符明俊

摘要：使用模糊數(shù)學(xué)將其與地表水質(zhì)評價結(jié)合，是近些年進(jìn)行水質(zhì)數(shù)據(jù)分析的重要方式是以。這種基于模糊數(shù)學(xué)的評價分析方式能夠保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，具有良好的適應(yīng)性。本次研究是在環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測的基礎(chǔ)上綜合性評價海南省?？谑谐顷I地表水質(zhì)量現(xiàn)狀，在進(jìn)行評價的過程中重點(diǎn)分析主因子以及權(quán)重值，最終目的是為實(shí)際的水質(zhì)污染處理以及未來規(guī)劃提供切合實(shí)際的理論參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：模糊數(shù)學(xué)；地表水質(zhì)評價；應(yīng)用1591

引言：地表水質(zhì)評價屬于環(huán)境質(zhì)量評價的一種，環(huán)境質(zhì)量評價作為環(huán)境管理中一個重要的組成部分，只有得到了合理客觀的環(huán)境評價結(jié)果才能夠?yàn)榄h(huán)境管理工作提供決策性的參考。環(huán)境高質(zhì)量評價作為環(huán)境保護(hù)工作的重點(diǎn)，同時也是分析人類與環(huán)境之間價值關(guān)系改變的一種方式，對我國治理合理的環(huán)境管理對策有著積極意義。在實(shí)際過程中進(jìn)行地表水質(zhì)評價因水質(zhì)結(jié)語國家標(biāo)準(zhǔn)值的中間，評價者難以將其歸為哪一類水質(zhì)，因此引用模糊數(shù)學(xué)的方式能夠很好的解決這個問題。

1.模糊數(shù)學(xué)概述

模糊數(shù)學(xué)是在集合論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興學(xué)科。該方法是一種能夠處理不肯定性與不精確性問題的新方式，其在實(shí)際中的應(yīng)用越來越廣泛。在基于集合論發(fā)展起來的模糊數(shù)學(xué)能夠?qū)?shù)學(xué)的抽象延伸到人們認(rèn)識過程的領(lǐng)域中。在自然科學(xué)以及社會科學(xué)中很多概念以及食物都是具有定義不明確、界定不清晰的特點(diǎn)，因此就出現(xiàn)了模糊數(shù)學(xué)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展模糊數(shù)學(xué)已經(jīng)具備了十分完善的模糊數(shù)學(xué)理論體系，被應(yīng)用于機(jī)械、家電、通訊、生物學(xué)等多個領(lǐng)域。借助完善的理論支撐本文將模糊數(shù)學(xué)與地表水質(zhì)評價結(jié)合。

2.基于模糊數(shù)學(xué)在地表水質(zhì)評價中的應(yīng)用

2.1建立評論語集

根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)總局以及國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布的《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中對地表水環(huán)境質(zhì)量的等級分類，6個級別就是可能出現(xiàn)的污染等級的集合。級別玉簫，說明水質(zhì)越好。

2.2建立指標(biāo)集

在頒布的《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中，建立水環(huán)境要素的指標(biāo)集常見的有化學(xué)需氧量、總磷、氨氮，將其作為監(jiān)測指標(biāo)進(jìn)行分析。

2.3確定各個評價因子的權(quán)重

在模糊數(shù)學(xué)的綜合評價中，權(quán)重直接反映出不同因素在綜合評價過程中的作用。也正是由于在總污染中的作用不同，因此在評價過程中可以采用倒數(shù)法確定不同評價因子的權(quán)重。

