王麗玲,張樹深,張 蕓 (大連理工大學(xué)環(huán)境學(xué)院,工業(yè)生態(tài)與環(huán)境工程教育部重點實驗室,遼寧 大連 116024)

城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價二元語義模型與方法

王麗玲,張樹深*,張 蕓 (大連理工大學(xué)環(huán)境學(xué)院,工業(yè)生態(tài)與環(huán)境工程教育部重點實驗室,遼寧 大連 116024)

為解決城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價問題,采用定性分析與定量計算相結(jié)合的方法,著重構(gòu)建了城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價指標(biāo)體系及其權(quán)重確定方法;利用線性加權(quán)綜合評價方法、模糊數(shù)學(xué)和二元語義概念,建立了城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價模糊綜合模型,并據(jù)此提出級別特征值概念,進(jìn)而建立城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價的二元語義模型與方法.實例計算分析說明,文中建立的清潔生產(chǎn)等級評價二元語義模型與方法可操作性強(qiáng),等級評定結(jié)果比采用隸屬度最大原則更直觀、更便于解釋,具有很好的應(yīng)用與推廣價值.

污水處理；清潔生產(chǎn)；模糊綜合模型；二元語義；等級評價

污水處理廠是現(xiàn)代化城鎮(zhèn)必須配套建設(shè)的一項重要的基礎(chǔ)設(shè)施,污水處理尤其是深度處理對于緩解水域污染、改善水環(huán)境至關(guān)重要[1-3].但是,污水處理廠不同的處理工藝和管理模式(管理水平)在投入與處理效果方面區(qū)別較大.此外,對環(huán)境產(chǎn)生的二次影響也有較大差異.因此,對污水處理廠提出一套包含處理工藝、環(huán)境管理、污染物產(chǎn)生與排放等的清潔生產(chǎn)等級評價指標(biāo)體系,進(jìn)而建立污水處理廠的清潔生產(chǎn)等級評價模型是很有必要的[4-6].

近年來,我國的清潔生產(chǎn)工作廣泛開展,環(huán)境保護(hù)部等相關(guān)部委相繼出臺了50多個行業(yè)的《清潔生產(chǎn)指標(biāo)體系》和《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)》.但目前清潔生產(chǎn)工作的重點還是放在制定各類工業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)上,而缺乏工業(yè)企業(yè)清潔生產(chǎn)等級評價模型與方法等方面的研究.如何合理構(gòu)建工業(yè)企業(yè)的指標(biāo)體系與等級評價模型是國內(nèi)外一個亟待解決的重要理論和實際課題[7-10].為此,本文以污水處理廠清潔生產(chǎn)為研究背景,在合理構(gòu)建城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上,利用模糊多屬性(或指標(biāo)、因素)[11]綜合評價模型與二元語義概念[12-13],建立污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價的綜合模型及方法,旨在為我國新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程中環(huán)保治理企業(yè)的清潔生產(chǎn)等提供一條新的發(fā)展途徑.

1 污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價指標(biāo)體系構(gòu)建

本文根據(jù)污水處理的特點[14-15],構(gòu)建了城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價指標(biāo)體系.具體地,本文構(gòu)建的城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價指標(biāo)體系是一個包含三層次三等級的遞階結(jié)構(gòu),其中一級評價指標(biāo)有6個,包括處理工藝與設(shè)備要求(O1)、資源與能源利用(O2)、出水控制(O3)、污染物產(chǎn)生控制(O4)、廢物回收利用(O5)和環(huán)境管理要求(O6);二級評價指標(biāo)包括污水處理工藝總體要求(O11)、消毒工藝(O12)等24個;三級評價指標(biāo)包括BOD5(O311)、COD(O312)、COD去除率(O322)等13個;評價等級分為3個級別:Ⅰ級(e1),Ⅱ級(e2)和Ⅲ級(e3).

