連海東,牟 舵,張 碩,徐存東
(1.華北水利水電大學(xué),河南 鄭州 450046;2.水利部珠江水利委員會(huì)珠江水利綜合技術(shù)中心,廣東 廣州 510611;3.浙江省農(nóng)村水利水電資源配置與調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州 310018)
水資源是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展不可或缺且不可替代的自然資源,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,中國(guó)水資源面臨著量與質(zhì)的雙重挑戰(zhàn),其中水質(zhì)挑戰(zhàn)尤為突出。新時(shí)期中國(guó)治水的主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民群眾對(duì)水資源水生態(tài)水環(huán)境的需求與水利行業(yè)監(jiān)管能力不足之間的矛盾,社會(huì)發(fā)展對(duì)水質(zhì)的要求越來(lái)越高。河(湖)長(zhǎng)制全面實(shí)施以來(lái),社會(huì)對(duì)河流、湖泊等地表水關(guān)注度更高,地表水是人類(lèi)生產(chǎn)生活、生態(tài)保護(hù)的主要水源,其水質(zhì)狀況直接影響著受水區(qū)的用水安全,甚至影響整個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。地表水水質(zhì)受諸多因素的影響,水質(zhì)評(píng)價(jià)對(duì)于判別水質(zhì)污染狀況、預(yù)報(bào)水污染趨勢(shì)、開(kāi)展水污染預(yù)警管理等具有重要的意義,可為水資源合理開(kāi)發(fā)利用、水功能區(qū)監(jiān)督管理、水環(huán)境綜合防治提出科學(xué)依據(jù),其中,科學(xué)合理的評(píng)價(jià)方法是水質(zhì)評(píng)價(jià)的關(guān)鍵[1]。
國(guó)內(nèi)外關(guān)于地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)的方法主要有單因子評(píng)價(jià)法、主成分分析法、層次分析法、綜合指數(shù)法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法等。單因子評(píng)價(jià)法[2]操作最為簡(jiǎn)單,但評(píng)價(jià)結(jié)果僅由最差的水質(zhì)指標(biāo)決定,與水體整體實(shí)際情況存一定差異。層次分析法[3]在屬性較多時(shí),容易出現(xiàn)判斷矩陣不一致問(wèn)題。綜合指數(shù)法[4-5]可以定量分析水質(zhì)狀況和定性描述綜合水質(zhì)是否達(dá)標(biāo),但往往主觀性較強(qiáng),導(dǎo)致水質(zhì)介于兩級(jí)之間時(shí)較難判斷。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[6]可以對(duì)水質(zhì)進(jìn)行綜合連續(xù)性評(píng)價(jià),但是運(yùn)算過(guò)程復(fù)雜,收斂速度較慢、容易出現(xiàn)局部最小。模糊綜合評(píng)價(jià)法[7]理論較為嚴(yán)謹(jǐn),符合水質(zhì)污染影響因素多、分級(jí)模糊的特點(diǎn),但由于過(guò)分強(qiáng)調(diào)極值作用,容易導(dǎo)致信息損失,對(duì)于劣Ⅴ類(lèi)水的評(píng)價(jià)不明確。其他方法各有優(yōu)缺點(diǎn),在評(píng)價(jià)同一區(qū)域或不同區(qū)域時(shí)表現(xiàn)出不同的優(yōu)劣程度,至今沒(méi)有統(tǒng)一公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方法。
TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)是多目標(biāo)決策分析中一種常用的有效方法[8-9],在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用于水質(zhì)評(píng)價(jià)[10-11]、空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)[12]、績(jī)效評(píng)價(jià)[13]、風(fēng)險(xiǎn)分析[14-15]、決策分析[16]等領(lǐng)域,具有概念清晰、操作簡(jiǎn)便、信息損失較少的特點(diǎn),但也存在單一主觀或客觀權(quán)重難以有效反應(yīng)各指標(biāo)重要程度等缺點(diǎn)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)TOPSIS模型進(jìn)行了探究改進(jìn),蔣浩鵬等[17]、李慧民等[18]、張德彬等[19]、CHEN[20]分別基于層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)度、博弈論、熵權(quán)法對(duì)TOPSIS賦權(quán)方法進(jìn)行了改進(jìn),賦權(quán)合理性得到了不斷改善。