【正文】 i i i ilU u u u? ??? 式中： ? ?1, 2, ,iku k l? ??? 為影響因素 iku 的各影響子因素。在評(píng)價(jià)工程老化程度（可靠性）時(shí)，為了通過(guò)綜合評(píng)價(jià)得出合理的結(jié)論，則影響工程老化程度的因素，如工程安全性、耐久性和適用性就構(gòu)成了影響因素集。也就是說(shuō)人們往往要用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型去描述復(fù)雜的事物現(xiàn)象，這必然引起不精確性的問(wèn)題，因而產(chǎn)生不確定性 [40,4248]。例如，巖土結(jié)構(gòu)工程中的地應(yīng)力，在客觀(guān)上很難精確測(cè)量，故測(cè)量的數(shù)據(jù)往往不精確，因而計(jì)算的結(jié)果必然也是不精確，不確定。在結(jié)構(gòu)工 程中，“穩(wěn)定”這個(gè)概念，含義也不明確。 模糊數(shù)學(xué)的應(yīng)用十分廣泛，它研究和應(yīng)用的領(lǐng)域主要有：語(yǔ)言、系統(tǒng)工程、信息處理及自動(dòng)控制、模式（圖像）識(shí)別、故障診斷、邏輯、決策、人工智能、以及生物、工程、醫(yī)學(xué)、社會(huì)、心理、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。 (1) 能定量的處理影響分析和設(shè)計(jì)的種種模糊因素，使分析的結(jié)果和設(shè)計(jì)的方案 17 更符合客觀(guān)實(shí)際，更為優(yōu)化合理； (2) 能充分考慮事物的中間 過(guò)渡性質(zhì)，浮動(dòng)地選取閾值，從而能夠給出一系列不同水平下的分析結(jié)果和設(shè)計(jì)方案，為人們提供廣泛的選擇余地。但是實(shí)際上并非如此，模糊的現(xiàn)象、事物、概念在現(xiàn)代科學(xué) 技術(shù)、人們?nèi)粘Ｉ钪惺谴罅康拇嬖诘?，需要用?shù)學(xué)去研究和處理 [40]。當(dāng) CR=CI/RI＜ 時(shí)，即認(rèn)為判斷矩陣具有滿(mǎn)足的一 致性，否則就需要舍去或調(diào)整判斷矩陣，并使之具有滿(mǎn)意的一致性。 為了度量不同階段矩陣是否具有滿(mǎn)意的一致性，我們還需引入判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo) RI 值。 當(dāng)矩陣 A 不具備完全一致性時(shí)， 1 max??? n, max? 與其余的特征根 2,n????? 具有如下關(guān)系： max2nii n??? ??? 由上式知，若判斷矩陣具有較滿(mǎn)意的一致性時(shí)， max? 稍大于 n，其余特征根均接近于零。 只有判斷矩陣滿(mǎn)足判斷一致性時(shí)，所求得的重要性矢量 W 的估計(jì)才能作為可靠的重要性比例標(biāo)度，即權(quán)重。 在應(yīng)用層次分析法時(shí)，保持思維一致性是非常重要的。 步驟概括如下： (1) 計(jì)算判斷矩陣行元素的成 績(jī) Mi； (2) 計(jì)算 iM 的 n 次方根 iW ；(3) 對(duì)向量12 TinW W W W??? ?????歸一化 。層次分析法的計(jì)算問(wèn)題是 判斷 矩陣的最大特征根 max? 和特征向量 W。表 1 說(shuō)明了相對(duì)重要性的比例標(biāo)度。 相對(duì)重要性的比例標(biāo)度和判斷矩陣 工程技術(shù)領(lǐng)域，有些問(wèn)題是可以量化的，而有些問(wèn)題與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的某些決策問(wèn)題一樣，是難于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行量化的。 圖 3 典型遞階層次結(jié)構(gòu) [40] 在層次模型中，用作用線(xiàn)表明上一層次因素同下一層次因素之間的關(guān)系。 遞階層次結(jié)構(gòu)模型 在 AHP 方法中首先要建立決策問(wèn)題的遞階層次結(jié)構(gòu)的模型。 (4) 準(zhǔn)確性 在我們的研究對(duì)象中，無(wú)論決策者所追求的是“滿(mǎn)意的決策”，或是“最優(yōu)的決策”， AHP 方法都可以提供具有準(zhǔn)確性的結(jié)果，這是因?yàn)樗胸S富的數(shù)學(xué)原理為準(zhǔn)確性提供了可信的基礎(chǔ)。 (3) 簡(jiǎn)便性 由于世界的千變?nèi)f化，社會(huì)的迅速發(fā)展，這使得從事實(shí)際工作的決策者們對(duì)決策方法的簡(jiǎn)便性有很高要求。 AHP 方法在對(duì)事物進(jìn)行決策分析時(shí)，能對(duì)定性問(wèn)題定量化進(jìn)行綜合分析處理，并能得到明確的定量化結(jié)論，以?xún)?yōu)劣排序的形式表現(xiàn)出來(lái)。而 AHP 方法的思想基礎(chǔ)與系統(tǒng)分析的原則是一致的。系統(tǒng)中的每個(gè)子系統(tǒng)乃至每個(gè)子元素都是與系統(tǒng)內(nèi)其他部分相互關(guān)聯(lián)、彼此影響的。之后于 1988 年 9 月在我國(guó)召開(kāi)了第一屆國(guó)際 AHP 研討會(huì)，更多的中國(guó)學(xué)者開(kāi)始了對(duì)這門(mén)新的決策科學(xué)的研究，無(wú)論在 AHP理論研究或是實(shí)際應(yīng)用中，都取得了很好的成果。通過(guò)層次的遞階關(guān)系可以繼續(xù)這個(gè)過(guò)程，直到各個(gè)供決策的方案或措施對(duì)最高目標(biāo)的總排序計(jì)算出來(lái)為止。遞階層次結(jié)構(gòu)的決策問(wèn)題，最后可歸結(jié)為最低層 (供選擇的方案、措施等 )相對(duì)于最高層 (系統(tǒng)目標(biāo) )的相對(duì)重要 性的權(quán)值或相對(duì)優(yōu)劣次序的總排序問(wèn)題 。 層次分析法的核心之一是把復(fù)雜的決策問(wèn)題層次化。它以其深刻的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，合理的決策手段，簡(jiǎn)單的應(yīng)用方式引起了世界各國(guó)學(xué)者及決策者們的極大關(guān)注與重視。