層次分析法在水資源工程環境影響評價中的應用

李彥君

黑龍江農墾勘測設計研究院 150090

摘要：在人類社會發展的過程中，對水資源的控制管理十分重要，這不僅有利于生態環境的保護，還滿足了人們日常生活和社會生產的相關要求。而我們在水資源工程環境影響評價過程中，為了使其評價結果的可靠性得到很好的保障，就將層次分析法應用到其中。本文通過對層次分析法的相關內容進行簡要的介紹，討論了層次分析法在水資源環境影響評價中的實際應用。

關鍵詞：層次分析法；水資源工程環境；影響評價；應用分析

目前我們在水資源工程建設中，水資源工程環境影響評價，主要是針對于水資源工程建設的綜合效益，采用相應的技術手段來對水資源的科學合理的開發利用，使其在生態環境保護的同時，也為人們生活和生產提供充足的水資源。而且隨著社會的不斷發展，水資源工程建設的規模也越來越大，這就使得水資源工程逐漸的復雜化，這就容易導致水資源工程環境影響評價的結果的可靠性和準確性下降。因此我們為了給水資源工程環境影響評價系統建立一個科學的綜合體系，人們就將層次分析法應用到其中，以確保影響評價的可靠性。

一、水資源工程環境影響評價層次分析法的概述

在水資源工程中，水資源工程環境影響評價作為整個水資源工程建設各項指標綜合系統，因此為了保障其影響評價的準確性，我們就將層次分析方法應用到其中。其中層次分析法的相關內容主要表現在以下幾個方面。

1、建立層次結構模型對水資源影響進行綜合性評價

我們在對水資源工程環境影響評價，層次結構建設主要是采用由上自下的方法，建立相關的結構層次，其中主要有目標層、環境子系統層和評價指標層這三個部分組成的。其中總目標層主要是對水資源工程環境影響評價的提供一個主要的控制系統。而環境子系統層在建設的過程中，人們主要是根據水資源工程建設的相關要求，來對水資源、地區氣候以及人口等相關的數據信息進行相應的記錄分析。而評價指標層在整個層次結構模型中，主要是對總目標和環境子系統的相關內容進行描述。

2、建立各層的判斷矩陣

我們在對水資源工程建設的過程中，判斷矩陣的建設主要是對結構模型目標層、環境子系統層以及評價系統層中所涉及的相關數據信息進行相應的記錄分析，從而為水資源工程環境建設提供了重要的數據信息。而且我們在建設各層判斷矩陣的過程中，還要根據水資源工程建設的實際情況，來對其科學合理的處理。

3、對各判斷矩陣進行一致性的檢驗和修正

在判斷矩陣建立的過程中，有時難免會出現數據信息出現失真的情況，這就對水資源工程環境影響評價的結果有著嚴重的影響。因此我們為了保障其判斷矩陣建設的有效性，就需要采用一致性檢修和修正的方法來對其進行處理，從而使得影響評價的準確性和可靠性得到了進一步的保障。

4層次總排序及其一致性檢驗

即確定同一層次各要素對于最高層（A 層次）要素的排序權值并檢驗各判斷矩陣的一致性，這一過程是從最高層次到最低層次逐層進行的。這里，B 層各要素的單排序權值和一致性指標系數，同時也是B 層總排序權值和總排序一致性指標系數。而評價指標層作為水資源工程環境影響評價指標的權重，它們與相應評價指標的標準化值相乘并累加，可得水資源工程環境影響評價的最終結果，為決策提供科學依據。

由此可見，層次分析法的主要內容是，將待評價的復雜系統的各要素按其關聯隸屬關系建立遞階層次結構模型，構造兩兩比較的判斷矩陣，并據此求解各要素重要性的排序權值和檢驗、修正判斷矩陣的一致性。層次分析法，直接從原判斷環境子系統矩陣的一致性程度出發構造式的修正判斷矩陣的準則函數，根據相關的統計方法，原判斷環境子系統矩陣具有完全一致性的充要條件是取全局最小值，該修正準則較為直觀和簡便；層次分析法法通過原判斷環境子系統矩陣各要素的調整來修正，因此該法的修正具有全局性；后面的 層次分析法 的靈敏度分析的結果表明了層次分析法的計算結果是穩定的；研究表明，層次分析法的修正幅度與目前提出的其他修正方法相比很小，而排序權值的計算結果則與大多數修正方法相一致[，說明盡可能利用原判斷矩陣的信息。

二、應用實例

現以中國某流域水資源開發工程環境影響評價為例，進一步說明層次分析法的應用過程。該流域面積為 4.13×104km2，它東鄰巴丹吉林沙漠，西連塔里木盆地的塔克拉瑪干沙漠，北為馬鬃山低山丘陵、戈壁，南為祁連山崇山峻嶺，太平洋、印度洋的暖濕氣流被秦嶺、六盤山、烏鞘嶺、祁連山等山脈阻擋，北冰洋氣流為天山阻隔，加之廣大沙漠、戈壁地區的蒸發，空氣中水汽很少，從東至西年降雨量從50～60 mm 到30～40 mm 不等，是中國極度干旱地區之一。為充分利用水土資源和安置20 萬貧困移民，在該流域擬新建一系列水資源工程，主要包括興修昌馬峽水庫，開挖、改建引水、灌溉渠道等和開墾荒地5.4×104㎡及相應農業配套工程，工程建成后，農田灌溉面積達到9.5×104㎡，人口達到 40多萬。人口數量和灌溉面積的大幅度增長，將對原有脆弱的生態環境系統產生影響。

而我們在對該水資源工程環境影響評價時，我們就采用層次分析法，將第1 層次為總目標，確定該水資源工程環境影響評價指標的權重；第2 層次包括水資源子系統、土地資源子系統、森林資源子系統、草牧資源子系統、局地氣候子系統和人口資源子系統；第3 層次為對應于各子系統環境因子的20個評價指標。

通過相關數據統計，在相對變動比率總目標層分別取30%和 50%條件下，這 100 個總目標層的隨機變動的判斷矩陣的一致性指標數值，分別小于0.042 和 0.050，因此可認為這些矩陣都具有滿意的一致性。通過各分析指標看，在相對變動比率A分別取30%和50%情況下的排序權值與原判斷矩陣的排序權值十分接近，用層次分析法計算的排序權值具有穩定性。

水資源工程環境影響評價是由自然環境、社會環境和經濟環境等許多指標組成的具有層次結構的復雜系統，評價的難點是如何合理地確定這些評價指標的權重。為此，本文探討了用層次分析法確定這些評價指標權重的實現過程。針對AHP 中判斷矩陣的一致性修正問題，研制了用加速遺傳算法（AGA）修正判斷矩陣的一致性，并同時計算判斷矩陣各要素的排序權值的一套新方法（AGA- CAHP）。研究結果表明，AGA- CAHP 方法的計算精度高、結果穩定，在其他工程項目環境影響評價中具有推廣應用價值。

三、結語

總而言之，在當前我國社會發展的過程中，水資源工程環境影響評價有著十分重要的意義，這不僅有利益我國水資源的開發利用，還為人們的生活和生產提供了充足的水資源。不過，從當前我國水資源工程影響評價的實際情況來看，其中還存在著一定的局限性，因此為了使其影響評價結構的準確性和可靠性得到進一步的保障，我們就將層次分析法應用到其中，進而滿足現代化社會經濟發展建設的相關要求。

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