本文基于多目標(biāo)決策TOPSIS模型,將地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)劃分為六級(jí),由主觀權(quán)重與客觀權(quán)重構(gòu)成組合權(quán)重,進(jìn)而對(duì)地表水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià),以期得到一種較為合理的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法。
a)無(wú)量綱化決策矩陣。為了消除各評(píng)價(jià)指標(biāo)不同量綱對(duì)評(píng)價(jià)決策帶來(lái)的影響,需要對(duì)形成的決策矩陣進(jìn)行無(wú)量綱化處理,構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣Z=(zij)m×n:
(1)
b)構(gòu)建加權(quán)決策矩陣:計(jì)算加權(quán)矩陣S=(sij)m×n:
sij=wj×zij
(2)
c)確定正理想解s+和負(fù)理想解s-:
(3)
d)計(jì)算各個(gè)方案與正理想解和負(fù)理想解的歐氏距離di:
(4)
e)計(jì)算各個(gè)方案與理想解的相對(duì)接近度ci:
(5)
ci越大,方案Ai越接近于正理想解,于是可以根據(jù)ci的大小對(duì)m個(gè)方案進(jìn)行排序。
TOPSIS法的關(guān)鍵是對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)。目前獲得權(quán)重的方法主要有兩類(lèi):一是主觀賦權(quán)法,即指標(biāo)權(quán)重由本領(lǐng)域內(nèi)專(zhuān)家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)主觀判斷而得到,如專(zhuān)家征詢(xún)法、層次分析法等,該類(lèi)方法能較充分反應(yīng)專(zhuān)家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),將復(fù)雜問(wèn)題層次化,將定性問(wèn)題定量化,得到符合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)重要性權(quán)重,但權(quán)重結(jié)果取決于評(píng)價(jià)者對(duì)各因子的重視程度[22];二是客觀賦權(quán)法,即根據(jù)各指標(biāo)原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)間的內(nèi)在數(shù)量關(guān)系來(lái)確定權(quán)重,如熵權(quán)法等,能夠反應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)包含有效信息量的多少,但不能給出實(shí)際意義上的重要性程度。為兼顧主觀賦權(quán)與客觀賦權(quán)的優(yōu)點(diǎn),將主、客觀權(quán)重結(jié)合起來(lái),形成組合權(quán)重。本文采用改進(jìn)層次分析法和熵權(quán)法相結(jié)合的方法確定指標(biāo)最終權(quán)重。
a)改進(jìn)層次分析法確定主觀權(quán)重。傳統(tǒng)層次分析法一般采用品級(jí)標(biāo)度法給判斷矩陣的元素賦值,但通常使用的1~9標(biāo)度與人們語(yǔ)言思維判斷習(xí)慣并不協(xié)調(diào),由此往往導(dǎo)致判斷結(jié)論誤差較大或一致性檢驗(yàn)失敗。本文將1~9標(biāo)度轉(zhuǎn)化為指數(shù)標(biāo)度[23],判斷等級(jí)分為6個(gè)等級(jí):同等重要、稍微重要、重要、明顯重要、強(qiáng)烈重要、極端重要,其對(duì)應(yīng)的指數(shù)標(biāo)度見(jiàn)表1,設(shè)同等重要評(píng)分為a0,稍微重要評(píng)分為a1,重要評(píng)分為a2,明顯重要評(píng)分為a4,強(qiáng)烈重要評(píng)分為a6,極端重要評(píng)分為a8,利用指數(shù)標(biāo)度及其倒數(shù)描述各要素間的相對(duì)重要性。傳統(tǒng)層次分析法在數(shù)字上的判斷極限為9,則應(yīng)有a8=9,即a=1.316 1。這種指數(shù)標(biāo)度方法可使判斷矩陣具有一致性。通過(guò)構(gòu)造決策指標(biāo)間的判斷矩陣,并計(jì)算判斷矩陣的歸一化特征向量,最終確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的主觀權(quán)重向量φj=(φ1,φ2,…,φn)。
