本發(fā)明涉及一種質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
：我國(guó)2013年9月，國(guó)務(wù)院《關(guān)于加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的意見》明確提出：到2015年，保障城市水安全、修復(fù)城市水生態(tài)，消除劣Ⅴ類水體，改善城市水環(huán)境。近年來(lái)，通過(guò)《重點(diǎn)流域水污染防治規(guī)劃》的實(shí)施，國(guó)家水環(huán)境質(zhì)量得到了明顯改善，同時(shí)，流域水環(huán)境管理機(jī)制仍需不斷創(chuàng)新和完善，基本解決了重點(diǎn)流域水污染防治中的突出問(wèn)題。但目前人民群眾關(guān)于提高水環(huán)境質(zhì)量的呼聲仍然高漲。我國(guó)幅員遼闊，地區(qū)差異顯著，對(duì)全國(guó)地級(jí)及以上城市的水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)一評(píng)價(jià)存在難度，建立全國(guó)統(tǒng)一城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量評(píng)價(jià)體系時(shí)要充分考慮地域差異，避免出現(xiàn)“一刀切”現(xiàn)象。所以亟需要一套基于環(huán)境保護(hù)部業(yè)務(wù)專項(xiàng)，針對(duì)目前我國(guó)城市水環(huán)境發(fā)展中存在的主要問(wèn)題，對(duì)全國(guó)地級(jí)市及以上城市的水環(huán)境狀況進(jìn)行調(diào)查，建立不同城市水環(huán)境分級(jí)、分類的辦法，并提出相應(yīng)的管理措施，這對(duì)改善城市水環(huán)境的狀況具有重要意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括：步驟一、查詢資料，通過(guò)水資源量、耗水量、排水量和水質(zhì)情況4個(gè)類別，查詢第j個(gè)城市的人均水資源量B1j、地均水資源量B2j、單位GDP水耗量B3j、人均水耗量B4j、地均水耗量B5j、污水排放量B6j、人均污水排放量B7j、地均污水排放量B8j、污水處理廠集中處理率B9j、國(guó)控?cái)嗝孢_(dá)標(biāo)率B10j以及水質(zhì)得分B11j等11個(gè)指標(biāo)，并將這11個(gè)指標(biāo)確定為影響城市水環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo)；保證了數(shù)據(jù)來(lái)源的可靠性、可得性、易理解、易推廣以及易對(duì)比的特點(diǎn)；步驟二、根據(jù)上述11個(gè)指標(biāo)建立第j個(gè)城市的水資源量A1j、耗水量A2j、排水量A3j和水質(zhì)情況A4j這四大指標(biāo)的量化模型：A1j＝(B1j，B2j)，A2j＝(B3j，B4j，B5j)，A3j＝(B6j，B7j，B8j，B9j)，A4j＝(B10j，B11j)；上述四大指標(biāo)可以從水資源量、耗水量、排水量和水質(zhì)情況四個(gè)方面綜合地概括城市水環(huán)境質(zhì)量；步驟三、計(jì)算第j個(gè)城市的資源量A1j、耗水量A2j、排水量A3j和水質(zhì)情況A4j這四大指標(biāo)在城市水環(huán)境評(píng)價(jià)中所占權(quán)重W1、W2和、W3和W4，建立第j個(gè)城市的水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量得分模型WRI：WRI＝(|A1j|W1+|A2j|W2+|A3j|W3+|A4j|W4)其中，|A1j|、|A2j|模、|A3j|和|A4j|分別為A1j、A2j、A3j和A4j的模；所述WRI得分模型可以將各城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量做出量化，方便比較和評(píng)價(jià)；步驟四、采用SPSS對(duì)步驟一中11個(gè)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化無(wú)量綱處理，并將其代入步驟三中第j個(gè)城市的水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量得分模型WRI中，得到各個(gè)城市的水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量得分；所述11個(gè)指標(biāo)去量綱化處理使各個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)得以統(tǒng)一，去除各不同指標(biāo)的不同單位對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果帶來(lái)的影響；步驟五、對(duì)步驟四數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)，將各城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量得分WRI劃分為優(yōu)秀、良好、一般和較差四個(gè)等級(jí)，劃定等級(jí)之間的閾值，并判定各城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量得分等級(jí)，評(píng)價(jià)各城市的水環(huán)境質(zhì)量。