模糊综合评价法在北碚主要支流河流水质评价中的运用
模糊综合评价法及主成分分析法在额尔齐斯河水质评价中的应用
模糊综合评价法及主成分分析法在额尔齐斯河水质评价中的应用高礼中;谢海燕【摘要】The water quality of Irysh River was assessed based on the water monitoring data in 2010.Fuzzy mathe-matics evaluation could be appliedto determine the grade of the water quality of the river.Principal component a-nalysis was adopted to uncover the major pollutants and their contribution rates.The results of these two methods were compared with the result using single index evaluation method.It was indicated that these two methods had different focuses for different purposes of determining the water grades or uncovering the major pollutants.As a re-sult,a combination of these two methods could produce a relatively accurate water evaluation result.%利用额尔齐斯河2010年监测数据进行水质评价。
用模糊综合评级法对水质状况进行评价，判断水质级别；用主成分分析法判断主要污染物类型，确定各污染物的主要贡献率。
并将两种方法的评价结果与单项指标评价结果相比较，结果表明：在水质评价中水质级别判断采用模糊综合评价法，水质主要污染物判断采用主成分分析法，用两种评价方法结合起来对水环境质量进行评价，结果较准确。
改进模糊综合评价法在水质评价中的应用
模糊综合评价法是一种评价方法，它利用模糊数学理论来处理语言模糊、概念模糊和可能发生的误差，具有计算简易、结果易于解释和能
够直接得到综合识别结果等优点，近年来已经在水质评价中得到广泛
应用，并取得良好成效。
首先，模糊综合评价法在水质评价中能够充分发挥出评价指标的优势，把多个支持参数进行比较，以实现对水质的整体评价，从而加强治理
的针对性。
其次，模糊综合评价法能够加强水质评价的准确性，通过
设定不同的权重，计算机可以帮助人们根据实际情况做出更加合理的
评价结论，使水质评价在自然环境中更准确地反映出实际状况。
再次，模糊综合评价法具有易于操作和节约空间的优势，可以大大缩短水质
评价所需要的时间和空间，使其更适合于紧张的环境条件。
总之，模糊综合评价法在水质评价中得到广泛应用，具有良好的效果。
为了进一步提高水质评价的准确性和可靠性，应当持续完善和开发未
来的水质评价算法，不断优化和改进模糊综合评价法的成果，以更好
地反映水体环境的实际状况，用技术支持水资源保护。
模糊综合评判法在水质评价中的应用
Ａ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｚ ｙ Ｃｏ ｐｒ ｈｅ ｉ ｅ Ｅｖ ｌ ａ ｉ ｐｌｃ ｔｏ ｆ Ｆｕ ｚ ｍ ｅ ｎｓ ｖ ａ ｕ ｔｏｎ
ｔ ａｅ ａ ｉ ｆＨｕ ｎ ｂ ｖ ｒ ｏ Ｗ ｔｒＱｕ ｌ ｙ ｏ ａ ｇ ｏ Ｒｉｅ ｔ
Ｚｈ ｇ Ｃａ ｘｉ ｎ ａｎ ｉ ａ ｇ Ｚｈａ ｎｇ Ｚｈａ ｏｎｉ ｎ ａ 。
（ ． ｌｅ ｅ ｆ ｅ ｈ ｎ ａ Ｅｎ ｎ ｅ ｉｇ， ｉ ａ ｇｉｅ ｒｎ Ｃｈ ｎ Ｔｈ ｅ Ｇｏ ｇ ｓ ｒｅ ｒ ｅ Ｕｎ ｖ ｉ．，Ｙｉｈ ｎ ４ ３ ０ Ｃｈ ｎ ； ｃ ａ ｇ ４ ０ ２， ｉ ａ
水 质 评 价 是 合 理利 用 、 护 水 资 源 的 科 学 依 据 ． 保 传 统 的水 质 评 价 常 采用 环 境 综 合 指 数 法 一 其 综 合 指 ， 数 法 用 一 个 简 单 的 数字 指 标 为 界 限 ， 成 界 限两 边 分 造 为 截 然 不 同 的 等级 ， 评 价 结果 失 真 ．目前 ， 采用 模 使 常 糊 数学 法 对水 质 进 行 综 合 评 价 ， 隶 属 函数 描 述 水 质 用 分级 界 限 ， 意 到实 际 上存 在 的界 限模 糊 性 ， 评 价 结 注 使 果更 接 近实 际 ．当评 判 因 素 较 多 时 ， 用 一 级 综 合 评 运 判法 评 判 又很 难 做 到 合 理 权 重 分 配 ， 成 评 判 结 果 不 造 理想 ， 了克服 这 一 缺 点 ， 采用 多级 模 糊评 判 方 法 ． 为 常
模糊综合评价模型在水质整体质量评价中的应用
模糊综合评价模型在水质整体质量评价中的应用
何锦峰;刘艳艳;舒兰;刘邵权
【期刊名称】《重庆工商大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2009(026)002
【摘要】构建了水质模糊综合评价模型,并以雅安市青衣江龟都府水质监测断面为例,对比分析了水质的单因子评价法和模糊综合评价方法的特点.结果表明:雅安市青衣江龟都府水质的单因子评价结果为Ⅲ类,模糊综合评价结果对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类水质标准相应的隶属度分别为0.771 6,0.178 1,0.050 3,反映尽管断面水质在单因子评价中为Ⅲ类,但大部分监测指标能达到Ⅰ、Ⅱ类标准,模糊综合评价比单因子评价法更能全面地反映水质状况.
