【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。在評價工程老化程度（可靠性）時，為了通過綜合評價得出合理的結(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。也就是說人們往往要用簡單的數(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，在客觀上很難精確測量，故測量的數(shù)據(jù)往往不精確，因而計算的結(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：語言、系統(tǒng)工程、信息處理及自動控制、模式（圖像）識別、故障診斷、邏輯、決策、人工智能、以及生物、工程、醫(yī)學(xué)、社會、心理、網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)等領(lǐng)域。 (1) 能定量的處理影響分析和設(shè)計的種種模糊因素，使分析的結(jié)果和設(shè)計的方案 17 更符合客觀實際，更為優(yōu)化合理； (2) 能充分考慮事物的中間 過渡性質(zhì)，浮動地選取閾值，從而能夠給出一系列不同水平下的分析結(jié)果和設(shè)計方案，為人們提供廣泛的選擇余地。但是實際上并非如此，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，即認(rèn)為判斷矩陣具有滿足的一 致性，否則就需要舍去或調(diào)整判斷矩陣，并使之具有滿意的一致性。 為了度量不同階段矩陣是否具有滿意的一致性，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， 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意的一致性時， max? 稍大于 n，其余特征根均接近于零。 只有判斷矩陣滿足判斷一致性時，所求得的重要性矢量 W 的估計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，保持思維一致性是非常重要的。 步驟概括如下： (1) 計算判斷矩陣行元素的成 績 Mi； (2) 計算 iM 的 n 次方根 iW ；(3) 對向量12 TinW W W W??? ?????歸一化 。層次分析法的計算問題是 判斷 矩陣的最大特征根 max? 和特征向量 W。表 1 說明了相對重要性的比例標(biāo)度。 相對重要性的比例標(biāo)度和判斷矩陣 工程技術(shù)領(lǐng)域，有些問題是可以量化的，而有些問題與社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的某些決策問題一樣，是難于對系統(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 在我們的研究對象中，無論決策者所追求的是“滿意的決策”，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，這是因為它有豐富的數(shù)學(xué)原理為準(zhǔn)確性提供了可信的基礎(chǔ)。 (3) 簡便性 由于世界的千變?nèi)f化，社會的迅速發(fā)展，這使得從事實際工作的決策者們對決策方法的簡便性有很高要求。 AHP 方法在對事物進(jìn)行決策分析時，能對定性問題定量化進(jìn)行綜合分析處理，并能得到明確的定量化結(jié)論，以優(yōu)劣排序的形式表現(xiàn)出來。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)中的每個子系統(tǒng)乃至每個子元素都是與系統(tǒng)內(nèi)其他部分相互關(guān)聯(lián)、彼此影響的。之后于 1988 年 9 月在我國召開了第一屆國際 AHP 研討會，更多的中國學(xué)者開始了對這門新的決策科學(xué)的研究，無論在 AHP理論研究或是實際應(yīng)用中，都取得了很好的成果。通過層次的遞階關(guān)系可以繼續(xù)這個過程，直到各個供決策的方案或措施對最高目標(biāo)的總排序計算出來為止。遞階層次結(jié)構(gòu)的決策問題，最后可歸結(jié)為最低層 (供選擇的方案、措施等 )相對于最高層 (系統(tǒng)目標(biāo) )的相對重要 性的權(quán)值或相對優(yōu)劣次序的總排序問題 。 層次分析法的核心之一是把復(fù)雜的決策問題層次化。它以其深刻的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，合理的決策手段，簡單的應(yīng)用方式引起了世界各國學(xué)者及決策者們的極大關(guān)注與重視。作為一個客觀存在的環(huán)境系統(tǒng)，確切地說，是一個未確知性的灰色 —— 模糊 —— 隨機(jī)系統(tǒng)。 