模糊综合评价法在垃圾填埋场选址中的应用

模糊综合评价法在垃圾填埋场选址中的应用黄栋1王翊虹2(11首都师范大学,北京100048;21北京市地质工程勘察院,北京100037)摘要垃圾填埋场选址是一个多层次多要素的复杂过程1通过构建评价指标体系、评价集、隶属函数,采用层次分析法确定指标要素的权重,建立垃圾场选址模糊综合评价模型.并以黄山市生活垃圾填埋场为例,进行了适宜性综合评价.实例表明,该方法提高了评价过程的客观性和合理性,使结果更符合实际情况,是一种实用的综合评价方法.关键词:垃圾填埋场,选址,模糊综合评价,层次分析法.中图分类号:TB11411收稿日期:2008209216目前,我国城市生活垃圾的处置方式主要是填埋.但由于选址不当,许多垃圾填埋场都严重影响着周边的环境,如污染地下水和土壤、危害居民身体健康等.因此,如何科学合理的选择场地,成了垃圾填埋场设计运营的重要环节.影响垃圾填埋场适宜性的要素系统比较复杂,涉及到交通情况、地理地形条件、气候情况、环境地质条件及水文地质工程条件等方面[1],各要素的影响程度从数值上很难精确的衡定,可以说垃圾填埋场选址具有模糊性.这就要求我们在进行垃圾填埋场地适宜性评价时,必须根据评价问题的性质选择合适的评价模型.应用于场地适宜性评价的方法主要有:模糊综合评价法、层次分析法、灰色聚类法、GIS法等[2].模糊综合评价法是一种定性和定量相结合、精确与非精确相统一的分析评判方法,可以综合垃圾填埋场地的实际情况和专家的意见,计算出垃圾填埋场适宜性等级,解决垃圾填埋场选址问题.本文根据垃圾填埋场适宜性评价的要求,建立垃圾填埋场指标层次结构模型,构建隶属函数,将垃圾场选址中的模糊因素量化,运用层次分析法确定各指标要素的权重,最后经过多层模糊复合运算,对垃圾填埋场的适宜性做出定量的综合评价.1垃圾填埋场适宜性模糊综合评价流程111评价要素指标体系的设置[3]评价要素指标体系设置得是否合理,直接影响着评价结果的准确性.根据《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ1722004)的要求以及国内外垃圾填埋场建设工程的实践经验,考虑垃圾填埋场的交通运输条件、地质环境条件、环境保护条件和建场条件四个方面,选择指标体系见图1.图1垃圾填埋场适宜性综合评价指标体系评价要素集合为U={U1,U2,U3,U4}={交通运输条件,地质环境条件,环境保护条件,建场条件}.112评判等级的确定根据评价决策的需要,设立评判等级标准为“最佳”、“适宜”、“较适宜”和“不适宜”四个等级.评判集V={V1,V2,V3,V4}={最佳场地,适宜场地,较适宜01第30卷第2期2009年4月首都师范大学学报(自然科学版)JournalofCapitalNormalUniversity(NaturalScienceEdition)No.2Apr.,2009场地,不适宜场地}.113评价要素权向量的确定[4]在模糊综合评价中,为了衡量各要素的相对重要程度,需要确定评价要素指标的权重.常见的确定权重的方法有很多,例如专家调查打分法、主观经验判断法、继承法和层次分析法等.采用层次分析法确定各要素的权重,步骤如下:第一步建立层次结构模型.将问题所含的要素分为3个层次:最高层(目标层);中间层(准则层);最底层(措施层).第二步构造判断矩阵.判断矩阵是针对上一层次的某要素,比较本层次的各要素之间的相对重要程度,用数值表示出来形成的矩阵.一般采用1、3、5、7、9等5个等级标度,分别表示同等重要、重要一点、重要、重要得多、极度重要.2,4,6,8表示两个要素的相对重要性介于两个相邻奇数之间.第三步求判断矩阵的特征向量及最大特征根.利用方根法求出判断矩阵的最大特征根λmax及其对应的正规化特征向量W.第四步判断矩阵的一致性检验.当判断矩阵的随机一致性指标CR=CI/RI<0110时,判断矩阵具有令人满意的一致性.其中,CI=(λmax-n)Π(n-1)为一致性指标,RI为平均随机一致性指标.如果一致性检验通过,判断矩阵具有令人满意的一致性,则权系数分配合理;否则要调整判断矩阵,直到一致性检验通过.114利用隶属函数确定评价决策矩阵[5]根据评价要素等级标准,利用升(或降)半梯形和矩形曲线构造隶属函数.对于数值越大适宜性等级越高的定量指标,采用升半梯形分布的隶属函数;对于数值越小适宜性等级越高的定量指标,采用降半梯形分布的隶属函数;对于定性指标则采用正态型分布的隶属函数.根据求出的隶属度得到单要素评价决策矩阵RiRi=ri11ri12ri13ri14ri21ri22ri23ri24…………rij1rij2rij3rij4其中rijn表示准则层指标集Ui中的指标Uij对于评价等级Vn的隶属度.115模糊综合评价[6]由单要素的权重Wi和评价决策矩阵Ri合成得到单因素模糊评价结果BiBi=Wi.Ri