鐘民++何慶福

摘 要：近年來(lái)，多因素、多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)方法逐漸成為環(huán)境評(píng)價(jià)主流趨勢(shì)，它更客觀、更合理地為人類社會(huì)調(diào)整自身行為，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐和科學(xué)依據(jù)。目前，環(huán)境綜合評(píng)價(jià)方法主要有模糊數(shù)學(xué)方法、灰色系統(tǒng)理論、集對(duì)分析法和層次分析法等，這些綜合評(píng)價(jià)方法在環(huán)境評(píng)價(jià)方面均發(fā)揮了重要作用。鑒于此，筆者在文中主要針對(duì)近年來(lái)在環(huán)境評(píng)價(jià)中運(yùn)用廣泛或者新出現(xiàn)的綜合評(píng)價(jià)方法進(jìn)行探討，同時(shí)對(duì)地理信息系統(tǒng)技術(shù)的有關(guān)原理和運(yùn)用進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：環(huán)境評(píng)價(jià) 綜合評(píng)價(jià)方法 運(yùn)用

中圖分類號(hào)：X820 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）09（b）-0071-02

人類社會(huì)在生產(chǎn)和生活中離不開環(huán)境基礎(chǔ)，與生態(tài)環(huán)境和諧共處是實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的主要途徑。在人們認(rèn)識(shí)環(huán)境、改造環(huán)境的過程中，需要及時(shí)、客觀、全面地進(jìn)行環(huán)境評(píng)價(jià)工作，努力做到保護(hù)環(huán)境。我國(guó)環(huán)境評(píng)價(jià)工作在數(shù)十年發(fā)展過程中，逐步形成了在研究技術(shù)和研究理念等方面的鮮明特色，尤其是環(huán)境綜合評(píng)價(jià)方法的廣泛運(yùn)用。與環(huán)境簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)方法相比，環(huán)境綜合評(píng)價(jià)方法具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，它是建立在多因素、多指標(biāo)的基礎(chǔ)上，通過運(yùn)用數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)算法以及其他綜合分析手段等，能充分利用在實(shí)際環(huán)境中所監(jiān)測(cè)到的所有數(shù)據(jù)，以便更為真實(shí)、準(zhǔn)確、有效地反映當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境質(zhì)量，有效避免信息失真，同時(shí)也為環(huán)境發(fā)展提供了科學(xué)依據(jù)。在環(huán)境評(píng)價(jià)中，對(duì)于簡(jiǎn)單、直接、單一的環(huán)境因素影響，可以采用列舉清單法、網(wǎng)絡(luò)法、矩陣法、圖形重疊法等一些簡(jiǎn)單的環(huán)境評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，然而對(duì)于復(fù)雜的環(huán)境因素影響，則需要采用環(huán)境綜合評(píng)價(jià)方法。筆者在文中就針對(duì)環(huán)境評(píng)價(jià)中的綜合評(píng)價(jià)方法的運(yùn)用進(jìn)行闡述。