需要注意的是，雖然問題表述、分析和風(fēng)險表征這三個過程是依次進(jìn)行的，但生態(tài)風(fēng)險評價通常是一個反復(fù)的過程。 (2) 風(fēng)險分析 風(fēng)險分析包括兩個方主要方面：暴露和效應(yīng)及其相互關(guān)系。 2 材料和 方法 生態(tài)風(fēng)險評價的基本模型 生態(tài)風(fēng)險評價首先需要了解所要評價的環(huán)境特征及污染源情況，判斷是否需要進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險評價 ， 評價結(jié)果為風(fēng)險管理提供科學(xué)依據(jù)。 隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人類活動的影響， 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)解放以來的旱災(zāi)統(tǒng)計，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數(shù) ～ ，南部日照時數(shù) ～ 小時。有“南北一山隔，干濕兩重天 ”的說法。 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，本項研究通過查清本區(qū)的生態(tài)風(fēng)險現(xiàn)狀，掌握水環(huán)境風(fēng)險評價的規(guī)律，以尋找科學(xué)、合理、可持續(xù)開發(fā)利用和保護(hù)水環(huán)境的有效途徑，對全市 水生態(tài)環(huán)境問題及生態(tài)旅游的可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義，對西部大開發(fā)和建設(shè)長江上游生態(tài)屏障也具有重要的現(xiàn)實意義。如前兩年在雅安市發(fā)生了幾次嚴(yán)重的泥石流，給人民的生命和財產(chǎn)帶來了巨大的損失。 國內(nèi)的生態(tài)風(fēng)險評價由于缺乏長期連續(xù)的野外觀測數(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，建立評價指標(biāo)體系，然后進(jìn)行區(qū)域生態(tài)風(fēng)險的分級與空間差異分析。而區(qū)域和景觀生態(tài)風(fēng)險評價研究才剛剛起步，當(dāng)前景觀生態(tài)風(fēng)險研究著重從景觀結(jié)構(gòu)和生態(tài)風(fēng)險空間范圍上進(jìn)行分析展開，主要應(yīng)用景觀生態(tài)學(xué)方法，構(gòu)建景觀損失指數(shù)和綜合風(fēng)險指數(shù)，通過對生態(tài)風(fēng)險指數(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)險空間分布特征 (曾輝和劉國軍， 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)。對水環(huán)境化學(xué)生態(tài)風(fēng)險評價的研究主要集中在有毒有機(jī)化合物、重金屬以及營養(yǎng)鹽富集等的生態(tài)效應(yīng)，這一類研究已經(jīng)較為成熟，在國內(nèi)開展的較多，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)律和對生態(tài)的潛在風(fēng)險。 綜上所述，由于有大量的野外觀測數(shù)據(jù)，包括種群、生態(tài)系統(tǒng)等多方面的長期數(shù)據(jù)，因此在進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險評價研究時，往往側(cè)重利用觀測數(shù)據(jù)從某一種或幾種生物個體和種群的變化來反映生態(tài)系統(tǒng)的功能變化和生態(tài)風(fēng)險。由單一化學(xué)污染物、單一受體發(fā)展到多風(fēng)險源、多風(fēng)險評價終點，風(fēng)險源范圍也進(jìn)一步擴(kuò)大，除了化學(xué)污染、生態(tài)事件外，開始考慮人類活動的影響 (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)險評價研究集中在對化學(xué)污染物和重金屬對土壤的影響上，澳大利亞國家環(huán)境保護(hù)委員會于 1999 年也建立了一套比較完善的土壤生態(tài)風(fēng)險評價指南，其 B5 部分是生態(tài)風(fēng)險評價指南專題。 