對(duì)各城市的水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量得分進(jìn)行等級(jí)劃分，可有效地針對(duì)水環(huán)境質(zhì)量處于各級(jí)別的城市進(jìn)行不同的評(píng)價(jià)，并給出建議。優(yōu)選的是，所述一種城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)方法，還包括：步驟六、按照步驟五所采用的分級(jí)辦法對(duì)城市的水資源量A1j、耗水量A2j、排水量A3j以及水質(zhì)情況A4j的數(shù)據(jù)均進(jìn)行分級(jí)為優(yōu)、良、中和差四個(gè)等級(jí)，劃定等級(jí)之間閾值，并判定各城市四項(xiàng)指標(biāo)的等級(jí)，整體評(píng)價(jià)各城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量，并有針對(duì)性地評(píng)價(jià)各城市的水環(huán)境質(zhì)量。將城市的水資源量、耗水量、排水量和水質(zhì)情況這四項(xiàng)指標(biāo)分別進(jìn)行等級(jí)劃分，能發(fā)現(xiàn)各城市水環(huán)境質(zhì)量的具體問(wèn)題，并有針對(duì)性地給出具體建議。優(yōu)選的是，所述步驟三中計(jì)算第j個(gè)城市的資源量A1j、耗水量A2j、排水量A3j和水質(zhì)情況A4j這四大指標(biāo)在城市水環(huán)境評(píng)價(jià)中所占權(quán)重W１、W2、W3和W4包括以下步驟：采用層次分析法，通過(guò)判斷矩陣計(jì)算上述四大指標(biāo)的權(quán)值，隨后對(duì)所述權(quán)重W1、W2、W3和W4進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，并確定所得權(quán)值均在誤差允許范圍內(nèi)。計(jì)算第j個(gè)城市的資源量A1j、耗水量A2j、排水量A3j以及水質(zhì)情況A4j這四大指標(biāo)在城市水環(huán)境評(píng)價(jià)中所占權(quán)重W1、W2和、W3和W4，隨后對(duì)所述權(quán)重W1、W2和、W3和W4進(jìn)行一致性檢驗(yàn)；進(jìn)行一致性的檢驗(yàn)可以確保上述四個(gè)指標(biāo)的可靠性。優(yōu)選的是，所述步驟四還包括以下步驟：步驟a、將第j個(gè)城市的人均水資源量B1j、地均水資源量B2j、單位GDP水耗量B3j、人均水耗量B4j、地均水耗量B5j、污水排放量B6j、人均污水排放量B7j、地均污水排放量B8j和污水處理廠集中處理率B9j等11個(gè)指標(biāo)中，有利于城市水環(huán)境質(zhì)量的人均水資源量B1j、地均水資源量B2j、污水處理廠集中處理率B9j、國(guó)控?cái)嗝孢_(dá)標(biāo)率B10j以及水質(zhì)得分B11j設(shè)置為正向指標(biāo)，另外6項(xiàng)指標(biāo)設(shè)置為負(fù)向指標(biāo)，在上述11個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)處理中，對(duì)負(fù)向指標(biāo)取倒數(shù)，正向指標(biāo)不變。將上述11個(gè)指標(biāo)分為正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)并進(jìn)行不同的處理可以使各指標(biāo)更真實(shí)可靠的反映各指標(biāo)對(duì)城市水環(huán)境質(zhì)量的影響。優(yōu)選的是，其特征在于，所述步驟四還包括以下步驟：步驟b、采用SPSS16.0，利用標(biāo)準(zhǔn)化法，對(duì)人均水資源量B1j、地均水資源量B2j、單位GDP水耗量B3j、人均水耗量B4j、地均水耗量B5j、污水排放量B6j、人均污水排放量B7j、地均污水排放量B8j、污水處理廠集中處理率B9j、國(guó)控?cái)嗝孢_(dá)標(biāo)率B10j以及水質(zhì)得分B11j等11個(gè)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化無(wú)量綱化處理；進(jìn)行無(wú)量綱化處理可消除各指標(biāo)不同單位對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響。