（市政工程专业论文）模糊综合评价法在污水厂运行监管中的应用研究.pdf

摘要 摘要 随着社会的进步、人口的增加和经济的发展，我国的水资源日益紧缺，缺水 现象日益严重。通过建设城市污水处理厂并保证其正常运转，是治理和控制水污 染、保护水环境的有效途径。 我国污水处理的整体形势不容乐观，一方匾，污水处理厂的建设速度落后于 城市建设；另一方面，一部分已建成的污水处理厂没有充分发挥效益。政府没有 一个有效的监管手段对已建成的污水处理厂进行监管是导致其无法正常运转的 重要因素；将来要建设的污水处理厂同样会给政府的监管带来相当的困难，这就 需要我们尽快完善现有的监管体制，对城镇污水处理厂进行合理有效的监督管 理，以适应不断发展的社会的需要。 对污水处理厂进行模糊综合评价可以发现污水处理厂存在的问题，可以指导 水厂加强自身管理，并可以为政府提供水厂比较详细的资料，起到有效的监督作 用。 对各种管理模式的污水处理厂进行深入的调研，与水厂的管理人员和技术人 员进行了深入的讨论，分析研究了不同管理模式的污水处理厂运行管理的特点， 并参考国家关于污水处理的技术标准和规范，在这些工作的基础上，建立了污水 处理厂运行监管指标体系。 指标权重的确定有两种方法：经验加权和数学加权。结合两者的优缺点，本 文采用两者相结合的方法确定指标权重，数学加权采用常用的层次分析法。 对北京市的三个污水处理厂进行模糊综合评价，计算结果能充分的说明水厂 的运行状况，能发现水厂存在的主要问题。这说明了将模糊综合评价应用到污水 处理厂运行的监管中是很实用的。 为了扩展使用功能，方便管理大量复杂的数据，提高办公效率，设计开发了 监督管理数据库系统。主要功能包括资料的存储和修改、资料的查询、报表打印 等。 关键词污水处理厂；模糊综合评价；指标体系；权重；a c c e s s 数据库 北京工业大学工学硕：七学位论文 a b s t r a c t a l o n g 喇t hs o c i e t y sp r o g r e s s ，p o p u l a t i o n si n c r e a s i n g a n de c o n o m y s d e v e l o p m e n t , 0 1 1 1 c o u n t r y sw a t e ru s i n gi sf i g h t e rd a yb yd a y , t h ep h e n o m e n o no f w a t e rl a c k i n gi sm o r ea n dm o r es e r i o u s a n dw a t e rn 嚣o u n 瑚i sp o l l u t e dv e r ys e r i o u s c o n s t r u c tc i t y v t p si st h ee f f e c t i v ew a yt of a t h e ra n dc o n t r o lw a t e rp o l l u t i o na n d p r o t e c tw a t e re n v i r o n m e n t o u rc o u n t r y ss e w a g et r e a t m e n ts i t u a t i o ni sn o tv e r yg o o d t h ev e l o c i t yo fw r p c o n s t r u c t i o ni sl a gt ot h eu r b a nc o n s t r u c t i o na n d 盈0 i n ec o m p l e t e dw t p $ c a n n o tf u l l y d i s p l a yt h eb 乩e f i lt h es e w a g et r e a t m e n tp l a n tw i l lb ec o n s t r o c t c da l s ow i l l 啦 m a n yd i f f i c u l t i e sf o rg o v e r n m e n t ss u p e r v i s i n ga n dm a n a g i n g s ow em u s ts p e e d 叩 t h eo r g a n i z a t i o n a lr e f o r n kc a r r yo nt h er e a s o n a b l ea n de f f e c t i v es u r v e i l l a n c ea n d m a n a g e m e n t t os e w a g et r e a t m e n tp l a n t s ，t oa d a p tt h eu n c e a s i n g l yd e v e l o p i n gs o c i e t y s n e e d c a r r i e s0 1 1t h e 购s y n t h e t i c a la p p r a i s a lt ot h es e w a g et r e a t m e n tp l a n tc a n d i s c o v e rt