污水處理廠清潔生產(chǎn)各級評價指標(biāo)基準(zhǔn)值取值原則是根據(jù)當(dāng)前國際及國內(nèi)污水處理廠的實際運行和管理情況,合理確定Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級基準(zhǔn)值.確定Ⅰ級基準(zhǔn)值時,參考國際清潔生產(chǎn)指標(biāo)領(lǐng)先水平,以當(dāng)前國內(nèi)5%的企業(yè)達(dá)到該基準(zhǔn)值要求為取值原則.確定Ⅱ級基準(zhǔn)值時,以當(dāng)前國內(nèi)20%的企業(yè)達(dá)到該基準(zhǔn)值要求為取值原則.確定Ⅲ級基準(zhǔn)值時,以當(dāng)前國內(nèi)50%的企業(yè)達(dá)到該基準(zhǔn)值要求為取值原則.對于定性評價指標(biāo)基準(zhǔn)值無法劃分級別時,統(tǒng)一給出一個基準(zhǔn)值[16].通過查閱文獻(xiàn)資料及調(diào)查國內(nèi)外污水處理廠的實際運行數(shù)據(jù)及管理情況[17-18],確定各個清潔生產(chǎn)等級評價指標(biāo)要求或標(biāo)準(zhǔn)值,見表1.

2 清潔生產(chǎn)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)與評價指標(biāo)權(quán)重的確定

2.1 清潔生產(chǎn)評價等級與劃分標(biāo)準(zhǔn)

用ek(k=1,2,…,h )表示清潔生產(chǎn)的第k個等級,且規(guī)定并符號上表示為:ek>ek+1,即清潔生產(chǎn)的第k個等級ek比第k+1個等級ek+1強(qiáng)(或好).

根據(jù)當(dāng)前污水處理行業(yè)工藝技術(shù)、設(shè)備水平、管理水平、污水處理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及清潔生產(chǎn)的要求,將評價等級分為3個級別即h=3,其中等級e1代表國際清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平、e2代表國內(nèi)清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平、e3代表國內(nèi)清潔生產(chǎn)一般水平.

2.2 清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)權(quán)重的確定

根據(jù)污水處理廠實際數(shù)據(jù)和清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)對污水處理行業(yè)清潔生產(chǎn)實際效益和水平的影響程度及實施的難易程度,并咨詢行業(yè)領(lǐng)域?qū)＜业囊庖?確定污水處理廠清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)權(quán)重,見表1.

表1 城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)指標(biāo)及其要求Table 1 Cleaner production evaluation indexes and requirements of town sewage treatment plants

續(xù)表1

3 清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)等級隸屬函數(shù)的確定

清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)通常可分為定量與定性評價指標(biāo)兩大類.

3.1 定性評價指標(biāo)等級隸屬函數(shù)的確定

對于定性評價指標(biāo),根據(jù)污水處理行業(yè)清潔生產(chǎn)的實際特點與要求,污水處理廠At(t= 1,2,…,N)關(guān)于定性評價指標(biāo)Oijl(l=1,2…,Lij)的等級隸屬函數(shù)可定義為:

式中:μtijlk表示污水處理廠tA關(guān)于第i個一級評價指標(biāo)Oi(i=1,2,…,m)下第j個二級評價指標(biāo)Oij(j=1,2,…,ni)的第l個三級評價指標(biāo)(定性)Oijl隸屬于第k個清潔生產(chǎn)等級ek的程度.在本文中,考慮3個污水處理廠即N=3,并分別記為A1、A2和A3,且由表1可知,m=6,n1=8,n2=3, n3=2,n4=4,n5=2,L31=7,L32=6,其他Lij=0.

式(1)是針對三級評價指標(biāo)給出的等級隸屬函數(shù).但從表1可見,除評價指標(biāo)O3(即出水控制)有三級評價指標(biāo)以外,其他5個一級評價指標(biāo)都只有二級評價指標(biāo).不難看出,式(1)同樣適用于二級定性評價指標(biāo)的等級隸屬函數(shù)確定問題.

3.2 定量評價指標(biāo)等級隸屬函數(shù)的確定

對于效益型評價指標(biāo)(即評價指標(biāo)值越大,清潔生產(chǎn)等級越高),污水處理廠At關(guān)于定量評價指標(biāo)Oijl的等級隸屬函數(shù)可分別選取為:

圖1 效益型評價指標(biāo)的等級隸屬函數(shù)Fig.1 Grade membership function of profit evaluation index

式中:ytijl表示污水處理廠At關(guān)于第l個三級(定量)評價指標(biāo)Oijl的值;aijlk表示Oijl屬于等級ek(k=1,2,…,h )的基準(zhǔn)值,在本文中h=3(否則可類似處理);μtijlk的含義與式(1)相同,見圖1.

類似地,對于成本型評價指標(biāo)(即評價指標(biāo)值越小,清潔生產(chǎn)等級越高),污水處理廠At關(guān)于定量評價指標(biāo)Oijl的等級隸屬函數(shù)可分別選取為:

如圖2所示.

