申请日2016.04.14
公开(公告)日2016.09.14
IPC分类号G06Q10/06
摘要
本发明公开了一种工业园区末端水处理系统评估方法，首先构建包括技术指标、环境影响指标、经济指标、操作管理指标的工业园区末端水处理系统评估指标体系，然后采用层次分析法确定各评估指标主观权重，熵权法确定各评估指标客观权重，利用主观权重和客观权重相结合的方式计算各级评估指标综合权重。其次基于模糊综合评估理论确定工业园区末端水处理系统评价空间和各指标评价标准，确定各评估指标隶属函数，构造各评估指标模糊判断矩阵，进一步计算得到各工业园区末端水处理方案的评估结果。本发明能快速、准确地评估工业园区末端水处理技术的优劣，为现有工业园区末端水处理技术提供可行性建议，为新建工业园区末端水处理技术的选择提供参考。
权利要求书
1.一种工业园区末端水处理系统评估方法，其特征在于，该评估方法包括以下步骤：
步骤一、构建工业园区末端水处理技术评估指标体系：结合末端废水的水质特征、园区管理的需求和环境管理标准，建立包括技术指标、环境影响指标、经济指标、操作管理指标的评估指标体系;包括有4个一级指标，并分别基于4个一级指标下设二级指标和三级指标，共包括17个二级指标和14个三级指标;4个一级指标包括技术性能、环境影响性能、经济性能、操作管理性能;评估指标体系如下;
步骤二、确定各评估指标的主观权重和客观权重，并通过所述主观权重和客观权重确定综合权重;其中，
采用层次分析法确定各评估指标的主观权重，包括：制定一、二、三级指标两两重要程度专家判断表，采用1-9标度对该两两重要程度专家判断表赋值，从而构建出判断矩阵，并进行判断矩阵的一致性检验，计算判断矩阵的最大特征值λmax及其对应的特征向量X，所述特征向量X即为该级指标的主观权重W主;
采用熵权法确定各评估指标的客观权重，包括：对各评估指标进行无量纲化处理，计算各评估指标熵值，将指标熵值与1做差之后进一步得到各评估指标客观权重W客：
综合权重W综合=αW主+(1-α)W客
其中，α表示主观偏好系数，即主观权重占综合权重的比例，α∈[0,1];1-α表示客观偏好系数，即客观权重占综合权重的比例;
采用以综合权重W综合和主观权重W主之间的偏差，与综合权重W综合和客观权重W客之间的偏差的平方和最小为目标，建立目标函数：
对目标函数求一阶导数并令该一阶导数为0，算出主观偏好系数α，从而利用W综合=αW主+(1-α)W客得到各评估指标综合权重;
步骤三、利用模糊综合评估理论建立评估模型，包括以下步骤：
步骤1：确定评价空间，评价空间包括对象空间、等级空间、因素空间;其中：
对象空间为：O={待评价方案1，待评价方案2，待评价方案3，...，待评价方案N}
等级空间为：V={I，II，III，IV，V}={优秀，良好，一般，较差，差}
因素空间为：U={A1，A2，A3，A4};其中：
A1={B1，B2，B3，B4，B5，B6};
A2={B7，B8};
A3={B9，B10，B11，B12，B13，B14};
A4={B15，B16，B17};
B1={C1，C2，C3};
B3={C5，C6};
B4={C7，C8};
B5={C9，C10};
B7={C11，C12};
B14={C13，C14};
步骤2：确定评价标准：对于定性指标采用十分制来表示;对于定量指标按照工业园区排污标准来确定;
步骤3：确定指标隶属度函数：采用二次抛物线型函数作为隶属函数，根据步骤2确定的评价标准构造相应指标隶属度函数;
步骤4：构造模糊判断矩阵R：模糊判断矩阵是按照三级指标、二级指标、一级指标逐级计算;将采集的指标数据代入由步骤3构造的相应等级的指标隶属度函数得到三级指标的模糊判断矩阵;由三级指标的模糊判断矩阵与该级的权重相乘得到二级指标的模糊判断矩阵，由二级指标的模糊判断矩阵与该级的权重相乘得到一级指标的模糊判断矩阵;
步骤5：利用步骤4构造的模糊判断矩阵得到各级指标的评估结果的分数，将每一级的得分划为五个等级，如下所示：
设一指标模糊判断矩阵R=(x1，x2，x3，x4，x5)，则该指标得分值为：
B=95*x1+85*x2+75*x3+65*x4+30*x5。
说明书
工业园区末端水处理系统评估方法
技术领域
本发明涉及一种工业园区末端水处理系统的评估方法。
背景技术
工业园区作为一种重要的工业组织模式是二战后一些发达国家为了促进发展经济和改善城市布局所采取的措施，极大地推动了区域的经济社会发展。随着工业园区建设的不断加强，工业布局调整的不断优化，重污染工业企业及新建的工业项目逐步向园区集中，园区污水排放量大，且具有不稳定性、复杂性、高危害性等特点，且多数COD成分难降解，对水环境危害程度远大于生活与农业源排放污染物，这就对工业园区末端水处理构成了很大的挑战。
