属性识别模型在住宅室内空气质量评价中的应用研究

式中 ａｊｋ满足 ａｊ１ ＜ａｊ２… ＜ａｊｋ，或 ａｊ１ ＞ａｊ２… ＞ａｊｋ。
１．２ 确定权重
采用超标倍数法，根据污染物的污染小权重则
小和污染大权重则大的原则，来确定权重。计算公
式为：
ｍ
∑ Ｗｊ ＝（ｃｊ／ｓｊ）／ （ｃｊ／ｓｊ） ｊ＝１
（１）
式中，ｃｊ—评 价 因 子 的 监 测 值；ｓｊ—评 价 因 子
各浓度标准的数学平均值；Ｗｊ—评价因子的归一化
权重值。
１．３ 确定样本属性测度
计算第 ｉ个评价对象第 ｊ个指标值 ｘｉｊ属于 ｃｔ类
（１ ｔ ｋ）的属性测度为 ｕｉｊｔ。设 ａｊ１ ＜ａｊ２ ＜… ＜
ａｊｋ，有：
当 ｘｉｊ ａｊ１时，取 ｕｉｊ１ ＝１，ｕｉｊ２ ＝…ｕｉｊｋ ＝０
当 ｘｉｊ ａｊｋ时，取 ｕｉｊｋ ＝１，ｕｉｊ１ ＝…ｕｉｊｋ－１ ＝０
目前针对装修住宅室内空气质量综合评价的 方法主要为综 合 指 数 法 。 ［１－２］ 综合指数法兼顾了 污染物平均水平和最大水平，但是当污染物水平波 动较大时不能正确评价室内空气质量状况［３］。评价 依据多以 ＧＢ／Ｔ１８８８３－２００２《室内空气质量标准》、 ＧＢ／Ｔ５０３２５－２０１０《民 用 建 筑 工 程 室 内 环 境 污 染 控 制规范》为评价标准。以上标准虽然明确了室内空 气污染物标准浓度限值，但未将住宅室内空气质量 划分等级，不能反映用户住宅健康需求和装饰装修 工程不同定位要求。
随着我国房地产行业的不断发展，建筑和室内 装修材料产业发展迅猛。建筑材料与装饰材料造 成的室内环境污染却日益严峻，我国新装修住宅室 内空气质量现状不容乐观。为提高我国建筑室内 装饰装修质 量，提 升 建 筑 室 内 空 气 质 量，住 房 城 乡
建设部于 ２０１８年 ９月发布《住宅建筑室内装修污 染控制技术标准》（ＪＧＪ／Ｔ４３６－２０１８），自 ２０１９年 １ 月 １日起实施。该标准将室内空气质量通过分级 控制的方式，分情况确定装饰装修工程的空气质量 要求，满足不同定位的项目要求，以保障用户对室
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｔｔｒｉｂｕｔｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｉｎｄｏｏｒａｉｒｑｕａｌｉｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ
ＨｕＱｉｊｉｎｇ
（ＳｕｚｈｏｕＬｉｂｒａｒｙ，Ｓｕｚｈｏｕ２１５００２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｎｄｏｏｒａｉｒｑｕａｌｉｔｙｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅａｓｏｎｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒｔｓｏｆｄｅｃｏｒａｔｅｄｈｏｕｓｅｓ．Ｔｈｅｒｅ ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ：ｔｈｅｉｎｄｏｏｒａｉｒｑｕａｌｉｔｙｏｆｄｅｃｏｒａｔｅｄｈｏｕｓｅｓｈａｓｏｂｖｉｏｕｓｓｅａｓｏｎａｌｉｔｙ，ａｎｄｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆ ｉｎｄｏｏｒａｉｒｑｕａｌｉｔｙｉｓ：ｗｉｎｔｅｒ＞ｓｐｒｉｎｇ＞ａｕｔｕｍｎ＞ｓｕｍｍｅｒ．