CN114186787A - 一种基于多层次模糊分析的城市黑臭水体整治模型评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于多层次模糊分析的城市黑臭水体整治模型评估方法，该方法结合多层次模糊分析法中多层次指标体系划分方法和模糊权重矩阵计算方法，针对黑臭水体整治技术选择建立了一套基于多层次模糊分析法的城市黑臭水体整治技术评估模型。根据黑臭水体整治技术分类，构建包含经济、技术、与环境指标的多维评估指标，并确定指标权重和分级赋值标准，最后确定技术综合指数计算方法，对黑臭水体整治技术进行综合评估。该技术评估模型考虑了黑臭水体整治技术多样性和适用性，旨在为我国黑臭水体整治技术选择和综合评估提供参考和借鉴。
Description
技术领域
本发明涉及水体治理技术领域，具体为一种基于多层次模糊分析的城市黑臭水体整治模型评估方法。
背景技术
城市黑臭水体成因复杂，影响因素众多，是水环境污染治理的重点与难点。为指导城市政府及相关咨询和设计机构选择治理技术，《城市黑臭水体整治工作指南》从控源截污、内源控制、生态修复、活水循环等方面提出了一系列可供选择的整治技术。《指南》将众多治理技术进行了分类，并形成了城市黑臭水体治理技术的整体策略，但其尚未对各类治理技术的选择做出详细说明。加之，目前黑臭水体治理技术种类繁多，与不同类型黑臭河道的匹配性差，应用选择难度大，实际应用多盲目跟风，未结合河道特点及其污染现状等因素进行技术分析与比选，这往往导致最终的治理效果不达预期。因此，要在众多治理技术中因地制宜地选取适用、高效、经济的治理措施，首先要完成的是选择合适的评估模型对现有技术的评估。技术评估是技术应用及确定最佳可行技术必不可少的重要步骤。
尽管国内外在城市黑臭水体的整治过程中越来越关注黑臭形成机理的研究、整治技术的提升与合理运用、水体生态环境的建设、水环境治理效果评估等，并进行了一系列实践验证，但对城市黑臭水体整治前技术选取与评估的综合分析和研究尚未形成完整的评估模型。考虑到城市黑臭水体整治技术应用影响因素较多，重点在于消除黑臭、改善水质、修复水生态系统、改善人居环境和经济适用，评估应主要集中于技术适用、经济合理、效果达标、环境提升等因素。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种基于多层次模糊分析的城市黑臭水体整治模型评估方法，该方法将层次分析和模糊综合评价相结合、扬长避短，即解决了模糊综合评价法的复杂运算，又解决了层次分析法中主观模糊性对问题决策的影响。
一种基于多层次模糊分析的城市黑臭水体整治模型评估方法，包括以下步骤：
步骤1，城市黑臭水体整治模型分类：对黑臭水体治理模型展开评估前，需保证黑臭水体治理技术属于同一种类范围，城市水体治理技术按照不同的治理目的和方向分为：截污纳管、降雨污染控制、底泥污染控制、生态修复、水质净化和活水循环；
步骤2，建立城市黑臭水体整治模型评估指标体系：水体治理技术指标体系依次分为目标层、准则层、主体层和评估层；目标层为黑臭水质整治模型经济指标评估；准则层为经济指标和技术指标；主体层包括5个子系统，分别为：投资成本、运行成本、治理效果、技术适用性和环境效益；评估层是主体层次各子系统的细分指标，反映主体层中各子系统的具体情况；
步骤3，建立模糊层次综合评价方法：该模糊层次综合评价方法由被评对象、指标集、权重集、判断矩阵以及模糊综合判断集组成；通过确定被评对象的各层指标及其权重建立指标集、权重集，确定每一层次的单因素隶属度函数，得到评估指标对各等级的隶属度，之后通过矩阵乘法计算得到模糊综合评判集，从而得到最终评估结果；
步骤4，模糊综合方法评估，具体包括：步骤4.1为评估因素集划分层级；步骤4.2为评估因素集构建评语；步骤4.3为评估因素集划分权重；步骤4.4进行各评估指标的评分；步骤4.5综合评估整治模型。
而且，步骤3建立模糊层次综合评价方法中包括以下子步骤：
步骤3.1，确定评估对象的因素集；
设U＝{u1，u2，…，um}为被评估的m种评估因素，即评级指标；其中：m是评估因素的个数，有具体的评估体系所决定；为便于权重分配和评议，把每一类都视为单一评估因素，并称之为第一级评估因素；第一级评估因素可以设置下属的第二级评估因素，第二级评估因素又可以设置下属的第三级评估因素，依此类推；
即U＝U1∪U1∪…∪Us，式中U1∪U1∪…∪Us有限但不交并；
其中Ui＝{ui1，ui2，…，uim}，Ui∩Uj＝Ф，任意i≠j，i，j＝1，2，…，s；称{Ui}是U的一个划分，Ui称为类或块；
步骤3.2，确定评估对象的评语集；
设V＝{v1，v2，…，vn}，是评估者对被评估对象可能做出的各种总的评估结果组成的评语等级的集合；其中：vj代表第j个评估结果，j＝1，2，3，…，n；n为总的评估结果数；一般划分为3～5个等级；具体等级可以依据评估内容用适当的语言进行描述；
步骤3.3，确定评估因素的权重向量；
设A＝{a1，a2，…，an}为权重分配模糊矢量，其中ai表示第i个因素的权重，要求ai＞0，Σai＝1；A反映了各因素的重要程度；权重确定方法主要有层次分析法、加权平均法、专家评估法、特征值法；
步骤3.4，进行单因素模糊评估，确立模糊关系矩阵R；
单独从一个因素出发进行评估，以确定评估对象对评估集合V的隶属程度；在构造了等级模糊子集后，就要逐个对被评估对象从每个因素ui上进行量化，也就是确定从单因素来看被评估对象对各等级模糊子集的隶属度，进而得到模糊关系矩阵：
其中rij表示某个被评估对象从因素ui来看对等级模糊子集vj的隶属度；一个被评估对象在某个因素ui方面的表现是通过模糊矢量ri来刻画的，ri称为评估矩阵，可以看作是因素集U合评估集V之间的一种模糊关系，即影响因素与评估对象之间的“合理关系”；
步骤3.5，合成模糊结果矢量；
利用合适的模糊合成算子将模糊矢量A与模糊关系矩阵R合成得到各被评估对象的模糊综合评估结果矢量B；模糊综合评估模型为：
其中：bj表示被评级对象从整体上看对评估等级模糊子集元素vj的隶属程度；“ο”为模糊算子；
步骤3.6，对模糊综合评估结果进行分析；
模糊综合评估的结果是被评估对象对各等级模糊子集的隶属度，它一般是一个模糊矢量，而不是一个点值，因而它能够提供的信息比其他方法更丰富；对多个评估对象比较并排序，就需要进一步处理，即计算每个评估对象的综合分值，按大小排序，按序择优；将综合评估结果B转换为综合分值，而后按其大小进行排序挑选出最优者。
而且，步骤4.1中，将准则层视为单一评估因素，并称之为第一级评估因素；第一级评估因素设置下属的第二级评估因素，即主题层，第二级评估因素设置下属的第三级评估因素，即评价层；
其中准侧层包括：经济指标、技术指标；主题层包括：投资成本、运行成本、治理效果、技术适用性、环境效益；评价层包括：工程占地成本、基础建设成本、仪器设备成本、药剂消耗、电消耗、人力管理成本、处理规模、污染物去除率、臭味控制水平、透明度改善、溶解氧提升、氨氮去除、ORP提升、水动力改善、占地面积、建设周期、运维周期、生命周期、安全风险、景观效应、噪声污染。
而且，步骤4.2中，采用的评语集V＝{很合理、较合理、合理、不合理}，四项评语得分总和为1；为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。
而且，步骤4.3中，根据黑臭水体整治模型实际应用过程中技术参数和定性分析，对评估体系因素集中各指标进行权重划分，各层的评估因素的权重数相加得1。
而且，步骤4.4中，根据各项黑臭水体整治模型实际应用情况，确定评估因素集中各个评估指标的评估值的评分依据和评分标准，并根据评分依据和评分标准，对每个黑臭水体整治模型进行赋值评分。
而且，步骤4.5中，根据评估体系各因素集的评分和权重结果，建立模糊关系矩阵；同时利用合适的模糊合成算子将模糊矢量评分值与模糊关系权重值矩阵合成得到各被评估因素的模糊综合评估矢量结果；之后将评估矢量结果与评语集赋值进行权重计算，得到评估模型各个因素的综合分值，最终对不同类型整治模型进行综合评估。