【总页数】4页(P190-193)
【作者】何锦峰;刘艳艳;舒兰;刘邵权
【作者单位】重庆交通大学,河海学院,重庆,400074;重庆交通大学,河海学院,重庆,400074;重庆交通大学,人文学院,重庆,400074;中科院、水利部成都山地灾害与环境研究所,成都,610041
【正文语种】中文
【中图分类】X37;X322
【相关文献】
1.模糊综合评价模型在期刊质量评价中的应用 [J], 张惠玲
2.模糊综合评价模型在水质评价中的应用 [J], 韩梅;尹静章
3.Z比分数-模糊综合评价模型在煤质实验室室间质量评价中的应用 [J], 郝振达;张宏亮;孔祥铭;李薇;黄国和
4.基于AHP的模糊综合评价模型在新疆高职院校人才培养质量评价中的应用 [J], 热依汗·艾合买提;徐艳梅
5.模糊综合评价模型在期刊质量评价中的应用 [J], 张惠玲;
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模糊数学在水质评价中的应用
＝
ｊ － ｍ时 ， 隶属度 函数为 ：
Ｓ Ｉ ｓ ｉ ｉ － ＿Ｓ ｉ ｊ － ｌ ＜ｘ ＜ｓ
一
ｘ ｉ －
一
（ ７ ）
０
ｉ ≤Ｓ ＋ １
ｘ ｉ －
一
ｘ ｉ － Ｓ ｉ ｊ ＿ ｌ ｓ
一
＜ ＜ｓ
（ ６ ）
Ｓ ｓ ｉ ［ ＋ ｌ ｓ ＜ｘ ｉ ≤ｓ ＋ ｌ
确定性因素 ， 很难精确推理和描述。模 权 重 值 ａ ｉ （ ｉ ＝ ｌ ， ２ ， …， ｎ ） 构 成 权 重 集 糊数学方法由 ＬＡ ． Ｚ ａ ｄ ｅ ｈ于 １ ９ ６ ５ 年首 Ａ ＝ （ ａ 。 ， ａ ２ ， …， ａ ｒ Ｉ ） 。根据 污染物对水质 次提出 ， 常用模糊数学方法主要 包括模 的污染大权重应大 和污染小权重应小 确定各指标权重的大小 ， 采用 糊聚类分析和模糊综合评价 ， 其 中模糊 的原 则 ，
ｓ
Ｊ ＝１
（ １ ）
式中 ： ｘ ｉ 为因子 ｕ 的实测浓度值 ； ｓ
出一个较简单 的代表水体污染程度的 数值。 模糊综合评价法不仅台 艮 好地反 映水质级别的模糊性与连续性 ， 而且可 反映出各因子共同作用下的水质状况。 本文运用模糊综合评价方法对湖 北省宜 昌市部分水功能区断面进行 水 质评价 ，并与单 因子评价法进行对 比 分析 ，旨在为制定客观的水资源管理
（ ９ ）
式中： ｂ 为评价 指标 ， 它是综合考虑
所有 因子 的影 响时 ，评 价对象对评价集 中第 ｉ级等级的隶属程度 。
三、运用模糊数 学对宜昌部分水功
模糊数学在水质综合评价中的应用
模糊数学在水质综合评价中的应用模糊数学是一门交叉学科，既有数学的特性，也有灵活的算法，它同时具有工程和社会学的元素，在水资源环境科学研究中应用广泛。
本文旨在探讨模糊数学在水质综合评价中的应用情况及其优势。
一、模糊数学在水质综合评价中的应用模糊数学在水质综合评价中的应用主要有两个目的：一是改善水质综合评价模型；二是减轻水资源开发和环境保护行为的不确定性。
具体来说，模糊数学可以用来提高评价模型的精确性。
由于水资源的不确定性和工程复杂性，较精确的评价模型是必不可少的。
模糊数学通过概率和模糊逻辑的方法对水质综合评价模型的计算结果进行修正，使最终计算结果更准确，从而提高了水质综合评价效果。
其次，模糊数学也可以用于减轻水资源开发和环境保护行为中的不确定性。
模糊数学可以模拟各种情景，分析水质破坏的基准，以及在水质破坏异常情况下采取最优控制策略。
模糊数学可以通过可视化的模型，对不同的水资源开发和环境保护行为中可能存在的多种优化解进行评估，进而分析出最优的控制措施，从而减轻了水资源开发和环境保护行为中的不确定性。
二、模糊数学在水质综合评价中的优势模糊数学在水质综合评价中具有许多优势，其中最主要的有：（1）减轻不确定性：模糊数学技术可以极大地减轻水资源开发和环境保护行为中的不确定性，通过可视化的模型分析出最优的控制措施，从而降低水质破坏和环境污染的风险。
（2）改善评价模型：模糊数学可以通过概率和模糊逻辑的方法对水质综合评价模型的计算结果进行修正，使其计算结果更加准确，从而提高了水质综合评价效果。
（3）节约时间：模糊数学方法可以有效地帮助进行水质综合评价，减少了大量人力和时间，提高了评价效率。
三、结论模糊数学是一种不断发展的新兴学科，其在水质综合评价方面具有许多优势。
它可以改善水质综合评价模型，减轻水资源开发和环境保护行为中的不确定性，并且节约了大量的人力和时间，提高了评价效率。
因此，模糊数学在水质综合评价中的应用前景广阔。
模糊综合评价法在水环境质量评价中的应用
模糊综合评价法在水环境质量评价中的应用摘要：为提升水环境质量评价的客观性、真实性与准确性，响应生态文明建设要求、推进生态环保进程，本文研究模糊综合评价法在水环境质量评价中的应用。
介绍了模糊综合评价法的概念及应用原理；以某公园水体为例，分析模糊综合评价法在水环境质量评价中的应用，从准备工作、综合评价、结果分析三角度出发，列举应用策略，结合评价结果，提出相应的治理建议。
期望本文能够为相关工作者带来一定的参考作用。
关键词：模糊综合评价法；水环境；质量评价。
一、模糊综合评价法介绍在生态文明建设日益推进的时代背景下，水环境保护越发受到社会公众的一致重视。
目前看来，相关工作者多会采用模糊综合评价法，评估水环境的具体质量，具体而言，它是一种基于模糊数学模型的评价方法，其应用原理为结合模糊数学的隶属度，将定性评价转化为定量评价，进而准确评估得出水环境的具体质量，为环境保护工作提供一定的参考依据[1]。
在实际应用中，工作人员通常会采用此种方式，搜集与水环境质量变化的连续性、分级界限的模糊性有关的数据信息，在综合考虑多种因素的基础上，评估水环境的实际情况，实践证明，该方法有着较好的应用效果，得出的数据信息清晰、真实、可靠，同时具有较强的系统性，工作人员可借助该方法得出的数据，解决一些难以量化的生态环保问题，保障环境治理工作的顺利开展。
二、水环境质量评价应用模糊综合评价法的具体策略（一）准备工作通常情况下，在水环境质量评价中，工作人员应统筹考虑如下几点因素：感官性因素、氧平衡因素、营养盐类因子、毒物因子、微生物因子。
本文选择某一位于郊野公园的水体进行研究，该水体具有较强观赏性，因此开始正式的评估前，工作人员需参照《特征水质参数表》中对生活娱乐设施水体提出的要求，设计水环境质量评价因素集合。
本文设计了如下几类集合：PH、总磷、总氮、溶解氧、高锰酸盐指数。
毋庸置疑，实际应用中，水环境的优劣具有较强的模糊性，在测定水环境遭受污染的具体程度时，工作人员很难把控好受污染的实际界限，这些均属于水环境质量评价中的模糊现象，需借助模糊综合评价法来解决，具体的处理步骤一般如下：确定评价因素集合、确定评语集合、建立隶属函数、确定评价因子对评语集合隶属度、构建模糊矩阵、确立权重集合、得出综合评价结果[2]。
改良模糊综合评价法在水质评价中的应用