2.4建立隸屬度矩陣

利用模糊數(shù)學(xué)進(jìn)行地表水水質(zhì)評價是整個評價過程中最重要的一部分，由于水質(zhì)污染是一個模糊的概念，使用隸屬度進(jìn)行界線劃分更加合理。具體的過程為，將環(huán)境要素的監(jiān)測數(shù)據(jù)與評價標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，得到環(huán)境要素的歸一化矩陣和環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)的歸一化矩陣，設(shè)定監(jiān)測值。根據(jù)歸一化后的評價標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)得到每一個監(jiān)測資料的歸一化權(quán)值矩陣。計(jì)算得到化學(xué)需氧量、總磷、氨氮三個指標(biāo)的隸屬度，建立隸屬度矩陣，再根據(jù)建立好的評價以及指標(biāo)集，將指標(biāo)集中的指標(biāo)對應(yīng)平預(yù)計(jì)中的每一個評語得到隸屬度。隸屬度是根據(jù)化學(xué)需氧量、總磷、氨氮三個指標(biāo)的數(shù)據(jù)以及對應(yīng)6個評價標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合隸屬度函數(shù)計(jì)算得到。常見的隸屬函數(shù)有三角形隸屬度函數(shù)、梯形隸屬度函數(shù)，本次研究采用降半階隸屬度函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，在進(jìn)行了歸一化后的評價標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)后得到一個分段函數(shù)，通過上述計(jì)算就能夠得到化學(xué)需氧量、總磷、氨氮針對6個不同評價標(biāo)注對應(yīng)的隸屬度矩陣。隸屬度函數(shù)屬于模糊綜合評價的基礎(chǔ)，在完成了歸一化的評價標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)就能夠得到隸屬度計(jì)算公式，針對得到的評價標(biāo)準(zhǔn)以及對應(yīng)的隸屬度，如果監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)值比最差等級的評價標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值要大，得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)與最高級別的評價標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度則為0、如果得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)值要比最高級別的評價標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值大，而且比最差級別評價標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值小，根據(jù)上述公式進(jìn)行隸屬度計(jì)算。如果監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)值比最高級別評價標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值小，得到監(jiān)測數(shù)據(jù)與最高級別的評價標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度則為1。通過計(jì)算模糊評價結(jié)果矩陣從而確定環(huán)境質(zhì)量等級，在完成了監(jiān)測指標(biāo)的歸一化權(quán)值矩陣和隸屬度矩陣進(jìn)行模糊矩陣運(yùn)算，最終得到的模糊評價結(jié)果矩陣確定為環(huán)境質(zhì)量等級。

2.5進(jìn)行模糊評價結(jié)果矩陣

對檢測指標(biāo)的歸一化權(quán)值矩陣以及隸屬度進(jìn)行模糊矩陣復(fù)合運(yùn)算?；蛘卟捎弥匦姆?。通過上述兩種方法就可以得到模糊評價結(jié)果矩陣，再取最大值所對應(yīng)的評價等級。在進(jìn)行權(quán)重分析方面，首先對各個評價指標(biāo)的初始權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，再利用模糊數(shù)學(xué)的原理對各個評價指標(biāo)的濃度進(jìn)行處理，得到每一個指標(biāo)的信息權(quán)重。雖然得到的結(jié)果不能夠在決策或者評估中具有重要意義，但是能夠反映出在被評價對象集后各種評價指標(biāo)值確定的情況下各指標(biāo)在競爭意義上的相對激烈程度系數(shù)。從信息的角度而言，這個結(jié)果還能夠代表在這個問題上體用有效信息的多寡程度。

結(jié)語：通過采用模糊數(shù)學(xué)的方式能夠體現(xiàn)出不同污染物的作用，得到的最終評價結(jié)果不是簡單的平均化結(jié)果，而是能夠較好的反映出地表水地質(zhì)情況，同時這種方式簡單靈活，應(yīng)用關(guān)于環(huán)境監(jiān)測具有良好的價值。然而在實(shí)際的使用過程中還需要根據(jù)評價的目的以及對象進(jìn)行確定，最好是能夠使用監(jiān)測數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值作為評價的基礎(chǔ)，隸屬函數(shù)采用降半梯形的方式更加合理，這是因?yàn)檫@種方法在評價因子，監(jiān)測點(diǎn)位、隸屬函數(shù)等方面存在一定的不確定性。endprint