趙 鑫，孫春花，沈 賢

（浙江安聯(lián)檢測技術(shù)服務(wù)有限公司，杭州 310052）

城市作為人們生活和工作的重要區(qū)域，其生態(tài)環(huán)境質(zhì)量關(guān)乎著人類的生存和發(fā)展。城市生態(tài)環(huán)境為人類社會發(fā)展提供了必要的各種資源，城市綠化、園林等為城市居民休閑娛樂提供了重要的場所。隨著城市化進程的加快，大量人口涌入城市，促進了城市發(fā)展，同時也影響城市生態(tài)環(huán)境。人類生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的各種廢棄物、消耗的自然資源等都對城市生態(tài)環(huán)境帶來威脅。很多城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量大不如前，當(dāng)前，城市生態(tài)環(huán)境面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。保護城市生態(tài)環(huán)境刻不容緩。城市生態(tài)環(huán)境保護需要有針對性，應(yīng)厘清影響城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的因素，對癥下藥，采取有效的保護措施。因此，在城市生態(tài)環(huán)境保護中，有必要開展城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價。層次分析法是運籌學(xué)的重要理論，將跟決策有關(guān)的因素分解，使之成為多個目標(biāo)、準(zhǔn)則，再結(jié)合定性與定量分析了解各目標(biāo)、準(zhǔn)則對目標(biāo)因素的影響。層次分析法適用于處理決策問題。城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價為城市生態(tài)環(huán)境保護提供決策參考，在對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進行評價時，要了解城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量影響因素的具體影響，以便分清輕重，采用合適的生態(tài)環(huán)境保護方法。

1 層次分析法

層次分析法起源于美國，主要用于解決復(fù)雜的層次結(jié)構(gòu)問題。通過構(gòu)建判斷矩陣，對判斷矩陣進行一致性檢驗，最終獲取層次指標(biāo)。一級指標(biāo)權(quán)重與二級指標(biāo)權(quán)重相乘，得到最終復(fù)合權(quán)重。層次分析法主要有4 個步驟。

一是構(gòu)建判斷矩陣。判斷矩陣可以表示為：

其中，aij×aij=1。

城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價比較復(fù)雜，涉及多種指標(biāo)，因此需要對打分數(shù)值進行歸一化處理，計算方法為：

式中：ri為歸一化結(jié)果；ai為評價數(shù)據(jù)；amax為評價數(shù)據(jù)最大值；amin為評價數(shù)據(jù)最小值。

判斷矩陣評分方法有三角法和1-9 標(biāo)度法，后者操作簡單，被廣泛使用。本文使用1-9 標(biāo)度法進行指標(biāo)打分。歸一化后數(shù)據(jù)按照1-9 標(biāo)度法進行處理，得到判斷矩陣。

二是計算判斷矩陣特征向量w及最大特征根λmax。

三是一致性檢驗。對于維數(shù)n＞2 的判斷矩陣，要進行一致性檢驗。判斷矩陣一致性檢驗的計算方法為：

式中：CI為一致性指標(biāo)；RI為平均隨機一致性指標(biāo)。

若CI≤0.1，則說明判斷矩陣滿足要求，否則重新設(shè)計判斷矩陣。

四是復(fù)合權(quán)重計算。它是指層次結(jié)構(gòu)中一級指標(biāo)權(quán)重與對應(yīng)二級指標(biāo)權(quán)重相乘，得出最終復(fù)合權(quán)重。

2 城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指標(biāo)

城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價體系研究比較多，文獻[1-4]指出，當(dāng)前，城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指標(biāo)涉及自然環(huán)境、社會環(huán)境和經(jīng)濟環(huán)境。自然環(huán)境包含大氣質(zhì)量、噪聲、生活污水處理、工業(yè)廢物處理、尾氣排放和人均綠化面積；社會環(huán)境包括人口密度、高層次人才、受教育程度、人均生活用水、人均生活用電、人均用氣和人均道路長度；經(jīng)濟環(huán)境包括第三產(chǎn)業(yè)比重、土地利用率、建設(shè)用地比例、全員勞動生產(chǎn)率和萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）能耗。隨著生態(tài)環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高，有必要對原有指標(biāo)進行完善。經(jīng)優(yōu)化，自然環(huán)境方面包括濕度、降雨、PM2.5、廢氣和人均綠化；社會方面包括人口密度、人均GDP、高科技人才數(shù)量、大學(xué)生數(shù)量、人均用電、人均道路長度、人均用氣量和人均醫(yī)療保障；經(jīng)濟方面包括第三產(chǎn)業(yè)比重、工業(yè)用地比重、住房補貼、土地利用率、全員勞動生產(chǎn)率和GDP 能耗；政策方面包括政策完善和標(biāo)準(zhǔn)制定。