本发明的优点和技术效果是：
本发明的一种基于多层次模糊分析的城市黑臭水体整治模型评估方法，结合多层次模糊分析法中多层次指标体系划分方法和模糊权重矩阵计算方法，针对黑臭水体整治技术选择建立了一套基于多层次模糊分析法的城市黑臭水体整治技术评估模型。根据黑臭水体整治技术分类，构建包含经济、技术、与环境指标的多维评估指标，并确定指标权重和分级赋值标准，最后确定技术综合指数计算方法，对黑臭水体整治技术进行综合评估。该技术评估模型考虑了黑臭水体整治技术多样性和适用性，旨在为我国黑臭水体整治技术选择和综合评估提供参考和借鉴。
附图说明
图1为本发明的城市黑臭水体整治技术评估模型技术路线图；
图2为本发明的城市黑臭水体整治技术评估指标体系层次关系图；
图3为本发明中综合评价方法的评判步骤图；
图4为本发明中原位净化-水生植物技术评估指标体系图；
图5为本发明中原位净化-水生植物整治技术评估主体层(第二层)评分情况雷达图；
图6为本发明中原位净化-水生植物整治技术评估准则层(第一层)评分情况示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本发明的保护范围。
本发明的目的在于构建包含经济指标、技术指标与环境指标等多维评估指标的城市黑臭水体整治技术评估量化计算方法，解决了各类黑臭水体整治技术选择方法缺失的问题，可以为不同黑臭水体整治技术效果评估和在实际工程中有针对性地选择出水体治理技术提供计算方法。
本发明所采用的技术方案如图1所示，一套简单、全面的城市黑臭水体整治评估模型应具备以下特点：①通过设计或技术参数即可评价同种类型技术的适用情况；②对技术既能定性评估，又能定量评估；③评估模型简单实用，易于在我国城市黑臭水体整治技术评估工作中推广；④评结果直观，能够简洁、清晰地反映水体水质状况；⑤评估模型具有实时性和动态性。
基于上述分析，以多层次模糊分析法为基础，对整治技术进行分类，并建立适用于不同类型的整治技术指标体系，进而确定不同类型整治技术的评估步骤及评估要点，并通过原位修复-水生植物整治技术对评估体系进行验证，以确定综合评估体系的适用性。结合模糊综合评价和层次分析法，建立了一套简单、全面的城市黑臭水体整治技术综合评估模型。
本发明的特征还在于模型建立推导过程：
步骤一：城市黑臭水体整治技术分类
对黑臭水体治理技术展开评估，首先要对各种技术进行分类，只有在同一种类范围内，才能进行同质化评估。城市水体治理技术按照不同的治理目的和方向可以分为以下几类：截污纳管、降雨污染控制、底泥污染控制、生态修复、水质净化和活水循环。
不同种类治理技术适用于不同的治理范围，其中截污纳管适用于旱季污水直排，降雨污染控制适用于合流制及分流制雨水管网治理，底泥污染控制主要适用于河道清淤和底泥处置，生态修复主要适用于岸带整治，水质净化主要应用于去除水体中污染物，活水循环主要适用于各类水资源补充城市水体。根据上述不同处理目的和适用范围可将水环境治理技术进行总结归纳如下。
表1黑臭水体整治技术总结归纳一览表
截污纳管技术主要适用于旱季直排废水末端截流与控制。旱季污水直排治理技术主要有两种应用方式，一是沿河截污后铺设管道，将收集的污水排入污水处理厂；二是沿河截污后采用就地处置的方式，将污水处理后排入水体。其中就地处理的方式主要采用二级强化处理，主要包括：一级强化-好氧MBBR，一级强化-传统曝气、一级强化-MBR。
降雨污染控制主要指合流制溢流及分流制雨水污染控制，控制的技术路线为源头-过程-末端全过程控制。源头及过程控制措施主要指采用低影响开发技术，常用的技术包括多孔铺装、透水路面、绿色屋顶、初期雨水弃流、蓄水塘、植草沟、植被洼地、渗透沟、人工湿地、过滤沉淀。
降雨污染末端控制措施主要包括雨水快速净化设施、雨水调蓄池和人工湿地。雨水快速净化设施可快速处理雨水管网末端收集的雨水，从而控制雨水中污染物进入水体，达到保护水体水质的目的；雨水调蓄池既能规避雨水洪峰，提高雨水利用率，又能控制初期雨水对受纳水体的污染，还能对排水区域间的排水调度起到积极作用；人工湿地可净化雨水，利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对雨水中污染物进行处理。
底泥污染控制技术主要有两大类型，一类是底泥清淤，清淤的方式主要包括排干清淤、水下清淤和原位修复；一类是底泥处置，处置方式主要包括底泥脱水，脱水的方式主要包括真空脱水、离心脱水、板框式压滤脱水、带式压滤脱水。
生态修复主要指因地制宜地构造河道岸带以达到水环境整治的目的。构造的岸带形式主要包括：硬质护岸-生态水底、生态护岸-生态水底、半生态护岸-生态水底，全硬质河道。
水质净化主要包括两种方式，旁路净化技术和原位净化技术。旁路净化包括混凝过滤、磁混凝、混凝气浮、稳定塘、表流湿地、潜流湿地、生物接触氧化。原位净化包括曝气增氧、载体填料(载体填料+曝气、微曝气填料、挺水植物根部净化)、植物修复(挺水植物、沉水植物、浮叶)。
活水循环技术可根据补水水源划分为：污水处理厂的尾水补水技术、地表水补水技术、雨水补水技术。
步骤2：城市黑臭水体整治技术评估指标体系
指标体系是评估过程的基础，指标体系的恰当与否直接影响评估结果。同时城市黑臭水体整治技术评估涉及到很多评估指标，其中每一个单项指标都可以从不同侧面反映黑臭水体整治技术情况。这些指标对于整治技术应用效果的反映程度不尽相同，而且各指标之间具有明显的层次结构。
根据城市水体整治工程系统化、科学化和体系化等高标准要求，将水体治理技术指标体系分为四个层次，分别为目标层、准则层、主体层和评估层。将黑臭水质整治技术经济指标评估作为第一层次(目标层)。第二层次为准则层，包括经济指标和技术指标；第三层为主体层，包括投资成本、运行成本、治理效果、技术适用性和环境效益等5个子系统；第四层为评估层，是第三层次各子系统的细分指标，用于反映第三层次中各子系统的具体情况，包括工程占地成本、基础建设成本、仪器设备成本、药剂消耗、水电消耗、人力管理成本、处理规模、污染物去除率、臭味控制水平，透明度改善、溶解氧提升ORP提升、水动力改善、占地面积、建设周期、运维周期、生命周期、安全风险、景观效应。城市黑臭水体整治技术评估指标体系层次关系如图2所示。
步骤3：模糊层次综合评价方法
模糊层次综合评价方法由被评对象、指标集、权重集、判断矩阵以及模糊综合判断集组成。通过确定被评对象的各层指标及其权重建立指标集、权重集，确定每一层次的单因素隶属度函数，得到评估指标对各等级的隶属度，之后通过矩阵乘法计算得到模糊综合评判集，从而得到最终评估结果。
综合评价方法的评判步骤如图3所示。
步骤3.1：确定评估对象的因素集
设U＝{u1，u2，…，um}为被评估的m种评估因素(评级指标)。其中：m是评估因素的个数，有具体的评估体系所决定。为便于权重分配和评议，把每一类都视为单一评估因素，并称之为第一级评估因素。第一级评估因素可以设置下属的第二级评估因素，第二级评估因素又可以设置下属的第三级评估因素，依此类推。
即U＝U1∪U1∪…∪Us(有限不交并)
其中Ui＝{ui1，ui2，…，uim}，Ui∩Uj＝Ф，任意i≠j，i，j＝1，2，…，s。称{Ui}是U的一个划分，Ui称为类(或块)。
步骤3.2：确定评估对象的评语集
设V＝{v1，v2，…，vn}，是评估者对被评估对象可能做出的各种总的评估结果组成的评语等级的集合。其中：vj代表第j个评估结果，j＝1，2，3，…，n。n为总的评估结果数。一般划分为3～5个等级。具体等级可以依据评估内容用适当的语言进行描述。
步骤3.3：确定评估因素的权重向量
设A＝{a1，a2，…，an}为权重分配模糊矢量，其中ai表示第i个因素的权重，要求ai＞0，Σai＝1。A反映了各因素的重要程度。权重确定方法主要有层次分析法、加权平均法、专家评估法、特征值法等。
步骤3.4：进行单因素模糊评估，确立模糊关系矩阵R