1 數(shù)學(xué)模型評(píng)價(jià)法及其在環(huán)境評(píng)價(jià)中的運(yùn)用

1.1 模糊數(shù)學(xué)方法

精確一直以來(lái)是數(shù)學(xué)應(yīng)用范圍的標(biāo)準(zhǔn)，直到1965年，Zadeh首次將模糊現(xiàn)象引入數(shù)學(xué)應(yīng)用范圍內(nèi)，他認(rèn)為人類大腦具有判斷和識(shí)別問題的模糊特點(diǎn)，且模糊現(xiàn)象對(duì)于人類來(lái)說(shuō)并不陌生，它早已廣泛存在于我們的社會(huì)和大自然中，這個(gè)觀點(diǎn)進(jìn)一步拓寬了人們常規(guī)的數(shù)學(xué)應(yīng)用范圍，同時(shí)標(biāo)志著模糊數(shù)學(xué)正式被人們所接受和運(yùn)用。由于環(huán)境是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化系統(tǒng)，影響其的因素大多具有隨機(jī)性、不確定性和模糊特性，模糊數(shù)學(xué)方法采用隸屬度來(lái)描述影響環(huán)境因素差異的過渡狀態(tài)。例如岳子明等研究人員在綜合評(píng)價(jià)北京通州區(qū)綠色食品基地的土壤環(huán)境質(zhì)量時(shí)，他們采模糊綜合評(píng)價(jià)方法，選擇土壤重金屬作為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)模糊變化原理，運(yùn)用模糊變化分析方法和系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法對(duì)檢測(cè)數(shù)學(xué)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，在描述土壤重金屬指標(biāo)時(shí)巧妙構(gòu)造等價(jià)模糊子集量化，評(píng)價(jià)結(jié)果與土壤實(shí)際污染程度符合。又如徐秋華等研究人員在對(duì)石竹湖1995—2001年各個(gè)年度水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，便采用了模糊綜合評(píng)價(jià)方法，為了能夠進(jìn)一步得到石竹湖連續(xù)7年間水質(zhì)變化趨勢(shì)圖，同時(shí)為了科學(xué)評(píng)價(jià)不同環(huán)境影響因素差異，徐秋華等人巧妙借助加權(quán)綜合評(píng)價(jià)方法，針對(duì)影響因素確定各自的影響權(quán)重，結(jié)果不僅準(zhǔn)確繪制出石竹湖1995—2001年的水質(zhì)變化趨勢(shì)圖，還對(duì)各個(gè)年度的水質(zhì)優(yōu)劣進(jìn)行了等級(jí)排序。

1.2 灰色系統(tǒng)理論

1982年，鄧聚龍首次提出灰色系統(tǒng)理論。他認(rèn)為環(huán)境系統(tǒng)時(shí)刻都處于發(fā)展變化中，很多環(huán)境影響因素極具不確定性，在環(huán)境評(píng)價(jià)中所檢測(cè)到的環(huán)境因素?cái)?shù)據(jù)有一部分受到了有限時(shí)空限制，屬于有限數(shù)據(jù)，如果在綜合評(píng)價(jià)中，忽視這些有限數(shù)據(jù)的影響，則得到的評(píng)價(jià)結(jié)果勢(shì)必會(huì)無(wú)法客觀、真實(shí)、全面地反映環(huán)境質(zhì)量。因此，鄧聚龍認(rèn)為環(huán)境系統(tǒng)本質(zhì)上屬于一個(gè)灰色系統(tǒng)，在對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)可以借助灰色系統(tǒng)理論，該理論能夠有效解決在環(huán)境系統(tǒng)中的不確定性、有限數(shù)據(jù)等問題。灰色系統(tǒng)理論常用的兩大研究方法為灰色關(guān)聯(lián)分析和灰色聚類方法。在環(huán)境綜合評(píng)價(jià)中，當(dāng)需要對(duì)關(guān)聯(lián)對(duì)象之間的相關(guān)性程度進(jìn)行分析評(píng)價(jià)時(shí)，可以采用灰色關(guān)聯(lián)分析法。如吳開亞等人在對(duì)巢湖流域生態(tài)環(huán)境進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)，采用灰色關(guān)聯(lián)分析法，對(duì)于流域內(nèi)關(guān)聯(lián)影響因素之間的次序、強(qiáng)弱、大小等都進(jìn)行了科學(xué)定量分析，結(jié)果與巢湖流域生態(tài)環(huán)境的實(shí)際情況相吻合，有力證明了灰色關(guān)聯(lián)分析法可以成為區(qū)域生態(tài)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)的重要方法。再如，語(yǔ)言廳堂音質(zhì)的常用評(píng)價(jià)指標(biāo)為信噪比、語(yǔ)言清晰度和混響時(shí)間，劉玲玲等研究人員在對(duì)不同類型的教室音質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)，采用灰色關(guān)聯(lián)分析法，選擇信噪比、混響時(shí)間、語(yǔ)言清晰度等信息作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過對(duì)數(shù)據(jù)信息綜合分析和比較后，發(fā)現(xiàn)與未采取吸聲處理的階梯教室相比，小教室的音質(zhì)環(huán)境明顯好很多，因此她建議為了有效改善教室內(nèi)的音質(zhì)環(huán)境，可以適當(dāng)對(duì)教室采取吸聲處理，提高教室音質(zhì)。與灰色關(guān)聯(lián)分析方法相比，灰色聚類方法是一種多元分析方法。例如趙光影等研究人員便利用灰色聚類分析方法對(duì)七臺(tái)河市地表水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。在對(duì)各種影響因素進(jìn)行科學(xué)分析時(shí)，他首先借助灰色理論對(duì)其進(jìn)行科學(xué)聚類，其次根據(jù)聚類對(duì)象之間存在的關(guān)系進(jìn)行類別判定。測(cè)試結(jié)果與七臺(tái)河市地表水環(huán)境實(shí)際質(zhì)量相符合，這有力地證明了灰色聚類方法在綜合評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