中国科技期刊数据库 工业C2015年6期 127改良模糊综合评价法在水质评价中的应用陈 喆中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队，辽宁 沈阳 110032摘要：基于传统模糊综合评价法原理，通过对评价指标选择、权重确定、模糊运算分析三个环节进行改良，建立了一种分辨率高、简便有效的地表水质量评价模型，并将其应用于辽河流域的水质评价中。
改良后的模糊综合评价法能够更实际、更客观地反映多指标共同作用下的地面水环境质量状况，这为制定水环境宏观决策提供了必要的科学参考。
关键词：模糊综合评价法；水质评价；辽河流域 中图分类号：X824 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)06-0127-021 前言我国是一个城市水安全问题比较突出的国家，保障城市水安全的任务十分紧迫。
本文通过对传统模糊综合评价法的改良，定量地评价浑河水质的污染程度，明确隶属度评价等级,确定各种污染指标的权重,定性的得到水质类别，实现对各监测样本的质量等级综合评判，从而为河流的管理决策提供比较可靠的判断依据。
2 改良的模糊综合评价法 2.1 模糊综合评价基本原理模糊综合评价就是应用模糊变换原理和最大隶属度原则，考虑与被评价事物相关的各个因素，对其所作的综合评价。
其原理可以用一数学模式来表示：(1)式中：A ——评价指标的权重经归一化处理得到的一个1³m 阶行矩阵；R ——由各单指标评价行矩阵组成的一个m ³n 阶模糊关系矩阵；B ——综合评价结果，它是一个1³n 阶行矩阵的形式。
2.2 模糊综合评价步骤模糊综合评价法具体步骤是通过单指标评价，分别计算各个评价指标的在个评价等级的隶属度，建立模糊关系矩阵；然后确定各评价指标在所有指标中的相对重要性，即指标权重；最后通过模糊关系运算对水质进行分析评价。
2.2.1 评价指标的选择。
本文引用统计学中的累积频率法(cumulative frequency method)，通过各污染指标对某一标准的超标倍数百分比的累积频率，选取对环境综合影响较大的几个指标作为评价指标。
模糊综合评判在水田质量评价中的应用
模糊综合评判在水田质量评价中的应用
水田作物是我国农业生产中重要的作物之一，耕地质量评价是指
通过不同指标来诊断影响耕地产出的主要因素，评价它的肥力和特性，并在调整肥料、选择施肥方案和决定种植组合的技术决策过程中发挥
重要作用。
一般来说，水田的质量评价过程常用的方法是专家制度评
价法或专家制度模糊综合评判法。
模糊综合评判法是一种由反映水田
质量状况的一系列指标构成的多元指标系统，根据受评对象的实际状况，把每个指标按照一定的层级标准定义成模糊集，然后用综合属性
充当权重决定因子，采用模糊AHP算法进行权重计算，最后得到综合
评分和水田质量等级。
该评判模型简单、实用，可以较为准确、全面
反映实际水田质量的变化。
综上所述，模糊综合评判法在水田质量评价中的应用可以加强水
田土壤质量检测和扶贫工作，实现高效的种植管理与科学化决策，实
现土壤资源可持续利用，促进粮食安全，改善农民生活，提高农产品
质量和国家经济效益。
模糊综合评价法在水环境质量评价中的应用
模糊综合评价法在水环境质量评价中的应用作者：陈国福来源：《城市建设理论研究》2013年第31期摘要：水环境质量评价就是对水环境品质的忧劣给以定量或定性的描述，它是人们认识水环境质量，找出水环境质量存在的主要问题所必不可少的手段和工具。
水环境污染程度与水质分级相互联系存在模糊性，水质变化是连续的，而模糊评价法较好地体现了水环境中客观存在的模糊性和不确定性。
关键词：水环境质量评价；评价方法；模糊综合评价中图分类号：X-651文献标识码： A引言水环境质量评价是进行环境管理的重要手段之一。
通过水环境质量评价可以了解环境质量的过去、现在和将来发展趋势及其变化规律，制定综合防治措施与方案；水环境质量评价的方法有很多种，其中模糊综合评价法是通过建立隶属函数、计算模糊关系矩阵、计算权重系数以及计算模糊综合指数等一系列过程，并最终根据模糊综合指数来判断水质级别的一种数学方法。
1 水环境质量评价及模糊综合评价法的原理水环境质量评价是按照评价目标选择相应的水质参数、水质标准和计算方法，对水的利用价值及水的处理要求做出评定。
水环境质量评价必须以监测资料为基础，经过数理统计得出统计量及环境的各种代表值，然后依据水环境质量评价方法及水环境质量分级分类标准进行环境质量评价。
模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评标方法。
该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。
2水环境质量的环境指数2.1权重公式环境质量指数标准式为：Ii=Ci/Si；其中Ci—第i种因子在环境中的检测值；Si—第i种因子的评价标准。
2.2归一化权重公式用超标污染贡献率来计算权重,超标越多,权重越大。
Wi=（Ci/Si）/∑(Ci/Si)；其中Ci—第i 种因子的实测值(mgPL)。
Si—第i种因子的标准，其数值为该因子各等级标准的平均值(mgPL)。
n—评价因子的个数。
Wi—第i种因子的权重。
模糊综合评判法在水环境评价中的应用
Ｂ＝ － Ｒ＝ （ ｑ， ， …ａ ） 建立 了模糊综 合评判模 型之后可 以根据最 大隶 属度原 则来判 断水 质级别属 于哪一类 ， 如果 ａ ， ＝ｍａ ｘ （ ａ Ｉ ， ａ ， …， ａ ｎ ） ， 则待评价对象 的 ２ ． ２建 立 评 价 集 水质级别应该 为第 ｉ 类。 根据 国家颁布 的《 地表水环境质 量标 准》 为依据 ， 将 地表水水质 ３结论 分为五个等级 ， 因此评价集 为： Ｖ ＝｛ Ｉ ， Ｉ Ｉ ， Ｉ Ｉ Ｉ ， Ｉ Ｖ ， Ｖ ｝ 。 模 糊综合综合评价法是借助模糊数学 的一 些概念 ， 模糊综合评 ２ ． ３建 立 模 糊 关 系 矩 阵 应 用模糊关 系合 成的原理 ， 将 一些边界 假 设 评 价 因 子 有 ｍ 个 ， 由 于水 质 污染 程 度 和 水 质 分 级 标 准 都 价法是 以模糊数学 为基础 ， 不 易定量 的因素定理化 ， 从多个 因素对被评 价事物隶 属等级 是模 糊 的 ， 故 采用 隶属 度 来 刻 画分 级 界 限 比较 合理 。设 ｒ ｉ ｉ 表示 ｉ 对ｉ 不清 、 评价水环境 的方法有很 多 的隶属度 即第 ｉ 种污染物的环境质量数值可 以被评价为第 ｊ 类环境 状况进行综合性评价的一种方法 。 目前 ， 但是每一种评 价方 法都存 在着优 点和缺点。 由于水环境 中影 响 质量 的可能性， 这样 就构成 了评价 因子与水质类 别模糊关 系矩阵 Ｒ。 种， 水环境的因素较多 、 同时又存在着大量的模糊现象 。采取模糊综合 模糊矩 阵的计算方法如下 ： 评判法来 评价水环境更加适用 。 依据地表水质 的五个级别标准 ， 建立评价 因子相对应 的五个隶 参 考 文 献 属度函数 ， 隶属度 函数如下 ： ［ １ ］ 李洪兴． 模糊数 学［ Ｍ】 ． 北京 ： 国防工业 出版社 ， １ ９ ９ ７ ， ６ ． 【 ２ ］ 谢 季 坚． 模 糊数 学方 法及 其应 用『 Ｍ １ ． 武汉： 华 中理 工大 学 出版 ， 子集 。设选取 的指标为 ｍ个 ， 评价因子记为 ｘ ． ， 因此评 价 因子集 记