作為一個(gè)客觀(guān)存在的環(huán)境系統(tǒng)，確切地說(shuō)，是一個(gè)未確知性的灰色 —— 模糊 —— 隨機(jī)系統(tǒng)。 需要注意的是，雖然問(wèn)題表述、分析和風(fēng)險(xiǎn)表征這三個(gè)過(guò)程是依次進(jìn)行的，但生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)通常是一個(gè)反復(fù)的過(guò)程。 (2) 風(fēng)險(xiǎn)分析 風(fēng)險(xiǎn)分析包括兩個(gè)方主要方面：暴露和效應(yīng)及其相互關(guān)系。 2 材料和 方法 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基本模型 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)首先需要了解所要評(píng)價(jià)的環(huán)境特征及污染源情況，判斷是否需要進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) ， 評(píng)價(jià)結(jié)果為風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)。 隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人類(lèi)活動(dòng)的影響， 本區(qū) 青衣江流域的水資源污染日趨嚴(yán)重。青衣江流域平均干旱指數(shù) ，大渡河流域干旱指數(shù)為 %，據(jù)解放以來(lái)的旱災(zāi)統(tǒng)計(jì)，在 192 年次中，旱災(zāi)出現(xiàn) 188 次，春旱、夏旱、伏旱發(fā)生的比例為 ∶ ∶ 96，石棉發(fā)生嚴(yán)重春旱的次數(shù)占春旱次數(shù)的50%。 水環(huán)境狀況 水資源年內(nèi)分配不均，旱洪災(zāi)害頻繁 。主產(chǎn)糧食作物有：水稻、玉米、小麥和油菜仔、茶葉等經(jīng)濟(jì)作物。 社會(huì)經(jīng)濟(jì) 狀況 全市轄七縣一區(qū)，分別是寶興縣、蘆山縣、天全縣、名山縣、雨城區(qū)、滎經(jīng)縣、漢源縣、石棉縣 。 但由于降水時(shí)空分布不均，加之地貌、地質(zhì)和植被的變化，致使地表徑流年內(nèi)差異較大，汛期 (6～9 月份 )約占全年的 65%，最大月徑流量占全年徑流量的 15～ 18%，枯期 (12 月至次年2 月 )徑流量占 ～ %，最小月徑流量占年徑流量的 ～ %。 本區(qū) 水系分 屬大渡河、青衣江 、岷江 ，流域面積 30km2 以上河流 131 條。氣溫年際變化不大，但冬夏氣溫相差較大，如寶興縣一月最低 平均氣溫 ,石棉則為 ，七月最高平均氣溫，寶興為 ，漢源為。C～ 16186。北部多年平均日照時(shí)數(shù) ～ ，南部日照時(shí)數(shù) ～ 小時(shí)。有“南北一山隔，干濕兩重天 ”的說(shuō)法。 境內(nèi)以大相嶺為界，南北氣候差異很大。大相嶺以北，有雨城區(qū)、名山、滎經(jīng)、天全、蘆山、寶興六縣，以南有漢源、石棉兩縣，南北區(qū)域在氣候、植被、土壤等方面都有顯著的不同。中山區(qū) (海拔 1000～ 3500 米 )是雅安市山地的主體，占全市總面積的 60％，遍布各縣。境內(nèi)轄七縣一區(qū)，即：名山縣、寶興縣、天全縣、廬山縣、滎經(jīng)縣，石棉縣、漢源縣和雨城 區(qū) ， 如圖 1 所示。20’ ，北緯 28186。 因此，本項(xiàng)研究通過(guò)查清本區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)狀，掌握水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的規(guī)律，以尋找科學(xué)、合理、可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)水環(huán)境的有效途徑，對(duì)全市 水生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及生態(tài)旅游的可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義，對(duì)西部大開(kāi)發(fā)和建設(shè)長(zhǎng)江上游生態(tài)屏障也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。如前兩年在雅安市發(fā)生了幾次嚴(yán)重的泥石流，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了巨大的損失。 國(guó)內(nèi)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)由于缺乏長(zhǎng)期連續(xù)的野外觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，因此多從自然地理要素以及環(huán)境本底數(shù)據(jù)人手，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，然后進(jìn)行區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的分級(jí)與空間差異分析。而區(qū)域和景觀(guān)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究才剛剛起步，當(dāng)前景觀(guān)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究著重從景觀(guān)結(jié)構(gòu)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間范圍上進(jìn)行分析展開(kāi)，主要應(yīng)用景觀(guān)生態(tài)學(xué)方法，構(gòu)建景觀(guān)損失指數(shù)和綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，通過(guò)對(duì)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)采樣結(jié)果進(jìn)行半方差分析和空間差值，揭示區(qū)域生 態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間分布特征 (曾輝和劉國(guó)軍， 1999；陳鵬和潘曉玲， 2020；肖楊和毛顯強(qiáng)， 2020；貢璐等， 2020；荊玉萍等， 2020)。