单独从一个因素出发进行评估，以确定评估对象对评估集合V的隶属程度。在构造了等级模糊子集后，就要逐个对被评估对象从每个因素ui上进行量化，也就是确定从单因素来看被评估对象对各等级模糊子集的隶属度，进而得到模糊关系矩阵：
其中rij表示某个被评估对象从因素ui来看对等级模糊子集vj的隶属度。一个被评估对象在某个因素ui方面的表现是通过模糊矢量ri来刻画的，ri称为评估矩阵，可以看作是因素集U合评估集V之间的一种模糊关系，即影响因素与评估对象之间的“合理关系”。
步骤3.5：合成模糊结果矢量
利用合适的模糊合成算子将模糊矢量A与模糊关系矩阵R合成得到各被评估对象的模糊综合评估结果矢量B。模糊综合评估模型为：
其中：bj表示被评级对象从整体上看对评估等级模糊子集元素vj的隶属程度。“ο”为模糊算子。
步骤3.6：对模糊综合评估结果进行分析
模糊综合评估的结果是被评估对象对各等级模糊子集的隶属度，它一般是一个模糊矢量，而不是一个点值，因而它能够提供的信息比其他方法更丰富。对多个评估对象比较并排序，就需要进一步处理，即计算每个评估对象的综合分值，按大小排序，按序择优。将综合评估结果B转换为综合分值，于是可按其大小进行排序，从而挑选出最优者。
步骤4：模糊综合方法评估步骤
步骤4.1评估因素集的划分
城市黑臭水体整治技术评估因素集采用城市黑臭水体整治技术评估指标体系中的各项指标。将准则层视为单一评估因素，并称之为第一级评估因素。第一级评估因素设置下属的第二级评估因素(主题层)，第二级评估因素设置下属的第三级评估因素(评价层)。准侧层包括：经济指标、技术指标；主题层包括：投资成本、运行成本、治理效果、技术适用性、环境效益；评价层包括：工程占地成本、基础建设成本、仪器设备成本、药剂消耗、电消耗、人力管理成本、处理规模、污染物去除率、臭味控制水平、透明度改善、溶解氧提升、氨氮去除、ORP提升、水动力改善、占地面积、建设周期、运维周期、生命周期、安全风险、景观效应、噪声污染。
步骤4.2评估因素集的评语
城市黑臭水体整治技术评估因素集的评语根据实际情况进行确定，本方法采用的评语集V＝{很合理、较合理、合理、不合理}，四项评语得分总和为1。为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。
步骤4.3评估因素集的权重
根据黑臭水体整治技术实际应用过程中技术参数和定性分析，对评估体系因素集中各指标进行权重划分。各层的评估因素的权重数相加得1。
步骤4.4各评估指标的评分
根据各项黑臭水体整治技术实际应用情况，确定评估因素集中各个评估指标的评估值的评分依据和评分标准。同时，根据评分依据和评分标准，对每个黑臭水体整治技术进行赋值评分。
步骤4.5整治技术综合评估
根据评估体系各因素集的评分和权重结果，建立模糊关系矩阵。同时利用合适的模糊合成算子将模糊矢量评分值与模糊关系权重值矩阵合成得到各被评估因素的模糊综合评估矢量结果。之后将评估矢量结果与评语集赋值进行权重计算，得到评估模型各个因素的综合分值，最终对不同类型整治技术进行综合评估。
为了更清楚地描述本发明的具体实施方式，下面提供一种实施例：
原位净化-水生植物修复技术多层次模糊评估：
为更好地认识和比选水生植物修复技术，同时验证城市黑臭水体整治技术评估模型的科学性和适用性，本发明选取原位净化-水生植物修复技术进行评估。原位净化-水生植物修复技术主要包括原位净化-挺水植物、原位净化-浮叶植物、原位净化-漂浮植物、原位净化-沉水植物修复技术，因此本发明对四种类型原位净化技术进行评估，从而全面科学地评估和认识水生植物修复技术，进而根据不同目标选取不同类型的原位净化-水生植物修复技术。
原位净化-水生植物整治技术评估因素集的划分：
根据黑臭水体整治技术评估模型的评估步骤，对应1.3中步骤1中评估因素集U。首先确定原位净化-水生植物整治技术评估指标体系，之后确定评估因素集，共三个层次评估因素。评估指标体系如图4所示，评估因素集如表2所示。
表2原位净化-水生植物整治技术评估因素集划分
原位净化-水生植物整治技术评估中评估因素集的评语：
根据黑臭水体整治技术评估模型的评估步骤，对应1.3中步骤2中评语集V。原位净化-水生植物整治技术评估因素集的评语根据实际情况进行确定，采用的评语集V＝{很合理、较合理、合理、不合理}，四项评语得分总和为1。在评价各分项技术时，对四种技术的评语进行打分，每个分项的评语分值相加总和为1。
原位净化-水生植物整治技术评估中各层次权重的确定：
根据黑臭水体整治技术评估模型的评估步骤，对应1.3中步骤3中权重向量的确定。权重表是因素集中各个因素在被评判事物中的重要程度(权重)，且权重的和为1。权重确定方法主要采用专家评估法，同时，根据原位净化-水生植物整治技术在实际工程中的应用情况，对每个层次因素的重要性分别进行权重的确定，进而建立了权重分配模糊矢量A，其反映了各因素的重要程度。表3为原位净化-水生植物整治技术评估指标体系的各层次因素权重。
表3原位净化-水生植物整治技术评估指标体系的各层次因素权重
原位净化-水生植物整治技术评估指标评语集评分情况：
根据原位净化-水生植物四项整治技术实际应用情况，确定第三层评估因素的评价标准和各段的评分值；进而确定了不同类型水生植物相对于第三层评估因素的评估依据。根据评分标准和评分依据，对原位净化-水生植物整治技术评语集进行数值分配，从而确定了评分情况，进而建立模糊关系矩阵R，即完成黑臭水体整治技术评估模型的评估步骤4，对应1.3节中单因素模糊评估和确立模糊关系矩阵R。根据评分标准、评分依据和评估评语集，对每项黑臭水体整治技术进行评分。评分标准、评分依据和四项技术评语集评分情况分别如表4、表5和表6所示。
表4原位净化-水生植物整治技术评估指标的评分标准
表5原位净化-水生植物整治技术评估指标的评分依据
表6原位净化-水生植物整治技术评语集评分情况
原位净化-水生植物整治技术评估指标评分情况：
将各原位净化-水生植物整治技术的评语集评分值组成的模糊关系矩阵R与因素权重结合，进行单因素模糊评估，并确立模糊关系矩阵，得出主体层和准则层评语集矢量结果。同时将评估矢量结果与评语集赋值进行权重计算，得到评估模型各个因素的综合分值。
1.原位净化-挺水植物综合评分计算过程
(1)第二层指标评分计算
1)“投资成本”综合评分计算过程
第二层“投资成本”下属的第三层为“基础建设成本”，其权重数为“1”；
根据第三层“基础建设成本”的评分标准“植株购买成本及配套物资成本(元/m2)”，确定原位净化-挺水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.6 0.20.2 0.2”，因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
(1)(0.6 0.2 0.2 0)＝(0.6 0.2 0.2 0)
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“投资成本”的综合分值为89。
2)“运行成本”综合评分计算过程
第二层“运行成本”下属的第三层包括“人力管理成本”和“折旧成本”，两者的权重数分别为0.4和0.6；
根据第三层“人力管理成本”的评分标准“打捞维护费用(元/m2·年)”，确定原位净化-挺水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.3 0.3 0.2 0.2”；
根据第三层“折旧成本”的评分标准“补种植物(元/m3)”，确定原位净化-挺水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.6 0.2 0.2 0”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“运行成本”的综合分值为82.8。
3)“治理效果”综合评分计算过程