Ｔｈｅｉｎｄｏｏｒａｉｒｑｕａｌｉｔｙｉｎｗｉｎｔｅｒｉｓｏｂｖｉ ｏｕｓｌｙｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｏｔｈｅｒｐｅｒｉｏｄｓ，ａｎｄｃａｎｒｅａｃｈｇｒａｄｅＩＩＩｓｔａｎｄａｒｄ．Ｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｉｎ ｄｏｏｒａｉｒｑｕａｌｉｔｙｉｎｏｔｈｅｒｐｅｒｉｏｄｓｉｓｎｏｔｖｅｒｙｂｉｇ，ｗｈｉｃｈｉｓｉｎｆｅｒｉｏｒｔｏｓｔａｎｄａｒｄ；ｔｈｅｉｎｄｏｏｒａｉｒｑｕａｌｉｔｙｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒｔｓｏｆｔｈｅｄｅｃｏｒａｔｅｄｒｅｓｉｄｅｎｃｅｈａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｕｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｏｒ ｄｅｒｏｆｉｎｄｏｏｒａｉｒｑｕａｌｉｔｙｉｓ：ｈａｌｌ＞ｍａｓｔｅｒｂｅｄｒｏｏｍ ＞ｓｅｃｏｎｄａｒｙｂｅｄｒｏｏｍ．Ｔｈｅｈａｌｌｃａｎｒｅａｃｈｇｒａｄｅ ＩＩＩｓｔａｎｄａｒｄ，ａｎｄｏｔｈｅｒｐａｒｔｓａｒｅｉｎｆｅｒｉｏｒｔｏｓｔａｎｄａｒｄ．Ｔｈｉｓｍｏｄｅｌｈａｓａｈｉｇｈｄｅｇｒｅｅｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｕｔｉ ｌｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄｓｈｏｗｓｏｂｖｉｏｕｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｉｎｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｉｎｄｏｏｒａｉｒｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ ｍｏｄｅｌａｌｓｏｐｒｏｖｉｄｅｓｎｅｗｒｅｓｅａｒｃｈｉｄｅａｓａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｒｅｌａｔｅｄｒｅｓｅａｒｃｈ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ；ｉｎｄｏｏｒａｉｒｑｕａｌｉｔｙ；ａｔｔｒｉｂｕｔｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｍｏｄｅｌ；ｓｅａｓｏｎａｌｉｔｙ；ｒｅｌｅｖａｎｃｅ；ｍｅｔｈ ｏｄ
０．３８８
２．１．２ 评价单指标属性测度
级标准值 ０．０５和三级标准值 ０．０９之间，隶属于一
根据 １．３，代入表 １不同季节污染物检测结果 级的属 性 测 度 为 ０，隶 属 于 二 级 的 属 性 测 度 为：
和表 ２室内空气质量分组评价标准，可计算得到不 （００９－０．０６）／（０．０９－０．０５）＝０．７５，隶属于三级
Ⅰ级 ０ ０ ０ ０
苯
Ⅱ级 Ⅲ级
０．７５ ０．２５
０
１
０．２５ ０．７５
１
０
不达标 ０ ０ ０ ０
ＴＶＯＣ
Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级
０
０
０
０
０
０
０
０
０
０
０．２ ０．８
不达标 １ １ １ ０