優(yōu)選的是，所述步驟四還包括以下步驟：步驟c、計(jì)算|A1j|、|A2j|和、|A3j|和|A4j|，計(jì)算式為：|A1j|=Σi=12wiBij2]]>|A2j|=Σi=35wiBij2]]>|A3j|=Σi=69wiBij2]]>|A4j|=Σi=69wiBij2]]>其中，wi為各個(gè)指標(biāo)Bij所占權(quán)重。其中，wi為各個(gè)指標(biāo)Bij所占權(quán)重，上述四大指標(biāo)的計(jì)算，將11個(gè)指標(biāo)結(jié)合在一起，量化評(píng)價(jià)，方便做出比較。優(yōu)選的是，所述步驟五中通過(guò)自然斷點(diǎn)法對(duì)各城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量得分WRI劃分為優(yōu)秀、良好、一般和較差四個(gè)等級(jí)，并確定各等級(jí)的閾值：優(yōu)選的是，所述步驟五中，當(dāng)?shù)趈個(gè)城市的WRI值大于0.496時(shí)，其水環(huán)境質(zhì)量為優(yōu)秀；當(dāng)?shù)趈個(gè)城市的WRI值在0.359～0.496之間時(shí)，其水環(huán)境質(zhì)量為良好；當(dāng)?shù)趈個(gè)城市的WRI值在0.240～0.359之間時(shí)，其水環(huán)境質(zhì)量為一般；當(dāng)?shù)趈個(gè)城市的WRI值小于0.240時(shí)，其水環(huán)境質(zhì)量為較差。各等級(jí)的劃分將有利于對(duì)各城市的水環(huán)境質(zhì)量得分進(jìn)行歸類，并有針對(duì)性地做出綜合評(píng)價(jià)和提供建議。本發(fā)明至少包括以下有益效果：可以將各城市的水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量通過(guò)綜合計(jì)算可獲取到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行量化評(píng)分，并根據(jù)所得評(píng)分劃分等級(jí)，更好的對(duì)各城市的水環(huán)境質(zhì)量做出評(píng)價(jià)和提供建議。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。具體實(shí)施方式下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。本發(fā)明提供了一種城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括：步驟一、查詢《2014年中國(guó)水資源公報(bào)》(中華人民共和國(guó)水利部、水利水電出版社，2015.09)《中國(guó)省市經(jīng)濟(jì)發(fā)展年鑒》(中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2015.06)《中國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》(2014.09)，根據(jù)水資源量、耗水量和排水量3個(gè)類別，查詢第j個(gè)城市的人均水資源量B1j、地均水資源量B2j、單位GDP水耗量B3j、人均水耗量B4j、地均水耗量B5j、污水排放量B6j、人均污水排放量B7j、地均污水排放量B8j、污水處理廠集中處理率B9j等9個(gè)指標(biāo)，查詢《地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法(試行)》根據(jù)水質(zhì)情況查詢國(guó)控?cái)嗝孢_(dá)標(biāo)率B10j以及水質(zhì)得分B11j等2個(gè)指標(biāo)，并將以上這11個(gè)指標(biāo)確定為影響城市水環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo)；保證了數(shù)據(jù)來(lái)源的可靠性、可得性、易理解、易推廣以及易對(duì)比的特點(diǎn)；步驟二、根據(jù)上述11個(gè)指標(biāo)建立第j個(gè)城市的水資源量A1j、耗水量A2j、排水量A3j和水質(zhì)情況A4j這四大指標(biāo)的量化模型：A1j＝(B1j，B2j)，A2j＝(B3j，B4j，B5j)，A3j＝(B6j，B7j，B8j，B9j)，A4j＝(B10j，B11j)；上述四大指標(biāo)可以從水資源量、耗水量、排水量和水質(zhì)情況四個(gè)方面綜合地概括城市水環(huán)境質(zhì)量；步驟三、采用層次分析法，通過(guò)判斷矩陣計(jì)算上述四大指標(biāo)的權(quán)值，隨后對(duì)所述權(quán)重W1、W2、W3和W4進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，并確定所得權(quán)值均在誤差允許范圍內(nèi)，建立第j個(gè)城市的水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量得分模型WRI：WRI＝(|A1j|W1+|A2j|W2+|A