b)熵權(quán)法確定客觀權(quán)重。信息熵表達(dá)系統(tǒng)中包含信息的混亂程度,可以用來(lái)度量數(shù)據(jù)所包含的有效信息,利用信息熵的概念確定權(quán)重,可有效克服傳統(tǒng)主觀賦權(quán)法的缺陷。水質(zhì)由“優(yōu)”變“差”的過(guò)程,是水體中物質(zhì)混亂程度不斷增加的過(guò)程,即熵值增加的過(guò)程。由熵值法來(lái)確定指標(biāo)客觀權(quán)重向量wj=(w1,w2,…,wn),其中n為評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù),熵權(quán)法計(jì)算具體步驟見(jiàn)文獻(xiàn)[24]。
c)計(jì)算組合權(quán)重[25]。綜合考慮上述2種賦權(quán)方法特點(diǎn),將上述2種方法計(jì)算的權(quán)重結(jié)果對(duì)應(yīng)相乘,并歸一化處理得到組合權(quán)重Wj。
(6)
表1 改進(jìn)層次分析法-指數(shù)標(biāo)度取值
蘇州同里古鎮(zhèn)位于吳江區(qū)東北方向,是中國(guó)著名的江南六大水鄉(xiāng)之一,地表水水質(zhì)將是其旅游業(yè)發(fā)展的命脈。同里古鎮(zhèn)8個(gè)地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面位置分布見(jiàn)圖1[26],分別為進(jìn)口泵站、中元橋、蔣家橋、飲馬橋、小東溪、會(huì)川橋、東新橋和吉利橋,每個(gè)斷面每月監(jiān)測(cè)一次,采樣時(shí)間為每月下旬。斷面的水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源于文獻(xiàn)[26],為了與文獻(xiàn)中不同評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,本文與文獻(xiàn)[26]保持一致,選擇相同的7項(xiàng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo),表2為8個(gè)斷面2012年3—8月的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)平均值[26]。
圖1 同里古鎮(zhèn)地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面位置分布[26]
表2 7項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)在8個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的監(jiān)測(cè)值[26] 單位:mg/L
根據(jù)GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》,地表水水質(zhì)被分成了5個(gè)等級(jí)。表2可以看出某些監(jiān)測(cè)斷面的單個(gè)檢測(cè)指標(biāo)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了Ⅴ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),為了擴(kuò)大評(píng)價(jià)范圍,保證超過(guò)Ⅴ類(lèi)的水體水質(zhì)同樣能夠被評(píng)價(jià),將水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分為六級(jí)[26],用原標(biāo)準(zhǔn)上下限值的中間值作為新標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)值。
