郭雪鶴,劉恒偉,孔舒童,閆振雷,吳培利
(中原環(huán)保鄭州設(shè)備工程科技有限公司,河南 鄭州 450000)
自從我國開始實施了鄉(xiāng)村建設(shè)振興的發(fā)展戰(zhàn)略,政府為了整治和進(jìn)一步改善農(nóng)村的人居生活環(huán)境,便開始進(jìn)行農(nóng)村“廁所革命”,建設(shè)的農(nóng)村生活污水處理站越來越多,但近幾年才逐漸展開對農(nóng)村污水處理站建設(shè)情況進(jìn)行綜合評價的工作[1-3],當(dāng)前,對農(nóng)村污水處理站進(jìn)行評價的指標(biāo)、模型也不健全,并且運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)的原理和層次分析法進(jìn)行綜合評價的方法幾乎沒有,因此,文章對農(nóng)村污水處理站建設(shè)進(jìn)行綜合評價是有意義的。
文章參考農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)、運(yùn)行效果類的文章[4-6],根據(jù)我國相關(guān)基本指標(biāo)設(shè)置原則的要求,構(gòu)建具有一定可持續(xù)比較性、可操作性、系統(tǒng)化、全面性的基本指標(biāo)原則,首先通過檢索中國知網(wǎng)和萬方數(shù)據(jù)庫,閱讀相關(guān)文獻(xiàn),再進(jìn)行認(rèn)真的分類和篩選,對農(nóng)村污水處理站建設(shè)綜合評價結(jié)果的影響因素進(jìn)行匯總,再對選取的指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)的處理,通過拆分部分指標(biāo)和合并同類項后,初步確定評價指標(biāo)集,調(diào)查采用訪談、發(fā)放紙質(zhì)問卷和電子郵件的方式,調(diào)查對象是污水處理行業(yè)的專家、工程建設(shè)方面的專家以及環(huán)境工程方面的教師。共發(fā)放問卷20 份,最后回收的有效問卷達(dá)到16 份,再邀請10 名工程建設(shè)和污水處理相關(guān)領(lǐng)域的專家,對調(diào)查結(jié)果的影響因子進(jìn)行篩選,并進(jìn)行整理,得出表1 中農(nóng)村污水處理站建設(shè)評價指標(biāo)。
表1 農(nóng)村污水處理站建設(shè)評價指標(biāo)
指標(biāo)權(quán)重的確定: 文章按照直覺模糊層次分析方法的相關(guān)要求[7],第一步通過邀請工程建設(shè)方面的專家和污水處理方面的專家,對每一個評價指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格的評判。第二步按照模糊綜合評價的具體計算步驟,科學(xué)的來求解評價指標(biāo)相對于指標(biāo)體系里目標(biāo)層A的權(quán)重值,便可以求出每一個評價指標(biāo)的重要程度值。第三步再參照一級指標(biāo)的權(quán)重值,如法炮制來求出每一個二級指標(biāo)的評價向量,進(jìn)而求出每一個二級指標(biāo)的權(quán)重。
1) 計算一級指標(biāo)權(quán)重。專家們通過對比一級評價指標(biāo)對于指標(biāo)體系中標(biāo)明的目標(biāo)層雙方之間關(guān)系的重要性分別計算,并進(jìn)行了雙雙對比分析,再進(jìn)行科學(xué)的計算,求出直覺模糊判斷矩陣如下:
經(jīng)過嚴(yán)密的計算后,可以求得一組精確簡化后的直覺模糊函數(shù),便可以從中求出一級的得分向量,再通過歸一化的方法進(jìn)行處理,可以求得一級的指標(biāo)權(quán)重QA=
(0.241 0.212 0.283 0.264) 。
2) 計算二級權(quán)重。專家從相對于目標(biāo)層重要性這個角度出發(fā),把二級指標(biāo)相互比較,進(jìn)而得出相應(yīng)的直覺模糊判斷矩陣:
參照1) 中的方法來計算一級評價指標(biāo)權(quán)重,并判定該結(jié)果符合一致性檢驗要求后,得出指標(biāo)權(quán)重表(見表2) 。
表2 指標(biāo)權(quán)重