用模糊数学综合评价法对水质进行评价
用模糊数学综合评价法对水质进行评价付智娟（中山市环境保护科学研究所，中山 542803）摘 要：综合评价法作为模糊数学的一种具体应用方法，在很多领域中得到了广泛的运用。
由于综合评价法的数学模型简单、容易掌握，更适合于对多因素、多层次的复杂问题的评价。
将其应用于对水质的评价能更客观、科学地反映水质情况。
关键词：模糊数学 ；综合评价法；水质评价法Abstract:As the praxis of fuzzy mathematics,comprehensive evaluation is prevalent used in many fields ,Because it is a simple mathematical model and easy to use,comprehensive evaalution has advantage to solve the complex problem that have more different ing it to evaluate the quality of water can get an objective and scientific result.Key words: fuzzy mathematics; comprehensive evaluation; evaluate the quality of water模糊数学理论是近年来发展起来的科学，水质的好坏具有模糊的概念，因此也可以用它来评价水质，对水质进行综合评价，打破以往仅用一个确定性的指标来评价水质的方法，并可以弥补其中的不足，更客观、科学地对水质进行评价。
现引用对某水质进行评价的例子来说明模糊数学综合评价在水质评价中的运用。
1. 基本概念 1. 1隶属度以往的水质分级中多用一个简单的数学指标为界限，造成界限两边分为截然不同的等级.例如参数DO ， I 级水的指标为7mg/L,则7.1mg/L 为I 级水，但DO 若为6.9mg/L 就的定为II 级水。
模糊聚类在水质综合评价中的应用
模糊聚类在水质综合评价中的应用摘要：针对目前水质综合评价方法中人为因素影响较大和评价模型较为复杂的问题，提出了基于聚类思想的水质综合评价方法。
采用模糊聚类分析法进行水质的综合评价，通过对实例数据的计算，验证了方法的有效性。
该聚类过程无人为因素干扰，且模型简单、扩展性好，适应水质评价，具有很好的应用前景。
关键词：水质；综合评价；模糊等价关系；阈值我国根据自身的实际情况制定了水质相关指标的国家标准[1]。
而水质作为一个多指标的综合体，单纯地评价某项指标，并不能反映其整体水平。
因此，如何对水质进行客观有效地综合评价已经成为众多学者研究的热点。
目前，水质综合评价的研究主要集中于评价方法的选取。
文献[2-4]分别采用基于模糊数学、层次分析法、物元分析法等对水质进行综合评价，但这些方法均较大程度的受到主观不确定性的影响。
文献[5-8]分别采用神经网络、遗传算法、投影寻踪法、粒子群优化算法等人工智能算法进行指标权重的确定，以期能够尽可能避免综合评价过程中人为因素的干扰，取得了积极的效果，但这类方法数学模型复杂、计算步骤繁琐，不适宜对大量的评价对象进行统一评价，且评价模型的扩展具有一定的局限性。
针对上述方法中存在的不足，本文提出了一种基于聚类思想的水质综合评价方法。
采用质的各项评价指标作为特征值，将样本数据集进行聚类分析，根据“物以类聚”的聚类思想，得到包含各个水质样本的聚类结果，实现对样本数据的综合评价。
鉴于模糊数学在处理水质模糊属性上的明显优势，文中选取了基于模糊等价关系的聚类分析法进行模糊聚类，通过实例计算，验证了方法的有效性。
评价过程能够避免人为因素的影响，并较好地避免了评价指标权重难以确定的问题，同时评价模型简单、计算简便，指标扩展性好，适合对包含大规模水质采集点的区域进行统一评价，具有很好的应用前景。
综合评价的指标体系及其分级1 模糊聚类方法原理对事物按一定要求进行分类的数学方法，就是聚类分析，它属于数理统计多元分析的一支。
模糊区间型综合决策方法在水质评价中的应用
模糊区间型综合决策方法在水质评价中的应用作者：黄瑞韩龙喜张防修彭辉来源：《人民黄河》2021年第05期摘要：污染事故对水质安全构成了严重威胁，污染事故水质评价可以准确判定事故对水质的影响。
针对传统水质评价模型存在不能反映水质监测值动态变化特征、水质优劣指标间相互过度补偿，以及无法区分同一类型水质优劣的问题，构建模糊区间型多属性综合评价模型，改进现有水质评价方法。
该模型将水质监测信息集按一定规则聚合转换成区间数，开展水质监测测度区间与各类水质标准区间的相似度判定，基于优化主客观综合赋权法开展水质指标赋权，并采用模糊综合评价法计算待测水体模糊综合评价指数，确定水质类别。
将模糊区间型多属性综合评价模型应用于大伙房水库暴雨后水质变化分析的实例表明：评价模型生成的模糊综合评价指数可以区分出同类水质的优劣，改进模型适用于特大暴雨等突发污染事故的水质评价研究。
关键词：水质评价;模糊数学;区间数;多属性决策;相似度;组合赋权;模糊评价综合指数中图分类号：X824;TV697.1+9文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1000-1379.2021.05.020Abstract： Pollution accidents pose a serious threat to the safety of water quality. Water quality assessment of pollution accidents can accurately determine the impact of accidents on water quality. The traditional water quality evaluation model can not reflect the dynamic change characteristics of water quality monitoring values and it has the problem of overcompensation between good and badindexes in the process of evaluation. Moreover， it cannot distinguish the quality of the same grade of water quality， so a fuzzy interval multi-attribute comprehensive water quality evaluation