第二层“治理效果”下属的第三层包括“污染物去除率”“臭味控制水平”“透明度改善”“溶解氧提升”“氨氮去除”“ORP提升”，第三层的权重数分别为0.2、0.1、0.2、0.2、0.2、0.1；
第三层“污染物去除率”的评分标准为“CODcr去除率(％)、TN去除率、TP去除率”。首先，确定原位净化-挺水植物三种污染物去除率的权重数0.4、0.3、0.3；其次确定三种污染物去除率评语集的赋值分别为“0.1 0.3 0.4 0.2”“0.2 0.2 0.3 0.3”“0.2 0.2 0.40.2”，之后将权重数与赋值建立矩阵数学关系，则“污染物去除率”评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值计算结果为“0.16 0.24 0.37 0.23”；
根据第三层“臭味控制水平”的评分标准“除臭能力”，确定原位净化-挺水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.5 0.2 0.2 0.1”；
根据第三层“透明度改善”的评分标准“改善透明度效果(cm)”，确定原位净化-挺水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.2 0.3 0.3 0.2”；
根据第三层“溶解氧提升”的评分标准“单位增氧效果(mg/L)”，确定原位净化-挺水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.2 0.2 0.4 0.2”；
根据第三层“氨氮去除”的评分标准“氨氮去除率(％)”，确定原位净化-挺水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.1 0.2 0.3 0.4”；
根据第三层“ORP提升”的评分标准“ORP提升效果(mV)”，确定原位净化-挺水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.3 0.2 0.2 0.3”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“治理效果”的综合分值为66.8。
4)“技术适用性”综合评分计算过程
第二层“技术适用性”下属的第三层包括“占地面积”“建设周期”“运维周期”“安全风险”，四者的权重数分别为0.2、0.2、0.3、0.3；
根据第三层“占地面积”的评分标准“影响水域空间范围”，确定原位净化-挺水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.1 0.3 0.3 0.3”；
根据第三层“建设周期”的评分标准“载种植物时长(天/100m2)”，确定原位净化-挺水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.2 0.3 0.3 0.2”；
根据第三层“运维周期”的评分标准“维护周期(次/年)”，确定原位净化-挺水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.8 0.1 0.1 0”；
根据第三层“安全风险”的评分标准“植物残体进入水体污染负荷(mg/kg)”，确定原位净化-挺水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.2 0.2 0.3 0.3”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“技术适用性”的综合分值为91.95。
5)“环境效益”综合评分计算过程
第二层“环境效益”下属的第三层为“景观效益”，其权重数为1；
根据第三层“景观效益”的评分标准“景观指数(0-10)”，确定原位净化-挺水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.5 0.3 0.1 0.1”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
(1)(0.5 0.3 0.1 0.1)＝(0.5 0.3 0.1 0.1)
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“环境效益”的综合分值为84.5。
(2)第一层指标评分计算
1)“经济指标”综合评分计算过程
第一层“经济指标”下属的第二层为“投资成本”和“运行成本”，其权重数为0.2和0.8；
根据(1)中计算结果可知“投资成本”和“运行成本”评语集的赋值分别为“0.60.20.20”和“0.48 0.24 0.2 0.08”；
因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“经济指标”的综合分值为84.04。
2)“技术指标”综合评分计算过程
第一层“技术指标”下属的第二层为“治理效果”“技术适用性”“环境效益”，其权重数为0.6、0.2和0.2；
根据(1)中计算结果可知“治理效果”“技术适用性”“环境效益”评语集的赋值分别为“0.212 0.228 0.314 0.246”“0.54 0.21 0.24 0.19”“0.5 0.3 0.1 0.1”；
因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“技术指标”的综合分值为75.37。
(3)原位净化-挺水植物综合评分计算
目标层“原位净化-挺水植物”的综合评分是基于准则层“经济指标”和“技术指标”，其权重数为0.4和0.6；
根据(2)中计算结果可知“经济指标”和“技术指标”评语集的赋值分别为“0.5040.232 0.2 0.064”和“0.3352 0.2388 0.2564 0.2056”；
因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“经济指标”的综合分值为78.838。
2.原位净化-沉水植物综合评分计算过程
(1)第二层指标评分计算
1)“投资成本”综合评分计算过程
第二层“投资成本”下属的第三层为“基础建设成本”，其权重数为“1”；
根据第三层“基础建设成本”的评分标准“植株购买成本及配套物资成本(元/m2)”，确定原位净化-沉水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.6 0.30.1 0”，因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
(1)(0.6 0.3 0.1 0)＝(0.6 0.3 0.1 0)
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“投资成本”的综合分值为91.5。
2)“运行成本”综合评分计算过程
第二层“运行成本”下属的第三层包括“人力管理成本”和“折旧成本”，两者的权重数分别为0.4和0.6；
根据第三层“人力管理成本”的评分标准“打捞维护费用(元/m2·年)”，确定原位净化-沉水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.5 0.3 0.1 0.1”；
根据第三层“折旧成本”的评分标准“补种植物(元/m3)”，确定原位净化-挺水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.8 0.1 0.1 0”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“运行成本”的综合分值为90.5。
3)“治理效果”综合评分计算过程
第二层“治理效果”下属的第三层包括“污染物去除率”“臭味控制水平”“透明度改善”“溶解氧提升”“氨氮去除”“ORP提升”，第三层的权重数分别为0.2、0.1、0.2、0.2、0.2、0.1；
