層次分析法與模糊綜合評價法在“美麗”河流評價中的應用

王楠 張堅瑤 徐棟 周梟迪

摘要：基于層次分析法，構建“美麗”河流評價指標體系，得出系統(tǒng)內各印象因子所占比重。再結合模糊綜合評價法對諸暨市浦陽江西施故里至浦陽江一號段進行系統(tǒng)性評價。結果數據顯示該河段“美麗”指數狀況約51.8%屬于“很美麗”狀態(tài)，約30.0%屬于“美麗”狀態(tài)，約15.4%屬于“一般”狀態(tài)，約2.8%屬于“不美麗”狀態(tài)。根據最大隸屬度原則，諸暨市該河段屬于“很美麗”河流。但根據模糊綜合評價的一級評價結果，諸暨市在生態(tài)建設方面最高隸屬度為36.2%屬“一般”狀態(tài)，當地水行政相關部門可根據評價結果，采取相應措施，從而更好地提高河道“美麗”狀況。

關鍵詞：層次分析法；模糊綜合評價法；美麗河流；諸暨市

河流，在人類發(fā)展歷程中起著不可代替的作用，它影響甚至改變著人類的生產、生活方式，為人類提供著多樣的生態(tài)服務。從古至今人們都有“依山傍水、臨水而居”的理念。浙江，素有“江南水鄉(xiāng)”之稱，河流是浙江省的一張重要名片，但近年來隨著經濟發(fā)展，浙江省大多數河流也受到了較嚴重的污染，水質惡化、植被退化、生物量銳減，“水鄉(xiāng)”浙江也面臨著水資源匱乏的問題。這些問題的出現，使得浙江十分重視水利工作，為更好的治理水環(huán)境，浙江省陸續(xù)出臺了許多治水政策，同時大力推進“五水共治”工作，經過多方努力，河流水環(huán)境得到了改善，但因為河流的綜合整治存在支流的獨立性、交叉性、復雜性等原因，改善的程度如何卻很難得出結論。

關于河流評價領域，國內外現有一些對河流狀況的研究辦法，如美國的生物完整性指數IBI，通過水域生物群落結構和功能來評價河流狀況；英國的河流生態(tài)環(huán)境調查RHS，通過河道寬深結構、河岸帶完整性、河岸結構等16個指標，將河流狀況劃分為5個等級；中國的河流系統(tǒng)健康狀況評價體系，通過反映河流系統(tǒng)的動力狀況、河流地貌和生物指標狀況、水質狀況、河流服務狀況來評價河流狀況。這些體系都能在一定程度上反映河流狀況，但以上方法均存在測評人員專業(yè)性要求高、具有一定局限性、部分評價指標難以獲取等嚴重制約因素。為了得到更加統(tǒng)一、科學、全面、可操作、可復制的評價體系，本文以層次分析法和模糊綜合評價法對河流進行評價，以河流的水體保護、生態(tài)建設、景觀美學、水文化、社會服務功能5方面為切入點，并引出“美麗”一詞，從而解決河道綜合整治的績效評價存在不清晰，不明確的問題。

1 “美麗”河流評價指標

由大量研究討論得出“美麗”河流評價系統(tǒng)（A）指標包括水體保護（B1）、生態(tài)建設（B2）、景觀美學（B3）、水文化（B4）、社會服務功能（B5）等五個準則方面，從不同方面反應河流“美麗”的屬性，與其對應共有24個定量或定性指標，每個指標與河道“美麗”的不同屬性相關聯(lián)，其中水體保護對應3項指標（C11-13），生態(tài)建設對應5項指標（C21-25），景觀美學對應5項指標（C31-35），水文化對應6項指標（C41-46），以及社會服務功能對應5項指標（C51-55）。

2 層次分析法的應用

層次分析法是一種活躍在管理、經濟、人文、自然等眾多領域，簡易而又科學的理論評價方法。其常規(guī)步驟有3步構成：①根據九級標度法對同一層次的兩項指標進行兩兩比較，構建起判斷矩陣；②根據判斷矩陣運算求得矩陣最大特征值所對應的特征向量并將其歸一化③總排序與一致性檢驗。通過若干名專家賦值后，得出判斷矩陣，加以計算、排序與檢驗后得體系權值分布為W=A-B1-5：（0.25 0.22 0.20 0.18 0.15）；W1=B1-C11-13：（0.62 0.18 0.20）；W2=B2-C21-25：（0.24 0.17 0.18 0.23 0.18）；W3=B3-C31-35：（0.21 0.18 0.22 0.20 0.19）；W4=B4-C41-46：（0.17 0.16 0.18 0.16 0.17 0.16）；W5=B5-C51-55：（0.21 0.19 0.20 0.22 0.18）。