利用文獻(xiàn)[23]中改進(jìn)層次分析法獲得指標(biāo)的主觀權(quán)重向量。通過(guò)建立決策判斷矩陣,計(jì)算最大特征向量,進(jìn)行一致性檢驗(yàn),歸一化后的7個(gè)水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重為:φi(DO,COD,CODMn,BOD5,TN,NH3-N,TP)=(0.2636,0.1770,0.0944,0.1770,0.0944,0.1295,0.0642)。利用熵權(quán)法獲得指標(biāo)的客觀權(quán)重向量,通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)矩陣的標(biāo)準(zhǔn)化,計(jì)算熵值和熵權(quán),可得到7個(gè)水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重為:wi(DO,COD,CODMn,BOD5,TN,NH3-N,TP)=(0.2206,0.1256,0.1106,0.1253,0.1155,0.1906,0.1065)。將改進(jìn)層次分析法得到的主觀權(quán)重與熵權(quán)法得到的客觀權(quán)重按式(6)計(jì)算,得到7個(gè)水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的組合權(quán)重Wi(DO,COD,CODMn,BOD5,TN,NH3-N,TP)=(0.2442,0.1509,0.1035,0.1508,0.1057,0.1613,0.0837)。
根據(jù)同里古鎮(zhèn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),以中元橋監(jiān)測(cè)斷面的數(shù)據(jù)為例,構(gòu)造特征矩陣X=(xij)m×n見(jiàn)表3。
表3 中元橋監(jiān)測(cè)斷面數(shù)據(jù)構(gòu)造特征矩陣
按式(1)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣,由式(2)構(gòu)造加權(quán)決策矩陣S=(sij)m×n見(jiàn)表4。
表4 中元橋監(jiān)測(cè)斷面數(shù)據(jù)構(gòu)造加權(quán)決策矩陣
由式(3)可確定正負(fù)理想解分別為s+=(0.1412,0.0163,0.0045,0.0146,0.0016,0.0002,0.0012),s-=(0.0188,0.0869,0.0672,0.0971,0.0945,0.1263,0.0473)。由式(4)、(5)可計(jì)算中元橋的歐氏距離和貼近度,結(jié)果見(jiàn)表5,測(cè)點(diǎn)中元橋的貼近度C1為0.295 9,明顯屬于劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì),水質(zhì)。
表5 C1測(cè)點(diǎn)水質(zhì)的歐氏距離和貼近度
按照上述方法計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的貼近度和水質(zhì)判別結(jié)果見(jiàn)表6。中元橋、吉利橋、東新橋3個(gè)斷面的貼近度均小于劣Ⅴ類(lèi)值,屬于絕對(duì)的劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì),水質(zhì)相對(duì)最差;蔣家橋斷面水質(zhì)介于Ⅴ類(lèi)至劣Ⅴ類(lèi)之間,但更接近于劣Ⅴ類(lèi),故判定為劣Ⅴ類(lèi);飲馬橋斷面水質(zhì)介于Ⅴ類(lèi)至劣Ⅴ類(lèi)之間,但更接近于Ⅴ類(lèi),故判定為Ⅴ類(lèi);會(huì)川橋、小東溪、進(jìn)口泵站3個(gè)斷面水質(zhì)介于Ⅳ類(lèi)至Ⅴ類(lèi)之間,但更接近于Ⅴ類(lèi),故判定為Ⅴ類(lèi)。
表6 各測(cè)點(diǎn)的貼近度
通過(guò)同里古鎮(zhèn)8個(gè)斷面水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出,同里古鎮(zhèn)在數(shù)據(jù)獲取時(shí)期斷面水質(zhì)均為Ⅴ類(lèi)或劣Ⅴ類(lèi),水質(zhì)狀況普遍較差。從8個(gè)斷面的水質(zhì)貼近度計(jì)算結(jié)果來(lái)看,水質(zhì)有“優(yōu)”到“差”的排序?yàn)椋哼M(jìn)口泵站、小東溪、會(huì)川橋、飲馬橋、蔣家橋、中元橋、吉利橋、東新橋。根據(jù)上述斷面水質(zhì)優(yōu)劣順序及斷面位置分布情況可以看出,在同里古鎮(zhèn)8個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面中,水質(zhì)相對(duì)較好的斷面多位于古鎮(zhèn)外圍水系或者相對(duì)外圍的主干水系上,如進(jìn)口泵站等;水質(zhì)相對(duì)較差的斷面多位于古鎮(zhèn)內(nèi)部水系上,如東新橋、吉利橋等;小東溪位于古鎮(zhèn)內(nèi)部,但是水質(zhì)相對(duì)較好,這可能與同里湖距離較近有關(guān);同里古鎮(zhèn)水質(zhì)在空間分布上有從外至內(nèi)逐步變差的趨勢(shì),可能與古鎮(zhèn)內(nèi)部水系循環(huán)自?xún)暨^(guò)程較為緩慢有關(guān)。