圖2 成本型評價指標(biāo)的等級隸屬函數(shù)Fig.2 Grade membership function of cost evaluation index

當(dāng)定量評價指標(biāo)的等級基準(zhǔn)(或劃分)值為同一數(shù)值或同一區(qū)間值時,污水處理廠At關(guān)于定量評價指標(biāo)Oijl的等級隸屬函數(shù)可選取為:

4 清潔生產(chǎn)等級評價綜合模型及其二元語義方法

根據(jù)清潔生產(chǎn)與城鎮(zhèn)污水處理廠的實際情況及特點,針對定性與定量評價指標(biāo),分別利用式(1)～式(8),可計算得到污水處理廠At關(guān)于評價指標(biāo)Oijl的等級隸屬度μtijlk,通常用等級隸屬度矩陣表示為μtij=(μtijlk)Lij×h.這是進(jìn)行城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價的基礎(chǔ)數(shù)據(jù).

類似地,表1可把一、二、三級評價指標(biāo)的權(quán)重分別表示為下面的權(quán)重向量:

4.1 清潔生產(chǎn)等級評價模糊綜合模型與方法

模糊線性加權(quán)綜合評價方法是一種原理比較簡單、便于計算的常用方法.本文針對清潔生產(chǎn)等級評價的內(nèi)在要求及其具有的三層評價指標(biāo)結(jié)構(gòu)特征,借鑒模糊線性加權(quán)綜合評價方法的思想,提出了城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價模糊綜合模型與方法.具體方法與步驟如下:

第一步:計算污水處理廠tA關(guān)于二級評價指標(biāo)Oij對于等級ek的綜合隸屬度為:

式中:μ=(μ,μ,…,μ)T為等級隸屬度矩Lijk陣μtij的第k個列向量.于是,可得到At關(guān)于Oij對于所有等級ek的綜合隸屬度向量utij=(utijk)1×h.因此,可得At關(guān)于Oi下所有二級評價指標(biāo)的等級隸屬度矩陣μ?ti=(utijk)ni×h.為敘述方便,仍把μ?ti記為μti.

第二步:計算污水處理廠At關(guān)于一級評價指標(biāo)Oi對于等級ek的綜合隸屬度為:

式中:μ=(μ,μ,…,μ)T為等級隸屬度矩

ik陣μti的第k個列向量.于是,可得到At關(guān)于Oi對于所有等級ek的綜合隸屬度向量uti=(utik)1×h.因此,可得At對于所有m個一級評價指標(biāo)的等級隸屬度矩陣μt=(utik)m×h.為統(tǒng)一起見,把μt中的元素utik仍記為μtik.

第三步:計算污水處理廠At對于等級ek的綜合隸屬度為:

式中:μ=(μtkt1,μkt2,…,μktmk)T為等級隸屬度矩陣μt的第k個列向量.于是,可得到At對于所有等級ek的綜合隸屬度向量ut=(utk)1×h.

在一般的等級評價問題中,最大隸屬度原則是一種比較常用的規(guī)則,即根據(jù)等級隸屬度utk的大小,對城鎮(zhèn)污水處理廠At做出清潔生產(chǎn)等級評定.不過,最大隸屬度原則有時會出現(xiàn)一些不合理的現(xiàn)象.為此,本文將在下面小節(jié)中引入級別特征值概念,并結(jié)合二元語義概念[13,19],提出城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價二元語義方法.

4.2 清潔生產(chǎn)等級評價二元語義方法

把清潔生產(chǎn)等級ek的下標(biāo)k稱為級別變量.于是,可把城鎮(zhèn)污水處理廠At的級別特征值定義為:

則由式(12)可知,污水處理廠At的級別特征值υt是1個無量綱的數(shù)量指標(biāo),介于清潔生產(chǎn)第1個等級(即e1)與第h個等級(即eh)之間,反映了清潔生產(chǎn)等級評價綜合隸屬度與清潔生產(chǎn)等級(即級別位置)2個方面的重要信息.

