基于層次分析法的農(nóng)村飲用水安全影響因素評(píng)價(jià)

尚夢(mèng)涵

(三峽大學(xué) 水利與環(huán)境學(xué)院，湖北 宜昌 443002)

0 引 言

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民對(duì)美好生活需要越來(lái)越高，其中就包括對(duì)飲用水的質(zhì)量要求[1]。水是萬(wàn)物之源，與人民生活密切相關(guān)，保證人民獲得數(shù)量與質(zhì)量都達(dá)標(biāo)的水資源至關(guān)重要。農(nóng)村飲水安全的含義是農(nóng)村居民獲取的飲用水符合國(guó)家生活飲用水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[2]。一般來(lái)說(shuō)，農(nóng)村聚落分布在不同范圍，各個(gè)地區(qū)范圍的地勢(shì)或者氣候差異較大，但大部分地區(qū)都存在農(nóng)村飲水安全問(wèn)題。農(nóng)村飲水安全問(wèn)題不僅威脅到人們生命健康，也會(huì)阻礙農(nóng)業(yè)的發(fā)展，甚至阻礙當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展[3]。影響農(nóng)村安全用水的因素多且雜，且主次不明，因此運(yùn)用層次分析法通過(guò)數(shù)理運(yùn)算來(lái)確定各影響因素的權(quán)重，根據(jù)影響因素的權(quán)重大小確定影響農(nóng)村飲用水安全的主導(dǎo)因素，對(duì)于有效解決農(nóng)村安全用水具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 層次分析法(AHP)

1.1 層次分析法原理

層次分析法( Analytic Hierarchy Process，簡(jiǎn)稱AHP)[4]是一種把所有與決策相關(guān)因素按內(nèi)在關(guān)系建立相關(guān)等級(jí)與層次，在該基礎(chǔ)上進(jìn)行分析的決策方法。其基本原理是：①建立評(píng)價(jià)因素，并將獨(dú)立因素按其屬性歸類，且建立各因素之間的層次結(jié)構(gòu)模型；②兩兩比較指標(biāo)層次中各影響因素指標(biāo)的相對(duì)重要程度，并構(gòu)造上層某因素對(duì)下層各相關(guān)因素的判斷矩陣；③進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，并在檢驗(yàn)通過(guò)的條件進(jìn)行單層次排序，確定各個(gè)級(jí)層各因素的權(quán)重值，進(jìn)行總排序[5]。

1.2 層次結(jié)構(gòu)模型的建立步驟

建立層次分析法模型的具體步驟如下：

1) 建立評(píng)價(jià)因素，并將獨(dú)立因素按其屬性歸類，且建立各因素之間的層次結(jié)構(gòu)。此時(shí)，問(wèn)題將切割為元素的組成。每個(gè)元素有其獨(dú)立屬性且各個(gè)元素之間又可相互關(guān)聯(lián)，使得這些元素又可以形成若干層次，且上一層次的元素對(duì)下一層次有關(guān)元素進(jìn)行約束。

表1 判斷矩陣的比例標(biāo)度及含義

3) 層次單排序。通過(guò)判斷矩陣計(jì)算被比較元素對(duì)于該準(zhǔn)則的相對(duì)權(quán)重，判斷矩陣A對(duì)應(yīng)于最大特征根λmax的特征向量W，歸一化處理后為同一層次相應(yīng)因素對(duì)于上一層次某因素相對(duì)重要性的排序權(quán)值。

AW=(λmax)W

(1)