h ee x i s t e n c eq u e s t i o n s ，m a yi n s t r u c ti t s e l ft os 慨g t h e nm a n a g e m e n t , a n d m a yp r o v i d ei t sq u i t ed e t a i l e dm a t e r i a lf o rt h eg o v e r n m e n t ，p l a y se f f e c t i v es u p e r v i s o r y r o l e c a r r i e d0 1 1t h et h o r o u g hi n v e s t i g a t i o na n ds t u d yt oe a c hk i n do f m a n a g e m e n t p a t t e r nw i t ，d i s c u s s e dw i t ht h ea d m i n i s t r a t i v ep e r s o n sa n dt h et e c h n i c a lp e r s o n s ， a n a l y s i s e dd i f f e r e n tm a n a g e m e n tp a t t e r nw t p 8m a n a g e m e n tc h a r a c t e r i s t i c ，a n d c o n s u l tt h es e w a g et r e a t m e n t st e c h n i c a ls t a n d a r da n dc r i t e r i o n , e s t a b l i s h e dt h ew t p m o v e n a e n ts u p e r v i s i n gi n d e xs y s t e mo nt h ef o u n d a t i o no f t h e s ew o r k s n ed e t e r m i n a t i o no f i n d e xw c i g h th a st w om e t h o d s ：e x p e r i e n c ea n d m a t h e m a t i c s t h et w om e t h o d sh a st h e r eo w ng o o da n db a dp o i n t s t h i sa r t i c l eu n i f i e s t h et w om e t h o d st o g e t h e r m a t h e m a t i c sl 黼t h el e v e la n a l 舛cm e t h o dc o m m o n l y u s e d c a r r i e so nt h ef u z z ys y n t h e t i c a la p p r a i s a lt ob 西i n g st h r e ew t p ，t h er e s u l tc a n f u l l ye x p l a i n e dw t p sm o v e m e n ts i t u a t i o n , c a nd i s c o v e rt h eg r i p sm a i nq u e s t i o n e x i s t e n t t h i si n d i c a t e dt h a ti tw i l lb ev e r yp r a c t i c a lt oa p p l yf u z z ys y n t h e t i c a l a p p r a i s a lt ow t p sm o v e m e n ts u p e r v i s i n g i no r d e rt oe x p a n dt h eu s ef u n c t i o n , f a c i l i t a t e sm a n a g i n gm a s s i v ec o m p l e xd a t a , c b h a n c et h eo f f i c ee f f i c i e n c y , d e s i g n e ds u r v e i l l a n c em a n a g e m e n td a t a b a s es y s t e m m a i nf u n c t i o ni n c l u d e sm a t e r i a lm e m o r ya n dr e v i s i o n , m a t e r i a li n q u i r y , r e p o r tf o r m p r i n t i n ga n d s oo i l k e y w o r d sw t p ；f u z z ys y n t h e t i c a la p p r a i s a l ；i n s e x ；i n d e xs y s t e m ；a c c e s sd a t a b a s e n 