用記號[υt]表示不大于υt的最大整數(shù).通常地,若[υt]=q,則可以評定污水處理廠At屬于清潔生產(chǎn)的第q個等級(即eq).一般地,采用級別特征值υt取最大整數(shù)方法評定污水處理廠清潔生產(chǎn)等級要比利用最大隸屬度原則更加全面和客觀.然而,仔細(xì)分析可以發(fā)現(xiàn),不同的級別特征值可能會取相同的一個最大整數(shù).例如,級別特征值υ1=2.03和υ2=2.97的最大整數(shù)都是2,對應(yīng)的污水處理廠A1和A2都應(yīng)評定為清潔生產(chǎn)等級e2.但是,很顯然,A1和A2不應(yīng)屬于清潔生產(chǎn)的同一等級.直觀上,A1和A2分別評定為清潔生產(chǎn)等級e2、e3要更合理、準(zhǔn)確.同樣,級別特征值υ3=2.01和υ4=1.99的最大整數(shù)分別是2和1,對應(yīng)的污水處理廠A3和A4應(yīng)分別評定為清潔生產(chǎn)等級e2和e1.不過, υ3=2.01和υ4=1.99的差異很小且均接近于2,其對應(yīng)的污水處理廠卻被評定為不同的清潔生產(chǎn)等級,顯然是不合理的.直觀上, υ4對應(yīng)的污水處理廠A4也應(yīng)評定為清潔生產(chǎn)等級e2.上述兩方面的分析表明,采用級別特征值取最大整數(shù)方法雖然比利用最大隸屬度原則可以更好地反映污水處理廠清潔生產(chǎn)等級綜合情況,但也會出現(xiàn)一些不合理現(xiàn)象,導(dǎo)致錯誤評定其清潔生產(chǎn)等級或無法清楚區(qū)分污水處理廠之間清潔生產(chǎn)的差異程度[20].

為了既能正確地評定城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級,又能準(zhǔn)確地反映相同清潔生產(chǎn)等級下各個污水處理廠清潔生產(chǎn)的差異程度,本文引入下面的二元語義概念[12,18],并據(jù)此建立污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價二元語義方法.

若污水處理廠At的級別特征值υt滿足:

則評定At的清潔生產(chǎn)等級為第s個等級(即es).

為了刻畫屬于相同清潔生產(chǎn)等級的不同污水處理廠清潔生產(chǎn)的差異程度,把級別特征值υt與其相應(yīng)的清潔生產(chǎn)級別s(即等級es的下標(biāo)s)之間的偏差值表示為αts=υt?s ,如圖3所示.顯然,?0.5≤αts<0.5.

圖3 二元語義與級別特征值關(guān)系Fig.3 Relation between two-tuple semantic and grade eigenvalue

城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價二元語義方法的基本思想是:首先,把污水處理廠At的級別特征值υt表示為二元有序組(es, αts),其中es為清潔生產(chǎn)等級和αts∈[?0.5,0.5);其次,按照(es, αts)中的es大小,評定污水處理廠At的清潔生產(chǎn)等級;然后,根據(jù)(es, αts)中的αts大小,調(diào)整、確定污水處理廠At清潔生產(chǎn)的差異程度(即確定相同清潔生產(chǎn)等級的污水處理廠的優(yōu)先排序).

顯然,αts在清潔生產(chǎn)等級評定中起到一種調(diào)整的信號作用,反映清潔生產(chǎn)級別s比υt大還是小.因此,常稱(es, αts)為二元語義,而稱αts為語義符號.

為了使污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價二元語義方法便于操作與計算機(jī)實現(xiàn),規(guī)定二元語義的大小如下:

(1)若es>ed(即s(ed,αrd),即污水處理廠At的清潔生產(chǎn)等級高于Ar,其中(es, αts)、(ed, αrd)分別是污水處理廠At、Ar的級別特征值υt和υr對應(yīng)的二元語義;

(2)若es=ed(即s=d),則污水處理廠At與Ar的清潔生產(chǎn)等級相同,這時可根據(jù)語義符號調(diào)整、確定它們的差異程度,具體做法:①當(dāng)αts=αrd時,有(es,αts)=(ed,αrd),即At與Ar的清潔生產(chǎn)程度完全一樣;②當(dāng)αts>αrd時,有(es,αts)<(ed,αrd),即At的清潔生產(chǎn)程度比Ar差(盡管都屬于相同的清潔生產(chǎn)等級),或者說,At的優(yōu)劣排序在Ar之后;③當(dāng)αts<αrd時,有(es,αts)>(ed,αrd),即At的清潔生產(chǎn)程度比Ar好,也即At的優(yōu)劣排序在Ar之前.

顯然,這樣規(guī)定的二元語義排序方法既可以評定污水處理廠的清潔生產(chǎn)等級,又能區(qū)分相同清潔生產(chǎn)等級的污水處理廠清潔生產(chǎn)的差異程度.

