层次分析法与模糊综合评价法在“美丽”河流评价中的应用

层次分析法与模糊综合评价法在“美丽”河流评价中的应用
作者：王楠张坚瑶徐栋周枭迪
来源：《世界家苑》2019年第02期
摘要：基于层次分析法，构建“美丽”河流评价指标体系，得出系统内各印象因子所占比重。

再结合模糊综合评价法对诸暨市浦阳江西施故里至浦阳江一号段进行系统性评价。

结果数据显示该河段“美丽”指数状况约51.8%属于“很美丽”状态，约30.0%属于“美丽”状态，约
15.4%属于“一般”状态，约2.8%属于“不美丽”状态。

根据最大隶属度原则，诸暨市该河段属于“很美丽”河流。

但根据模糊综合评价的一级评价结果，诸暨市在生态建设方面最高隶属度为36.2%属“一般”状态，当地水行政相关部门可根据评价结果，采取相应措施，从而更好地提高河道“美丽”状况。

关键词：层次分析法；模糊综合评价法；美丽河流；诸暨市
河流，在人类发展历程中起着不可代替的作用，它影响甚至改变着人类的生产、生活方式，为人类提供着多样的生态服务。

从古至今人们都有“依山傍水、临水而居”的理念。

浙江，素有“江南水乡”之称，河流是浙江省的一张重要名片，但近年来随着经济发展，浙江省大多数河流也受到了较严重的污染，水质恶化、植被退化、生物量锐减，“水乡”浙江也面临着水资源匮乏的问题。

这些问题的出现，使得浙江十分重视水利工作，为更好的治理水环境，浙江省陆续出台了许多治水政策，同时大力推进“五水共治”工作，经过多方努力，河流水环境得到了改善，但因为河流的综合整治存在支流的独立性、交叉性、复杂性等原因，改善的程度如何却很难得出结论。

关于河流评价领域，国内外现有一些对河流状况的研究办法，如美国的生物完整性指数IBI，通过水域生物群落结构和功能来评价河流状况；英国的河流生态环境调查RHS，通过河道宽深结构、河岸带完整性、河岸结构等16个指标，将河流状况划分为5个等级；中国的河流系统健康状况评价体系，通过反映河流系统的动力状况、河流地貌和生物指标状况、水质状况、河流服务状况来评价河流状况。

这些体系都能在一定程度上反映河流状况，但以上方法均存在测评人员专业性要求高、具有一定局限性、部分评价指标难以获取等严重制约因素。

为了得到更加统一、科学、全面、可操作、可复制的评价体系，本文以层次分析法和模糊综合评价法对河流进行评价，以河流的水体保护、生态建设、景观美学、水文化、社会服务功能5方面为切入点，并引出“美丽”一词，从而解决河道综合整治的绩效评价存在不清晰，不明确的问题。

1 “美丽”河流评价指标
由大量研究讨论得出“美丽”河流评价系统（A）指标包括水体保护（B1）、生态建设
（B2）、景观美学（B3）、水文化（B4）、社会服务功能（B5）等五个准则方面，从不同方面反应河流“美丽”的属性，与其对应共有24个定量或定性指标，每个指标与河道“美丽”的不同属性相关联，其中水体保护对应3项指标（C11-13），生态建设对应5项指标（C21-25），景观美学对应5项指标（C31-35），水文化对应6项指标（C41-46），以及社会服务功能对应5项指标（C51-55）。

2 层次分析法的应用
层次分析法是一种活跃在管理、经济、人文、自然等众多领域，简易而又科学的理论评价方法。

其常规步骤有3步构成：①根据九级标度法对同一层次的两项指标进行两两比较，构建起判断矩阵；②根据判断矩阵运算求得矩阵最大特征值所对应的特征向量并将其归一化③总排序与一致性检验。

通过若干名专家赋值后，得出判断矩阵，加以计算、排序与检验后得体系权值分布为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 模糊综合评价法实证应用
3.1 模糊综合评价法
模糊综合评价法能夠用模糊数学原理来解决具有模糊性质的评价事物。

