基于層次分析法的農村飲用水安全影響因素評價

尚夢涵

(三峽大學 水利與環境學院，湖北 宜昌 443002)

0 引 言

近年來，我國經濟飛速發展，人民對美好生活需要越來越高，其中就包括對飲用水的質量要求[1]。水是萬物之源，與人民生活密切相關，保證人民獲得數量與質量都達標的水資源至關重要。農村飲水安全的含義是農村居民獲取的飲用水符合國家生活飲用水的衛生標準[2]。一般來說，農村聚落分布在不同范圍，各個地區范圍的地勢或者氣候差異較大，但大部分地區都存在農村飲水安全問題。農村飲水安全問題不僅威脅到人們生命健康，也會阻礙農業的發展，甚至阻礙當地的經濟發展[3]。影響農村安全用水的因素多且雜，且主次不明，因此運用層次分析法通過數理運算來確定各影響因素的權重，根據影響因素的權重大小確定影響農村飲用水安全的主導因素，對于有效解決農村安全用水具有非常重要的現實意義。

1 層次分析法(AHP)

1.1 層次分析法原理

層次分析法( Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP)[4]是一種把所有與決策相關因素按內在關系建立相關等級與層次，在該基礎上進行分析的決策方法。其基本原理是：①建立評價因素，并將獨立因素按其屬性歸類，且建立各因素之間的層次結構模型；②兩兩比較指標層次中各影響因素指標的相對重要程度，并構造上層某因素對下層各相關因素的判斷矩陣；③進行一致性檢驗，并在檢驗通過的條件進行單層次排序，確定各個級層各因素的權重值，進行總排序[5]。

1.2 層次結構模型的建立步驟

建立層次分析法模型的具體步驟如下：

1) 建立評價因素，并將獨立因素按其屬性歸類，且建立各因素之間的層次結構。此時，問題將切割為元素的組成。每個元素有其獨立屬性且各個元素之間又可相互關聯，使得這些元素又可以形成若干層次，且上一層次的元素對下一層次有關元素進行約束。

表1 判斷矩陣的比例標度及含義

3) 層次單排序。通過判斷矩陣計算被比較元素對于該準則的相對權重，判斷矩陣A對應于最大特征根λmax的特征向量W，歸一化處理后為同一層次相應因素對于上一層次某因素相對重要性的排序權值。

AW=(λmax)W

(1)

其中：λmax是矩陣A的最大特征根；W是其對應的特征向量，歸一化后的W是權重向量。

2 農村飲用水安全影響因素分析

經濟飛速增長伴隨著工業的高速發展，于是水污染隨之產生，尤其一些工場建設在偏遠農村地區，工業廢水未經處理便排出，另外不到位的監管也加重威脅了農村飲水的安全[6]。同時，生活洗滌劑中的化學成分隨生活用水隨意排放，也對水體產生污染。雖然農村也會建設飲水安全工程，但早期的飲水安全工程設計壽命較短且大多數已經報廢，相關設備已經無法正常工作，這將直接影響供水。缺少水源使得不少農村居民直接從當地的河流甚至坑塘中取水，未經規范消毒的水不符合國家生活飲用水衛生標準[7]。除了由于供水不足會引起水質問題，在農村供水工程的水質處理環節中，由于缺乏先進技術及工藝，也會影響水質，從而影響著農村飲水安全。不達標的水質嚴重地影響著農村居民的生命安全，甚至影響當地經濟發展，但并不是每個人都能意識到問題的嚴重性，大部分農村地區并沒有做好安全用水的宣傳工作，且家庭成員的不合適用水習慣也相互影響，大部分農民并不具備安全用水的相關知識以及常識，農民不能夠準確的判斷飲用水的安全程度。

3 農村飲用水安全影響因素評價體系的建立與權重確定

根據以上的分析，首先確定了影響農村飲用水安全的不同因素，并構建了農村飲用水安全影響因素指標體系，見表2。同時，運用層次分析法建立不同層次之間的相關判斷矩陣，確定各個因素的不同權重。

表2 農村飲用水安全影響因素指標體系表

采用專家問卷調查與實地考察相結合的方法，建立不同層次的判斷矩陣并確定每層各影響因素的權重值，再判斷是否通過一致性檢驗。計算結果見表3-表12。

依據表3-表12的計算結果，自上而下地將單準則下的權重進行歸一合成，且滿足一致性檢驗，得到下列權重表。見表13。

表3 準則層B對目標A的判斷矩陣與權重

表4 指標層對準則層B1的判斷矩陣與權重

表5 指標層對準則層B2的判斷矩陣與權重

表6 指標層對準則層B3的判斷矩陣與權重

表7 評價層對指標層C1的判斷矩陣與權重

表8 評價層對指標層C2的判斷矩陣與權重

表9評價層對指標層C3的判斷矩陣與權重

表10 評價層對指標層C4的判斷矩陣與權重

表11 評價層對指標層C5的判斷矩陣與權重

表12 評價層對指標層C6的判斷矩陣與權重

表13 合成權重表

由表13分析可知，教育、環境、政策三大因素中，環境影響為主要因素，且其中生活用水排放與工業廢水排放是影響用水安全的主要因素，故在排水源頭就要注意安全排放是需要首先解決的問題；而在教育因素中，家庭用水習慣是主要因素，因此加強安全用水教育是十分必要的；在政策因素中，企業政策為主要影響因素，故當地應加大招商引資，引進合作項目，開發飲水資源。

4 結 語

本文深入理解層次分析方法基本原理，并按照科學步驟建立農村飲用水安全影響因素評價體系與模型，通過數理運算，確定了農村飲用水安全因素的指標權重，保證了權重系數的準確性與客觀性。運用該模型對農村飲用水安全影響因素進行科學評價，其結果可作為解決水安全問題的參考依據。