model has been built to improve the effect of existing water quality assessment methods. In this model， the information set of water quality monitoring was aggregated into interval numbers according to certain rules and the similarity between the water quality monitoring measurement interval and various water quality standard intervals was determined. Based on the optimization subjective and objective comprehensive weighting method， the water quality index was weighted and the fuzzy comprehensive evaluation method was used to calculate the fuzzy comprehensive evaluation index of the water to be evaluated， so as to determine the water quality. The application of the fuzzy interval multi-attribute comprehensive water quality evaluation model to the analysis of water quality changes before and after the rainstorm in Dahuofang Reservoir shows that the fuzzy comprehensive evaluation index generated by the evaluation model can distinguish the advantages and disadvantages of the same water quality and the improved model is suitable for the study of water quality evaluation of sudden pollution accidents such as heavy rainstorm.Key words： water quality evaluation; fuzzy mathematics; interval number; multiple attribute decision making; similarity degree; combined weight; fuzzy evaluation comprehensive index水质安全对经济发展及社会稳定具有重要意义，而近年来发生的一系列水污染事故对水质安全构成了严重威胁。
改进的模糊综合评价法及在河道水质评价中的应用研究
ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｍｏ ｓ ｔ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｉ ｒ ｎ ｇ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ｉ ｎ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｍ ｏ ｒⅣ ．Ｂ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ｖ ａ ｉ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｑ ｕ ｌｉ ａ ｔ ｙ ｗ ａ ｓ ｖ ｅ ｒ ｙ
改 进 的 模 糊 综 合 评 价 法
及 在 河 道 水 质 评 价 中 的 应 用 研 究
刘顿开 ， 吴 以 中
（ 南京工业 大学 环境学 院， 江 苏 南京 ２ １ １ ８ ０ ０）
摘
要： 基 于传统模糊综合评价 法权 重和 最大隶属度原则 的不足 ， 建 立改进 的模 糊 综合评 价法 ， 采 用超标倍 数
法 和 熵 权 法组 合 确 定权 重 ， 并 以加 权 平 均得 分 Ｂ Ｔ作 为 同级 别 水 质 优 劣 比 较 和 水 质 类 别 判 定 的 依 据 ， 最 后 用 改
进的 方法对 苏州古城 区 ２ ０ １ ３年河道水质进行综合评价 。结果表 明 ： 苏州古城 区水质整体 较好 ， 水质 以 Ⅲ、 Ⅳ类
中图 分 类 号 ： Ｘ ８ ２ ４
文献标志码 ： Ａ
Ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ Ｆ ｕ ｚ ｚ ｙ Ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｃ Ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ａ ｎ ｄ Ｉ ｔ ｓ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ
ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｖ ｅ ｓ ｒ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ｃ ｉ ｔ ｙ ｉ ｎ ２ ０１ ３ ．Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉｖ ｒ ｅ ｓ ｒ ｍｅ ｅ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｒ ｅ —
河流水质评价中模糊数学评价法的应用与比较
第28卷第1期2009年 2月四 川 环 境S I CHUAN ENV I RONM ENTVol 28,No 1February 2009环境评价收稿日期:2008 09 16基金项目:国家自然科学基金重点项目(40730635);国家自然科学基金项目(40571025);高校博士点基金项目(20060284019)。
作者简介:陈 奕(1985-),男,浙江杭州人,南京大学环境科学专业2007级在读硕士研究生,从事水资源与水环境方面的研究。
河流水质评价中模糊数学评价法的应用与比较陈 奕,许有鹏(南京大学地理与海洋科学学院,南京 210093)摘要:选择2005年6个典型日(1月12日、3月10日、5月10日、7月13日、9月8日和11月10日)的水质,运用两种模糊数学评价法对浙江西苕溪流域港口断面的水质进行评价并作比较。