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的 学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：鱼：亟鱼：日期：型幽叁兰盟 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，e p , 学校有权 保留送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分 内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：型：丛鱼：导师签字： 雾盼 日期：丝1 2 鱼兰翌 第l 章绪论 1 1 课题研究背景 1 1 1 我国的水问题 第1 章绪论 水对人类的作用不言而喻。水是人类生存、生活和生产必不可少的自然资源， 水又是维持一切生命活动不可替代的物质，是生物赖以生存的环境资源【l 】。水量 丰富的地区生物的种类就丰富，生命力也很旺盛，水量短缺的荒漠地带，生物稀 少，生态脆弱，环境恶劣，在降水量最大的赤道热带雨林中植物达5 2 种k m ，而 降水量较少的寒温带仅有1 0 种l 锄2 ，在荒漠地区的种类更少【2 】。 水资源是指能够被人类开发利用并给人来带来福利、舒适或者价值的各种形 态的天然水体【1 】。虽然水是可再生资源，但在一定的时空范围内能供给人们使用 的水量总是有限的。全球已经有不少的国家供水用水日趋紧张脚，按一个国家人 均年供水不足l o o 时为缺水国家的标准，目前世界上有8 0 个国家( 约2 0 亿人口) 正面临淡水资源不足，到2 0 1 0 年还将要增加8 个国家。联合国发表的世晃水 资源综合评估报告预测结果表明，到2 0 2 5 年，全世界人口将增加到8 3 亿，生 活在水源紧张和经常缺水国家的人数，也将从1 9 9 0 年的3 亿增加到2 0 2 5 年的 3 0 亿，第三世界国家的城市面积也将大幅度增加，除非更有效地节水和有效地 利用淡水资源，控制对江河湖泊的污染，有效地利用净化后的水，否则，全世界 将有1 3 的人口遭受中高度到高度缺水的压力。 我国的水资源总量位居世界第六，但人均用量却不容乐观【4 】。我国水资源总 量2 8 万亿立方米，按照1 9 9 7 年人口统计p 】，人均水资源量为2 2 2 0 立方米，预 计到2 0 3 0 年人口增至1 6 亿时，人均水资源量将降到1 7 6 0 立方米。而我国用水 高峰将在2 0 3 0 年前后出现年，用水总量为7 0 0 0 亿一8 0 0 0 亿立方米年，人均综 合用水量为4 0 0 - 5 0 0 立方米。经分析，全国实际可能利用的水资源量为8 0 0 0 亿 - 9 5 0 0 亿立方米，需水量以接近可能利用水量的极限。若按人均水资源总量计算， 人均占有量只有2 3 5 0 立方米，约为世界人均水量的1 4 ，在世界上排名第1 2 1 位，已经被联合国列为全球1 3 个贫水国之一。又受到季风气候的影响，我国的 水资源时空分布不均匀且变化大，与我国人口、耕地分布极不协调。水资源这种 不均衡分布，常会使一些地区在某个时段形成洪、涝、旱灾害，严重地制约了国 民经济的健康发展。 随着社会的进步、人口的增加和经济的发展，我国的用水日益紧张，缺水现 象日益严重。长期以来，我国的社会经济发展一直受缺水困扰，尤其是北方干旱 北京工业大学工学硕士学位论文 半干旱地区【5 】。水资源已经成为国民经济发展的“瓶颈”，缺水量越来越多，缺 水地区迅速由点到面影响到全国，成为全国性的问题，而且这个问题还越来越突 出。 北京市可利用水资源包括地表水和地下水两大部分。目前地下水占全市供水 量2 3 左右，是国际上为数不多的以地下水作为城市主要供水水源的大都市。北 京市在水资源与水环境建设方面已取得一些成就，基本上满足了人民生活与经济 建设的需要。但须指出：当前北京市水资源紧缺形势仍很严峻。北京市年人均可 利用水资源占有量约为2 8 5 m 3 ( 另一提法是人均年占有水量不足4 0 0 m 3 ，是世界 年人均占有量的1 2 5 ，中国年人均占有量的l 6 ，因而被列为严重缺水城市。随 着首都经济发展，对水的需求量将日益增多。 据预测，根据北京城市总体规划，到2 0 1 0 年如遇桔水年北京将缺水1 2 亿n 1 3 左右，如遇连续干旱年则供需缺口更难弥合【6 】。 在水资源越来越短缺的情况下，有效地利用净化后的水就成为了一个关系到 国民经济发展的一个重要因素。污水处理和污水的再利用就是一个根本有效的途 径，而我国现在的污水处理行业状况却不是很乐观的。 1 1 2 我国的污水处理及污水处理厂运行监管现状 伴随着城市数量与规模的迅速增加与扩张，大量的生活污水没有得到有效的 处理，从而带来了严重的城市生活污水污染问题。如近1 0 年来，我国城市生活 污水排放量每年以5 的速度递增，2 0 0 1 年城市生活污水排放量2 2 1 亿吨，占全 国污水排放总量的5 3 2 。而到2 0 0 1 年底，全国城市污水处理厂4 5 2 座，排水 管道约1 5 8 万公里，城市污水处理率仅为3 6 5 ，其中生活污水二级处理率大 约只有百分之十几。