武汉东湖富营养化的综合评价

第24卷第4期1993年7月海洋与湖沼OCEANOLOGIAETLIMNOLOGIASINICAVo1．24．N0．4July．1993{多一罗多)武汉东湖富营养化的综合评价．茎庄坐：(中国科学院水生生物研究所，武汉430072)≥'弓提要兼顾宦营养化评价和永生态系统常规监捌，提出了以7种常见营养物tN0I_NNO一N，NH．一N，TN，P0．21)，TP，SiO{)和浮游植物3个常用参数(日平均初级生产量P6，生物量B，chla)为指标体系的湖泊营养类型评价标准；使用层次分析法，对上述l0个因子作出权重分配，l从而建立起评价湖泊富营养化程度的一种新方法。评价结果表明：尽管近年来东湖浮游植物的几项指标有所下降，但东期富营养化程度未有明显改变。／关键调皇萱权酬层次撕，铛亏f／国内外已有许多评价湖泊富营养化的方法(刘建康，I990；何志辉，1982，l987；饶钦止等，198'0；蔡庆华，l988；Likens，1975；Miura，elat．一1990；WetzeI，1983)，可归纳为特征法、参数法、生物指标评价法、Vollenweider模型法和营养状态指数(TSI)法等5种类型(全国主要湖泊水库富营养化调查研究课题组，l987)，但皆未考虑评价指标对富营养化贡献的不一致性，因而以不同的指标常会得出不同的评价结果。本文应用层次分析法，确定各因子之间的权重分配，从而保证了评价过程的客观性与准确性。’l数学方法与步骤层次分析法(Hierachialanalysis)由Saaty(1980)提出，是系统工程申经常使用的一种方法。它特别适用于处理那些多目标的、多层次的复杂犬茶统问题和难于完全用定量方法来分析与决策的社会系统工程中的复杂问题，它可以将人们的主观判断用数量形式来表达和处理，是一种定量与定性相结合的分析方法(赵焕臣等，1986；朱世立，I988)。层次分析法大体上可分为如下步骤：’1．1建立层次结构分析模型在深人分析所涉及的问题之后，l应将问题申所包含的因素划分为不同的层次，用框图形式说明层次的递阶结构和因素的从属关系。当某个层次包台的因素较多时，可将该层次进一步划分为若干子层次。1．2构造判断矩阵判断矩阵是层次分析法的计算基础。判断矩阵的值，反映了人们对各因素相对重要性的认识，也直接影响决策的效果。判断矩阵的元素0般l采谮19及其倒数的标度方法(表、1)，当相互比较的因素的重要性能够用具有实际意义的比值说明时，判断矩阵相应元素的值则可取这个比值。1．3层次单排序及其一致性检验判断矩阵A的特征值问题AW—i⋯W的解，·国家自然科学基金资助，3860600~-，中国科学院择优基盎资助项目，900404~。本文在导师刘建康学部叠员指导下完成，季粱彦龄研究员审阅饪正，谨志谢忱。··收稿日期：1991年5月24日；接受日期：1993年4月5日。维普资讯http://www.cqvip.com海洋与湖沼表l判断矩阵标度殛其含义Tab．1scOri口gandIX2ⅢDingofjudgmeD【m,atrix蕲度2，4，6，8傅数}台义【两个因素相比，具有同样重要性．}两十因素相比，一个因素比另一个因素稍微重要两个固紊相比，一个因素比另一小园素明显重要i两个目素相比，一个团素比另一个园素强烈重要j两个因素相比，一个因素比另一个因素极端重要l上述两相部评判的中值l园紊i与i比较得判断．，则与i比较得b，．=I．f经规一化后即为圊一层次相应因素对于上一层次蒹因素的相对重要性的排序权值，这个过程称为层次单排序。为保证层次单排序的可信性，需要对判断矩阵一致性进行检验，即计算一致性指标(consistencyindex)：CI一(1⋯一)／(一1)，其中，l⋯为判断矩阵的最大特征根；是判断矩阵的元素个数。查平均随机一致性指标(randomconsiste．ncyindex)RI的值，当随机一致性比率(consistencyratio)CR—C，／m<0．10时，认为层次单排序的绪果有满意的一致性，否则，需要调整判断矩阵的元素取值。1．4层次总排序计算同一层次所有因素对于整个上层相对重要性的排序权值的过程称为层次总排序，这一过程是最高层次到最低层次逐层进行的。若上一层次A包含m个因素A，其层次总排序权值分别为。i(j一1，2，⋯，)；下一层次B包含个因素Bl，它们对于因素Ai的层次单排序权值分别为6“(当B．与AJ无联系时blf—O)，则B层次总排序权值为：Bf一∑aib(—l，2，⋯，)。1．S层次总排序的一致性检验与层次单排序的一致性检验一样，为了确信层次总排序权值的可靠性，也需要对其进行一致性检验，这一步骤也是从高到低逐层进行的。如果B层次某些因素对于AJ单排序的一致性指标为C『iI相应的平均随机一致性指标为R，，，而A层的总排序权值为，则B