對(duì)水環(huán)境化學(xué)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究主要集中在有毒有機(jī)化合物、重金屬以及營(yíng)養(yǎng)鹽富集等的生態(tài)效應(yīng)，這一類(lèi)研究已經(jīng)較為成熟，在國(guó)內(nèi)開(kāi)展的較多，如張路等 (2020)以有機(jī)氯農(nóng)藥和多環(huán)芳烴為主要目標(biāo)化合物，分析了疏浚湖 區(qū)底泥中典型持久性有機(jī)污染物的蓄積規(guī)律和對(duì)生態(tài)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。 綜上所述，由于有大量的野外觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，包括種群、生態(tài)系統(tǒng)等多方面的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)，因此在進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究時(shí)，往往側(cè)重利用觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)從某一種或幾種生物個(gè)體和種群的變化來(lái)反映生態(tài)系統(tǒng)的功能變化和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。由單一化學(xué)污染物、單一受體發(fā)展到多風(fēng)險(xiǎn)源、多風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)終點(diǎn)，風(fēng)險(xiǎn)源范圍也進(jìn)一步擴(kuò)大，除了化學(xué)污染、生態(tài)事件外，開(kāi)始考慮人類(lèi)活動(dòng)的影響 (如城市化、生活和工業(yè)廢棄物、 LUCC、漁業(yè)、氣候變化等 )(Domene eta1， 2020； Zhouamp。澳大利亞生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究集中在對(duì)化學(xué)污染物和重金屬對(duì)土壤的影響上，澳大利亞國(guó)家環(huán)境保護(hù)委員會(huì)于 1999 年也建立了一套比較完善的土壤生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指南，其 B5 部分是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指南專(zhuān)題。 1998 年 USEPA 在 1992 年生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)框架 的基礎(chǔ)上發(fā)布了《生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指南》，提出生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)“三步法”， 即問(wèn)題形成、分析和風(fēng)險(xiǎn)表征，目前該方法已為廣大研究者所接受。 20 世紀(jì) 80 年 代末，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的工具和方法在一些研究中開(kāi)始出現(xiàn)，但內(nèi)容仍然側(cè)重生物生態(tài)毒理研究，尺度一般限于單一種群或者群落。風(fēng)險(xiǎn)管理觀(guān)念著重權(quán)衡風(fēng) 3 險(xiǎn)級(jí)別與減少風(fēng)險(xiǎn)的成本，著重解決風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別與一般社會(huì)所能接受的風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系。我國(guó) 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)起步較晚，理論技術(shù)研究薄弱， 很多學(xué)者的研究主要集中在 兩 個(gè)方面：水環(huán)境化學(xué)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、區(qū)域和景觀(guān)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) [3]。 保護(hù)生 態(tài) 環(huán)境， 首先必須明確生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的程度和大小，就是對(duì)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，為合理的科學(xué)決策 和技術(shù)支持提供依據(jù) ，進(jìn)而 改善生態(tài)環(huán)境 的質(zhì)量 。 ecological risk level in Yucheng is Ⅴ , belonging to severe risk, with focus on 2 research and management of aquatic ecosystem problems remend. Research conclusion reveals the degree of aquatic ecosystem problems in different districts and counties of the study area, furthermore, providing theoretical basis and technical support for decisionmakers to improve the ecological environment of this area. Keywords： Ya’an； Ecological Risk Assessment； AHP； Fuzzy Comprehensive Evaluation； MATLAB； GIS 1 引言 研究背景 我國(guó)是一個(gè)生態(tài)比較脆弱，資源相對(duì)短缺，環(huán)境壓力突出的國(guó)家。 