第三层“污染物去除率”的评分标准为“CODcr去除率(％)、TN去除率、TP去除率”。首先，确定原位净化-沉水植物三种污染物去除率的权重数0.4、0.3、0.3；其次确定三种污染物去除率评语集的赋值分别为“0.4 0.3 0.2 0.1”“0.4 0.4 0.1 0.1”“0.5 0.3 0.10.1”，之后将权重数与赋值建立矩阵数学关系，则“污染物去除率”评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值计算结果为“0.43 0.330.14 0.10”；
根据第三层“臭味控制水平”的评分标准“除臭能力”，确定原位净化-沉水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.6 0.1 0.2 0.1”；
根据第三层“透明度改善”的评分标准“改善透明度效果(cm)”，确定原位净化-沉水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.5 0.3 0.2 0”；
根据第三层“溶解氧提升”的评分标准“单位增氧效果(mg/L)”，确定原位净化-沉水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.5 0.2 0.2 0.1”；
根据第三层“氨氮去除”的评分标准“氨氮去除率(％)”，确定原位净化-沉水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.2 0.3 0.4 0.1”；
根据第三层“ORP提升”的评分标准“ORP提升效果(mV)”，确定原位净化-沉水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.6 0.2 0.1 0.1”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“治理效果”的综合分值为79.59。
4)“技术适用性”综合评分计算过程
第二层“技术适用性”下属的第三层包括“占地面积”“建设周期”“运维周期”“安全风险”，四者的权重数分别为0.2、0.2、0.3、0.3；
根据第三层“占地面积”的评分标准“影响水域空间范围”，确定原位净化-沉水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.3 0.3 0.2 0.2”；
根据第三层“建设周期”的评分标准“载种植物时长(天/100m2)”，确定原位净化-沉水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.5 0.3 0.1 0.1”；
根据第三层“运维周期”的评分标准“维护周期(次/年)”，确定原位净化-沉水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.6 0.2 0.1 0.1”；
根据第三层“安全风险”的评分标准“植物残体进入水体污染负荷(mg/kg)”，确定原位净化-沉水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.6 0.2 0.2 0”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“技术适用性”的综合分值为84.1。
5)“环境效益”综合评分计算过程
第二层“环境效益”下属的第三层为“景观效益”，其权重数为1；
根据第三层“景观效益”的评分标准“景观指数(0-10)”，确定原位净化-沉水植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.3 0.3 0.3 0.1”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
(1)(0.3 0.3 0.3 0.1)＝(0.3 0.3 0.3 0.1)
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“环境效益”的综合分值为76.5。
(2)第一层指标评分计算
1)“经济指标”综合评分计算过程
第一层“经济指标”下属的第二层为“投资成本”和“运行成本”，其权重数为0.2和0.8；
根据(1)中计算结果可知“投资成本”和“运行成本”评语集的赋值分别为“0.6 0.30.1 0”和“0.68 0.18 0.10 0.04”；
因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“经济指标”的综合分值为90.7。
2)“技术指标”综合评分计算过程
第一层“技术指标”下属的第二层为“治理效果”“技术适用性”“环境效益”，其权重数为0.6、0.2和0.2；
根据(1)中计算结果可知“治理效果”“技术适用性”“环境效益”评语集的赋值分别为“0.446 0.256 0.218 0.005”“0.52 0.24 0.15 0.09”“0.3 0.3 0.3 0.1；
因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“技术指标”的综合分值为79.874。
(3)原位净化-沉水植物综合评分计算
目标层“原位净化-沉水植物”的综合评分是基于准则层“经济指标”和“技术指标”，其权重数为0.4和0.6；
根据(2)中计算结果可知“经济指标”和“技术指标”评语集的赋值分别为“0.6640.204 0.1 0.032”和“0.4316 0.2616 0.2208 0.041”；
因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“经济指标”的综合分值为84.2044。
3.原位净化-浮叶植物综合评分计算过程
(1)第二层指标评分计算
1)“投资成本”综合评分计算过程
第二层“投资成本”下属的第三层为“基础建设成本”，其权重数为“1”；
根据第三层“基础建设成本”的评分标准“植株购买成本及配套物资成本(元/m2)”，确定原位净化-浮叶植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.1 0.20.3 0.4”，因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
(1)(0.1 0.2 0.3 0.4)＝(0.1 0.2 0.3 0.4)
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“投资成本”的综合分值为57。
2)“运行成本”综合评分计算过程
第二层“运行成本”下属的第三层包括“人力管理成本”和“折旧成本”，两者的权重数分别为0.4和0.6；
根据第三层“人力管理成本”的评分标准“打捞维护费用(元/m2·年)”，确定原位净化-浮叶植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.2 0.4 0.3 0.1”；
根据第三层“折旧成本”的评分标准“补种植物(元/m3)”，确定原位净化-浮叶植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.4 0.2 0.2 0.2”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“运行成本”的综合分值为75。
3)“治理效果”综合评分计算过程
第二层“治理效果”下属的第三层包括“污染物去除率”“臭味控制水平”“透明度改善”“溶解氧提升”“氨氮去除”“ORP提升”，第三层的权重数分别为0.2、0.1、0.2、0.2、0.2、0.1；