往往通过定性与定量相结合的分析方法，可以很好地消除层次分析法在专家进行九级标度过程中的主观影响。

其在确定各评价因子的评定等级和权值后，通过简单的隶属关系计算，即可构造起模糊判断矩阵，再通过矩阵复合运算便可计算出评定对象所属等级。

3.2 模糊综合评价计算
在研究讨论确定评价体系及体系各指标评定等级后，赴浙江省诸暨市开展了相应的实地调研。

诸暨市为隶属于浙江省绍兴市的县级市之一，其母亲河为浦阳江，浦阳江在诸暨境内全长67.6千米，流域面积2183.9平方千米，所调研河段为西施故里至浦阳江一号。

所有调研数据来自现场调研实况、问卷以及诸暨市水利局、诸暨市水务集团有限公司走访问询而得。

指标评分按指标可否定量化，可分为定量化指标和定性化指标，其中定量化指标包括水质特征、护岸植被状况、古迹类和碑刻类水文化等，定性化指标包括边坡完整稳定、生物友好措施和历史基准等。

根据调研后评定结果分析，得模糊综合评价隶属度矩阵，如表1所示。

3.3 评价结果分析
由图分析可知，水域保洁C12、污水处理C13、边坡完整稳定C23、河滩保留程度C25、河道平面形态C31、河道畅通、河水流畅C32 、亲水设施C33、公共标识标牌C34、景观建设
C35、古迹类C41、历史基准C43、休闲娱乐设施C51、休闲娱乐设施C52、防洪排涝C53、人类生活需水C54、群众满意度C55十六项指标属于“很美丽”状态；水质特征C11、碑刻类
C42、相关艺术作品C44、宣传报道C46四项指标属于“美丽”状态；河流护岸形式C21、植被护岸状况C22、生物友好措施C24、水文化活动C45四项指标指标则是“一般”的状态。

在河流护岸形式C21、植被护岸状况C22、河滩保留程度C25、碑刻类C42、相关艺术作品C44、水文化活动C45、休闲娱乐设施C52指标上出现了“不美丽”的情况，甚至相关艺术作品C44的“不美丽”隶属度达到20%，对诸暨市该段河流整体“美丽”状况评价有着较大影响。

根据最大隶属度原则可得以下结论：诸暨市浦阳江西施故里至浦阳江一号河段，水体保护B1、景观美学B3、水文化B4、社会服务功能B5属于“很美丽”；而生态建设B2属于“一般”，造成“一般”的原因是该层次下的“河流护岸形式C21、植被护岸状况C22、生物友好措施C24”三项指标，属于“一般”的隶属度较高。

由图可知，诸暨市浦阳江西施故里至浦阳江一号段河流“美丽”程度有51.804%属于“很美丽”；29.993%属于“美丽”；15.450%属于“一般”；2.753%属于“不美丽”。

根据模糊数学最大隶属度原则，“51.804”的“很美丽”状况隶属度最大，因此，所评价区域河流“美丽”程度为“很美丽”。

4 结论
在水环境治理改善工作日益严峻的大背景下，河流评价方法层出不穷。

本文提出河道“美丽”状况评价，以层次分析法和模糊综合评价法为理论运算依据，结合“美丽”河流评价体系以及评价标准划分，对诸暨市浦阳江西施故里至浦阳江一号段河流进行科学系统的评价。

评价结果显示该段河流隶属于“很美丽”状况，同时还可根据一级综合评价反映出所评河段在哪方面的欠缺，由诸暨市该河段的一级综合评价结果可知，其在生态建设B2方面有所缺钱，可从河流护岸形式C21、植被护岸状况C22、生物友好措施C24等具体方面加以改善。

综上所述，该评价方法科学，全面，且可行度高，能够很好地为水环境河道方面的综合治理给予建设性意见，值得更广泛的推行与应用。

参考文献：
[1] 陈婷婷，周枭迪，韩玉玲，等.城镇河道“美丽”指数评价模型研究——以曹娥江上虞段为例[J].浙江水利水电学院学报，2016（06）.
[2] 王国胜.河流健康评价指标体系与AHP—模糊综合评价模型研究[D].广东工业大学，2007.
基金项目：本文系浙江省软科学研究计划立项项目（编号：2017C35036）；2017年国家级大学生创新创业训练计划项目（编号：201711481009）。

作者简介：王楠（1994-），女，贵州大方人，主要研究方向为给排水科学与工程。

（作者单位：1.浙江水利水电学院测绘与市政工程学院；2.浙江水利水电学院水利与环境工程学院）。