其中：λmax是矩陣A的最大特征根；W是其對(duì)應(yīng)的特征向量，歸一化后的W是權(quán)重向量。

2 農(nóng)村飲用水安全影響因素分析

經(jīng)濟(jì)飛速增長(zhǎng)伴隨著工業(yè)的高速發(fā)展，于是水污染隨之產(chǎn)生，尤其一些工場(chǎng)建設(shè)在偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)，工業(yè)廢水未經(jīng)處理便排出，另外不到位的監(jiān)管也加重威脅了農(nóng)村飲水的安全[6]。同時(shí)，生活洗滌劑中的化學(xué)成分隨生活用水隨意排放，也對(duì)水體產(chǎn)生污染。雖然農(nóng)村也會(huì)建設(shè)飲水安全工程，但早期的飲水安全工程設(shè)計(jì)壽命較短且大多數(shù)已經(jīng)報(bào)廢，相關(guān)設(shè)備已經(jīng)無(wú)法正常工作，這將直接影響供水。缺少水源使得不少農(nóng)村居民直接從當(dāng)?shù)氐暮恿魃踔量犹林腥∷?，未?jīng)規(guī)范消毒的水不符合國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[7]。除了由于供水不足會(huì)引起水質(zhì)問(wèn)題，在農(nóng)村供水工程的水質(zhì)處理環(huán)節(jié)中，由于缺乏先進(jìn)技術(shù)及工藝，也會(huì)影響水質(zhì)，從而影響著農(nóng)村飲水安全。不達(dá)標(biāo)的水質(zhì)嚴(yán)重地影響著農(nóng)村居民的生命安全，甚至影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，但并不是每個(gè)人都能意識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性，大部分農(nóng)村地區(qū)并沒(méi)有做好安全用水的宣傳工作，且家庭成員的不合適用水習(xí)慣也相互影響，大部分農(nóng)民并不具備安全用水的相關(guān)知識(shí)以及常識(shí)，農(nóng)民不能夠準(zhǔn)確的判斷飲用水的安全程度。

3 農(nóng)村飲用水安全影響因素評(píng)價(jià)體系的建立與權(quán)重確定

根據(jù)以上的分析，首先確定了影響農(nóng)村飲用水安全的不同因素，并構(gòu)建了農(nóng)村飲用水安全影響因素指標(biāo)體系，見(jiàn)表2。同時(shí)，運(yùn)用層次分析法建立不同層次之間的相關(guān)判斷矩陣，確定各個(gè)因素的不同權(quán)重。

表2 農(nóng)村飲用水安全影響因素指標(biāo)體系表

采用專家問(wèn)卷調(diào)查與實(shí)地考察相結(jié)合的方法，建立不同層次的判斷矩陣并確定每層各影響因素的權(quán)重值，再判斷是否通過(guò)一致性檢驗(yàn)。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3-表12。

依據(jù)表3-表12的計(jì)算結(jié)果，自上而下地將單準(zhǔn)則下的權(quán)重進(jìn)行歸一合成，且滿足一致性檢驗(yàn)，得到下列權(quán)重表。見(jiàn)表13。

表3 準(zhǔn)則層B對(duì)目標(biāo)A的判斷矩陣與權(quán)重

表4 指標(biāo)層對(duì)準(zhǔn)則層B1的判斷矩陣與權(quán)重

表5 指標(biāo)層對(duì)準(zhǔn)則層B2的判斷矩陣與權(quán)重

表6 指標(biāo)層對(duì)準(zhǔn)則層B3的判斷矩陣與權(quán)重

表7 評(píng)價(jià)層對(duì)指標(biāo)層C1的判斷矩陣與權(quán)重

表8 評(píng)價(jià)層對(duì)指標(biāo)層C2的判斷矩陣與權(quán)重

表9評(píng)價(jià)層對(duì)指標(biāo)層C3的判斷矩陣與權(quán)重

表10 評(píng)價(jià)層對(duì)指標(biāo)層C4的判斷矩陣與權(quán)重

表11 評(píng)價(jià)層對(duì)指標(biāo)層C5的判斷矩陣與權(quán)重

表12 評(píng)價(jià)層對(duì)指標(biāo)層C6的判斷矩陣與權(quán)重

表13 合成權(quán)重表

由表13分析可知，教育、環(huán)境、政策三大因素中，環(huán)境影響為主要因素，且其中生活用水排放與工業(yè)廢水排放是影響用水安全的主要因素，故在排水源頭就要注意安全排放是需要首先解決的問(wèn)題；而在教育因素中，家庭用水習(xí)慣是主要因素，因此加強(qiáng)安全用水教育是十分必要的；在政策因素中，企業(yè)政策為主要影響因素，故當(dāng)?shù)貞?yīng)加大招商引資，引進(jìn)合作項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)飲水資源。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文深入理解層次分析方法基本原理，并按照科學(xué)步驟建立農(nóng)村飲用水安全影響因素評(píng)價(jià)體系與模型，通過(guò)數(shù)理運(yùn)算，確定了農(nóng)村飲用水安全因素的指標(biāo)權(quán)重，保證了權(quán)重系數(shù)的準(zhǔn)確性與客觀性。運(yùn)用該模型對(duì)農(nóng)村飲用水安全影響因素進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)，其結(jié)果可作為解決水安全問(wèn)題的參考依據(jù)。