基于层次分析法的农村饮用水安全影响因素评价

尚梦涵

(三峡大学 水利与环境学院，湖北 宜昌 443002)

0 引 言

近年来，我国经济飞速发展，人民对美好生活需要越来越高，其中就包括对饮用水的质量要求[1]。水是万物之源，与人民生活密切相关，保证人民获得数量与质量都达标的水资源至关重要。农村饮水安全的含义是农村居民获取的饮用水符合国家生活饮用水的卫生标准[2]。一般来说，农村聚落分布在不同范围，各个地区范围的地势或者气候差异较大，但大部分地区都存在农村饮水安全问题。农村饮水安全问题不仅威胁到人们生命健康，也会阻碍农业的发展，甚至阻碍当地的经济发展[3]。影响农村安全用水的因素多且杂，且主次不明，因此运用层次分析法通过数理运算来确定各影响因素的权重，根据影响因素的权重大小确定影响农村饮用水安全的主导因素，对于有效解决农村安全用水具有非常重要的现实意义。

1 层次分析法(AHP)

1.1 层次分析法原理

层次分析法( Analytic Hierarchy Process，简称AHP)[4]是一种把所有与决策相关因素按内在关系建立相关等级与层次，在该基础上进行分析的决策方法。其基本原理是：①建立评价因素，并将独立因素按其属性归类，且建立各因素之间的层次结构模型；②两两比较指标层次中各影响因素指标的相对重要程度，并构造上层某因素对下层各相关因素的判断矩阵；③进行一致性检验，并在检验通过的条件进行单层次排序，确定各个级层各因素的权重值，进行总排序[5]。

1.2 层次结构模型的建立步骤

建立层次分析法模型的具体步骤如下：

1) 建立评价因素，并将独立因素按其属性归类，且建立各因素之间的层次结构。此时，问题将切割为元素的组成。每个元素有其独立属性且各个元素之间又可相互关联，使得这些元素又可以形成若干层次，且上一层次的元素对下一层次有关元素进行约束。

表1 判断矩阵的比例标度及含义

3) 层次单排序。通过判断矩阵计算被比较元素对于该准则的相对权重，判断矩阵A对应于最大特征根λmax的特征向量W，归一化处理后为同一层次相应因素对于上一层次某因素相对重要性的排序权值。

AW=(λmax)W

(1)

其中：λmax是矩阵A的最大特征根；W是其对应的特征向量，归一化后的W是权重向量。

2 农村饮用水安全影响因素分析

经济飞速增长伴随着工业的高速发展，于是水污染随之产生，尤其一些工场建设在偏远农村地区，工业废水未经处理便排出，另外不到位的监管也加重威胁了农村饮水的安全[6]。同时，生活洗涤剂中的化学成分随生活用水随意排放，也对水体产生污染。虽然农村也会建设饮水安全工程，但早期的饮水安全工程设计寿命较短且大多数已经报废，相关设备已经无法正常工作，这将直接影响供水。缺少水源使得不少农村居民直接从当地的河流甚至坑塘中取水，未经规范消毒的水不符合国家生活饮用水卫生标准[7]。除了由于供水不足会引起水质问题，在农村供水工程的水质处理环节中，由于缺乏先进技术及工艺，也会影响水质，从而影响着农村饮水安全。不达标的水质严重地影响着农村居民的生命安全，甚至影响当地经济发展，但并不是每个人都能意识到问题的严重性，大部分农村地区并没有做好安全用水的宣传工作，且家庭成员的不合适用水习惯也相互影响，大部分农民并不具备安全用水的相关知识以及常识，农民不能够准确的判断饮用水的安全程度。

3 农村饮用水安全影响因素评价体系的建立与权重确定

根据以上的分析，首先确定了影响农村饮用水安全的不同因素，并构建了农村饮用水安全影响因素指标体系，见表2。同时，运用层次分析法建立不同层次之间的相关判断矩阵，确定各个因素的不同权重。

表2 农村饮用水安全影响因素指标体系表

采用专家问卷调查与实地考察相结合的方法，建立不同层次的判断矩阵并确定每层各影响因素的权重值，再判断是否通过一致性检验。计算结果见表3-表12。

依据表3-表12的计算结果，自上而下地将单准则下的权重进行归一合成，且满足一致性检验，得到下列权重表。见表13。

表3 准则层B对目标A的判断矩阵与权重

表4 指标层对准则层B1的判断矩阵与权重

表5 指标层对准则层B2的判断矩阵与权重

表6 指标层对准则层B3的判断矩阵与权重

表7 评价层对指标层C1的判断矩阵与权重

表8 评价层对指标层C2的判断矩阵与权重

表9评价层对指标层C3的判断矩阵与权重

表10 评价层对指标层C4的判断矩阵与权重

表11 评价层对指标层C5的判断矩阵与权重

表12 评价层对指标层C6的判断矩阵与权重

表13 合成权重表

由表13分析可知，教育、环境、政策三大因素中，环境影响为主要因素，且其中生活用水排放与工业废水排放是影响用水安全的主要因素，故在排水源头就要注意安全排放是需要首先解决的问题；而在教育因素中，家庭用水习惯是主要因素，因此加强安全用水教育是十分必要的；在政策因素中，企业政策为主要影响因素，故当地应加大招商引资，引进合作项目，开发饮水资源。

4 结 语

本文深入理解层次分析方法基本原理，并按照科学步骤建立农村饮用水安全影响因素评价体系与模型，通过数理运算，确定了农村饮用水安全因素的指标权重，保证了权重系数的准确性与客观性。运用该模型对农村饮用水安全影响因素进行科学评价，其结果可作为解决水安全问题的参考依据。