大量的生活污水未经处理直接排入城市河道，导致约6 3 的城市河段受到中度或严重污染【7 1 。 因此，设更多的城市污水处理厂是治理和控制水污染、保护水环境的有效途 径。 另外，一部分已建成的污水处理厂没有充分发挥效益。截至2 0 0 5 年6 月底， 全国3 6 4 个建有污水处理厂的城市中，仍有3 8 个城市的污水处理厂运行负荷率 低于3 0 ( 包括1 7 个已建污水处理厂未投入运行的城市) 。其中，地级以上城 市1 7 个，包括2 个人口5 0 万以上的大城市。位于重点流域、区域“十五”规划 范围内的城市有6 个【8 】o 而正常运行的城镇污水处理厂的出水水质达标率也不令人乐观。以浙江省环 保局检测中心自2 0 0 3 年4 月起，对省内3 7 家污水处理厂共实施监测3 6 4 次的统 计结果看，以p h 、色度、s s 、c o d 。、b o d 。、n h 3 一n 、t p 、石油类8 项为评价指标， 第1 苹绪论 实施监测的3 7 家污水处理厂出水水质总体达标率( 以监测频次计) 为4 4 5 ； 以p h 、色度、s s 、c o d 。、b o o 。、n 心一n 、石油类7 项为评价指标，污水处理厂的 出水水质总体达标率为4 7 ；以p h 、s s 、c o d 。项为评价指标，污水处理厂出水 水质总体达标率为6 1 8 t 9 。 导致城市污水处理厂不能正常运行的原因有很多，主要有【1 0 儿】： l 、进水水质监控手段弱 我国绝大多数城市污水处理厂所接纳的废水成分复杂既含有一般的居民生 活污水，也有印染、化工、制革、电镀等行业的工业废水。由于目前我国污染源 的自动化监控发展缓慢，对于纳入管网工业废水的监控，仍以环境执法人员现场 检查为主，企业在没有将污水进行预处理的情况下就偷排进入污水收集管道，致 使污水处理厂进水水质难以满足水厂的设计要求，不但难以达到预期的处理效 果，严重时甚至可能造成处理系统崩溃。 2 、污水收集管网建设滞后 有很多地区都没有铺设污水收集管网，导致收集到的污水水量无法满足污水 处理厂的设计要求，从而使得水厂无法正常运行。根据2 0 0 4 年的调查，已建成 的5 3 2 座污水处理厂，年设计处理能力为1 4 5 6 亿吨，而实际处理量为9 5 9 亿 吨，仅为设计处理能力的6 5 。其中1 9 2 座污水处理厂因收集管网不配套难以 正常运行，占3 6 1 。 3 、运行处理费用不到位 大部分污水处理厂的运行主要是靠收来的污水处理费和政府的少量补贴来 保证的，大多城市的污水处理费都是在自来水费中搭车收取，并且处理费的定价 仍相对较低，而且许多工业用户及其它分散用户拒交污水处理费用，因此往往难 以保证城市污水处理厂正常运行，特别是对于一些实际运行没有达到设计规模的 城市污水处理厂。 4 、设备多样化带来的问题 近几年新建污水处理厂所用主要设备大多是进口设备，全国各地污水处理厂 里各国设备都有，并且同一种类设备型号繁多。如此多的规格型号、产地不一的 设备，为以后设备的检修、备品备件的购买、设备的替代带来了极大的困难，有 时一个小的备件由于国内没有，需从外国进，周转时间长，影响污水处理厂的正常 生产且价格昂贵。 5 、污泥无害化处理能力严重不足，存在污染隐患 污泥对于一个污水处理厂来说，是一种必然产物，而对污泥处理和处置的好 坏也是一个污水处理厂总体水平好坏的一个体现。污水处理厂污泥的最终处置始 终是困扰污水厂的一大难题。目前，只有少数几家污水厂的污泥处置是做的比较 好的，而大多数污水处理厂只是将污泥送往垃圾厂填埋或直接暴露在旷野中，造 北京工业大学工学硕七学位论文 成二次污染。污泥含有大量有机物，填埋在适宜的条件下可以发生消化反应产生 污泥气，一旦污泥气的压力释放不出去，或遇上火种随时都可能发生爆炸，造成人 员伤亡和财产损失。 6 、运行管理亟待规范 良好的运转管理机制是保障污水处理厂的高效运行出水水质稳定的必要因 素。我国城市污水厂总体上自动控制化管理程度不高，也存在运转管理欠佳现象。 如何规范污水处理厂的运行管理，使污水处理厂的运转优化，在保证出水水质的 条件下减少运行费用，提高能源利用率，也是我国城市污水处理厂管理工作的一 个重要课题。 7 、监控体制不健全 伴随着城市的不断增加和现代化，污水的产量也随之不断增加，现有的污水 处理厂已经不能满足污永处理的需要，因此还要不断建设大批的污水处理厂。而 随着中国加入w t o ，外资和国外先进的技术和管理经验不断的流入国内，使得污 水处理厂的企业性质发生了较大的变化，原来的污水处理厂是由国家直接管理的 国企，而现在出现了更多形式的上的污水处理厂，如b o t 、t o t 、合资、私营等。 每种形式的污水处理厂在管理上都是不太一样的，这就为政府对城镇污水处理厂 进行监管带来了更多的困难【1 2 1 。 在现行体制中，城市污水处理厂一般由政府的市政管理部门管理，这种政策 性的直属管理，常重计划、经费和报表管理，而轻监督和检测。实际污水处理厂 同其它的工矿企业一样具备企业特征，出水水质和水量即为该企业产品的质量和 数量，由于在政府对污水处理厂的管理过程中，没有设置完善的监控体制，因此 就难以对污水处理厂的运营进行有效控制和管理。 