將各監(jiān)測(cè)斷面的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果與文獻(xiàn)[26]及單因子評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比(表7)。組合權(quán)TOPSIS模型水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果同樣可以對(duì)超過(guò)Ⅴ類(lèi)水體質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),擴(kuò)大了評(píng)價(jià)范圍,與單因子評(píng)價(jià)法和傳統(tǒng)模糊綜合評(píng)價(jià)法相比,均有更好的區(qū)分度。為了驗(yàn)證本文對(duì)權(quán)重改進(jìn)方法的有效性,分別將改進(jìn)的層次分析法賦權(quán)(主觀賦權(quán))和熵權(quán)法(客觀賦權(quán))應(yīng)用到TOPSIS模型,對(duì)8個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的水質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表8。采用改進(jìn)層次分析賦權(quán)TOPSIS法時(shí),多數(shù)斷面水質(zhì)評(píng)價(jià)等級(jí)比采用改進(jìn)模糊綜合評(píng)價(jià)法及本文的組合權(quán)TOPSIS評(píng)價(jià)方法低一個(gè)等級(jí),水質(zhì)以Ⅴ類(lèi)水為主。采用熵權(quán)TOPSIS評(píng)價(jià)方法時(shí),水質(zhì)評(píng)價(jià)等級(jí)與改進(jìn)模糊綜合評(píng)價(jià)法及本文的組合權(quán)TOPSIS評(píng)價(jià)方法較為接近,但仍有2個(gè)斷面水質(zhì)評(píng)價(jià)等級(jí)高出一個(gè)等級(jí)。對(duì)比可知,改進(jìn)的組合賦權(quán)TOPSIS方法與改進(jìn)模糊綜合評(píng)價(jià)法水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致。通過(guò)組合權(quán)重計(jì)算結(jié)果可以看出,影響古鎮(zhèn)水質(zhì)的主要因子是溶解氧(DO)和氨氮(NH3-N),表明古鎮(zhèn)水質(zhì)污染源主要來(lái)自生活污水,水體較大程度上受耗氧有機(jī)物污染。
表7 各測(cè)點(diǎn)不同評(píng)價(jià)方法的評(píng)價(jià)等級(jí)比較
進(jìn)口泵站處的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,組合權(quán)TOPSIS評(píng)價(jià)法比改進(jìn)模糊綜合評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)結(jié)果高出一個(gè)等級(jí),這個(gè)差異可能與改進(jìn)模糊綜合評(píng)價(jià)法按照最大隸屬度原則進(jìn)行結(jié)果判別有關(guān),從組合權(quán)TOPSIS評(píng)價(jià)方法計(jì)算過(guò)程中的貼近度值可以發(fā)現(xiàn),進(jìn)口泵站的水質(zhì)在Ⅳ—Ⅴ類(lèi),但更接近于Ⅴ類(lèi)。為驗(yàn)證組合權(quán)TOPSIS評(píng)價(jià)方法的有效性及特點(diǎn),按照上述組合權(quán)TOPSIS評(píng)價(jià)方法對(duì)同里古鎮(zhèn)其他斷面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià),數(shù)據(jù)來(lái)源于文獻(xiàn)[27]。評(píng)價(jià)過(guò)程不再詳述,評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表8。
表8 同里古鎮(zhèn)其他水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比