3 模糊綜合評價法實證應用

3.1 模糊綜合評價法

模糊綜合評價法能夠用模糊數學原理來解決具有模糊性質的評價事物。往往通過定性與定量相結合的分析方法，可以很好地消除層次分析法在專家進行九級標度過程中的主觀影響。其在確定各評價因子的評定等級和權值后，通過簡單的隸屬關系計算，即可構造起模糊判斷矩陣，再通過矩陣復合運算便可計算出評定對象所屬等級。

3.2 模糊綜合評價計算

在研究討論確定評價體系及體系各指標評定等級后，赴浙江省諸暨市開展了相應的實地調研。諸暨市為隸屬于浙江省紹興市的縣級市之一，其母親河為浦陽江，浦陽江在諸暨境內全長67.6千米，流域面積2183.9平方千米，所調研河段為西施故里至浦陽江一號。所有調研數據來自現場調研實況、問卷以及諸暨市水利局、諸暨市水務集團有限公司走訪問詢而得。指標評分按指標可否定量化，可分為定量化指標和定性化指標，其中定量化指標包括水質特征、護岸植被狀況、古跡類和碑刻類水文化等，定性化指標包括邊坡完整穩(wěn)定、生物友好措施和歷史基準等。根據調研后評定結果分析，得模糊綜合評價隸屬度矩陣，如表1所示。

3.3 評價結果分析

由圖分析可知，水域保潔C12、污水處理C13、邊坡完整穩(wěn)定C23、河灘保留程度C25、河道平面形態(tài)C31、河道暢通、河水流暢C32 、親水設施C33、公共標識標牌C34、景觀建設C35、古跡類C41、歷史基準C43、休閑娛樂設施C51、休閑娛樂設施C52、防洪排澇C53、人類生活需水C54、群眾滿意度C55十六項指標屬于“很美麗”狀態(tài)；水質特征C11、碑刻類C42、相關藝術作品C44、宣傳報道C46四項指標屬于“美麗”狀態(tài)；河流護岸形式C21、植被護岸狀況C22、生物友好措施C24、水文化活動C45四項指標指標則是“一般”的狀態(tài)。在河流護岸形式C21、植被護岸狀況C22、河灘保留程度C25、碑刻類C42、相關藝術作品C44、水文化活動C45、休閑娛樂設施C52指標上出現了“不美麗”的情況，甚至相關藝術作品C44的“不美麗”隸屬度達到20%，對諸暨市該段河流整體“美麗”狀況評價有著較大影響。

根據最大隸屬度原則可得以下結論：諸暨市浦陽江西施故里至浦陽江一號河段，水體保護B1、景觀美學B3、水文化B4、社會服務功能B5屬于“很美麗”；而生態(tài)建設B2屬于“一般”，造成“一般”的原因是該層次下的“河流護岸形式C21、植被護岸狀況C22、生物友好措施C24”三項指標，屬于“一般”的隸屬度較高。

由圖可知，諸暨市浦陽江西施故里至浦陽江一號段河流“美麗”程度有51.804%屬于“很美麗”；29.993%屬于“美麗”；15.450%屬于“一般”；2.753%屬于“不美麗”。根據模糊數學最大隸屬度原則，“51.804”的“很美麗”狀況隸屬度最大，因此，所評價區(qū)域河流“美麗”程度為“很美麗”。

4 結論

在水環(huán)境治理改善工作日益嚴峻的大背景下，河流評價方法層出不窮。本文提出河道“美麗”狀況評價，以層次分析法和模糊綜合評價法為理論運算依據，結合“美麗”河流評價體系以及評價標準劃分，對諸暨市浦陽江西施故里至浦陽江一號段河流進行科學系統(tǒng)的評價。評價結果顯示該段河流隸屬于“很美麗”狀況，同時還可根據一級綜合評價反映出所評河段在哪方面的欠缺，由諸暨市該河段的一級綜合評價結果可知，其在生態(tài)建設B2方面有所缺錢，可從河流護岸形式C21、植被護岸狀況C22、生物友好措施C24等具體方面加以改善。

綜上所述，該評價方法科學，全面，且可行度高，能夠很好地為水環(huán)境河道方面的綜合治理給予建設性意見，值得更廣泛的推行與應用。

參考文獻：

[1] 陳婷婷，周梟迪，韓玉玲，等.城鎮(zhèn)河道“美麗”指數評價模型研究——以曹娥江上虞段為例[J].浙江水利水電學院學報，2016（06）.

[2] 王國勝.河流健康評價指標體系與AHP—模糊綜合評價模型研究[D].廣東工業(yè)大學，2007.

基金項目：本文系浙江省軟科學研究計劃立項項目（編號：2017C35036）；2017年國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（編號：201711481009）。

作者簡介：王楠（1994-），女，貴州大方人，主要研究方向為給排水科學與工程。

（作者單位：1.浙江水利水電學院 測繪與市政工程學院；2.浙江水利水電學院 水利與環(huán)境工程學院）