1、第 9 章 长江水质综合评价 综合评价方法 9.1 长江水质综合评价问 题 9.1.1 长江水质综合评价问题 2004 年 10 月，由全国政协与中国发展研究院联合组成“保护 长江万里行”考察团，从长江上游宜宾到下游上海，对沿线 21 个重 点城市做了实地考察，揭示了一幅长江污染的真实画面，其污染程 度 让人触目惊心。为此，专家们提出“若不及时拯救，长江生态 10 年 内将濒临崩溃” 并发出了“拿什么拯救癌变长江”的呼唤。 附件 3 给出了长江沿线 17 个观测站（地区）近两年多主要水质 指 标的检测数据，以及干流上个观测站近一年多的基本数据（站点 距 离、水流量和水流速）。通常认为一个观测站
2、（地区）的水质污染 主 要来自于本地区的排污和上游的污水。一般说来，江河自身对污染 物 都有一定的自然净化能力，即污染物在水环境中通过物理降解、化 学 降解和生物降解等使水中污染物的浓度降低。反映江河自然净化能 力 的指标称为降解系数。事实上，长江干流的自然净化能力可以认为 是 近似均匀的，根据检测可知，主要污染物高锰酸盐指数和氨氮的降 解 系数通常介于 0.1 0.5 之间，比如可以考虑取 0.2 ( 单位： 1/ 天 ) 。 观 测 站 点 分 布 图 附件 4 给出了“ 1995 2004 年长江流域水质报告”给出的主要 统计数据。 地表水环境质量标准（ GB38382002 ）中 4
3、个主要项目标准限值，单位： mg/L 水 质 指 标 类 类 类 类 类劣类 溶解氧（ DO ）7.5,)6,7.5)5,6)3,5) 2,3)0,2 高锰酸盐（ CODMn ）(0,2(2,4(4,6(6,10 (10,15(15,) 氨氮（ NH3-N ）(0,0.15(0.15,0.5(0.5,1(1,1.5(1.5,2(2,) PH 值（无量纲 ）6 , 9 问题： （ 1 ）对长江近两年多的水质情况做出定量的综合评价，并分析各 地区水质的污染状况； （ 2 ）研究、分析长江干流近一年多主要污染物高锰酸盐指数和氨 氮 的污染源主要在哪些地区？ 针对长江水质综合评价这一问题，采用动态加权
4、综合评价方法来 共有四项评价指标 解决。假设 17 个城市为被评价对象 S 1 , S 2 , , S 1，7 （或属性） DO 、 CODMn 、 NH3-N 和 PH 值，分别记为 x1 , x2 , x3和 x4 ，前三项指标都有 6 个等级p1 , p 2 , , p 6，而 PH 值没有 等级之分。 问题说明： 9.1.2 综合评价方法的基本概念 综合评价就是对被评价对象所进行的客观、公正、合理的全面 评价。通常的综合评价问题都是有若干个同类的被评价对象 ( 或系 统 ) ， 每个被评价对象往往都涉及到多个指标（或属性）。 综合评价的目的：根据系统的属性来判断这些系统的运行（或发 展
5、）状况哪个优，哪个劣，即按优劣对各被评价对象进排序或分 类。 这类问题又称为多属性（或多指标）的综合评价问题。 评价问题中有n 个被评价对象（或系统），分别记 为 Si (i 1, , n)。 构成综合评价问题的五个要素：被评价对象、评价指标、权重系 数、综合评价模型和评价者。 被评价对象 是综合评价问题中所研究的对象（或系统）。通常情况下，一个 问题中被评价对象是属于同一类的，且个数要大于 1 ，不妨假设综合 评价指标 是反映被评价对象 ( 或系统 ) 的运行 ( 或发展 ) 状况的基本要素。 通 常的问题都是有多项指标构成，每一项指标都是从不同的侧面刻 画系 统所具有某种特征大小的一个度量
6、。 。 性），分别记为x j ( j 1, m)，即评价 指标向量为 12 评价指标体系应遵守的原则：系统性、科学性、可比性、可测性 （即可观测性）和独立性。这里不妨设系统有m 个评价指标（或 属 T m x (x , x , , x ) 权重系数 每一个综合评价的问题都有相应的评价目的，针对某种评价目的， 各评价指标之间的相对重要性是不同的，这种相对重要性的大小可以 重系数，则应有 当各被评价对象和评价指标值都确定以后，问题的综合评价结果 就完全依赖于权重系数的取值了，即权重系数确定的合理与否，直接 关系到综合评价结果的可信度，甚至影响到最后决策的正确性。 用权重系数来刻画。如果用 wj 来
7、表示评价指标 x j ( j 1, , m) 的权 wj0( j 1, , m) 且 1 。 m w j j 1 综合评价模型 对于多指标（或多因素）的综合评价问题 , 就 是要通过建立合适 的综合评价数学模型将多个评价指标综合成为一个整体的综合评价指 标，作为综合评价的依据，从而得到相应的评价结果。 不妨设个被评价对象的个评价指标向量为， 指标权重向量为，由此构造综合评价函数 y f (w, x)。 nm T 12m x (x , x , , x) T 12m w (w , w , , w ) ，。 如果已知各评价指标的 n 个观测值为 xij (i 1, , n; j 1,m，) (i ) ) 则可以计算出各系统的综合评价值 yi f (w, x ) (i)T i1i 2 im x(x , x , , x 根据yi 值的大小将这n 个系统进行排序或分类，得到综合评价 结果。 评价者 评价者是直接参与评价的人，可以是某一个人，也可以是一个团 体。对于评价目的选择、评价指标体系确定、评价模型的建立和权重 系数的确定都与评价者有关。 综合评价的一般步骤： 明确评价目的； 确定被评价对象； 建立评价指标体系（评价指标的原始值、评价指标的预处理 等）； 确定与各项评价指标相对应的权重系数； 选择或构造综合评价模型； 计算各系统的综合评价值，并给出综合评价结果。