第一种数学评价法采用较为简单的单因素模糊综合评价法,另一种采用多级模糊数学评价法。
评价结果表明,1月12日、3月10日和11月10日的水质达到国家 类水质标准;而5月10日的水质相对最差。
比较两种评价方法,单因素模糊综合评价法对单个因素的影响敏感,特别是超标值对最后的相对隶属度贡献大;而多级模糊评价法综合各个因素来评价现状水质,因而反映出水质的综合情况。
结合港口断面的特点分析水质变差的原因,结论是:流域农业劳作带来的面源污染物质进入港口断面使得该断面在农作高峰期水质较差;同时,断面的水资源短缺问题较为严重,导致水环境容量较小,污染物较难稀释扩散。
关 键 词:模糊数学;单因素模糊综合评价法;多级模糊评价法;水质评价;面源污染中图分类号:X 824 文献标识码:A 文章编号:1001 3644(2009)01 0094 05Application and Com parison of Fuzzy M at he m aticalM et hods in the A ssess m ent of R iverW ater Qualit y C HEN Y ,i XU Y ou peng(Schoo l of G eographic &O ceanogra p hic Sciences ,N anj i ng Universit y,N anjing 210093,China )Abst ract :In th i s pape r ,the w ater qua lities at the secti on of harbors i n X iti aox iR iver o f Zhe jiang prov i nce w ere assessed andcompared w it h t w o fuzzy ma t he m atic m ethods T he sa m pli ng dates w ere selected on 6representati ve days in 2005,i e ,January 12,M arch 10,M ay 10,Ju l y 13,Septe mber 8and N ove m be r 10 T he first m ethod w as si ng le factor f uzzy synthes i s assess m ent method and t he second one w asmultileve l fuzzy assess mentmethod The resu l ts sho wed that t he qua lity o fwater sa mpled on January12,M arch 10and N ovember 10reached the grade I o fw ater standard ,while that on M ay 10was the worst relati vely By co mpar i son o f the resu lts obta i ned by the t wo me t hods ,t he si ng l e factor fuzzy assess m en tm ethod w as m ore sensitive to si ng l e factor ,especia ll y the factors exceedi ng the wa ter standard g rea tly contr i buted to the fi na l relati ve degree of m e m bersh i p Contrastively t he second m ethod i ntegrated a ll factors to assess the w ater quality t o reflect t he overa ll w ater cond itions Consider i ng t he charac teristi cs of the secti on of harbo rs ,itw as conc l uded t hat t he w orseni ng the w ater qua lit y sourced fro m agr i cultural non po i nt po lluti on O n the o t her hand ,the shortage of w ater resources res u lted i n s m a ll water capacity ,sequentiall y t he diffi culties o f d il u ti on and diff usion o f the po llutantsK eyw ords :Fuzzy m athe m atics ;si ng l e factor fuzzy integ ra ted assess m en t m et hod ;mu ltilevel fuzzy assess m ent m ethod ;w ate r qua lity assess m ent ;non po int po lluti on1 引 言河流水质的好坏可以影响到整个区域社会-经济-生态复合系统是否能够可持续的发展,因此对河流水质的合理评价问题日益引起人们的关注。
改进模糊综合评价法在水质评价中的应用
改进模糊综合评价法在水质评价中的应用
模糊综合评价法应用于水质评价中，可以从多个方面——比如水质指标、水质环境等——综合考虑水质因素，减小人为因素对水质评价结果的影响，有效减少评价结果的偏差，提升水质评价的准确性。
但在实际应用中，模糊综合评价法仍面临着一些问题。
首先，模糊综合评价法不能深刻把握水质变化的发展态势和趋势。
对某一水质指标的
水质评价和水质解评，模糊综合评价法只能考虑单点多因子的值，而不能充分考虑该水质
指标的多时间段变化，从而造成评价结果的偏差。
其次，水质评价标准的重要性。
水质评价虽然通过模糊综合评价法可以提升评价结果
的准确性，但由于存在评价标准解释主观、不精确等缺陷，参评标准与考核标准仍可能有
出入。
同时，在大数据处理中，模糊综合评价算法仍然存在一定的漏洞和不足。
随着水质数
据的持续增加，模糊综合评价算法需要大量的训练时间，来将数据有效地综合分析、处理，以达到评价水质客观准确的目的。
此外，未来，在模糊综合评价法应用于水质评价中，我们还可以在以下几个方面进一
步完善：
（1）改进评价标准，去除一些无效环节，使评价过程更加规范和科学；
（2）加入新型多时间因素水质变量，更加全面把握水质变化；
（3）优化大数据处理算法，减少数据处理时间，提升评价精度；
（4）针对不同水质评价区域，开展评价结果可接受性研究，建立更适合本地水质评
价的标准。
总之，模糊综合评价法逐渐成为当今水质评价的重要方法，但在实际应用中也存在一