总之，我国污水处理的整体形势不容乐观，不但污水处理厂的建设速度落后 于城市建设，而且已建成的部分污水处理厂不能充分发挥效益，将来要建设的污 水处理厂也同样给政府的监管带来相当的困难，这就要求我们不得不对城镇污水 处理厂进行更加合理有效的监督管理，以适应不断发展的社会的需要。 1 1 3 国外污水处理厂运行监管现状 随着人口的增长和经济的发展，水作为战略资源的重要性日益突出。如何解 决水的供需矛盾，以最经济的成本、最高效的运行方式，是各国政府长期探索的 课题。美国、法国和英国根据各自的政治、经济、法制、社会发展与历史背景， 形成了各有特色的水务管理体系。 ( 1 ) 美国 美国污水处理行业的发展与供水有所不同。从一开始。污水处理设施就与街 第1 章绪论 道、排水管网一起由地方政府负责建设，因而大部分是公有的。真正意义上的污 水处理厂始建于1 9 世纪8 0 年代中期，在1 9 5 6 年至1 9 6 6 年期间，国会日益关注水质 恶化，通过了4 部法律以加强联邦在水污染控制中的作用，其中包括1 9 5 6 年的水 污染法( 修正案) 、1 9 6 1 年的联邦水污染法( 修正案) 。这些动议注重给 与市政更多的资金用于修建污水处理工程【l p l 7 1 。在2 0 世纪的7 0 年代联邦政府投 入大量资金用于建设污水处理厂，该时期是新厂建设和旧厂改、扩建的高峰期。 现今美国共有1 6 0 2 4 个污水处理厂，服务人口为1 9 亿，约占美国总人口的7 3 。美 国制订了一系列法规和标准，其中具有划时代意义的是1 9 7 6 年通过的安全饮用 水法( t h es a f ed r i n k i n gw a t e ra c t ) 及其1 9 9 4 、1 9 9 6 年的修正案和1 9 7 2 年通 过的洁净水法案( t h ec l e a n - w a t e ra c t ) 。 洁净水法案要求所有污水处理厂必须进行二级生物处理，一些地方甚至 要求污水处理后排放的水体需满足游泳和渔业养殖要求，因此需要最大程度地去 除氮、磷等营养物质。尽管联邦法规没有强制要求，但许多州都要求污水必须再 生回用，所以还需在二级处理后加深度处理f l 叼。 ( 2 ) 法国 历史上，法国曾经实行以用户为基础( 即以区域为主) 的水资源管理。二战 后至1 9 6 9 年这一时期，法国由一个农业国迅速向工业国转变，快速的工业发展和 城市化进程，造成了水需求的迅速增长和水污染的急剧恶化。针对这种状况，怯 国于1 9 6 4 年颁布了修订的水法，对水资源管理体制进行改革。其主要内容：一是 从法律上强化了全社会对水污染的治理，确定了治污的时间目标；二是建立以流 域为基础的解决水问题的机制；三是建立流域委员会和流域管理局，作为流域综 合治理的主要融资机构，在环境保护的前提下，实现流域水资源的高效开发利用。 法国法律规定供水和污水处理是地方政府的责任。法国流域水管局一般不拥 有地产、水利资产和水权，它们均归市镇。对于大的市镇，如巴黎，水务( 供水、 污水处理等) 的经营和管理是在一个市镇范围内进行；对于小的市镇，只有几百 户人家，往往几个相邻的市镇联合进行水务的经营和管理【1 9 j o 。 法国选择了通过私人公司在水业设施经营层面的引入，来提高运营和管理水 平的市场化模式，保留了产权层面的最终公有。通过特许经营合同和租赁管理 合同，实现了政府与企业责任的合理分摊。特许经营合同结束后，自然过渡到了 租赁管理合同形式。以流域监管为核心建立了相对完善的水业管理体系。法国 模式的特点是强化了准入监管，通过经营权的初始竞争控制成本；同时实现了水 资源和水业设施的政府控制权。为强化准入监管，目前合同期限有进一步缩短的 趋势。由于资产属于政府，企业投资责任小，担负的风险也小。政府监管成本也 会较低，但另一方面政府的投资责任相对较大。法国水业模式之所以运营高效的 另一个重要基础是其产业化水平，法国水业经营市场是由几大水业集团在竞争中 北京工业大学工学硕士学位论文 分享，从而保障了竞争的层次和质量1 2 。 ( 3 ) 英国 英国( 不包括苏格兰) 是完全私有化的水务模式，也是水务监管体制最为科 学和完善的国家。英国水务改革虽有提高效率的动机，但其根本动机是经济体制 的变革。为了保障私有化，英国在全面推进私有化改革之前，花费了十多年的时 间来建立法律和制度的保障，包括有关的立法、独立监管机构的建立、公众参与 体系的完善等，这些是英国私有化模式得以有效实施的前提。英国模式的监管权 限属于中央。建立了全国统一的独立监管体系，成为私有体制下重要的监管特征。 这种模式由于市场准入竞争相对缺乏，政府强化了对成本的控制和管理，建立了 成本绩效平台这一有效的成本管理体系，以及激励性水价管理体系。英国水务模 式对国际水务的贡献，不仅是产权的私有化改革，更重要的是其因为私有化背景 而强化和完善了的过程监管体系 2 2 1 。 1 1 4 模糊综合评价法的应用 模糊综合评价在很多领域得到了广泛的应用，比如在环境保护行业中的应 用、企业监督及产品开发中的应用、学校教学管理中的应用、建筑业中的应用、 旅游业中的应用和医药行业中的应用等等。 由于水质评价中包含一些模糊、不明确的方面，因此模糊数学在水质综合评 价中得到广泛应用【2 3 】。地下水水质分类标准、污染程度大小等都在客观上存在着 模糊性，造成了对其研究的不便。