以模糊理论综合评价农村污水处理站建设

郭雪鹤，刘恒伟，孔舒童，闫振雷，吴培利

（中原环保郑州设备工程科技有限公司，河南 郑州 450000）

1 提出的问题

自从我国开始实施了乡村建设振兴的发展战略，政府为了整治和进一步改善农村的人居生活环境，便开始进行农村“厕所革命”，建设的农村生活污水处理站越来越多，但近几年才逐渐展开对农村污水处理站建设情况进行综合评价的工作［1－3］，当前，对农村污水处理站进行评价的指标、模型也不健全，并且运用模糊数学的原理和层次分析法进行综合评价的方法几乎没有，因此，文章对农村污水处理站建设进行综合评价是有意义的。

2 指标模型的建立

文章参考农村污水处理设施建设、运行效果类的文章［4－6］，根据我国相关基本指标设置原则的要求，构建具有一定可持续比较性、可操作性、系统化、全面性的基本指标原则，首先通过检索中国知网和万方数据库，阅读相关文献，再进行认真的分类和筛选，对农村污水处理站建设综合评价结果的影响因素进行汇总，再对选取的指标进行科学的处理，通过拆分部分指标和合并同类项后，初步确定评价指标集，调查采用访谈、发放纸质问卷和电子邮件的方式，调查对象是污水处理行业的专家、工程建设方面的专家以及环境工程方面的教师。共发放问卷20 份，最后回收的有效问卷达到16 份，再邀请10 名工程建设和污水处理相关领域的专家，对调查结果的影响因子进行筛选，并进行整理，得出表1 中农村污水处理站建设评价指标。

表1 农村污水处理站建设评价指标

指标权重的确定： 文章按照直觉模糊层次分析方法的相关要求［7］，第一步通过邀请工程建设方面的专家和污水处理方面的专家，对每一个评价指标进行严格的评判。第二步按照模糊综合评价的具体计算步骤，科学的来求解评价指标相对于指标体系里目标层A的权重值，便可以求出每一个评价指标的重要程度值。第三步再参照一级指标的权重值，如法炮制来求出每一个二级指标的评价向量，进而求出每一个二级指标的权重。

1） 计算一级指标权重。专家们通过对比一级评价指标对于指标体系中标明的目标层双方之间关系的重要性分别计算，并进行了双双对比分析，再进行科学的计算，求出直觉模糊判断矩阵如下：

经过严密的计算后，可以求得一组精确简化后的直觉模糊函数，便可以从中求出一级的得分向量，再通过归一化的方法进行处理，可以求得一级的指标权重QA=

(0．241 0．212 0．283 0．264) 。

2） 计算二级权重。专家从相对于目标层重要性这个角度出发，把二级指标相互比较，进而得出相应的直觉模糊判断矩阵：

参照1） 中的方法来计算一级评价指标权重，并判定该结果符合一致性检验要求后，得出指标权重表（见表2） 。

表2 指标权重

3 构造模糊评价矩阵

运用模糊评价的方法来判定指标的得分，采用了向有经验的专家进行问卷调查的方法，特邀请10 名专家共同来填写问卷，采用科学的方法规避了专家在进行评价时的主观性，依据农村生活污水处理设施运行效果评价技术标准研究，将农村污水处理站建设综合评价结果也划分成为5 个等级，分别为优秀、良好、较好、一般、差，上述5 个等级分别对应下列评分90，80，70，60，50。

本次问卷调查要求专家们对各个二级指标的等级进行了评价和打分，得分矩阵（i，j分别为1，2，3，4） ，通过转化二级指标得分系数，求出每一个一级指标的得分系数，再由公式G=QA×RZ进一步转化成总得分系数G。文章是按照层次分析法和模糊综合评价的方法，通过专家们对各个指标的认真打分，科学的求出各级指标的权重。

4 案例分析

4．1 项目背景介绍

X 市W 村E 污水处理项目村级站包含工程勘察、设计、设施采购安装、施工、竣工验收、试运行、项目运营管理及维护等内容。W 村E 污水处理站终端设备的设计规模是日处理水量900 t，管网量为29 640 m，村里管网投资1 910 万元，终端污水处理设备投资1 130 万元，终端设备的土建（含围栏、绿化、基坑开挖与回填、电线架设、化粪池） 投资291 万元，目前，E 污水处理项目村级站已建成，并投入运行1 a，且出水符合城镇污水处理一级A的标准。

4．2 调查分析

针对X 市W 村E 污水处理项目村级站设置问卷，邀请了10 名有经验的专家来填写农村污水处理站建设项目调查问卷，所有参与问卷调查专家的打分权重都一样，并用科学的计算方法，保证了问卷评价调查结果的科学性、客观性与公平性，得出了各个二级指标的模糊综合评价集，再进行归一化计算后，便可得出评价集：R1，R2，R3，

R4。

由表可知各二级指标的权重，进而计算后，我们可得到各一级指标评价集RZ。

由公式G=QA×RZ得总得分G的得分系数：

G=(0．181 0．334 0．251 0．185 0．048) 。

4．3 结果分析

本次专家评价结果显示目标层A 的总得分为74．154（见表3） ，74．154 ＜（80 +70） /2 =75，且更趋向于较好，所以X 市W 村E 污水处理项目村级站的综合评价结果为较好，由于3 个二级指标平均水量负荷率、水质达标率和项目总投资与日处理水量比值所占权重较大，在污水处理项目村级站建设过程中，项目建设者应优化平均水量负荷率，提高水质达标率，降低项目总投资与日处理水量比值，从而提高污水处理站的评价等级。

表3 等级划分及分值

5 结语

文章从农村污水处理站建设综合评价的角度选取指标，将评价等级及其对应的得分、农村污水处理站建设综合评价指标集，三者对应起来，农村污水处理站建设综合评价目标层A 的得分系数与对应等级分值的乘积，不仅能求出农村污水处理站的最大得分，还可以得出评价等级。为降低项目总投资与日处理水量比值，优化平均水量负荷率，提高水质达标率，在农村污水处理站设计阶段要做到： 一是要结合覆盖人口，精确计算水量，核定建设规模，科学地确定日处理水量； 二是要控制好管网的高程，降低农村污水处理站的开挖深度，宜顺坡排水，缩短管网布设长度，合理规划管网铺设，降低项目总投资； 三是要进行工艺比选，优化工艺设计，减少机电设备使用数量，降低配套设备总功率。在农村污水处理站建设时，文章可以对综合评价结果进行预估，同时对建设优秀的农村污水处理站也具有参考意义。