3 基于層次分析法的城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價研究

3.1 評價體系構(gòu)建

城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價體系如圖1 所示。

圖1 城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價體系

一級指標(biāo)有4 個，即自然環(huán)境、社會方面、經(jīng)濟方面和政策方面，二級指標(biāo)共計21 個。

3.2 權(quán)重計算

按照層次分析法計算步驟，本次評價聘請20 名專家進行指標(biāo)打分。結(jié)合打分結(jié)果，根據(jù)歸一化方法和1-9 標(biāo)度法，得到相應(yīng)判斷矩陣。根據(jù)層次分析法計算步驟，得到復(fù)合權(quán)重，如表1所示。

表1 復(fù)合權(quán)重

層次分析法計算結(jié)果表明，一級指標(biāo)中，社會方面影響最大，權(quán)重為0.342，其次為自然環(huán)境，權(quán)重為0.316。從二級指標(biāo)中來看，自然環(huán)境方面，廢氣影響最大，權(quán)重為0.238；社會方面，人均GDP影響最大，權(quán)重為0.207；經(jīng)濟方面，住房補貼影響最大，權(quán)重為0.312；政策方面，政策完善影響最大，權(quán)重為0.667。復(fù)合權(quán)重方面，影響最大的為政策完善，權(quán)重為0.100 7，其次為廢氣，權(quán)重為0.075 2。

3.3 模糊綜合評價模型構(gòu)建

為進行城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價，本文將層次分析法與模糊綜合評價法合理地結(jié)合，建立相應(yīng)模糊綜合評價模型[5]。模糊綜合評價模型主要涉及5 個計算步驟。

一是城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價體系構(gòu)建。根據(jù)層次分析法分析結(jié)果，得到一級指標(biāo)有4 個，即自然環(huán)境、社會方面、經(jīng)濟方面和政策方面。二是評語集構(gòu)建。為評價城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，采用五等級評價法，其分別為優(yōu)、良、中等、差、極差，對應(yīng)數(shù)值范圍為（0.8，1.0]、（0.6，0.8]、（0.4，0.6]、（0.2，0.4]和[0.0，0.2]。三是二級指標(biāo)評價。假設(shè)有N個專家對二級指標(biāo)進行評價，構(gòu)建評語集P={P1,P2,P3,P4,P5}，計算相應(yīng)的隸屬度Rij。四是一級指標(biāo)評價。將一級指標(biāo)權(quán)重與對應(yīng)二級指標(biāo)權(quán)重相乘，得出最終復(fù)合權(quán)重，作為評價結(jié)果。五是綜合評價。采用合理的計算方法，得出城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果。

3.4 評價結(jié)果分析

基于模糊綜合評價模型，聘請20 名專家進行指標(biāo)打分。城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價的各二級指標(biāo)隸屬度如表2 所示。

表2 城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價各二級指標(biāo)隸屬度

以自然環(huán)境方面的濕度、降水、PM2.5、廢氣、人均綠化等指標(biāo)為例，根據(jù)表2 數(shù)據(jù)，經(jīng)計算，自然環(huán)境評價結(jié)果為：

同理，可計算社會方面、經(jīng)濟方面、政策方面的評價結(jié)果。

社會方面評價結(jié)果為：

經(jīng)濟方面評價結(jié)果為：

根據(jù)最大值原則，自然環(huán)境評價值為0.610 20，社會方面評價值為0.660 31，經(jīng)濟方面評價值為0.627 94，政策方面評價值為0.603 45。按照綜合評價，得到城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果：K={0.597 808 07,0.535 399 12,0.568 091 04,0.537 760 31,0.595 292 15}。根據(jù)最大值原則，該城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價值為0.597 808 07，說明城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量處于中等水平。一級指標(biāo)評價結(jié)果表明，當(dāng)前，該城市整體表現(xiàn)良好。

4 結(jié)語

本文使用層次分析法與模糊綜合評價法進行城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價。模糊綜合評價結(jié)果表明，該城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量處于中等水平。在城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)中，應(yīng)該從自然、社會、經(jīng)濟和政策等角度入手，提升綜合管理水平，增強居民的幸福感。