通過(guò)表8可以看出,組合權(quán)TOPSIS評(píng)價(jià)方法與文獻(xiàn)[27]中的改進(jìn)模糊綜合評(píng)價(jià)法在多數(shù)監(jiān)測(cè)斷面評(píng)價(jià)結(jié)果一致,但也存在3個(gè)斷面評(píng)價(jià)結(jié)果不一致,在不一致的3個(gè)斷面評(píng)價(jià)結(jié)果中,同樣為組合權(quán)TOPSIS評(píng)價(jià)方法結(jié)果高出一個(gè)等級(jí),但2種評(píng)價(jià)方法結(jié)果的差異都在一個(gè)等級(jí)范圍內(nèi)。文獻(xiàn)[27]中臥云庵橋斷面采用最大隸屬度原則判斷的有效度值僅為0.61,魚(yú)形橋和太平橋斷面采用最大隸屬度原則判斷時(shí)有效度值均未達(dá)到0.5,即不適合采用最大隸屬度原則進(jìn)行判定,因此文獻(xiàn)[27]中又引入了置信度準(zhǔn)則(λ=0.65)來(lái)判斷水質(zhì)類(lèi)別,而魚(yú)形橋和太平橋斷面水質(zhì)判斷的置信度值均為0.67,以上水質(zhì)判斷時(shí)達(dá)到的有效度值或置信度值均不高,改進(jìn)模糊綜合評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)結(jié)果為一定概率基礎(chǔ)上判斷得到的。組合權(quán)TOPSIS評(píng)價(jià)過(guò)程中,魚(yú)形橋和太平橋斷面水質(zhì)在Ⅴ至劣Ⅴ類(lèi)之間,更接近劣Ⅴ類(lèi),臥云庵橋斷面水質(zhì)在Ⅳ類(lèi)至Ⅴ類(lèi)之間,但更接近于Ⅴ類(lèi),通過(guò)分析評(píng)價(jià)計(jì)算過(guò)程可以發(fā)現(xiàn),這些斷面水質(zhì)本身確實(shí)處于相鄰的兩類(lèi)水質(zhì)中間,具有模棱兩可的特征,最終評(píng)價(jià)結(jié)果不同可能與改進(jìn)模糊綜合評(píng)價(jià)法按照最大隸屬度原則進(jìn)行水質(zhì)判斷有關(guān),另外可能與參考文獻(xiàn)中最大隸屬度有效度或者置信度取值有關(guān)。因此認(rèn)為組合權(quán)TOPSIS評(píng)價(jià)法與改進(jìn)模糊綜合評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)結(jié)果基本是一致的,在某種概率條件下改進(jìn)模糊綜合評(píng)價(jià)法具有一定的區(qū)分度,組合權(quán)TOPSIS評(píng)價(jià)法無(wú)需進(jìn)行有效度值或置信度計(jì)算即可判斷水質(zhì)等級(jí),判斷過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單。
a)基于組合權(quán)重的TOPSIS數(shù)學(xué)模型對(duì)同里古鎮(zhèn)水質(zhì)(2012年3—8月)進(jìn)行了評(píng)價(jià),同里古鎮(zhèn)8個(gè)監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)為Ⅴ類(lèi)或劣Ⅴ類(lèi),且內(nèi)部斷面水質(zhì)比外部斷面更差,影響水質(zhì)的主要因子為溶解氧(DO)和氨氮(NH3-N),水質(zhì)狀況整體不容樂(lè)觀,不能滿(mǎn)足古鎮(zhèn)穩(wěn)定健康發(fā)展的需求。
b)將熵權(quán)與改進(jìn)層次分析法賦權(quán)結(jié)合形成組合權(quán)重,既考慮了水質(zhì)污染物自身混亂程度所提供有效信息,又減少了賦權(quán)的主觀隨意性,可使主、客觀信息達(dá)到統(tǒng)一,賦權(quán)過(guò)程更加科學(xué),水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
c)通過(guò)六級(jí)水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的劃分,彌補(bǔ)了對(duì)超Ⅴ類(lèi)水質(zhì)評(píng)價(jià)不足的缺陷;通過(guò)對(duì)比分析不同評(píng)價(jià)方法結(jié)果發(fā)現(xiàn),單因子評(píng)價(jià)法和傳統(tǒng)模糊綜合評(píng)價(jià)法具有一定的局限性,組合權(quán)TOPSIS模型與改進(jìn)模糊綜合評(píng)價(jià)法水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致,均可以客觀地反映水質(zhì)情況,值得在同類(lèi)水質(zhì)評(píng)價(jià)問(wèn)題中應(yīng)用。