5 城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價實例分析

選取大連市3家污水處理廠A1、A2和A3作為清潔生產(chǎn)等級評價對象.污水處理廠A1建于1997年,采用A/O處理工藝,出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)[21]中二級標(biāo)準(zhǔn)后排海.污水處理廠A2建于2007年,系國家863項目“水環(huán)境質(zhì)量改善技術(shù)與綜合示范”的重點示范工程之一,采用水解池+DN生物濾池+CN生物濾池的SBR處理工藝,出水達(dá)到一級B標(biāo)準(zhǔn)[21]后全部作為景觀水回用.污水處理廠A3建于2006年,采用水解池+DN生物濾池+CN生物濾池的處理工藝,出水達(dá)到一級B[21]標(biāo)準(zhǔn)后一部分回用、剩余部分排海.通過實際測量、獲取在線監(jiān)測數(shù)據(jù)與實地調(diào)查等方法,得到3家污水處理廠實際的清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)值,見表2.

根據(jù)式(1)～式(8)和表2,可計算得到污水處理廠A1關(guān)于二、三級評價指標(biāo)的等級隸屬度矩陣,以μ11和μ131為例,結(jié)果如下:

表2 三家污水處理廠各清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)值Table 2 Evaluation index values of cleaner production of three town sewage treatment plants

利用式(9),并結(jié)合表2的評價指標(biāo)權(quán)重,可算得污水處理廠A1關(guān)于二級評價指標(biāo)O31對于清潔生產(chǎn)等級e1、e2、e3的綜合隸屬度分別為:u1311=0.276,u1312=0.366,u1313=0.358,從而可得A1關(guān)于O31的等級綜合隸屬度向量為u131=(0.276,0.365,0.358).

類似地,可得到污水處理廠A1關(guān)于二級評價指標(biāo)O32對于清潔生產(chǎn)等級e1、e2、e3的綜合隸屬度分別為:u1321=0.344,u1322=0.327,u1323=0.329,也即得到A1關(guān)于O32的等級綜合隸屬度向量u132=(0.344,0.327,0.329).

于是,得到了污水處理廠A1關(guān)于一級評價指標(biāo)O3下所有二級評價指標(biāo)的等級隸屬度矩陣為:

利用式(10)和表1的評價指標(biāo)權(quán)重,可計算得到污水處理廠A1關(guān)于一級評價指標(biāo)O3對于清潔生產(chǎn)等級e1、e2、e3的綜合隸屬度分別為:u131=0.31,u132=0.35,u133=0.34,即得到A1關(guān)于O3的等級綜合隸屬度向量u13=(0.31,0.35,0.34).

類似地,可計算得到污水處理廠A1關(guān)于一級評價指標(biāo)Oi(i=1,2,4,5,6)的等級綜合隸屬度向量分別為:u11=(0.19,0.35,0.46),u12=(0.34,0.39, 0.27),u13=(0.31,0.35,0.34),u14=(0.26,0.32,0.42), u15=(0.02,0.18,0.80),u16=(0.31,0.38,0.31).于是,得到了A1關(guān)于一級評價指標(biāo)的等級隸屬度矩陣為:

利用式(11)和表1的指標(biāo)權(quán)重,計算得到A1對于清潔生產(chǎn)等級e1、e2、e3的綜合隸屬度分別為:u11=0.26,u12=0.33,u13=0.41,即得到了A1的等級綜合隸屬度向量u1=(0.26,0.33,0.41).同樣可計算得到u2=(0.40,0.36,0.24),u3=(0.35, 0.38,0.27).

利用式(12),計算得到A1的級別特征值為: υ=(1,2,3)uT=(1,2,3)(0.26,0.33,0.41)T=2.15.

類似地,可計算得到A2和A3的級別特征值分別為:υ2=1.84,υ3=1.92.

根據(jù)式(13),可把污水處理廠A1、A2和A3的級別特征值分別表示為下面的二元語義:

υ1=(2,0.15),υ2=(2,?0.16),υ3=(2,?0.08).按照前面規(guī)定的二元語義大小關(guān)系,可評定污水處理廠A1、A2和A3的清潔生產(chǎn)等級均為e2(即國內(nèi)清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平),但它們清潔生產(chǎn)程度不是完全一樣的,其優(yōu)劣排序為:A2>A3>A1,即A2比較好、A3居中、A1比較差.