運(yùn)用模糊評價的方法來判定指標(biāo)的得分,采用了向有經(jīng)驗的專家進(jìn)行問卷調(diào)查的方法,特邀請10 名專家共同來填寫問卷,采用科學(xué)的方法規(guī)避了專家在進(jìn)行評價時的主觀性,依據(jù)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施運(yùn)行效果評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究,將農(nóng)村污水處理站建設(shè)綜合評價結(jié)果也劃分成為5 個等級,分別為優(yōu)秀、良好、較好、一般、差,上述5 個等級分別對應(yīng)下列評分90,80,70,60,50。
本次問卷調(diào)查要求專家們對各個二級指標(biāo)的等級進(jìn)行了評價和打分,得分矩陣(i,j分別為1,2,3,4) ,通過轉(zhuǎn)化二級指標(biāo)得分系數(shù),求出每一個一級指標(biāo)的得分系數(shù),再由公式G=QA×RZ進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成總得分系數(shù)G。文章是按照層次分析法和模糊綜合評價的方法,通過專家們對各個指標(biāo)的認(rèn)真打分,科學(xué)的求出各級指標(biāo)的權(quán)重。
X 市W 村E 污水處理項目村級站包含工程勘察、設(shè)計、設(shè)施采購安裝、施工、竣工驗收、試運(yùn)行、項目運(yùn)營管理及維護(hù)等內(nèi)容。W 村E 污水處理站終端設(shè)備的設(shè)計規(guī)模是日處理水量900 t,管網(wǎng)量為29 640 m,村里管網(wǎng)投資1 910 萬元,終端污水處理設(shè)備投資1 130 萬元,終端設(shè)備的土建(含圍欄、綠化、基坑開挖與回填、電線架設(shè)、化糞池) 投資291 萬元,目前,E 污水處理項目村級站已建成,并投入運(yùn)行1 a,且出水符合城鎮(zhèn)污水處理一級A的標(biāo)準(zhǔn)。
針對X 市W 村E 污水處理項目村級站設(shè)置問卷,邀請了10 名有經(jīng)驗的專家來填寫農(nóng)村污水處理站建設(shè)項目調(diào)查問卷,所有參與問卷調(diào)查專家的打分權(quán)重都一樣,并用科學(xué)的計算方法,保證了問卷評價調(diào)查結(jié)果的科學(xué)性、客觀性與公平性,得出了各個二級指標(biāo)的模糊綜合評價集,再進(jìn)行歸一化計算后,便可得出評價集:R1,R2,R3,
R4。
由表可知各二級指標(biāo)的權(quán)重,進(jìn)而計算后,我們可得到各一級指標(biāo)評價集RZ。
由公式G=QA×RZ得總得分G的得分系數(shù):
G=(0.181 0.334 0.251 0.185 0.048) 。
本次專家評價結(jié)果顯示目標(biāo)層A 的總得分為74.154(見表3) ,74.154 <(80 +70) /2 =75,且更趨向于較好,所以X 市W 村E 污水處理項目村級站的綜合評價結(jié)果為較好,由于3 個二級指標(biāo)平均水量負(fù)荷率、水質(zhì)達(dá)標(biāo)率和項目總投資與日處理水量比值所占權(quán)重較大,在污水處理項目村級站建設(shè)過程中,項目建設(shè)者應(yīng)優(yōu)化平均水量負(fù)荷率,提高水質(zhì)達(dá)標(biāo)率,降低項目總投資與日處理水量比值,從而提高污水處理站的評價等級。
表3 等級劃分及分值
文章從農(nóng)村污水處理站建設(shè)綜合評價的角度選取指標(biāo),將評價等級及其對應(yīng)的得分、農(nóng)村污水處理站建設(shè)綜合評價指標(biāo)集,三者對應(yīng)起來,農(nóng)村污水處理站建設(shè)綜合評價目標(biāo)層A 的得分系數(shù)與對應(yīng)等級分值的乘積,不僅能求出農(nóng)村污水處理站的最大得分,還可以得出評價等級。為降低項目總投資與日處理水量比值,優(yōu)化平均水量負(fù)荷率,提高水質(zhì)達(dá)標(biāo)率,在農(nóng)村污水處理站設(shè)計階段要做到: 一是要結(jié)合覆蓋人口,精確計算水量,核定建設(shè)規(guī)模,科學(xué)地確定日處理水量; 二是要控制好管網(wǎng)的高程,降低農(nóng)村污水處理站的開挖深度,宜順坡排水,縮短管網(wǎng)布設(shè)長度,合理規(guī)劃管網(wǎng)鋪設(shè),降低項目總投資; 三是要進(jìn)行工藝比選,優(yōu)化工藝設(shè)計,減少機(jī)電設(shè)備使用數(shù)量,降低配套設(shè)備總功率。在農(nóng)村污水處理站建設(shè)時,文章可以對綜合評價結(jié)果進(jìn)行預(yù)估,同時對建設(shè)優(yōu)秀的農(nóng)村污水處理站也具有參考意義。