3j|W3+|A4j|W4)其中，|A1j|、|A2j|模、|A3j|和|A4j|分別為A1j、A2j、A3j和A4j的模；進(jìn)行一致性的檢驗(yàn)可以確保上述四個(gè)指標(biāo)的可靠性，所述WRI得分模型可以將各城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量做出量化，方便比較和評(píng)價(jià)；步驟四、a)將第j個(gè)城市的人均水資源量B1j、地均水資源量B2j、單位GDP水耗量B3j、人均水耗量B4j、地均水耗量B5j、污水排放量B6j、人均污水排放量B7j、地均污水排放量B8j和污水處理廠集中處理率B9j等11個(gè)指標(biāo)中，有利于城市水環(huán)境質(zhì)量的人均水資源量B1j、地均水資源量B2j、污水處理廠集中處理率B9j、國(guó)控?cái)嗝孢_(dá)標(biāo)率B10j以及水質(zhì)得分B11j設(shè)置為正向指標(biāo)，另外6項(xiàng)指標(biāo)設(shè)置為負(fù)向指標(biāo)，在上述11個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)處理中，對(duì)負(fù)向指標(biāo)取倒數(shù)，正向指標(biāo)不變。b)采用SPSS16.0，利用標(biāo)準(zhǔn)化法，對(duì)人均水資源量B1j、地均水資源量B2j、單位GDP水耗量B3j、人均水耗量B4j、地均水耗量B5j、污水排放量B6j、人均污水排放量B7j、地均污水排放量B8j、污水處理廠集中處理率B9j、國(guó)控?cái)嗝孢_(dá)標(biāo)率B10j以及水質(zhì)得分B11j等11個(gè)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化無(wú)量綱化處理；進(jìn)行無(wú)量綱化處理可消除各指標(biāo)不同單位對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響。c)計(jì)算|A1j|、|A2j|和、|A3j|和|A4j|，計(jì)算式為：|A1j|=Σi=12wiBij2]]>|A2j|=Σi=35wiBij2]]>|A3j|=Σi=69wiBij2]]>|A4j|=Σi=69wiBij2]]>其中，wi為各個(gè)指標(biāo)Bij所占權(quán)重，上述四大指標(biāo)的計(jì)算，將11個(gè)指標(biāo)結(jié)合在一起，量化評(píng)價(jià)，方便做出比較。為了計(jì)算wi，本發(fā)明采用的方法首先建立我國(guó)城市水環(huán)境系統(tǒng)指標(biāo)體系的結(jié)構(gòu)模型，即建立目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層；隨后構(gòu)造每一個(gè)層次的判斷矩陣，對(duì)于判斷矩陣采用1-9的標(biāo)度法，如下表所示：標(biāo)度含義1表示兩個(gè)因素相比具有相同的重要性3表示兩個(gè)因素相比,一個(gè)因素比另一個(gè)因素稍微重要5表示兩個(gè)因素相比,一個(gè)因素比另一個(gè)因素明顯重要7表示兩個(gè)因素相比,一個(gè)因素比另一個(gè)因素強(qiáng)烈重要9表示兩個(gè)因素相比,一個(gè)因素比另一個(gè)因素極端重要2，4，6，8表示介于上述兩個(gè)判斷矩陣中間的情況倒數(shù)因素i與j的比較的判斷aij，則因素j與i的比較判斷aii＝l/aij隨后根據(jù)專家咨詢法，對(duì)每一層次的指標(biāo)進(jìn)行一一對(duì)比，參照上表對(duì)指標(biāo)進(jìn)行賦值后可以建立指標(biāo)系統(tǒng)的判斷矩陣，設(shè)某一準(zhǔn)則層下的判斷矩陣為An×n：An×n=a11a12......a1na21a22......a2n........................an1an2......an3]]>aij＞0，aij＝1/aji，其中i、j＝1，2，3…n；隨后再對(duì)上述矩陣按列進(jìn)行歸一化、將正規(guī)化的矩陣按行相加以及計(jì)算權(quán)重向量，其中所述權(quán)重向量即為所求權(quán)重的近似值；隨后再檢驗(yàn)所述權(quán)重的近似值的一致性性和分析其誤差，當(dāng)其一致性以及誤差落在可以接受的范圍內(nèi)，即認(rèn)為所述權(quán)重的近似值可以作為權(quán)向量，否則重新構(gòu)造判斷矩陣；最后，通過(guò)上面權(quán)重的計(jì)算我們可以得出各個(gè)具體指標(biāo)相對(duì)于上一層次的權(quán)重，而層次組合權(quán)重指的是某一層的所有指標(biāo)對(duì)于目標(biāo)層的相對(duì)重要性的權(quán)值。