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摘要:根據農村污水處理站建設的現狀,采用模糊綜合評價的手段,構建評價指標體系,將各級指標權重和評價等級有機地相結合,對農村污水處理站建設情況進行綜合評價,為建設優秀的農村污水處理站提供思路。
關鍵詞:模糊數學;綜合評價;農村污水;污水處理設施
1提出的問題
自從我國開始實施了鄉村建設振興的發展戰略,政府為了整治和進一步改善農村的人居生活環境,便開始進行農村“廁所革命”,建設的農村生活污水處理站越來越多,但近幾年才逐漸展開對農村污水處理站建設情況進行綜合評價的工作[1-3],當前,對農村污水處理站進行評價的指標、模型也不健全,并且運用模糊數學的原理和層次分析法進行綜合評價的方法幾乎沒有,因此,文章對農村污水處理站建設進行綜合評價是有意義的。
2指標模型的建立
文章參考農村污水處理設施建設、運行效果類的文章[4-6],根據我國相關基本指標設置原則的要求,構建具有一定可持續比較性、可操作性、系統化、全面性的基本指標原則,首先通過檢索中國知網和萬方數據庫,閱讀相關文獻,再進行認真的分類和篩選,對農村污水處理站建設綜合評價結果的影響因素進行匯總,再對選取的指標進行科學的處理,通過拆分部分指標和合并同類項后,初步確定評價指標集,調查采用訪談、發放紙質問卷和電子郵件的方式,調查對象是污水處理行業的專家、工程建設方面的專家以及環境工程方面的教師。共發放問卷20份,最后回收的有效問卷達到16份,再邀請10名工程建設和污水處理相關領域的專家,對調查結果的影響因子進行篩選,并進行整理,得出表1中農村污水處理站建設評價指標。指標權重的確定:文章按照直覺模糊層次分析方法的相關要求[7],第一步通過邀請工程建設方面的專家和污水處理方面的專家,對每一個評價指標進行嚴格的評判。第二步按照模糊綜合評價的具體計算步驟,科學的來求解評價指標相對于指標體系里目標層A的權重值,便可以求出每一個評價指標的重要程度值。第三步再參照一級指標的權重值,如法炮制來求出每一個二級指標的評價向量,進而求出每一個二級指標的權重。
1)計算一級指標權重。專家們通過對比一級評價指標對于指標體系中標明的目標層雙方之間關系的重要性分別計算,并進行了雙雙對比分析,再進行科學的計算,求出直覺模糊判斷矩陣如下:經過嚴密的計算后,可以求得一組精確簡化后的直覺模糊函數,便可以從中求出一級的得分向量,再通過歸一化的方法進行處理,可以求得一級的指標權重QA=(0.2410.2120.2830.264)。然后對所求出的結果,再科學的進行一致性檢驗,σij=σiσi+σj,經過嚴謹的分析計算,從而求得直覺模糊的判斷矩陣A,以及A的特征矩陣A*,然后再得出隸屬度構成的典型矩陣A',再按照相關公式,求出I(A*,A')=1,再進行科學方法檢驗,經檢驗,該結果滿足一致性檢驗的要求,結果證實上面所求得的權重結果是科學的、嚴謹的、正確的。
2)計算二級權重。專家從相對于目標層重要性這個角度出發,把二級指標相互比較,進而得出相應的直覺模糊判斷矩陣:參照1)中的方法來計算一級評價指標權重,并判定該結果符合一致性檢驗要求后,得出指標權重表(見表2)。
3構造模糊評價矩陣
運用模糊評價的方法來判定指標的得分,采用了向有經驗的專家進行問卷調查的方法,特邀請10名專家共同來填寫問卷,采用科學的方法規避了專家在進行評價時的主觀性,依據農村生活污水處理設施運行效果評價技術標準研究,將農村污水處理站建設綜合評價結果也劃分成為5個等級,分別為優秀、良好、較好、一般、差,上述5個等級分別對應下列評分90,80,70,60,50。本次問卷調查要求專家們對各個二級指標的等級進行了評價和打分,得分矩陣(i,j分別為1,2,3,4),通過轉化二級指標得分系數,求出每一個一級指標的得分系數,再由公式G=QA×RZ進一步轉化成總得分系數G。文章是按照層次分析法和模糊綜合評價的方法,通過專家們對各個指標的認真打分,科學的求出各級指標的權重。
4案例分析
4.1項目背景介紹
X市W村E污水處理項目村級站包含工程勘察、設計、設施采購安裝、施工、竣工驗收、試運行、項目運營管理及維護等內容。W村E污水處理站終端設備的設計規模是日處理水量900t,管網量為29640m,村里管網投資1910萬元,終端污水處理設備投資1130萬元,終端設備的土建(含圍欄、綠化、基坑開挖與回填、電線架設、化糞池)投資291萬元,目前,E污水處理項目村級站已建成,并投入運行1a,且出水符合城鎮污水處理一級A的標準。
4.2調查分析
針對X市W村E污水處理項目村級站設置問卷,邀請了10名有經驗的專家來填寫農村污水處理站建設項目調查問卷,所有參與問卷調查專家的打分權重都一樣,并用科學的計算方法,保證了問卷評價調查結果的科學性、客觀性與公平性,得出了各個二級指標的模糊綜合評價集,再進行歸一化計算后,便可得出評價集:R1,R2,R3,R4。
4.3結果分析
本次專家評價結果顯示目標層A的總得分為74.154(見表3),74.154<(80+70)/2=75,且更趨向于較好,所以X市W村E污水處理項目村級站的綜合評價結果為較好,由于3個二級指標平均水量負荷率、水質達標率和項目總投資與日處理水量比值所占權重較大,在污水處理項目村級站建設過程中,項目建設者應優化平均水量負荷率,提高水質達標率,降低項目總投資與日處理水量比值,從而提高污水處理站的評價等級。
5結語
文章從農村污水處理站建設綜合評價的角度選取指標,將評價等級及其對應的得分、農村污水處理站建設綜合評價指標集,三者對應起來,農村污水處理站建設綜合評價目標層A的得分系數與對應等級分值的乘積,不僅能求出農村污水處理站的最大得分,還可以得出評價等級。為降低項目總投資與日處理水量比值,優化平均水量負荷率,提高水質達標率,在農村污水處理站設計階段要做到:一是要結合覆蓋人口,精確計算水量,核定建設規模,科學地確定日處理水量;二是要控制好管網的高程,降低農村污水處理站的開挖深度,宜順坡排水,縮短管網布設長度,合理規劃管網鋪設,降低項目總投資;三是要進行工藝比選,優化工藝設計,減少機電設備使用數量,降低配套設備總功率。在農村污水處理站建設時,文章可以對綜合評價結果進行預估,同時對建設優秀的農村污水處理站也具有參考意義。
作者:郭雪鶴 劉恒偉 孔舒童 閆振雷 吳培利 單位:中原環保鄭州設備工程科技有限公司