因此，只有用模糊理论将模糊集合转变为经典 集合，才能从思维和实践上走出困境，其理论是可行的【硎。 食品卫生监督本身既是一种带有强制性的管理工作，又包含了行政、司法的 双重性。既然是管理，就迫切需要科学化和定量化。目前用于食品卫生监督质量 评价的方法很多，有定性的，也有定量的。将模糊综合评价法用到食品卫生质量监 督评价中，具有信息利用率高，评价结果可靠的优点，为更客观地进行综合评价提 供了新的方法和思路【2 ”。新产品开发是关系到企业生存和发展的关键问题，而新 产品开发项目的选择更是重中之重。在新产品的开发初期，项目未来前景往往很 模糊，虽然一些企业或公司前期作了大量的技术与市场的调查工作，但是由于新 产品开发涉及到的问题很多，如技术的可靠性、市场前景、制造成本以及环保等 诸多问题，调查和收集的数据很多，很多模糊不清混杂在一起，致使投资者很困惑 举棋不定。基于模糊理论新产品开发项目选择综合评价模型，通过实际评价获得 了满意的效果 2 6 1 。 计算机教学课件目前在各级各类学校的教学中得到很广泛的应用，特别是 以加强学生技能为主的职业院校。优秀的课件能充分利用多媒体技术让学生在 第l 章绪论 学习的过程中获得视、听等多方面的外部刺激，充分调动学生的积极性，激发学 生的学习兴趣，对提高教学效果有重要作用。在对课件进行评价时要考虑的因素 很多。而其中一些因素的影响又往往是由人们主观判断确定的，因此就采用模 糊综合评价法对教学课件进行综合评价 2 7 1 。随着现代社会经济和科技的迅猛发展， 社会对人才提出了越来越高的要求，在我国教育改革中也更加注重学生综合素质 的培养。学生的综合素质受多种因素的影响，其中一些影响因素往往具有不确定 性和模糊性，采用传统评价方法很难对其进行正确评价。模糊综合评价法能较好 的处理多因素、模糊性以及主观判断等问题，根据学生综合素质评价的特点，运用 模糊数学和模糊统计的方法建立学生综合素质的模糊综合评价模型，可以获得很 好的评价效果l 驯。 建筑工程项目由于投资大、参与主体多、组织关系复杂，在实施的过程中不 确定因素很多，所以其施工过程中事故出现的几率很大。要保证项目能按预期的 目标安全可靠地运行，使参与各方获得各自的预期回报，对施工阶段的事故分 析显得非常重要。利用模糊综合评价方法对建筑工程施工安全事故评价进行了研 究，可以给各级安全生产监管部门、生产经营单位和安全工作者今后组织安全检 查时提供一个参考意见，使安全检查工作在安全监管工作中真正起到促进作用 2 9 1 。在房地产风险投资分析中，人们一般通过划分及确定等级、打分的方法来判 断各固有风险影响要素的风险程度。但对房地产开发这样投资大、周期长、风险 因素多的项目进行风险评估的实践中，大多数的风险因素是不确定的、模糊的， 用经典数学难以计算，而运用模糊数学的知识，可以用数学的语言去准确地描 述风险因素对系统的影响程度，建立数学评价模型，得出其精确解h o 】。 因为旅游资源具有明显的社会性，无论是其个体品质高低、资源问组织状况 优劣，还是开发利用条件的好坏，几乎都无法进行严格判别，带有显著的不确定性 或模糊性，因而纯粹的定量是不可能的。而对这种模糊性现象的认识与评价仅仅 使用传统的定性描述方法又存在较大的局限性。因而，运用模糊数学原理，对旅游 资源进行模糊综合评价能够较好地解决上述矛盾【3 ”。 合理用药是指以当代的系统的医学和药学以及相关学科知识，指导社会人 群的用药。对于一个医院而言，药物的使用水平则是全院经济、文化与科技水平 的反映，保障用药安全、有效、及时、简便、经济是现代医院发展趋势。依据合 理用药调研的国际指标，用模糊综合评价医院合理用药状况的方法，介以了解 现状，不断提高医院的合理用药水平p 2 j 。 经过翻阅大量的文献资料，了解到模糊综合评价法在很多的领域得到应用， 但是在污水处理厂运行监管中的应用还是没有人做过的。 北京工业大学工学硕士学位论文 1 2 对污水处理厂进行综合评价的目的与意义 l 。2 1 对污水处理厂进行综合评价的目的 在我国，当前仍有相当数量的污水处理厂的运行管理以单体设备管理为主， 虽然有相关技术人员把关，保证单体设备的运行正常，但是在总体上的系统管理 还不够，管理人员对整个运行的状况不是了如指掌。如果有水质水量突变等突发 情况发生时，不易迅速做出调整。英美等国曾对数十座城市污水处理厂进行调查， 发现6 0 以上的处理厂由于前处理过程存在的问题而严重影响了后续处理过程 的运转。究其原因，主要是运行人员认为只要设备正常运转，池内不积砂、积泥， 污泥没有膨胀，处理就算正常，而没有有效地进行工艺控制，也没有评价处理单 元的运转效果，导致前处理单元发生的问题对后续处理单元产生了影响i 3 4 l 。 城市污水处理厂同其他的企业一样，污水处理构筑物和处理设备与企业的生 产设备一样需要经常维护和管理。由于政府部门在污水处理厂的管理过程中，缺 乏对污水处理厂处理构筑物和处理设备运行情况，进行专业性的检查，就难以对 污水处理厂的运营进行有效控制和管理，所以，建立针对污水处理厂的监管体系， 并进行综合评价，对污水处理厂的运行、管理、设备、设施等方面进行监管是十 分必要的 3 5 3 e 1 。 