目前，环境污染防治技术评估方法有很多种，但是没有针对工业园区末端污水处理技术评估的方法。现有的国内综合型工业园区污水处理厂多沿用市政污水处理系统，很难保证水污染防治技术能适应所有工业园区末端污水水质特点，从而出现技术选择不合理、污染物难以稳定达标排放等现象。因此需要一套切实可行的技术评估方法来筛选工业园区末端水处理最佳可行技术，以避免工业园区污水治理效果差、不能稳定达标的现象发生。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供一种工业园区末端水处理技术评估方法，可以高效准确地对已有的工业园区末端水处理技术进行评估，提出可行性的改进建议，并可对新建工业园区末端水处理技术提供参考。
为了解决上述技术问题，本发明提出的一种工业园区末端水处理系统评估方法，包括以下步骤：
步骤一、构建工业园区末端水处理技术评估指标体系：结合末端废水的水质特征、园区管理的需求和环境管理标准，建立包括技术指标、环境影响指标、经济指标、操作管理指标的评估指标体系;包括有4个一级指标，并分别基于4个一级指标下设二级指标和三级指标，共包括17个二级指标和14个三级指标;4个一级指标包括技术性能、环境影响性能、经济性能、操作管理性能;评估指标体系如下;
步骤二、确定各评估指标的主观权重和客观权重，并通过所述主观权重和客观权重确定综合权重;其中，
采用层次分析法确定各评估指标的主观权重，包括：制定一、二、三级指标两两重要程度专家判断表，采用1-9标度对该两两重要程度专家判断表赋值，从而构建出判断矩阵，并进行判断矩阵的一致性检验，计算判断矩阵的最大特征值λmax及其对应的特征向量X，所述特征向量X即为该级指标的主观权重W主;
采用熵权法确定各评估指标的客观权重，包括：对各评估指标进行无量纲化处理，计算各评估指标熵值，将指标熵值与1做差之后进一步得到各评估指标客观权重W客：
综合权重W综合=αW主+(1-α)W客
其中，α表示主观偏好系数，即主观权重占综合权重的比例，α∈[0,1];1-α表示客观 偏好系数，即客观权重占综合权重的比例;
采用以综合权重W综合和主观权重W主之间的偏差，与综合权重W综合和客观权重W客之间的偏差的平方和最小为目标，建立目标函数：
对目标函数求一阶导数并令该一阶导数为0，算出主观偏好系数α，从而利用W综合=αW主+(1-α)W客得到各评估指标综合权重;
步骤三、利用模糊综合评估理论建立评估模型，包括以下步骤：
步骤1：确定评价空间，评价空间包括对象空间、等级空间、因素空间;其中：
对象空间为：O={待评价方案1，待评价方案2，待评价方案3，...，待评价方案N}
等级空间为：V={I，II，III，IV，V}={优秀，良好，一般，较差，差}
因素空间为：U={A1，A2，A3，A4};其中：
A1={B1，B2，B3，B4，B5，B6};
A2={B7，B8};
A3={B9，B10，B11，B12，B13，B14};
A4={B15，B16，B17};
B1={C1，C2，C3};
B3={C5，C6};
B4={C7，C8};
B5={C9，C10};
B7={C11，C12};
B14={C13，C14};
步骤2：确定评价标准：对于定性指标采用十分制来表示;对于定量指标按照工业园区排污标准来确定;
步骤3：确定指标隶属度函数：采用二次抛物线型函数作为隶属函数，根据步骤2确定的评价标准构造相应指标隶属度函数;
步骤4：构造模糊判断矩阵R：模糊判断矩阵是按照三级指标、二级指标、一级指标逐级计算;将采集的指标数据代入由步骤3构造的相应等级的指标隶属度函数得到三级指标的模糊判断矩阵;由三级指标的模糊判断矩阵与该级的权重相乘得到二级指标的模糊判断矩阵，由二级指标的模糊判断矩阵与该级的权重相乘得到一级指标的模糊判断矩阵;
步骤5：利用步骤4构造的模糊判断矩阵得到各级指标的评估结果的分数，将每一级的得分划为五个等级，如下所示：
设一指标模糊判断矩阵R=(x1，x2，x3，x4，x5)，则该指标得分值为：
B=95*x1+85*x2+75*x3+65*x4+30*x5。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种工业园区末端水处理系统评估方法，本评估方法是在广泛调研和专家咨询的基础上提出的，指标体系科学合理，且采用主客观相结合的方式确定指标权重，既借助了各行业专家的知识和经验，又避免了人为评价的主观性，提供了一种全面、综合、客观的工业园区末端水处理系统评估方法。本发明能高效准确地对已有的工业园区末端水处理系统进行评估，提出可行性的改进建议;可为新建园区末端水处理技术的选择提供参考，为我国工业园区水污染防治政策的制定提供参考。