第三层“污染物去除率”的评分标准为“CODcr去除率(％)、TN去除率、TP去除率”。首先，确定原位净化-浮叶植物三种污染物去除率的权重数0.4、0.3、0.3；其次确定三种污染物去除率评语集的赋值分别为“0.3 0.3 0.2 0.2”“0.2 0.4 0.2 0.2”“0.4 0.2 0.30.1”，之后将权重数与赋值建立矩阵数学关系，则“污染物去除率”评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值计算结果为“0.30 0.300.23 0.17”；
根据第三层“臭味控制水平”的评分标准“除臭能力”，确定原位净化-浮叶植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.3 0.3 0.2 0.2”；
根据第三层“透明度改善”的评分标准“改善透明度效果(cm)”，确定原位净化-浮叶植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.2 0.3 0.3 0.2”；
根据第三层“溶解氧提升”的评分标准“单位增氧效果(mg/L)”，确定原位净化-浮叶植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.1 0.2 0.4 0.3”；
根据第三层“氨氮去除”的评分标准“氨氮去除率(％)”，确定原位净化-浮叶植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.2 0.4 0.2 0.2”；
根据第三层“ORP提升”的评分标准“ORP提升效果(mV)”，确定原位净化-浮叶植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.4 0.3 0.2 0.1”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“治理效果”的综合分值为64.61。
4)“技术适用性”综合评分计算过程
第二层“技术适用性”下属的第三层包括“占地面积”“建设周期”“运维周期”“安全风险”，四者的权重数分别为0.2、0.2、0.3、0.3；
根据第三层“占地面积”的评分标准“影响水域空间范围”，确定原位净化-浮叶植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.4 0.3 0.2 0.1”；
根据第三层“建设周期”的评分标准“载种植物时长(天/100m2)”，确定原位净化-浮叶植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.3 0.3 0.3 0.1”；
根据第三层“运维周期”的评分标准“维护周期(次/年)”，确定原位净化-浮叶植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.4 0.3 0.1 0.2”；
根据第三层“安全风险”的评分标准“植物残体进入水体污染负荷(mg/kg)”，确定原位净化-浮叶植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.5 0.3 0.1 0.1”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“技术适用性”的综合分值为80。
5)“环境效益”综合评分计算过程
第二层“环境效益”下属的第三层为“景观效益”，其权重数为1；
根据第三层“景观效益”的评分标准“景观指数(0-10)”，确定原位净化-浮叶植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.8 0.1 0.1 0”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
(1)(0.8 0.1 0.1 0)＝(0.8 0.1 0.1 0)
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“环境效益”的综合分值为94.5。
(2)第一层指标评分计算
1)“经济指标”综合评分计算过程
第一层“经济指标”下属的第二层为“投资成本”和“运行成本”，其权重数为0.2和0.8；
根据(1)中计算结果可知“投资成本”和“运行成本”评语集的赋值分别为“0.1 0.20.3 0.4”和“0.32 0.28 0.24 0.16”；
因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“经济指标”的综合分值为71.4。
2)“技术指标”综合评分计算过程
第一层“技术指标”下属的第二层为“治理效果”“技术适用性”“环境效益”，其权重数为0.6、0.2和0.2；
根据(1)中计算结果可知“治理效果”“技术适用性”“环境效益”评语集的赋值分别为“0.23 0.3 0.266 0.005”“0.41 0.3 0.16 0.13”“0.8 0.1 0.1 0”；
因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“技术指标”的综合分值为73.666。
(3)原位净化-浮叶植物综合评分计算
目标层“原位净化-浮叶植物”的综合评分是基于准则层“经济指标”和“技术指标”，其权重数为0.4和0.6；
根据(2)中计算结果可知“经济指标”和“技术指标”评语集的赋值分别为“0.2760.264 0.252 0.208”和“0.38 0.26 0.2116 0.029”；
因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“经济指标”的综合分值为72.7596。
4.原位净化-漂浮植物综合评分计算过程
(1)第二层指标评分计算
1)“投资成本”综合评分计算过程
第二层“投资成本”下属的第三层为“基础建设成本”，其权重数为“1”；
根据第三层“基础建设成本”的评分标准“植株购买成本及配套物资成本(元/m2)”，确定原位净化-漂浮植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.2 0.30.3 0.2”，因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
(1)(0.2 0.3 0.3 0.2)＝(0.2 0.3 0.3 0.2)
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“投资成本”的综合分值为69.5。
2)“运行成本”综合评分计算过程
第二层“运行成本”下属的第三层包括“人力管理成本”和“折旧成本”，两者的权重数分别为0.4和0.6；
根据第三层“人力管理成本”的评分标准“打捞维护费用(元/m2·年)”，确定原位净化-漂浮植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.1 0.2 0.4 0.3”；
根据第三层“折旧成本”的评分标准“补种植物(元/m3)”，确定原位净化-漂浮植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.4 0.1 0.3 0.2”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“运行成本”的综合分值为67.5。
3)“治理效果”综合评分计算过程
第二层“治理效果”下属的第三层包括“污染物去除率”“臭味控制水平”“透明度改善”“溶解氧提升”“氨氮去除”“ORP提升”，第三层的权重数分别为0.2、0.1、0.2、0.2、0.2、0.1；
