毕业设计论文—山东省内主要城市空气质量评价及分析

1、滨州学院 毕业设计（论文） 题 目山东省内主要城市空气质量 评价及分析 系 （院） 数学与信息科学系 专 业数学与应用数学 班 级2008 级 1 班 学生姓名李沙沙 学 号2008070115 指导教师崔文艳 职 称讲 师 二一二年六月十日 滨州学院本科毕业设计（论文） 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指 导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽 我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他 个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果

2、由本人承担。 作者签名: 二一二年 月 日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文） 的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学 校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制 手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立 目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允 许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名: 二一二年 月 日 滨州学院本科毕业设计（论文） i 山东省内主要城市空气质量评价及分析 摘 要 本文通过模糊综合评判法对山东省主要城市的空气质量进行

3、评价 和分析，由于影响空气质量的因素是多方面且模糊的，所以多因素无法 用一个标准去衡量，这里采用模糊综合评判法. 本文创新之处是以年度空气质量等级天数百分比建立权重矩阵和 标准浓度等级中间值建立评价矩阵，不仅可以对同一城市不同年度进行 分析和评价，同时还可以对不同城市之间进行评价，最后对山东省全省 不同年度空气质量进行综合评价，经分析可以发现，山东省近年来空气 质量有所提高的同时具有明显的两个特点，首先工业为主的地区空气质 量整体均较差，其次地区性差异较为明显，沿海地区整体空气质量比内 陆地区空气质量较好. 关键词：空气质量；多因素；模糊综合评价法 滨州学院本科毕业设计（论文） ii air

4、quality assessment and analysis of major cities in shandong province abstract in this paper, evaluating and analyzing the air quality of major cities in shandong province is the main part, including the use of fuzzy comprehensive evaluation method. due to the fuzziness of the air quality, multi-fact

5、or can not be measured by a standard, here i make full use of this method to evaluate and analyze. innovation is that the percentage of air quality based on the number of days is used to establish the weight matrix and establish evaluation matrix based on the standard concentration level. i will tak

6、e this method to analyze and access not only the different years of the same cities, but also between different cities. finally, a comprehensive evaluation of air quality of shandong province in different years, the analysis can be found in recent years air quality has improved and has two character

7、istics, the first industries of regions air quality as a whole are poor. second, regional differences are obvious, the overall air quality in coastal areas than inland areas of air quality better. key words: air quality; multi-factor; fuzzy comprehensive evaluation 滨州学院本科毕业设计（论文） i 目 录 第一章第一章 引言引言.1

8、 1.1 山东省空气质量的现状 .1 1.2 本文对空气质量评价的改进和创新 .3 第二章第二章 模糊综合评判法模糊综合评判法.4 2.1 模糊综合评判法 .4 2.2 原理改进 .7 第三章第三章 模糊综合评判法的应用模糊综合评判法的应用.9 3.1 对山东省主要城市空气质量分别评价和分析 .9 3.2 对山东省空气质量整体评价和分析 .18 参参 考考 文文 献献.22 谢谢 辞辞.23 第一章 引言 1 第一章 引言 1.11.1 山东省空气质量的现状山东省空气质量的现状 随着时间推移，中国的政治经济文化不断地快速发展，山东省作为一个发展快 速的省份越来越不容忽视.山东省历史悠久，发展快

9、速，无论是工业、农业，还是 轻工业都发展迅速，因此全省人民生活水平和质量也越来越高.如今山东省的空气 质量以二级为主，个别以工业为主的城市污染较重，新兴的个别以农业、轻工业为 主的城市空气质量较好，但是近几十年来由于工业工厂等的快速发展，山东省的污 染也越来越重.曾经的碧水蓝天如今已经鲜能见到了，代之的是尘土飞扬、酸雨、 温室效应.如今在街道上行走都免不了要“盛装上阵”了.山东省也意识到了这一点 多年来也在不断地加大防治措施，并且气象局每日都会对空气质量进行预报，以尽 可能的减少空气质量对人民生活的影响，同时也加大对空气污染的防治与治理.山 东省每个城市都着力控制空气污染的程度，控制并改善山东

10、省的空气质量不仅是人 民的迫切要求，更是现代化城市的标志 在对空气质量的评价时，由于空气含量复杂性，所以对空气质量的等级评价也 比较复杂，目前常用的主要是根据中国环境质量标准的空气污染指数（api） 法，空气污染指数法对空气中最大污染物的依赖较大，而且在文献1-2中虽然对 空气污染指数法的计算方法进行了改进，改进之后可以更为客观的评价空气质量， 但是改进的方案实施难度较大，并且对最主要的污染物依赖性仍旧较大，这样尽管 对空气质量的评价在一定程度上有所提高，但是效果依然不是很理想，而对事物的 评价中由于因素是多方面并且是模糊的，所以就具有数学中的模糊性，因此用的较 多的方法是模糊数学中的模糊综合