1.3 集對(duì)分析法

集對(duì)分析是有效解決環(huán)境評(píng)價(jià)中不確定性問題的另一有效方法，它是由趙克勤提出的。目前，集對(duì)分析方法憑借自身優(yōu)勢(shì)已在社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、生物、氣象等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用和關(guān)注。集對(duì)分析方法，顧名思義，其研究對(duì)象為環(huán)境因素中兩個(gè)具有一定關(guān)聯(lián)的集合所組成的系統(tǒng)。具體研究思路為：針對(duì)兩個(gè)集合之間的關(guān)聯(lián)性，可以從3個(gè)不同研究（對(duì)立性、統(tǒng)一性和差異不確定性）角度出發(fā)。繼而運(yùn)用一個(gè)同異反聯(lián)系數(shù)充分反映上述分析結(jié)果，最終得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

1.4 層次分析法

層次分析法思路為化繁為簡(jiǎn)，層層分析。即先將復(fù)雜問題中的因素按照主次、支配關(guān)系等分解成有序、關(guān)聯(lián)層次，然后對(duì)每一層次每?jī)蓚€(gè)不同因素的相對(duì)重要性進(jìn)行定量分析、判斷等，最終根據(jù)分析結(jié)果對(duì)不同因素影響重要程度進(jìn)行綜合排序，最終得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。例如在對(duì)我國(guó)黃山六大景區(qū)的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)，張美華等研究人員則采用層次分析方法，將六大景區(qū)生態(tài)環(huán)境影響因素進(jìn)行層層剖析，化繁為簡(jiǎn)，最終得到六大景區(qū)的環(huán)境綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。目前，層次分析方法在綜合評(píng)價(jià)環(huán)境中的復(fù)雜影響因素方面逐步凸顯自身優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用前景良好。

2 地理信息系統(tǒng)及其在環(huán)境評(píng)價(jià)中的運(yùn)用

1968年加拿大學(xué)者Tomlinson首次提出地理信息系統(tǒng)。Tomlinson認(rèn)為研究地理環(huán)境是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，在對(duì)地理環(huán)境研究時(shí)，需要對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析、模擬和顯示等，地理信息系統(tǒng)在這方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，它是一門空間信息科學(xué)，有效融合了多項(xiàng)科學(xué)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，如計(jì)算機(jī)科學(xué)、測(cè)繪學(xué)、地理學(xué)、空間學(xué)以及統(tǒng)計(jì)學(xué)等，從而得到地理環(huán)境研究所需要的動(dòng)態(tài)信息。例如在綜合評(píng)價(jià)我國(guó)水庫(kù)污染程度時(shí)，可以采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，可以準(zhǔn)確得到水庫(kù)環(huán)境生物需氧量、化學(xué)需氧量的分布圖、預(yù)警圖和綜合評(píng)價(jià)圖。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，環(huán)境是人類生活和生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，為了實(shí)現(xiàn)人與生態(tài)環(huán)境和諧共處、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，環(huán)境管理部門要科學(xué)運(yùn)用綜合評(píng)價(jià)方法，更科學(xué)、客觀地評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量，從而為建設(shè)環(huán)境、保護(hù)環(huán)境提供有力依據(jù)。

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