２．１．３ 权重值 根据式（１），代入表数据，可计算得到各季节相
关污染物标的单指标权重，结果如表 ４所示。以春 季为例，其苯污染物的单指标权重计算为：（０．０６÷ ０．０６３）／（０．０８÷０．０６＋０．０６÷０．０６３＋１．５５÷ ０３８８）＝０．１５２，相 应 地 求 得 其 他 污 染 物 单 指 标 权 重。
２０２１年第 ３期
环 保 科 技
Ｖｏｌ．２７ Ｎｏ．３
属性识别模型在住宅室内空气质量评价中的应用研究
胡起靖
（苏州图书馆，江苏 苏州 ２１５００２）
摘 要：采用属性识别数学模型，将其用于装修住宅不同季节及不同部位室内空气质量的综合评 价和研究。结果表明：装修住宅室内空气质量具有明显季节性，其优劣顺序为：冬季 ＞春季 ＞秋季 ＞夏季。冬季明显优于其他时期，能达到三级标准。夏季和春季、秋季整体差异不是很大，均为不 达标；装修住宅不同部位室内空气质量跟使用功能有显著关联性，按优劣排序为：大厅 ＞主卧室 ＞ 次卧室，其中大厅能达到三级标准，其他部位均为不达标。该模型信息利用度高，在住宅室内空气 质量评价中显示出显著优越性，模型的应用也为相关研究提供了新的研究思路和分析方法。 关键词：住宅；室内空气质量；属性识别模型；季节性；关联性；方法 中图分类号：Ｘ８２０．２ 文献标志码：Ａ
对象有 ｍ个评价指标 {Ｉ１，Ｉ２…Ｉｍ} ，每个评价指标有 ｋ个评价等级 {Ｃ１，Ｃ２…Ｃｋ} ，对于每个评价指标 Ｉｊ 有相应的评价等级分类标准 {ａｊ１，ａｊ２…ａｊｋ} ，则评价 对象空间 Ｘ的分类标准矩阵为：
Ｃ１ Ｌ Ｃｋ
Ｉ１ ａ１１ Ｋ ａ１ｋ
Ｍ Ｍ Ｏ Ｍ
Ｉｍ ａｍ１ Ｌ ａｍｋ
本研究以 ＪＧＪ／Ｔ４３６－２０１８《住宅建筑室内装修 污染控制 技 术 标 准 》为 评 价 标 准，采 用 属 性 识 别 模 型，旨在为装修住宅室内空气质量寻求一个客观合 理，而且更加科学有效、功能优越的综合评价和研究 分析方法。
１ 模型基本理论与计算方法
１．１ 建立分类标准矩阵
设评价对象空间 Ｘ有 ｎ个评价对象，每个评价
收稿日期：２０２０－１１－２９；２０２１－０６－２４修回 作者简介：胡起靖（１９８３－），男，硕士，工程师，从事环境信息咨询等工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｑｊ２０２０＠ｑｑ．ｃｏｍ
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２０２１年第 ３期
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Ｖｏｌ．２７ Ｎｏ．３
内环境的健康需求。标准的发布实施弥补了我国现 行室内空气质量标准的不足，强化了对住宅装修工 程室内空气质量的技术规范管理，为装修住宅室内 环境污染风险评估和控制提供了科学依据。
表 ４ 污染物单指标权重
季节 春季 夏季 秋季 冬季
甲醛 ０．２１２ ０．３３７ ０．３５５ ０．２９４
苯 ０．１５２ ０．１９３ ０．２２５ ０．２８０
ＴＶＯＣ ０．６３６ ０．４７０ ０．４２０ ０．４２７
２．１．４ 综合属性测度 根据各季节相关污染物标的单指标权重，结合
式（２），可计算得到各季节评价对象属性测度，结果 如表 ５所示。以春季为例，其一级属性测度的计算 为：０×０．２１２＋０×０．１５２＋０×０．６３６＝０；二级属性 测度的计算为：０×０．２１２＋０．７５×０．１５２＋０×０．６３６ ＝０．１１４；三级属性测度的计算为：１×０．２１２＋０．２５
（２）