些不足，需要我们不断进行改进。
只有不断开拓、持续改进，才能更好地为水质保护做出
贡献。
模糊_主成分分析综合评价法在地下水水质评价中的应用_杜军凯
s j 分别表示第 j 个指标 式中： x' ij 为标准化数据； x j 、 2， …， n。 样本均值和标准差，j = 1 ， 得到标准化数据矩阵 Z 。 z11 z12 … z z … Z = 21 22 … … … z n1 z n2 … 1. 3. 2 相关系数矩阵的计算 z1 n z2 n … z nn
n
模糊综合评价 以模糊数学为基础， 应用模 糊关系合成原理， 将一些边界不清、 不宜定量的因 素定量化， 运用模糊数学法中的隶属度描述评价等 级， 确定各污染因子的权重， 进而评价水质类别。 模糊综合评价是对受多种因素影响的事物做
r ij =
（ x ki ∑ k =1
n
－x 珋 珋 i ） （ x kj － x j）
出全面评价的一种十分有效的多因素决策方法 ， 该方法已被广泛用于各种类型水体水质的综合评 ［1923 ］ 。但该方法在评价因子选取上存在较 价中 强的主观性： 若参与评价的因子过多， 权重太小， 会造成模糊矩阵信息丢失过多， 出现评价结果趋 、 。《 于均化 不易分辨的现象 地下水环境质量标 准》 中有分类标准的因子共 39 项， 如何适当选取 评价因子， 对评价成果的质量有直接影响。 1. 3 模糊主成分分析综合评价模型 基于以上对 2 种数学模型的分析， 将主成分 分析与模糊综合评价结合起来， 融合 2 种方法的 优势， 取长补短， 以达到“强强联合 ” 的目的。 建 模的基本思想： 因子选取上采用主成分分析法， 选 ； 出影响地下水水质的主要因子 水质评价采用模 糊综合评价法， 将提取的主成分作为模糊综合评 价模型的输入， 建立模糊主成分分析综合评价法 的地下水水质耦合评价模型。 评价模型的技术路线图如图 1 所示。 1. 3. 1 数据标准化 为了排除数量级和量纲不同带来的影响， 需 对原始数据进行标准化处理， 标准化公式： x' ij = x ij － x j sj
模糊综合评价法在北碚主要支流河流水质评价中的运用
Utilization of Fuzzy Mathematical Method in Environmental Quality Evaluation of Three Tributary Rivers of Beibei
Yao Zhiyuan1, Hao Qingju1,2, Jiang Changsheng1,2, Hu Biqin1,2
7.72 1.208
5.30
4.15
0.369 0.030
8.13 0.347
4.60
3.03
0.272 0.010
8.04 0.130
1.90
1.93
0.263 0.024
8.20 0.010
1.45
2.95
0.245 0.010
8.17 0.026
6.50
3.53
0.312 0.030
7.95 0.169
……（3）
式中：rij—因子 ui对 j 级水质的隶属度；Ci—因子 ui的 实测浓度值；Sij—因子 ui第 j级水质标准。对第 i 个因子 ui 评价的结果组成单因素模糊评价集 Ri=(ri1,ri2,ri3,…,rim)。
表 1 2007 年北碚境内主要支流水质监测结果
CODMn/ BOD5/ 氨氮/ 石油类/ pH
(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/l)
总磷/ (mg/L)
6.60
4.10
0.374 0.025
7.61 0.153
8.35
3.83
0.313 0.053
7.45 0.164
5.05
3.80
中国农学通报 2009,25(13):211-215 Chinese Agricultural Science Bulletin
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河流名称 断面名称 月份
2月
璧北河 堰塘坎 5 月
8月
2月
龙凤河口 5 月
8月 磨滩河
2月
西西桥 5 月
8月
2月
偏岩
5月
8月 黑水河
2月
水土
5月
8月
溶解氧/ (mg/L) 6.75 3.05 7.30 3.37 6.95 6.15 3.92 7.15 6.25 6.55 7.45 7.90 6.15 7.25 6.90
姚志远等：模糊综合评价法在北碚主要支流河流水质评价中的运用
· 213 ·
根据公式计算出污染因子的权重
ai=
=
……………………………（2）
因素模糊评价集。若共有 n 项水质参数 m 级水质标 准，则可写出下列 nm 阶的模糊矩阵 R：
R=
…………………………… (4)
式中：m：参与评价的因子数的最大值。
0.023 240000
0Байду номын сангаас020 240000
0.016 54000
0.020 240000
0.018 240000
0.012 54000
0.013 54000
0.013 54000
0.012
2300
0.013 54000
0.020 54000
0.014
2300
1.2 水质评价方法 应用模糊综合评价法对璧北河、磨滩河、黑水河
状况，笔者运用 2007 年对璧北河、磨滩河、黑水河的水 质监测数据，运用模糊综合评价法进行了评价, 旨在了 解北碚境内主要支流河流的水质状况，识别主要污染 物，为北碚境内支流河流水质管理提供指导。 1 数据与分析方法 1.1 数据来源
根据璧北河、磨滩河、黑水河三条河流的特点以 及实际需要，在璧北河选取了一个采样点，磨滩河和 黑水河分别选取了两个采样点，采样点避开了回水区 以及排污口，保证了监测数据的客观性，分别于 2007 年 2、5、8 月进行了 3 次采样。所有样品均按《地表水 和污水监测技术规范》（HJ/T 91-2002）规定的方法进 行采集、处理、保存以及分析测定 。 [4-5] 水质分析指标 包括 pH、DO、CODMn、总磷、石油类等共 11 个监测因 子，其水质项目监测结果统计见表 1。
7.72 1.208
5.30
4.15
0.369 0.030
8.13 0.347
4.60
3.03
0.272 0.010
8.04 0.130
1.90
1.93
0.263 0.024
8.20 0.010
1.45
2.95
0.245 0.010
8.17 0.026
6.50
3.53
0.312 0.030
7.95 0.169
Utilization of Fuzzy Mathematical Method in Environmental Quality Evaluation of Three Tributary Rivers of Beibei
Yao Zhiyuan1, Hao Qingju1,2, Jiang Changsheng1,2, Hu Biqin1,2
表 1 2007 年北碚境内主要支流水质监测结果
