范奎奎 賀愛(ài)香 魏巧玲 丁孟琴

【摘 要】空氣質(zhì)量的改善是人們關(guān)注的熱門問(wèn)題，利用2015-2017年合肥市空氣質(zhì)量的年平均監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)方法，對(duì)合肥市空氣質(zhì)量做出定量評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果符合合肥市空氣質(zhì)量實(shí)際情況，能較好地反映合肥市近幾年空氣質(zhì)量變化情況，客觀地反應(yīng)了合肥市空氣質(zhì)量是由多種因素相互影響的結(jié)果。最后對(duì)合肥市大氣環(huán)境質(zhì)量提出參考建議。

【關(guān)鍵詞】模糊綜合評(píng)價(jià)；合肥；空氣質(zhì)量；評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)： X823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）13-0103-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.13.048

【Abstract】The improvement of air quality is a hot issue.Using the annual average monitoring data of air quality in Hefei for 2015-2017 years and combining the fuzzy comprehensive evaluation method， the quantitative evaluation of the air quality in Hefei is made.The result accords with the actual situation of the air quality in Hefei，which can better reflect the air quality change situation in Hefei in recent years and objectively reflect the air quality in Hefei.Quantity is the result of a variety of factors that interact with each other.Finally，some suggestions are put forward for Hefei's atmospheric environmental quality.

【Key words】Fuzzy comprehensive evaluation；Hefei；Air quality；Evaluation

0 引言

隨著合肥市近幾年經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源的消耗也快速增長(zhǎng)，導(dǎo)致污染物排放的增加，尤其是空氣質(zhì)量是人們密切關(guān)注的問(wèn)題，盡管合肥市政府出臺(tái)了很多改善空氣質(zhì)量的措施使得空氣質(zhì)量有所改善，但合理地評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量是值得研究的熱門問(wèn)題[1]。在我國(guó)現(xiàn)行的空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）的評(píng)價(jià)的主要污染物為細(xì)顆粒物、可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六項(xiàng)[2]。其具體的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為按照空氣質(zhì)量指數(shù)大小分為六個(gè)等級(jí)，相對(duì)應(yīng)空氣質(zhì)量的六個(gè)類別，指數(shù)越大、級(jí)別越高說(shuō)明污染的情況越嚴(yán)重，對(duì)人體的健康危害也就越大，從一級(jí)優(yōu)，二級(jí)良，三級(jí)輕度污染，四級(jí)中度污染，直至五級(jí)重度污染，六級(jí)嚴(yán)重污染[3]。然后根據(jù)各個(gè)污染物對(duì)應(yīng)的空氣質(zhì)量指數(shù)最大值作為AQI的的數(shù)值，簡(jiǎn)單的說(shuō)AQI就是各項(xiàng)污染物的空氣質(zhì)量分指數(shù)（IAQI）中的最大值。但它完全由首要污染物來(lái)描述空氣質(zhì)量情況而忽略了其它污染物的信息[4]。

在實(shí)際的物理環(huán)境中，我們身處的大氣環(huán)境是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多元化系統(tǒng)，物質(zhì)融合分離多變，具有模糊性和不準(zhǔn)確性，大氣質(zhì)量的好壞受各方面的影響，誠(chéng)然，只考慮首要污染物對(duì)大氣的評(píng)價(jià)是不足夠的[5]。本文擬采用模糊綜合評(píng)價(jià)法綜合SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5等因素對(duì)環(huán)境的影響來(lái)綜合評(píng)價(jià)環(huán)境的數(shù)據(jù)[6]。

1 研究方法

模糊綜合評(píng)價(jià)方法是模糊數(shù)學(xué)中應(yīng)用的比較廣泛的一種方法[7]。在對(duì)某一事務(wù)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)常會(huì)遇到這樣一類問(wèn)題，由于評(píng)價(jià)事務(wù)是由多方面的因素所決定的，因而要對(duì)每一因素進(jìn)行評(píng)價(jià)；在每一因素作出一個(gè)單獨(dú)評(píng)語(yǔ)的基礎(chǔ)上，如何考慮所有因素而作出一個(gè)綜合評(píng)語(yǔ)，這就是一個(gè)綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題[8]。本文以2015-2017年的環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，基于模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)合肥市近三年的環(huán)境質(zhì)量做出評(píng)價(jià)。