式中，ｗｉｊ—第 ｉ个评价对象第 ｊ个评价指标的
归一化权重；１ ｉ ｎ，１ ｔ ｋ。
１．５ 对象的识别与排序
采用置信度识别准则。设置信度 λ（０．５ λ
１，一般取 ０．６～０．７），用下式进行计算：
ｔ
ｔｉ ＝ｍｉｎ{ｔ：∑ｕｉｔ λ，１ ｔ ｋ} ｉ＝１
（３）
如果 ｔｉ λ，则认为 ｘｉ属于 ｃｔ级别。
同季节相关污染物单指标属性测度，结果如表 ３所 的属 性 测 度 为：（０．０６－０．０５）／（０．０９－０．０５）＝
示。以春季苯污染物为例，其浓度值 ０．０６介于二 ０２５。
表 ３ 相关污染物单指标属性测度
季节
春季 夏季 秋季 冬季
Ⅰ级 ０ ０ ０ ０
甲醛
Ⅱ级 Ⅲ级
０
１
０
０
０
０
１
０
不达标 ０ １ １ ０
按照评价准则进行评分，对评价对象进行比较
分析，用下式进行计算：
ｋ
∑ ｑｘｉ ＝ ｎｉｕｉｔ ｉ＝１
（４）
式中，ｑｘｉ—第 ｉ个 评 价 对 象 的 评 价 分 数；ｎｉ
＝ｋ＋１－ｉ，依次取 ｋ～１之间递减的正整数。
２ 模型应用
２．１ 对装修住宅不同季节室内空气质量的评价 ２．１．１ 评价因子与标准
以中国测试技术研究院对成都市不同季节新装 修住宅室内污染物检测结果为实例应用对象，该项 目检测了 ２００户不同装修时间的商品住宅用户，检 测因子为甲醛、苯、ＴＶＯＣ，取平均值反映不同季节与 污染物浓度关系。数据如表 １所示。
属性识别理论模型基于属性集理论和属性测度 的概念，在属性测度空间和有序分割类概念的基础 上，评价过程采用属性识别准则和置信度准则，实现 对评价对象属性识别综合评价模型的建立［４－５］。该 模型能充分利用有序分割概念，更细微地将属于同 一级别的评价指标因子进行比较，从而能更好地对 事物进行有效识别和比较分析［６］，相较于综合指数 法具有明 显 优 势［７］，目 前 已 在 建 筑 工 程［８］、企 业 绩 效评 价［９］、水 土 保 持［１０］、教 育 研 究［１１］等 领 域 的 评 价、分析、决策中得到了广泛应用。
表 ２ 室内空气质量分组评价标准
单位：ｍｇ／ｍ３
污染物
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级
不达标Ｃ≤０．０５
０．０５＜Ｃ≤０．０８
＞０．０８
０．０６
苯
≤０．０２
０．０２＜Ｃ≤０．０５
０．０５＜Ｃ≤０．０９
＞０．０９
０．０６３
ＴＶＯＣ
≤０．２０
０．２０＜Ｃ≤０．３５
０．３５＜Ｃ≤０．５０
＞０．５０
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Ｖｏｌ．２７ Ｎｏ．３
表 １ 不同季节污染物检测结果［１２］ 单位：ｍｇ／ｍ３
季节 春季 夏季 秋季 冬季
甲醛 ０．０８ ０．１５ ０．１２ ０．０５
苯 ０．０６ ０．０９ ０．０８ ０．０５
ＴＶＯＣ １．５５ １．３５ ０．９２ ０．４７
以 《住 宅 建 筑 室 内 装 修 污 染 控 制 技 术 标 准》 （ＪＧＪ／Ｔ４３６－２０１８）为 评 价 标 准，以 甲 醛、苯、ＴＶＯＣ 为评价指标，建立室内空气质量评价分组标准，如表 ２所示。
当 ａｊｌ ｘｉｊ ａｊｌ＋１时 （１ ｌ ｋ－１），取 ｕｉｊｔ ＝
ｘｉｊ－ａｊｌ＋１ ａｊｌ －ａｊｌ＋１
，ｕｉｊｔ＋１ ＝
ｘｉｊ－ａｊｌ ａｊｌ －ａｊｌ＋１
，ｕｉｊｋ ＝０，式中，
ｔ＜ｌ，或 ｔ＞ｌ＋１。
１．４ 综合属性测度
由单指标属性测度和指标权重可以得到综合属
性测度 ｕｉｔ：
ｍ
∑ ｕｉｔ ＝ ｗｉｊｕｉｊｔ ｊ＝１