CODMn/ BOD5/ 氨氮/ 石油类/ pH
(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/l)
总磷/ (mg/L)
6.60
4.10
0.374 0.025
7.61 0.153
8.35
3.83
0.313 0.053
7.45 0.164
5.05
3.80
中国农学通报 2009,25(13):211-215 Chinese Agricultural Science Bulletin
模糊综合评价法在北碚主要支流河流水质 评价中的运用
姚志远 1，郝庆菊 1,2，江长胜 1,2，胡必琴 1,2
（1西南大学资源环境学院，重庆 400716；2重庆市农业资源与环境研究重点实验室，重庆 400716）
……（3）
式中：rij—因子 ui对 j 级水质的隶属度；Ci—因子 ui的 实测浓度值；Sij—因子 ui第 j级水质标准。对第 i 个因子 ui 评价的结果组成单因素模糊评价集 Ri=(ri1,ri2,ri3,…,rim)。
0.328 0.055
8.21 0.198
11.15
6.45
1.403 0.220
7.60 0.319
9.35
4.38
9.966 0.084
7.67 1.604
5.40
4.10
0.352 0.040
8.23 0.376
10.68
6.15
2.394 0.310
7.58 0.436
9.45
4.18
7.836 0.032
进而建立模糊权重集 A=(a1,a2,…,an)且
≥1,
ai≥0。 （2）计算各评价因子的隶属度，建立模糊关系矩
阵 R，建立隶属函数 rij：
（3）模糊综合评价
在得到权重集 A 和单因素模糊评价矩阵 R 后，将 2 者复合，得到评价断面的综合向量 B，即：
B=A×R=(a1,a2,…,an)×
=
rij=
汞/ (µg/L) 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050
铅/ 粪大肠/
(mg/L) (菌群)/个
0.013 92000
0.018 92000
0.012
7900
摘 要：以重庆市北碚区的三条主要支流河流璧北河、磨滩河、黑水河为研究对象，运用模糊数学综合 评价模型对 5 个监测断面和 11 个污染因子进行了综合评价。评价结果表明，5 个断面水质具有明显的 季节变化，并表明黑水河流域地表水质总体状况最好，除了偏岩断面 2 月份为Ⅲ级水质外，均处于Ⅰ 级和Ⅱ级，符合功能水环境质量标准；而磨滩河的水质最差，甚至出现了劣Ⅴ级水质，可见其污染严 重，需要治理；璧北河水质较好，2 月份为Ⅳ类水质，5 月份为Ⅲ级水质，8 月份的河水水质较好，为Ⅱ 类。评价结果为污染控制提供了科学依据。 关键词：支流河流；水质；模糊综合评价 中图分类号：X824 文献标识码：A
1.2.2 评价步骤 根据模糊数学分析要求，对待评价河 流的水质量按如下方法进行评价，评价步骤如下：
（1）计算各参数权重，建立权重集 A。 根据水环境功能区的要求，以地表水Ⅱ级标准作 为各因子的标准值，由公式求得各污染因子的污染指 数
Pi= …………………………………………（1）
式中：Ci：因子 ui 的实测浓度值；Si：因子 u i 各级环 境标准值。
0 引言 水是人类赖以生存的基础，水环境安全已成为所
有人最为关心的环境问题之一。北碚区位于重庆市西
北郊的缙云山下，嘉陵江畔，幅员面积 753 km2，人口 63 万人，是重庆的风景旅游区和智力型清洁工业基地，素 有“重庆后花园”之称。其山多水美，自然资源十分丰
基金项目：国家自然科学基金项目“我国西南地区免耕农田 CO2、CH4和 N2O 排放的研究”(40805050)；教育部博士点基金项目“我国西南地区水田 免耕对土壤碳截存影响研究”(200806351014)。 第一作者简介：姚志远，女，1990 年出生，山东聊城人，本科，主要从事水污染治理研究。通信地址：400716 重庆市北碚区天生路 2 号西南大学 134 信箱，E-mail：tuanjieni@。 通讯作者：江长胜，男，1974 年出生，江西贵溪人，副教授，博士，研究方向：污染生态学，已发表学术论文 25 篇。通信地址：400716 重庆市北碚区 天生路 2 号 西南大学资源环境学院，Tel：023-68250484，E-mail：jiangcs@。 收稿日期：2009-03-10，修回日期：2009-04-13。
Abstract: Three tributary rivers (which are Bibei River, Motan River and Heishui River) in Beibei District of Chongqing were studied in this paper. Comprehensive evaluation of five monitoring cross sections and eleven pollution factors was conducted by fuzzy mathematical comprehensive evaluation model. The evaluation result showed that the water quality of the five monitoring cross sections had clearly seasonal changes, and the sur⁃ face water quality of Heishui River was the best in the whole year, with Grade Ⅰ and Ⅱ water quality stan⁃ dard, met the standards of water environmental quality in addition to Pianyan section was Grade Ⅲ in Febru⁃ ary. However, water quality of Motan River was the worst, even with a bad Grade Ⅴ water quality standard, so it was in serious pollution and needed to be treated. The water quality was in Grade Ⅳ water quality standard in February and Grade Ⅲ in May and Grade Ⅱ in August. The evaluation results provide a scientific basis for pollution control. Key words: tributary river, water quality, fuzzy comprehensive evaluation