1 2 2 对污水处理厂进行综合评价的意义 城市污水处理厂的正常运营是城市污水处理工程发挥环境效益的基础，加强 污水处理厂监控管理，规范其运营机制，才能促使污水处理厂的运营管理达到经 济效益和环境效益协调统一的良性循环。 对城市污水处理厂处理建立适宜的监管模式，有利于运营管理落实到位，主 体明确、责任认定清楚，可以保证处理设施运转效果；资金投入适度，并合理分 配，做到设施利用率高，避免浪费；加强监管，保证城市污水厂的正常运行，不 仅关系到公共财政资金投入的效益，而且直接影响到城镇的生态环境，关系到广 大人民群众的切身利益，关系到社会经济的可持续发展【3 7 州。 综合评价作为政府对污水处理厂进行监管的一种手段，政府可以将对污水处 理厂进行综合评价的这一过程，委托行业协会或者咨询公司等组织来进行，然后 将评价结果反馈给政府，政府就可以了解各个污水处理厂的情况，从而可以指导 政府对水厂进行更有效的监管，更可以指导水厂本身有针对性地进行自我调整和 改进，将水厂运行的更正常。因此对污水处理厂进行综合评价是政府对污水处理 厂进行监管的一种实用的手段【3 9 , 4 0 l 。 第1 荦绪论 总的来说对污水处理厂进行综合评价具有以下几点意义： 1 、转变政府职能，建立新型政企关系 随着经济政治体制改革的不断深化，政府的主要职能是履行宏观调控职能， 对企业实行间接管理，不再干预企业的具体经营管理。而政府承担着国有资产所 有者代表和社会管理者的双重职能，既要关系资本安全和资本收益，又要发挥有 效的宏观调控作用，这就要求在政府和企业之间建立起一中新型的政企关系。对 污水处理厂实施综合评价，为建立这种新型关系提供了一种现实的选择，它可以 直观的发现污水处理厂运行管理中的薄弱环节，为宏观决策提供服务。 2 、及时发现问题，推动经营观念转变 几十年的国有经济发展实践说明，依靠大量投资和物耗进行盲目扩张的传统 企业经营观念和发展战略，已越来越不适应激烈的全球化市场竞争的要求。越来 越多的外国环保企业进驻国内，对国内的环保行业带来了巨大的冲击。通过综合 评价，对企业的技术水平、设备管理、产品质量等因素进行综合对比，将使多数 企业按照市场经济要求转变经营观念和发展战略将发挥积极的促进作用。 3 、增强形象意识，提高企业竞争实力 对企业实施综合评价，并提供和发布评价结果，将企业的真实情况提交有关 方面参考或公诸于众，这一方面可以强化对企业的外部监督和社会监督，另一方 面也使企业更加注重改善其市场形象，有助于提高其市场竞争实力。 4 、引导经营行为，实现协调发展 综合评价可以全面系统得剖析企业目前经营和长远发展的诸多方面因素，能 够全方位的判断企业的真实情况。因此企业可以透过评价指标及其结果分析自身 的优点，找出弱点和存在的差距，发扬成绩、克服缺点；企业可以根据评价结果 对经营管理者和职工实施奖惩，引导经营管理者采取有效措施弥补差距，促使企 业快速、健康发展。 5 、促进内部沟通、提供决策信息 综合评价的结果往往是和经营者的利益直接挂钩的，因此可以通过业绩评价 指标体系的设计来贯彻其战略意图，引导经营者的行为，促进各方目标的一致。 综合评价体系的设计无疑是在企业战略目标和各层次经营者的具体经营行为之 间架起了桥梁，使战略思想得以具体化。 6 、调动经营者的积极性，完善激励约束机制 将综合评价结果和个人利益相结合是业绩评价制度的一部分，并且这种结合 不仅仅表现为物质利益，更为重要的是它影响到经营着的人力资本价值，因而有 效的综合评价制度可以从个人利益角度来调动经营者的积极性。 北京工业大学工学硕士学位论文 1 3 论文研究的主要内容 在水务局的研究课题城镇污水处理厂运行监管模式研究的背景下，做了 更进一步的研究，将模糊综合评价法应用到污水处理厂运行监管中。 论文的研究内容主要包括： l 、我国现存的污水处理厂，很大一部分都无法正常高效的运转，很大程度 是由于政府没有一种完善的监管手段。通过对全国各种管理模式的污水处理厂进 行深入调研，分析研究各种不同管理模式的污水处理厂的管理特点，寻找一种有 效的手段对污水处理厂运行迸行监管。 2 、常用的综合评价方法有五种：数据包络分析法、人工神经网络评价法、 灰色综合评价法、层次分析法、模糊综合评价法。分析和比较它们的优缺点，结 合污水处理厂运行监管的特点，选择一种最合适的综合评价方法。 3 、综合评价方法的使用需要一套指标体系来支撑。这套指标体系要全面， 能包含水厂的各个方面，但并非越多越好，指标体系要层次分明，简明扼要；精 炼的指标可减少评价的时间和成本，使评价活动易于开展；每个指标要内涵清晰、 相对独立；同一层次的各指标问应尽力不相重叠，相互问不存在因果关系。 4 、采用模糊综合评价法进行实例计算，就必须解决指标体系中各个指标的 权重分配的问题，经过分析，多层次分析法推算的权重分配较大幅度地减少人为 主观因素，c r 的值可以显示出人们主观判断和客观实际的偏差，该法是确定权 重分配较为合适的方法：而专家经验法由专家直接评估，简单易行，这样所确定 的权数能正确反映各指标的重要程度，保证评价结果的准确性；因此采用层次分 析法和专家经验法结合得方法来分配指标权重。 5 、对北京市的三个不同管理模式的污水处理厂进行模糊综合评价，分析模 糊综合评价法计算得出的结果，分析模糊综合评价法用在污水处理厂运行监管中 的优缺点，验证该方法在污水处理厂运行监管中运用的可行性及实用性。 