2 構(gòu)建模糊綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型

根據(jù)模糊評(píng)價(jià)的按最大隸屬度原則去評(píng)定對(duì)象所屬的等級(jí)，應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)法，首先要確立一套評(píng)價(jià)體系。

1）建立評(píng)價(jià)因子集

根據(jù)最新的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095-2012），在本次空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)中，我們選取SO2、NO2、PM2.5、CO、O3、PM10作為空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)因子集U={U1，U2，…，U6}。

2）確定評(píng)價(jià)等級(jí)集

空氣污染指數(shù)（AQI）劃分為0-50、51-100、101-150、151-200、201-300和大于300六檔[9]。在本次空氣質(zhì)量模糊評(píng)價(jià)中對(duì)應(yīng)6個(gè)等級(jí)（I，II，III，IV，V，VI）U=（U1，U2，U3，U4，U5，U6）劃分級(jí)數(shù)及對(duì)應(yīng)指標(biāo)的限值如表1所示。

3）確立隸屬函數(shù)

選取分段函數(shù)作為隸屬函數(shù)公式如式（1）～（6），其中U為模糊綜合評(píng)價(jià)等級(jí)中對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值，x為評(píng)價(jià)所用的樣本數(shù)據(jù)[10]。

4）收集模糊評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)樣本

本次實(shí)驗(yàn)所使用的樣本是合肥市2015-2017年的年平均指標(biāo)數(shù)據(jù)，樣本數(shù)據(jù)如表2所示。

5）建立模糊綜合評(píng)價(jià)模型

由前面步驟可知評(píng)價(jià)因素的集合為式（7）所示。

分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)集合為式（8）所示。

根據(jù)樣本數(shù)據(jù)在每個(gè)隸屬函數(shù)中的計(jì)算可得為樣本年份的隸屬度矩陣R，結(jié)果如式（9）～（11）所示。

由于單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)某一環(huán)境的影響存在差異，即對(duì)環(huán)境評(píng)價(jià)的結(jié)果影響不同，因此，需要考慮各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，這里使用的是超標(biāo)加權(quán)法來(lái)分別計(jì)算污染因子的權(quán)重，計(jì)算公式如（12）所示。

其中，bi為樣本的污染因子權(quán)重，Si取標(biāo)準(zhǔn)的均值，Ci為標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)測(cè)值。根據(jù)計(jì)算可得結(jié)果為式（13）

6）得出模糊計(jì)算結(jié)果

將樣本因子的隸屬度配以權(quán)重，即將Rj和bj進(jìn)行復(fù)合運(yùn)算（Rj。bj）即可得出綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果指數(shù)為式（14）所示。

3 結(jié)果分析

由以上結(jié)果數(shù)據(jù)可知在2015-2017三年中合肥市總體空氣質(zhì)量水平處于Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，但也可以看出2017年與前兩年相比在I類的結(jié)果指數(shù)是有明顯的下降，在Ⅲ類的指數(shù)也有明顯的上升，在Ⅱ類的指數(shù)上與上一年是沒(méi)有太大變化的，也就是說(shuō)在三年里環(huán)境質(zhì)量是處在一個(gè)下降趨勢(shì)的。這與合肥市發(fā)布的2015-2017環(huán)境公報(bào)中提及的2015年環(huán)境優(yōu)良率為69.9%，2016年環(huán)境優(yōu)良率為69.1%，2017年環(huán)境優(yōu)良率為61.1%是一致的，雖然在三年中政府為改善空氣環(huán)境質(zhì)量做了很多努力，但從環(huán)境數(shù)據(jù)分析結(jié)果來(lái)看還是不夠的。

4 結(jié)論

環(huán)境的好壞和評(píng)價(jià)的劃分本身就具有模糊性，采用首要污染物的評(píng)價(jià)方法在環(huán)境的評(píng)價(jià)中具有一定的不合理性，而采用模糊綜合評(píng)價(jià)法通過(guò)精確的數(shù)字手段來(lái)計(jì)算模糊的評(píng)價(jià)對(duì)象，能對(duì)蘊(yùn)藏信息呈現(xiàn)模糊性的資料作出比較科學(xué)、合理、貼近實(shí)際的量化評(píng)價(jià)，通過(guò)隸屬度的計(jì)算，保證了結(jié)果的客觀準(zhǔn)確性。

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