關(guān)鍵詞： 雅安 ；生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；層次分析法；模糊綜合評(píng)價(jià)； MATLAB； GIS Ya’an Ecological Risk Assessment for Water Environment College of Information amp。評(píng)判過(guò)程 利 用 MATLAB工具進(jìn)行編程， 避免了繁雜的 人工 計(jì)算 ， 而 快速、準(zhǔn)確的得到各個(gè)區(qū)縣的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí) 。本文應(yīng)用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的 基本原理 和 方法 ，針對(duì)雅安水環(huán)境的具體情況， 構(gòu)建 了該區(qū) 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) 的評(píng)價(jià) 模型，并 利 用層次分析法和模糊綜合評(píng)判兩種方法 分別 對(duì)模型進(jìn)行 計(jì)算。 研究 結(jié)論揭示了研究區(qū) 內(nèi) 不同區(qū)縣水 生態(tài) 環(huán)境 問(wèn)題 的 嚴(yán)重 程度，為 應(yīng)用者和決策者改善本區(qū)生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量 ， 提供了 理論 依據(jù)和技術(shù)支持。 ecological risk level in Shimian, Tianquan, Mingshan is Ⅲ , belonging to moderate risk。 在人口與資源，社會(huì)與環(huán)境的矛盾日趨尖銳的形勢(shì)下，可持續(xù)發(fā)展已成為了人類(lèi)共同的追求，生態(tài)環(huán)境的保護(hù)也越來(lái)越深入人心。 國(guó)外的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作起步較早，研究大多按照美國(guó) 1998 版《生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指南》展開(kāi)，很多學(xué)者逐漸把研究尺度擴(kuò)展到了區(qū)域、景觀(guān)和流域尺度等。這種“零風(fēng)險(xiǎn)”的環(huán)境管理逐漸暴露出其弱點(diǎn)，在進(jìn)入 80 年代后，便產(chǎn)生了風(fēng)險(xiǎn)管理這一全新的環(huán)境政策。 國(guó)外研究 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是由風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)發(fā)展而來(lái)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)始于美國(guó) 20 世紀(jì) 70 年代末 80年代初，最初的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)主要用于單一化學(xué)污染物對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康影響的毒理研究 (Cairns eta1， 1978； Dickson eta1， 1979)。這一時(shí)期的研究一直到 20 世紀(jì) 90 年代初都沒(méi)有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)指南，直到 1992 年，美國(guó)國(guó)家環(huán)保局完成了全球第一個(gè)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)框架，在這個(gè)框架里面首次明確表述了生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則。其研究集中在： ① 發(fā)展更實(shí)用的污染物排放估計(jì)方法； ② 針對(duì)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)參差不齊的現(xiàn)狀，開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)簡(jiǎn)便的數(shù)據(jù)判斷方法； ③ 逐步發(fā)展亞急性效應(yīng)和慢性效應(yīng)在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用，對(duì)高殘留、高生物有效性物質(zhì)予以特別關(guān)注。隨著 20 多年的發(fā)展，評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)范圍、研究尺度等都有了很大發(fā)展。研究對(duì)象也從陸地生態(tài)系統(tǒng)擴(kuò)展到海洋生態(tài)系統(tǒng)。 我國(guó)學(xué)者對(duì)于生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究主要集中在 2 個(gè)方面：水環(huán)境化學(xué)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、區(qū)域和景觀(guān)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。劉文新和欒兆坤 (1999)、王勝?gòu)?qiáng)等 (2020)分別分析了樂(lè)安江和海河等區(qū)域沉積物中重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。王春梅等 (2020)建立了森林生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用因子權(quán)重法對(duì)東北地區(qū)森林資源生