6 、基于a c c e s s 数据库环境，利用面向对象的程序设计语言v i s a ，开发一套 针对城镇污水处理厂运行监管的信息管理系统。主要功能包括资料的存储和修 改、资料的查询、报表打印等。 第2 章模糊综合评价方法 第2 章模糊综合评价方法 2 1 综合评价方法 2 1 1 综合评价 评价是人类社会中一项经常性的、极为重要的认识活动。在我们的日常生活 中经常遇到这样的判断问题：哪个学生的素质高? 哪个高等院校的声望高? 在经 济管理中也经常遇到这样的判断问题：哪个企业的绩效好? 哪个地区发展的状况 好? 哪个污水处理厂运转状况好? 这些问题都需要采用评价来解决【4 1 2 】。 现实社会生活中，对一个事物的评价常常要涉及多个因素或者多个指标，评 价是在多因素相互作用下的一种综合判断。比如要判断哪个高校的声望高，就得 从若干个高校的在校学生规模、教学质量、科研成果、校址的地理位置等方面进 行综合比较；要判断哪个企业的绩效好，就得从若干个企业的财务管理、营销管 理、生产管理、人力资源管理、研究与开发能力等多方面进行综合比较，等等。 可以这样说，几乎任何综合性活动都可以进行综合评价。随着人们的活动领域的 不断扩大，所面临的评价对象日趋复杂，人们不能只考虑被评价对象的某一方面， 必须全面的从整体的角度考虑问题。 由于影响评价事物的因素往往是众多而复杂的，如果仅从单一指标上对被评 价事物进行评价是不尽合理的，因此往往需要将反应评价事物的多项指标的信息 加以汇集，得到一个综合指标，以此来从整体上反应被评价事物的整体情况。这 就是多指标综合评价方法。多指标综合评价方法是对多指标进行综合的一系列有 效方法的总称。它具备以下特点：它的评价包含了若干个指标，这多个评价指标 分别说明被评价事物的不同的方面；评价方法最终要对被评价事物做出一个整体 性的评判，用一个总指标来说明被评价事物的一般水平。随着所需考虑的因素越 来越多，规模越来越大，对评价工作本身的要求也越来越高，要求克服主观性和 片面性，体现出科学性和规范性。而且，当前的评价工作不但要考虑结构化、定 量化的因素，而且要考虑大量的非结构化、半结构化、模糊化、灰色性的因素。 评价是为了决策，而决策需要评价。从某种意义上讲，没有评价就没有决策。 评价过程是一种认知过程，也是一种决策过程。综合评价是科学决策的前提，是 科学决策中的一项基础工作。可以看到，综合评价这种定量分析技术已经得到广 泛的认同，它为人们正确认识事物、科学决策提供了有效的手段。 综合评价问题是多因素决策过程中所遇到的一个带有普遍意义的问题。具体 北京工业大学工学硕士学位论文 的说，所谓综合评价即对评价对象的全体，根据所给的条件，采用一定的方法， 给每个评价的对象赋予一个评价值，再据此择优或者排序。综合评价的目的，通 常是希望能对若干对象，按一定意义进行排序，从中挑出最优或者最劣的对象。 对于每一个评价对象，通过综合评价和比较，可以找到自身的差距，也便于及时 采取措施，进行改进。 一般的说，构成综合评价问题的要素有以下几个方面【4 3 州。 l 、评价目的：必须首先明确评价的目的，这是评价工作的根本性知道方针。 对某一事物开展综合评价，首先要明确为什么要综合评价，评价事物的哪一方面， 评价的精确度要求如何，等等。 2 、被评价对象：评价的对象通常是同类事物( 横向) 或同一事物在不同时 期的表现( 纵向) 。同一类评价对象的个数要大于1 ，否则就没有判断和评价的 必要了。这一步的实质是要明确对象系统。评价对象系统的特点直接决定着评价 内容、方式以及方法。 3 、评价者：评价者可以是某个人( 专家) 或者某团体( 专家小组) 。评价目 的德确定、被评价对象的确定、评价指标的建立、权重系数的确定、评价模型的 选择都与评价者有关。因此，评价者在评价过程中的作用是不可轻视的。 4 、评价指标：所谓指标是指根据研究的对象和目的，能够确定的反应研究 对象某一方面情况的特征依据。每一个评价指标都是从不同侧面刻画对象所具有 的某种特征。所谓指标体系是指由一系列相互联系的指标所构成的整体。它能够 根据研究的对象和目的，综合反映出对象各个方面的情况。指标体系不仅收到评 价客体与评价目标的极度制约，而且收到评价主体价值观念的影响。 5 、权重系数：相对于某种评价目标来说，评价指标之间的相对重要性是不 同的。评价指标之间的这种相对重要性的大小，可用权重系数来刻画。指标的权 重系数，简称权重，是指标对总目标的贡献程度。很显然，当被评价对象及评价 指标都确定是，综合评价的结果就依赖于权重系数。即权重系数确定的合理与否， 关系到综合评价结果的可信程度。因此，对权重系数的确定应特别谨慎。 6 、综合评价模型：所谓多指标综合评价，就是指通过一定的数学模型将多 个评价指标值“合成”为一个整体性的综合评价值。可用于“合成”的数学方法 较多。问题在于我们如何根据评价目的及被评价对象的特点来选择较为合适的合 成方法。 7 、评价结果：输出评价结果并解释其含义，依据评价结果进行决策。应该 注意的是，应正确认识综合评价方法，公正看待评价结果。综合评价结果只具有 相对意义，即只能用于性质相同的对象之闻的比较和排序。 任何一种综合评价方法，都要依据一定的权数对各单项指标评判结果进行综 合，权数比例的改变会变更综合评价的结果。另外，非数量性评判因