在本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)、公報(bào)等數(shù)據(jù)的收集、編輯和整理，根據(jù)前面的指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算方法計(jì)算權(quán)重：準(zhǔn)則層判斷矩陣計(jì)算如下：城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量水資源量用水情況排水情況水質(zhì)情況Wi水資源量情況11/31/31/30.0979用水情況3111/30.2104排水情況3111/30.2104水質(zhì)情況33310.4813判斷矩陣n＝4，λmax＝4.1554，一致性檢驗(yàn)結(jié)果CR＝0.0582<0.1，通過(guò)檢驗(yàn)。用水情況判斷矩陣計(jì)算如下：用水情況單位GDP用水人均用水地均用水Wi單位GDP用水1110.3333人均用水1110.3333地均用水1110.3333判斷矩陣n＝3，λmax＝3.0，一致性檢驗(yàn)結(jié)果CR＝0<0.1，通過(guò)檢驗(yàn)。排水情況判斷矩陣計(jì)算如下：判斷矩陣n＝3，λmax＝4，一致性檢驗(yàn)結(jié)果CR＝0<0.1，通過(guò)檢驗(yàn)。水質(zhì)情況判斷矩陣計(jì)算如下：最后，由以上計(jì)算得到指標(biāo)體系綜合權(quán)重：步驟五、通過(guò)自然斷點(diǎn)法對(duì)各城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量得分，可以通過(guò)得分分布圖看出，城市數(shù)量按照城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量得分明顯呈正態(tài)分布，這符合統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律。大部分城市得分分布在中等的范圍，而較差和優(yōu)秀的城市數(shù)量相對(duì)較少。WRI劃分為優(yōu)秀、良好、一般和較差四個(gè)等級(jí)，分級(jí)方法的確定采用自然斷點(diǎn)法(NaturalBreak)，該方法是地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)中常用的分級(jí)方法。自然斷點(diǎn)法的思想是根據(jù)數(shù)據(jù)的分布規(guī)律，將數(shù)據(jù)集中不連續(xù)的位置作為數(shù)據(jù)集合的判定依據(jù)，其實(shí)質(zhì)是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，使組內(nèi)的方差和最小，組間的方差和最大，達(dá)到組內(nèi)數(shù)據(jù)差異最小，組間數(shù)據(jù)差異最大的效果。并通過(guò)數(shù)據(jù)的聚類，確定4個(gè)分級(jí)的閾值：當(dāng)?shù)趈個(gè)城市的WRI值大于0.496時(shí)，其水環(huán)境質(zhì)量為優(yōu)秀；當(dāng)?shù)趈個(gè)城市的WRI值在0.359～0.496之間時(shí)，其水環(huán)境質(zhì)量為良好；當(dāng)?shù)趈個(gè)城市的WRI值在0.240～0.359之間時(shí)，其水環(huán)境質(zhì)量為一般；當(dāng)?shù)趈個(gè)城市的WRI值小于0.240時(shí)，其水環(huán)境質(zhì)量為較差。上述閾值并不是固定不變的，而是隨著統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的變化，而做出相應(yīng)地調(diào)整。各等級(jí)的劃分將有利于對(duì)各城市的水環(huán)境質(zhì)量得分進(jìn)行歸類，并有針對(duì)性地做出綜合評(píng)價(jià)和提供建議。劃定等級(jí)之間的閾值，并判定各城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量得分等級(jí)，評(píng)價(jià)各城市的水環(huán)境質(zhì)量。步驟六、按照步驟五所采用的分級(jí)辦法對(duì)城市的水資源量A1j、耗水量A2j、排水量A3j以及水質(zhì)情況A4j的數(shù)據(jù)均進(jìn)行分級(jí)為優(yōu)、良、中和差四個(gè)等級(jí)，劃定等級(jí)之間閾值，并判定各城市四項(xiàng)指標(biāo)的等級(jí)，整體評(píng)價(jià)各城市水環(huán)境發(fā)展質(zhì)量，并有針對(duì)性地評(píng)價(jià)各城市的水環(huán)境質(zhì)量。將城市的水資源量、耗水量、排水量和水質(zhì)情況這四項(xiàng)指標(biāo)分別進(jìn)行等級(jí)劃分，能發(fā)現(xiàn)各城市水環(huán)境質(zhì)量的具體問(wèn)題，并有針對(duì)性地給出具體建議。盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用。它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域。對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3