农村饮水安全的模糊综合评价

2017-12-11艾海提江艾木拜尔墨玉县水利局

河南水利与南水北调 2017年11期

□艾海提江·艾木拜尔（墨玉县水利局）

农村饮水安全的模糊综合评价

□艾海提江·艾木拜尔（墨玉县水利局）

文章基于模糊综合评价理论，并结合层次分析法与改进熵权法对模糊综合评价法进行了改进，并对影响新疆地区各有关村镇农村饮水安全的主要因素进行了量化分析与权重的计算，具体而言，是以农村饮水安全状况为目标，以水量、水质、综合供水三个因素为准则，构建了包含11个衡量指标的农村因素安全综合评价体系，结果表明，新疆地区农村饮水水量基本处于安全水平，而供水和水质安全水平较弱。

农村饮水安全；模糊综合评价；层次分析法

1 模糊综合评价基本原理

1.1 层次分析法

层次分析法是一种定性与定量相结合的统计分析方法，可以将人们的主观判断与量化分析结合起来，将各个影响因素之间的差异进行量化处理，常用于模糊综合评价过程中权重的确定。

1.2 改进熵权法确定权重

改进熵权法所构建的判断矩阵为：

其中，rki为第k个评价对象的第i个评价指标所对应的参数取值。

将上述判断矩阵进行归一化处理，所得到的归一化判断矩阵为：

其中，bki为rki的归一化矩阵数值，具体而言包括越大越优型和越小越优型两大类，对于越大越优型数据，bki=［rk-（rki）min］/［（rk）max-（rk）min］；而对于越小越优型数据，则bki=［（rk）miax-rki］/［（rk）max-（rk）min］。

1.3 模糊综合评价模型

利用梯形分布函数进行各项指标的标准化处理，处理后的数据构成模糊评价矩阵：

其中，n为评价指标的个数；g为指标等级。

根据下式求得模糊综合评价指标的具体取值：

其中，Gj为评价矩阵所对应的量化评价矩阵。根据量化评价矩阵所对应的数值和等级便可确定其评价等级。

2 应用实例

2.1 项目区概况

墨玉县萨依巴格乡普卡村饮水安全工程主要承担新建水源工程（包括水厂建设）和管网工程等两大建设任务。在喀拉喀什河普卡村修建一条渗渠、新建集水井1座、在岸边上设水厂（水厂建设包括控制设备房、管理房各1座、公厕和围墙建设），通过河道渗渠渗进集水井的水通过水泵增压直接输送管网。本工程的建设可完全解决萨依巴格乡普卡村的人畜饮水安全问题。通过完成以上建设任务可根本上解决普卡村所属共1375人和9585头牲畜饮水安全问题，保障全村农民能喝干净水、全年正常供水，饮用水供应条件达到农村饮水提质增效“十三五”规划上的基本要求。工程设计年限为15 a。

2.2 农村饮水安全评价指标

在坚持科学性、可操作性和层次性原则的基础上，基于《农村饮水安全卫生评价指标体系》的相关规定，笔者设计了包含目标层、准则层和指标层等在内的纵横向三级评价指标体系，共包含水质、水量和供水3个层面11个指标在内见表1。结合新疆地区社会经济发展水平和供水实际，将评价结果划分为Ⅰ级（安全）、Ⅱ级（比较安全）、Ⅲ级（基本安全）、Ⅳ级（不安全）、Ⅴ级（非常不安全）等5个等级。所对应的取值范围为［90，100］、［80、90）、［60、80）、［40、60）、［0、40）五个区间范围。

2.3 层次分析法的应用

2.3.1 构造判断矩阵

对于层次分析法而言，关键的一步便是判断矩阵的构建，采用标度法两两比较各个影响因素的重要性后，便可写出各个层次的判断矩阵，分别如下：

表1 新疆地区农村饮水安全评价指标表

准则层对目标层的判断矩阵为：ACA=

指标层对准则层C1的判断矩阵为：Ax1c=

指标层对准则层C2的判断矩阵为：Ax2c=

指标层对准则层C3的判断矩阵为：

2.3.2 一致性检验

层次分析法主要根据专家的主观判断构造矩阵并以此计算各指标的权重，所以权重的确定过程带有很强的主观色彩，相反改进的熵权法主要根据评价指标值所构成的判断矩阵来确定指标权重值，客观性较强。在进行一致性检验时，两种方法结合起来，既综合考虑专家的专业意见，又科学合理地综合考虑各项评价指标的权重，即采用层次分析法权重乘以改进熵权法所确定的权重，求得各评价指标的权重，即W=（Wi）1×n。

2.4 模糊综合评价结果与分析

通过上述过程可以求出模糊评价矩阵，并结合相关理论求出不同区域范围内各自的综合指标值，并以此确定评价等级。在熵权法进行改进及结合模糊物元模型模型（设为1）、基于层次分析法的模糊综合评价模型（设为2）和基于熵权法与层次分析法的模糊综合模型（设为3）的横向比较结果详见表2。

从表2统计结果可以看出，新疆地区饮水不安全问题突出存在，水量状况基本安全、水质中Ⅲ和Ⅳ级普遍存在，供水中多为Ⅱ级，究其原因，主要因为新疆地区大工业较少，对地下水造成严重污染的因素相对较少，但是原生性高氟水、高盐水和苦咸水等水质问题却普遍存在，再加上取水方式落后、水质处理不达标，造成区域内饮用水水质较差，此外，地下水埋藏较浅，饮水不安全现象存在地区差异，而且在饮水不安全状态下，水量、水质和供水之间也存在显著差异。在所评价的墨玉县、普卡村、巴扎布依村、加罕巴格乡、奎牙乡、胡木旦村、阔什鲁克村、阿鲁艾日克村等村镇中，东部水量基本安全，水质与供水存在问题；南部水质与水量基本安全，而供水不安全；西部与北部水量与供水相对安全。