第三层“污染物去除率”的评分标准为“CODcr去除率(％)、TN去除率、TP去除率”。首先，确定原位净化-漂浮植物三种污染物去除率的权重数0.4、0.3、0.3；其次确定三种污染物去除率评语集的赋值分别为“0.2 0.3 0.4 0.1”“0.2 0.4 0.1 0.3”“0.2 0.2 0.40.2”，之后将权重数与赋值建立矩阵数学关系，则“污染物去除率”评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值计算结果为“0.20 0.300.31 0.19”；
根据第三层“臭味控制水平”的评分标准“除臭能力”，确定原位净化-漂浮植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.2 0.3 0.4 0.1”；
根据第三层“透明度改善”的评分标准“改善透明度效果(cm)”，确定原位净化-漂浮植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.1 0.3 0.3 0.3”；
根据第三层“溶解氧提升”的评分标准“单位增氧效果(mg/L)”，确定原位净化-漂浮植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.2 0.2 0.3 0.3”；
根据第三层“氨氮去除”的评分标准“氨氮去除率(％)”，确定原位净化-漂浮植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.1 0.3 0.3 0.3”；
根据第三层“ORP提升”的评分标准“ORP提升效果(mV)”，确定原位净化-漂浮植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.2 0.2 0.2 0.4”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“治理效果”的综合分值为57.22。
4)“技术适用性”综合评分计算过程
第二层“技术适用性”下属的第三层包括“占地面积”“建设周期”“运维周期”“安全风险”，四者的权重数分别为0.2、0.2、0.3、0.3；
根据第三层“占地面积”的评分标准“影响水域空间范围”，确定原位净化-漂浮植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.2 0.3 0.2 0.3”；
根据第三层“建设周期”的评分标准“载种植物时长(天/100m2)”，确定原位净化-漂浮植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.4 0.3 0.2 0.1”；
根据第三层“运维周期”的评分标准“维护周期(次/年)”，确定原位净化-漂浮植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.3 0.2 0.3 0.2”；
根据第三层“安全风险”的评分标准“植物残体进入水体污染负荷(mg/kg)”，确定原位净化-漂浮植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.3 0.2 0.2 0.3”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“技术适用性”的综合分值为71.1。
5)“环境效益”综合评分计算过程
第二层“环境效益”下属的第三层为“景观效益”，其权重数为1；
根据第三层“景观效益”的评分标准“景观指数(0-10)”，确定原位净化-漂浮植物评语集“很合理、较合理、合理、不合理”的赋值为“0.5 0.3 0.1 0.1”；
综上，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
(1)(0.5 0.3 0.1 0.1)＝(0.5 0.3 0.1 0.1)
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“环境效益”的综合分值为84.5。
(2)第一层指标评分计算
1)“经济指标”综合评分计算过程
第一层“经济指标”下属的第二层为“投资成本”和“运行成本”，其权重数为0.2和0.8；
根据(1)中计算结果可知“投资成本”和“运行成本”评语集的赋值分别为“0.2 0.30.3 0.2”和“0.28 0.14 0.34 0.24”；
因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“经济指标”的综合分值为67.9。
2)“技术指标”综合评分计算过程
第一层“技术指标”下属的第二层为“治理效果”“技术适用性”“环境效益”，其权重数为0.6、0.2和0.2；
根据(1)中计算结果可知“治理效果”“技术适用性”“环境效益”评语集的赋值分别为“0.16 0.27 0.302 0.005”“0.3 0.24 0.23 0.23”“0.5 0.3 0.1 0.1”；
因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“技术指标”的综合分值为65.452。
(3)原位净化-漂浮植物综合评分计算
目标层“原位净化-漂浮植物”的综合评分是基于准则层“经济指标”和“技术指标”，其权重数为0.4和0.6；
根据(2)中计算结果可知“经济指标”和“技术指标”评语集的赋值分别为“0.2640.172 0.332 0.232”和“0.256 0.27 0.2472 0.069”；
因此，权重与评语集赋值建立数学关系，即：
为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。则“经济指标”的综合分值为66.4312。
结合上述计算过程，原位净化-水生植物综合评分结果如下表6。为更好得比较各项技术在经济因素、技术因素和环境因素的侧重点，将主体层(第二层)评分情况总结为雷达图，雷达图如图5所示。
表6原位净化-水生植物整治技术指标综合评分情况
在治理效果方面，评分排序为：原位净化-沉水植物(79.59)＞原位净化-挺水植物(66.8)＞原位净化-浮叶植物(64.61)＞原位净化-漂浮植物植物(57.22)，沉水植物评分最高，与其他三种类型水生植物差距较大，说明利用不同类型水生植物原位修复水体时，沉水植物对污染物去除率最高，挺水植物、浮叶植物和漂浮植物对污染物去除率较低；在技术适用性方面，评分排序为：原位净化-挺水植物(91.95)＞原位净化-沉水植物(84.1)＞原位净化-浮叶植物(80)＞原位净化-漂浮植物(71.1)，挺水植物评分最高，与其他三种类型水生植物差距较大，说明挺水植物适用范围广，可适用不同类型的水体；在运行成本方面，评分排序为：原位净化-沉水植物(90.5)＞原位净化-挺水植物(82.8)＞原位净化-浮叶植物(75)＞原位净化-漂浮植物(67.5)，由评分情况可以看出，四种类型水生植物评分差距较大，沉水植物的运行成本最低，而漂浮植物的运行成本最高；在投资成本方面，评分排序为：原位净化-沉水植物(91.5)＞原位净化-挺水植物(89)＞原位净化-漂浮植物(69.5)＞原位净化-浮叶植物(57)，说明沉水植物投资最低，浮叶植物观赏性最高，故投资最高；在环境效益方面，评分排序为：原位净化-浮叶植物(94.5)＞原位净化-漂浮植物(84.5)＞原位净化-挺水植物(82.5)＞原位净化-沉水植物(76.5)，沉水植物相对于其他三种类型水生植物，环境效益最低，这是由于环境效益的评语集为景观指数，即在水体中种植水生植物后，所产生的景观效果。
图6为原位净化-水生植物整治技术评估准则层(第一层)的评分情况，由图可知，技术评估准则层中经济指标的评分排序：沉水植物＞挺水植物＞浮叶植物＞漂浮植物，技术指标的评分排序：沉水植物＞挺水植物＞浮叶植物＞漂浮植物。同时，根据评估模型，计算出四类原位净化-水生植物的综合评分排序：沉水植物＞挺水植物＞浮叶植物＞漂浮植物。
