Delphi法在構建水質自動監測站布點綜合評價指標體系中的應用

馬媛媛，余晶京，，張勁松，王 歡，葛朝軍

（1.合肥工業大學 資源與環境工程學院，安徽 合肥 230009；2.安徽省蚌埠市環境監測中心站，安徽 蚌埠 233040；3.安徽省環境監測中心站，安徽 合肥 230061）

1 引言

水環境監測點位優化布設是水環境監測質量保證體系中一個重要的環節，合理的采樣位置是獲得空間大形數據的根本保證[1]。在水質監測工作中，水質自動監測因具有能連續、實時地對水質進行監測，監測數據的偶然誤差小，節省大量的人力和時間，污染時能及時預警、解決跨行政區域的水污染事故糾紛等優點，已逐步成為水質監測的發展趨勢和方向。

但是，水質自動監測站（以下簡稱“水站”）點位篩選管理，在我國起步較晚，且缺乏統一布設評價體系。本研究在課題實施過程中借助德爾菲法（Delphi法），經過兩輪專家咨詢，建立了水站布點綜合評價體系。

德爾菲法是一種綜合多名專家經驗與主觀判斷的方法，其核心是通過匿名方式進行幾輪函詢，征求專家們的意見，經過反復多次的信息交流，使意見逐步趨于一致，最終得到一個比較統一的結論或方案[2]。該法自20世紀60年代由美國蘭德公司提出以來，被廣泛應用到城市管理、企業管理、教育管理、醫療衛生管理、社會保障管理等各個領域的綜合評價設計中[3]。

2 研究步驟和方法

2.1 研究步驟

2.1.1 成立工作小組

工作小組由6人組成，其中高級職稱2名，研究生2名。其主要任務是：擬定研究主題，確定專家咨詢組成員，編制專家咨詢表，組織咨詢并及時回收處理分析。

2.1.2 確定專家咨詢人員組成

依照課題組涉及知識范圍和深度，確定專家組成員，專家人選盡可能覆蓋直接關聯學科，擁有綜合學科知識，具有敏銳的學術判斷力和職業道德[4]。其選擇條件為：從事環境監測、水利市政建設教學與科研等領域工作10年以上，具有副高級以上職稱，熟悉水質監測斷面建設和考核過程，實踐經驗豐富。

2.1.3 編制、發放第一輪專家咨詢表

采取查閱文獻、廣泛征求有關單位和專家的意見等方法[5]，同時參照《中華人民共和國環境保護法》、《地表水自動監測技術規范》、《水污染源在線監測規范》等相關法律、規范和標準的內容，結合多年實踐工作經驗，將水站布點綜合評價指標體系劃分為站點屬性分指數、建站技術分指數、安全保障指數3個一級指標單元。每個單元內按照評價內容的要求再分別篩選出若干具體的評價指標，以此擬定“《水站布點綜合評價指標體系》第一輪專家咨詢表”。表中除列出備選指標體系外，還介紹了德爾菲法的一般原理，本研究的目的以及相關背景資料，供專家參考[6]。

2.1.4 分析第一輪專家咨詢結果，進行第二輪專家咨詢

對回收的“第1輪專家咨詢表”進行統計處理和分析，將評價結果排序并整合反饋以供專家參考。且提供上一輪專家評判的均值（Mean）和標準差（SD），便于專家重新評估自己最初的判斷，從而在兩輪咨詢后能達成一致[7]。根據第一輪結果和專家匯總意見對評價指標進行調整后擬定“第二輪專家咨詢表”，再次發放評價。

2.1.5 分析第二輪專家咨詢結果

回收第二輪專家咨詢表，根據咨詢結果篩選并構建水站布點綜合評價指標體系。

2.2 統計處理方法

2.2.1 量值評分表的建立

兩輪專家咨詢中均要求專家對各項指標的熟悉程度、判斷依據、評價等級3個方面分別進行選擇。根據協調小組的綜合評議，其量化值見表1。

表1 量化值評分表

2.2.2 有關統計指標的計算方法

（1）加權平均值（Mj′）。某指標加權平均值 Mj′以Cr為權數，對每一指標的算術平均值進行加權處理。體現專家意見集中程度，其值越大，指標的相對重要程度越大。指標算術平均值計算公式如下：

式中：Mj′為j指標的加權平均值；mj為參加j指標評價的專家數；Cij為i專家對j指標的評價值。

（2）專家權威程度Cr。專家判斷依據指專家在對指標進行判斷時所依據的主要因素的綜合衡量，熟悉程度是專家對一級指標熟悉程度的衡量，兩者取算術平均值所得權威程度，體現了專家對被咨詢內容的熟悉程度和評分依據的綜合考慮。計算公式如下：