從上述3個污水處理廠的各單項指標(biāo)對比來看,污水處理廠A2各項指標(biāo)值總體上要明顯好于A1和A3,而A1的各單項指標(biāo)值相對來說是最差的.計算得到的排序結(jié)果與單項指標(biāo)的對比情況相一致,但通過計算得出的結(jié)論顯得更嚴(yán)謹(jǐn)、更可靠、更直觀.

若采用最大隸屬度原則,則污水處理廠A1、A2和A3的清潔生產(chǎn)等級可分別評定為:A1屬于等級e3;A2屬于等級e1;A3屬于等級e2.然而,A2屬于等級e1和屬于等級e2的隸屬度相差不多,且屬于等級e2、e3的隸屬度之和大于其屬于等級e1的隸屬度,即:u22+u23=0.36+0.24=0.60>0.40=u21.因此,把污水處理廠A2的清潔生產(chǎn)等級評定為等級e1是不合適的,應(yīng)該評定為等級e2,這樣才會更加符合A2的清潔生產(chǎn)實際情況.類似地,把污水處理廠A1的清潔生產(chǎn)等級評定為e3也是不合理.究其原因在于最大隸屬度原則僅僅考慮等級隸屬度的相對大小,而忽略了各個清潔生產(chǎn)等級的位置差異.

若采用對級別特征值取最大整數(shù)方法,由于[υ1]=2、[υ2]=1和[υ3]=1,則可評定污水處理廠A2和A3的清潔生產(chǎn)等級均為e1、A1的清潔生產(chǎn)等級為e2.分析發(fā)現(xiàn),級別特征值υ1=2.15和υ3=1.92比較接近2,且相差并不大,但對應(yīng)的污水處理廠卻被評定為不同的清潔生產(chǎn)等級,這是不合理的.直觀上,由于υ3與2很接近,應(yīng)把A3的清潔生產(chǎn)等級評定為e2.這表明,采用對級別特征值取最大整數(shù)方法評定污水處理廠清潔生產(chǎn)等級也會出現(xiàn)一些與利用最大隸屬度原則一樣的不合理現(xiàn)象.

6 結(jié)語

構(gòu)建了城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價遞階指標(biāo)體系及其定性與定量評價指標(biāo)的等級隸屬函數(shù),據(jù)此建立了污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價模糊綜合模型,進(jìn)而提出城鎮(zhèn)污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價二元語義方法.理論分析與實例計算分析表明,本文提出的污水處理廠清潔生產(chǎn)等級評價二元語義方法不僅符合等級評價的概念要求,而且是可行、有效的,具有更好的適用性,并便于計算機(jī)進(jìn)行符號運算與處理,可為解決清潔生產(chǎn)等級評價問題提供一條新途徑,也可推廣應(yīng)用于類似的等級評價問題.

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Two-tuple semantic model and method of cleaner production grade evaluation for town sewage treatment plants.

WANG Li-ling, ZHANG Shu-shen*, ZHANG Yun (Key Laboratory of Industrial Ecology and Environmental Engineering, Ministry of Education, School of Environmental Science and Technology, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China). China Environmental Science, 2014,34(11)：2976～2984

The cleaner production grade evaluation problem of wastewater treatment plants was studied through the method of combining qualitative analysis with quantitive computation. The index system of cleaner production grade evaluation for urban sewage treatment plants and corresponding weights’ determination method were proposed. The fuzzy comprehensive model of the cleaner production grade evaluation for town sewage treatment plants was established and the two-tuple semantic model and method through introducing the concept of the grade eigenvalue were developed through using the linear weighted comprehensive method, fuzzy mathematics and the concept of two-tuple semantic. It was illustrated with a real example that the established two-tuple semantic model and method of the cleaner production grade evaluation were more operational, intuitionistic and easily explained. Thus, the two-tuple semantic model and method proposed in this paper were of good applicability and generalization value.

sewage treatment；cleaner production；fuzzy comprehensive model；two-tuple semantic；grade evaluation

X32

A

1000-6923(2014)11-2976-09

王麗玲(1978-),女,遼寧大連人,工程師,博士,主要從事工業(yè)生態(tài)與環(huán)境規(guī)劃方面的研究.發(fā)表論文5篇.

2014-02-13

國家自然科學(xué)基金項目(71231003,71171055)

* 責(zé)任作者, 教授, zhangss@dlut.edu.cn