模糊综合评价法判断监测断面的主要污染物杨林，张德，闫娥，吴启勋(青海师范大学化学系，青海西宁810008)摘要：应用模糊数学中的模糊综合评价方法监测了断面的污染物主成分分析。结果表明：应用模糊综合评价可有效地进行监测断面的污染物的主成分分析，且判断准确，符合实际情况，获得了良好的结果。关键词：模糊数学；监测断面；污染主成分中图分类号：O631文献标识码：A文章编号：1000-274X(2003)0038-07模糊数学是用数学方法来解决一些模糊问题。所谓模糊问题是指界线不清或隶属关系不明确的问题，“污染程度”的界线就是模糊的，人为地用特定的分级标准去评价环境污染程度是不确切的。应用模糊理论处理模糊问题，才能符合实际，判断合理。模糊数学已在环境科学领域中得到了应用，如用模糊数学方法在环境评价、环境污染物分类、环境区域划分等方面获得了满意的结果[1]。本文主要应用模糊综合评价方法，进行监测断面污染物的主成分分析。１方法和原理已知某断面污染因子集u={u1,u2,..,un}。其中，元素ui(i=1,2,...,n)为影响评价对象的各个因子。通常各因子的重要程度不一样，因此，对每个因子ui赋于一个相应的权值ai（i=1,2,...,n)，构成权重集~A＝(a1,a2,...an)，且∑i=1nai＝1，ai≥0，i=1,2,...,n由于元素ai可称为因子ui时“重要”的隶属程度，因此，权重集~A为因子集u上的一个模糊子集。又设普通评价集Ｖ＝{V1,V2,...Vm}式中Ｖj(j=1,2,...,m)为各种可能的评价结果，可以是模糊的，也可以是非模糊的，但对Ｖ的关系是明确的。从一个ui出发进行评价，以确定评价对象对评价集元素Ｖj的隶属程度rij(j=1,2,...,m)称为单因子模糊评价。对第i个因子ui评价的结果Ｒi，称为单因子模糊评价集。~Ri＝(ri1`,ri2,...，rim)它是Ｖ上的一个模糊子集，于是可得到相应于每个因子的单因子模糊评价集~R1＝(r11,r12,...，r1m)~R2＝(r21,r22,...，r2m)……~Rn＝(rn1,rn2,...，rnm)将各单因子评价集的隶属度为行，组成单因子评价矩阵,~R=[r11,r12,...r1mr21,r22,...r2m.........rn1,rn2,...rnm]显然，单因子模糊评价仅反映一个因子对评价对象的影响，而未反映所有因子的综合影响，也就不能得出综合评价结果。因此，必须综合考虑所有因子的影响，这便是模糊综合评价。综合评价集Ｂ是Ｖ上的模糊子集，可表示为~B=~A⋅~R=(a1,a2,...，an)[r11,r12,...r1mr21,r22,...r2m.........rn1,rn2,...rnm]=(b1,b2,...，bm)其中，bj=Vi=1n(ai∧rij)，j=1,2,...,m称为评价指标，它是综合考虑所有因子的影响时，评判对象对评价集中第j个元素的隶属程度。显然，Ｂ的第i行表示第i个因子影响评价对象取各个评价元素的程度；第j列表示所有因子影响评价对象取第j个评价元素的程度。因此，每列元素再乘以相应的因子权数ai(I=1,2,...,n)，更合理地反映了所有因素的综合影响[2]。２模糊综合评价2.1建立因子集根据国家地面水环境质量标准(GB3838-88)的有关规定，结合本地区特点和监测条件，选择了11个主要因素：u＝{COD，BOD5，氨氮，亚硝酸盐-N，硝酸盐-N，酚，CN-，Cr6+，As，Hg，石油类}2.2建立评价集根据国家水质标准(GB3838-88)把河流分为5级[3]，评价集Ｖ＝{Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ}，地面水环境质量标准见表1。表1地面水环境质量标准Tab.1Bnvironmentalqualitystandardofsurfacewatermg.L-1─────────────────────────────────监测指标Ⅰ级水Ⅱ级水Ⅲ级水Ⅳ级水Ⅴ级水均值─────────────────────────────────COD2468106BOD52346104.64氨氮0.50.51221.2亚硝酸盐-N0.060.10.151.01.00.46硝酸盐-N51020202516As0.050.050.050.10.10.07Hg/µg.L-10.050.050.11.01.00.44Cr6+0.010.050.050.050.10.052酚0.0010.0020.0050.010.10.02CN-0.0050.050.20.20.20.13石油类0.050.050.050.51.00.33────────────────────────────────2.3建立隶属函数水质污染程度是一个模糊概念，水质分级标准也是模糊的，用隶属度来刻画分级界线较为合理。以各指标的五级标准，作为５个级别的隶属函数，即CODuⅠ(x)＝{01/2(4−x)1x>42