式中：Cr為專家權威程度；Ca為專家對指標作出判斷的依據；Cs為專家對指標的熟悉程度；Cr越大，專家權威程度越高。

（3）滿分頻率Kj。Kj取值在0～1之間Kj越大，說明對這一指標給滿分的專家比例大，說明指標的重要性越高。其公式如下：

式中：Kj為j指標的滿分頻率；mj′為給滿分的專家數。

（4）變異系數（Vj）。變異系數反映專家對j指標相對重要性的波動程度。公式如下：

式中：Vj為j指標評價的變異系數；δj為j指標的標準差；Vj越小，專家協調程度越高。

（5）Kendall協調系數（W）。協調系數反映專家對所有指標評價意見是否存在較大分歧。W 越大，意味著專家協調程度高。公式如下：

式中：n為指標數；m為專家總數；dj為指標等級和與全部指標等級和的算術平均值之差；Ti為修正系數。

式中：L為i專家在評價中相同的評價組數；ti為L組中的相同等級數。

協調系數反映專家彼此之間對每項指標給出的評價意見是否存在較大分歧。W 愈大，專家協調度愈高。協調系數顯著性檢驗：

自由度：

若P＜0.01或P＜0.05，說明專家評估或預測協調性好，結果可取；若P＞0.05，說明結果不可取。

2.2.3 數據處理方法

采用SPSS 10.0軟件進行統計分析。

3 結果與分析

3.1 咨詢專家基本情況

第1輪有效反饋問卷的專家共15位，其中擁有環境監測背景的專家有8位，擁有水文地質學背景的專家有4位，擁有勘察水利背景的專家有3位。15位專家的平均年齡是47.6歲，其中30～40歲的專家占12%，41～50歲的專家占63%，51～60歲的專家占25%。副高及以上技術職稱的有9人，占60%。碩士及以上教育程度的有10人，占67%。

3.2 專家咨詢可靠性

3.2.1 專家積極系數

積極系數實質上是問卷的回收率[8]。本次德爾菲法兩次的專家積極系數分別為75%和100%，具體見表2。

表2 專家積極系數統計表

3.2.2 專家權威程度

兩輪專家的權威程度都在0.5以上，權威程度較高，可保證指標的可靠性。

3.2.3 專家協調系數

經統計，兩輪專家協調系數見表3。

表3 專家意見的協調系數

3.3 綜合評價指標體系的建立

經過兩輪專家咨詢，最終確定水站綜合評價指標體系構成：一級指標3個、二級指標13個。被排除指標原因如下：（1）評價指數賦值均數小于5.00者；（2）專家對該指標爭議過大者。

以百分權重法確定入選指標權重，兼顧各層指標的數量以及政府決策部門的意見，并在充分考慮專家意見的基礎上，對部分指標權重進行了調整，入選指標及相關統計見表4。

表4 入選指標及相關統計

4 結語

Delphi法是系統分析方法在意見和價值判斷方面的一種有益延伸，所選專家范圍的多學科和多領域的特點，使其成為一種建立指標體系、評價體系效果的方法[9]。應用Delphi法時，專家的選擇直接影響到專家咨詢質量。本次研究在選擇專家時綜合考量了指標體系的科學性和實用性特點，從職位分布角度看涵蓋了高校、科研院所、環保、水利系統監測管理人員；從專家分布看包括了環境監測、水文地質、勘察水利等方向。專家中既有經驗豐富的老專家又有思維活躍創新意識強的中青年學者，并具有一定地域代表性。為消除專家個人偏好因素的影響，本研究中指標重要程度的評分采用加權平均值，即用專家權威系數對算術平均值進行校正，以提高篩選精度。兩輪Delphi咨詢中，專家積極系數分別為75%和100%，專家積極度較高，結果真實可信。

本次研究經過兩輪咨詢后，專家的意見已趨于一致。其中第一輪專家咨詢結果不甚理想，專家意見協調性差，專家意見分歧較大，需要進行下一輪咨詢。而在第二輪咨詢中，專家的肯德爾協調系數提高到高于某些文獻記載，專家意見趨于一致[10，11]。

本課題從站點屬性、建站技術、安全保障三方面建立水站綜合評價指標體系，充分考慮了實踐因素和建站可行性，克服了以往單純重視水質站點布設理論環節、忽略實施因素的缺陷，可以更加全面、科學地指導水站點位綜合布置工作。該評價指標體系的建立，對國內其他城市開展水站點位的調整實施工作具有借鑒意義。

此外，由于國家尚未建立統一的水站布點綜合評價體系，雖然本研究中專家的積極性、協調性和權威程度三項合理性指標均滿足要求，但是篩選出的指標仍有可能受專家自身局限性等因素的影響，因此指標體系還需要在實踐中進一步檢驗和完善。

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[2]曾 光.現代流行病學方法與應用[M].北京：北京醫科大學、協和醫科大學聯合出版社，1996.

[3]羅旭武，琚志華，樓志軍，等.德爾菲法在歸納主要環境問題中的應用[J].中國環境管理，2009（9）：33～35.

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