最后，本发明的未述之处均采用现有技术中的成熟产品及成熟技术手段。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于多层次模糊分析的城市黑臭水体整治模型评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，城市黑臭水体整治模型分类：对黑臭水体治理模型展开评估前，需保证黑臭水体治理技术属于同一种类范围，城市水体治理技术按照不同的治理目的和方向分为：截污纳管、降雨污染控制、底泥污染控制、生态修复、水质净化和活水循环；
步骤2，建立城市黑臭水体整治模型评估指标体系：水体治理技术指标体系依次分为目标层、准则层、主体层和评估层；所述目标层为黑臭水质整治模型经济指标评估；所述准则层为经济指标和技术指标；所述主体层包括5个子系统，分别为：投资成本、运行成本、治理效果、技术适用性和环境效益；所述评估层是主体层次各子系统的细分指标，反映主体层中各子系统的具体情况；
步骤3，建立模糊层次综合评价方法：该模糊层次综合评价方法由被评对象、指标集、权重集、判断矩阵以及模糊综合判断集组成；通过确定被评对象的各层指标及其权重建立指标集、权重集，确定每一层次的单因素隶属度函数，得到评估指标对各等级的隶属度，之后通过矩阵乘法计算得到模糊综合评判集，从而得到最终评估结果；
步骤4，模糊综合方法评估，具体包括：步骤4.1为评估因素集划分层级；步骤4.2为评估因素集构建评语；步骤4.3为评估因素集划分权重；步骤4.4进行各评估指标的评分；步骤4.5综合评估整治模型。
2.根据权利要求1所述的一种基于多层次模糊分析的城市黑臭水体整治模型评估方法，其特征在于：所述步骤3建立模糊层次综合评价方法中包括以下子步骤：
步骤3.1，确定评估对象的因素集；
设U＝{u1，u2，…，um}为被评估的m种评估因素，即评级指标；其中：m是评估因素的个数，有具体的评估体系所决定；为便于权重分配和评议，把每一类都视为单一评估因素，并称之为第一级评估因素；第一级评估因素可以设置下属的第二级评估因素，第二级评估因素又可以设置下属的第三级评估因素，依此类推；
即U＝U1∪U1∪…∪Us，式中U1∪U1∪…∪Us有限但不交并；
其中Ui＝{ui1，ui2，…，uim}，Ui∩Uj＝Ф，任意i≠j，i，j＝1，2，…，s；称{Ui}是U的一个划分，Ui称为类或块；
步骤3.2，确定评估对象的评语集；
设V＝{v1，v2，…，vn}，是评估者对被评估对象可能做出的各种总的评估结果组成的评语等级的集合；其中：vj代表第j个评估结果，j＝1，2，3，…，n；n为总的评估结果数；一般划分为3～5个等级；具体等级可以依据评估内容用适当的语言进行描述；
步骤3.3，确定评估因素的权重向量；
设A＝{a1，a2，…，an}为权重分配模糊矢量，其中ai表示第i个因素的权重，要求ai＞0，Σai＝1；A反映了各因素的重要程度；权重确定方法主要有层次分析法、加权平均法、专家评估法、特征值法；
步骤3.4，进行单因素模糊评估，确立模糊关系矩阵R；
单独从一个因素出发进行评估，以确定评估对象对评估集合V的隶属程度；在构造了等级模糊子集后，就要逐个对被评估对象从每个因素ui上进行量化，也就是确定从单因素来看被评估对象对各等级模糊子集的隶属度，进而得到模糊关系矩阵：
其中rij表示某个被评估对象从因素ui来看对等级模糊子集vj的隶属度；一个被评估对象在某个因素ui方面的表现是通过模糊矢量ri来刻画的，ri称为评估矩阵，可以看作是因素集U合评估集V之间的一种模糊关系，即影响因素与评估对象之间的“合理关系”；
步骤3.5，合成模糊结果矢量；
利用合适的模糊合成算子将模糊矢量A与模糊关系矩阵R合成得到各被评估对象的模糊综合评估结果矢量B；模糊综合评估模型为：
其中：bj表示被评级对象从整体上看对评估等级模糊子集元素vj的隶属程度；“ο”为模糊算子；
步骤3.6，对模糊综合评估结果进行分析；
模糊综合评估的结果是被评估对象对各等级模糊子集的隶属度，它一般是一个模糊矢量，而不是一个点值，因而它能够提供的信息比其他方法更丰富；对多个评估对象比较并排序，就需要进一步处理，即计算每个评估对象的综合分值，按大小排序，按序择优；将综合评估结果B转换为综合分值，而后按其大小进行排序挑选出最优者。
3.根据权利要求1所述的一种基于多层次模糊分析的城市黑臭水体整治模型评估方法，其特征在于：所述步骤4.1中，将准则层视为单一评估因素，并称之为第一级评估因素；第一级评估因素设置下属的第二级评估因素，即主题层，第二级评估因素设置下属的第三级评估因素，即评价层；
其中准侧层包括：经济指标、技术指标；主题层包括：投资成本、运行成本、治理效果、技术适用性、环境效益；评价层包括：工程占地成本、基础建设成本、仪器设备成本、药剂消耗、电消耗、人力管理成本、处理规模、污染物去除率、臭味控制水平、透明度改善、溶解氧提升、氨氮去除、ORP提升、水动力改善、占地面积、建设周期、运维周期、生命周期、安全风险、景观效应、噪声污染。
4.根据权利要求1所述的一种基于多层次模糊分析的城市黑臭水体整治模型评估方法，其特征在于：所述步骤4.2中，采用的评语集V＝{很合理、较合理、合理、不合理}，四项评语得分总和为1；为综合比较各项技术之间的差异，将评估结果转换成综合分值，对评语集进行赋值以方便进行综合计算，其中各指标评语集“很合理”赋值为100，“较合理”赋值为85，“合理”赋值为60，“不合理”赋值为30。
5.根据权利要求1所述的一种基于多层次模糊分析的城市黑臭水体整治模型评估方法，其特征在于：所述步骤4.3中，根据黑臭水体整治模型实际应用过程中技术参数和定性分析，对评估体系因素集中各指标进行权重划分，各层的评估因素的权重数相加得1。
6.根据权利要求1所述的一种基于多层次模糊分析的城市黑臭水体整治模型评估方法，其特征在于：所述步骤4.4中，根据各项黑臭水体整治模型实际应用情况，确定评估因素集中各个评估指标的评估值的评分依据和评分标准，并根据评分依据和评分标准，对每个黑臭水体整治模型进行赋值评分。
7.根据权利要求1所述的一种基于多层次模糊分析的城市黑臭水体整治模型评估方法，其特征在于：所述步骤4.5中，根据评估体系各因素集的评分和权重结果，建立模糊关系矩阵；同时利用合适的模糊合成算子将模糊矢量评分值与模糊关系权重值矩阵合成得到各被评估因素的模糊综合评估矢量结果；之后将评估矢量结果与评语集赋值进行权重计算，得到评估模型各个因素的综合分值，最终对不同类型整治模型进行综合评估。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115409318A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-11-29 | 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) | 一种整合模糊ahp与mds的基于自然的水净化方案优选方法 |
-
2021
- 2021-11-05 CN CN202111306115.XA patent/CN114186787A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115409318A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-11-29 | 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) | 一种整合模糊ahp与mds的基于自然的水净化方案优选方法 |
| CN115409318B (zh) * | 2022-07-22 | 2024-03-19 | 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) | 一种整合模糊ahp与mds的基于自然的水净化方案优选方法 |
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