1998 年 USEPA 在 1992 年生態(tài)風(fēng)險評價框架 的基礎(chǔ)上發(fā)布了《生態(tài)風(fēng)險評價指南》，提出生態(tài)風(fēng)險評價“三步法”， 即問題形成、分析和風(fēng)險表征，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)險評價的工具和方法在一些研究中開始出現(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)險管理觀念著重權(quán)衡風(fēng) 3 險級別與減少風(fēng)險的成本，著重解決風(fēng)險級別與一般社會所能接受的風(fēng)險之間的關(guān)系。我國 生態(tài)風(fēng)險評價起步較晚，理論技術(shù)研究薄弱， 很多學(xué)者的研究主要集中在 兩 個方面：水環(huán)境化學(xué)生態(tài)風(fēng)險評價、區(qū)域和景觀生態(tài)風(fēng)險評價 [3]。 保護(hù)生 態(tài) 環(huán)境， 首先必須明確生態(tài)風(fēng)險的程度和大小，就是對生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行評價，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 我國是一個生態(tài)比較脆弱，資源相對短缺，環(huán)境壓力突出的國家。 關(guān)鍵詞： 雅安 ；生態(tài)風(fēng)險評價；層次分析法；模糊綜合評價； MATLAB； GIS Ya’an Ecological Risk Assessment for Water Environment College of Information amp。評判過程 利 用 MATLAB工具進(jìn)行編程， 避免了繁雜的 人工 計算 ， 而 快速、準(zhǔn)確的得到各個區(qū)縣的風(fēng)險等級 。本文應(yīng)用生態(tài)風(fēng)險評價的 基本原理 和 方法 ，針對雅安水環(huán)境的具體情況， 構(gòu)建 了該區(qū) 生態(tài)風(fēng)險 的評價 模型，并 利 用層次分析法和模糊綜合評判兩種方法 分別 對模型進(jìn)行 計算。 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，社會與環(huán)境的矛盾日趨尖銳的形勢下，可持續(xù)發(fā)展已成為了人類共同的追求，生態(tài)環(huán)境的保護(hù)也越來越深入人心。 國外的風(fēng)險評價工作起步較早，研究大多按照美國 1998 版《生態(tài)風(fēng)險評價指南》展開，很多學(xué)者逐漸把研究尺度擴(kuò)展到了區(qū)域、景觀和流域尺度等。這種“零風(fēng)險”的環(huán)境管理逐漸暴露出其弱點，在進(jìn)入 80 年代后，便產(chǎn)生了風(fēng)險管理這一全新的環(huán)境政策。 國外研究 生態(tài)風(fēng)險評價是由風(fēng)險評價發(fā)展而來，風(fēng)險評價始于美國 20 世紀(jì) 70 年代末 80年代初，最初的風(fēng)險評價主要用于單一化學(xué)污染物對環(huán)境和人類健康影響的毒理研究 (Cairns eta1， 1978； Dickson eta1， 1979)。這一時期的研究一直到 20 世紀(jì) 90 年代初都沒有統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)和評價指南，直到 1992 年，美國國家環(huán)保局完成了全球第一個生態(tài)風(fēng)險評價框架，在這個框架里面首次明確表述了生態(tài)風(fēng)險評價的準(zhǔn)則。其研究集中在： ① 發(fā)展更實用的污染物排放估計方法； ② 針對評價數(shù)據(jù)參差不齊的現(xiàn)狀，開發(fā)專業(yè)簡便的數(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)險評價中的應(yīng)用，對高殘留、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，評價內(nèi)容、評價范圍、研究尺度等都有了很大發(fā)展。研究對象也從陸地生態(tài)系統(tǒng)擴(kuò)展到海洋生態(tài)系統(tǒng)。 我國學(xué)者對于生態(tài)風(fēng)險評價的研究主要集中在 2 個方面：水環(huán)境化學(xué)生態(tài)風(fēng)險評價、區(qū)域和景觀生態(tài)風(fēng)險評價。劉文新和欒兆坤 (1999)、王勝強(qiáng)等 (2020)分別分析了樂安江和海河等區(qū)域沉積物中重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險。王春梅等 (2020)建立了森林生態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)體系，運用因子權(quán)重法對東北地區(qū)森林資源生