11、评价法 1965 年，l.a.zadee 首次提出了模糊集合的概念，并在此基础上建立起了模糊 集理论，模糊集理论的本质是以隶属度函数为媒介，从形式上将“不确定性”转化 为“确定性” ，从而为模糊不确定性问题的解决提供了有力的数学工具随着社会 经济和科技的快速发展，空气环境质量正变得日益复杂，复杂性的增加导致了空气 质量的模糊属性也日益增加，而生活中不仅只有空气质量的评价是复杂的模糊的， 生活中的很多方面都有模糊属性，例如对水质的评价，能力的评价还有土壤重金属 等等 第一章 引言 2 模糊理论出现之后，为了将此种理论应用于评价体系中，越来越多的模糊理论 与数学中的方法相结合，其中有模糊综合层次法

12、，模糊综合评判法，模糊熵权法等 等模糊理论越来越得到了深入的研究和应用，在文献3中提到自从 1965 年，美 国加利福尼亚大学伯克莱分校计算机系教授、著名电子工程师学家、控制论专家 l.a.zadeh 发表了模糊数学论文fuzzy sets以来，经过 40 多年的发展，紧密 结合其他学科，尤其是计算机在地质评价、天气预报、自动控制、经济管理等众多 学科之中得到了广泛应用，触角也已伸向了科学、技术、管理等多个领域 在文献4对地质的评价中，通过对南宁市郊12个主要地区土壤中重金属含量 的调查和分析测定，采用模糊综合评判方法对土壤重金属污染状况进行评价在文 献5中传统的水质现状评价多采用综合指数法，

13、但在确定指数数值范围大小上 “污染程度”的表示上并没有明显准确的关系，而模糊数学综合评判法通过建立隶 属函数，反映水质质量优劣程度的质量值，它考虑到了水质界限的模糊性，克服了 其他水质评价中的不足因此，相比较而言，采用模糊综合评判法可使水质污染评 价更具有科学性同样在文献6中关于森林火险等级的评价，火险因子具有模糊 性，所以采用了上述方法将火险等级与各气象因子建立有机联系，很好的得到了预 测结果 不仅在上述方面模糊综合评判法有所应用，由于激烈的市场竞争中核心竞争力 决定着企业的生存，所以核心竞争力的评价有利于企业的发展.在文献7中把模糊 综合评判法应用于评价企业的核心竞争力，为企业的管理提供了

14、理论基础，并促进 了企业可持续性发展动力的提高在文献8中对洪水的高峰期和洪峰流量之间的 关系，运用模糊信息分析方法对其进行分析，这对洪水的预报和预测提供新的有效 地方法而对于空气质量的评价和分析，国内外都有很多的研究在文献9中国 外运用人工技能并辅以人工网络的数学工具集，对空气质量进行测试而文献10 中提出了关于环境质量评价的主要模型及其模糊评价通用模型，通过对环境质量标 准的特点以及对环境中的两三种主要模糊性的分析，作者提出了环境模糊评价中具 有普遍适用的隶属函数模型，进而对环境评价的一般方法与步骤进行了叙述，又进 一步讨论了普通适用意义的模糊评价法 模糊评判法也真正运用到了对空气质量的评价

15、和分析，在文献11-12中作者 第一章 引言 3 首先运用模糊综合评判法对达州市的空气质量等级进行评价，文中选取二氧化硫、 二氧化氮和可吸入颗粒作为评价因子，参照空气质量标准，通过建立各污染物的隶 属函数和权重集，计算出各个污染物的隶属度和权重分配系数，进而进行综合评价， 并且与空气污染指数法对比，最终应用模糊综合评判法可以更为合理评价空气质 量其次郑州市环境保护监测中心站梵瑞强等对郑州市十年的空气质量根据环境 空气质量标准 ，对本市主要污染物浓度年均值运用模糊综合评判法进行评估 1.21.2 本文对空气质量评价的改进和创新本文对空气质量评价的改进和创新 从上述文献中，模糊综合评判法在生产生活

16、中的方方面面都得到了广泛的应用， 该方法具有的模糊性能够使一些相对复杂的问题得以较为合理的解决，上述论文中 是对空气中主要污染物浓度与环境质量标准对应建立模糊矩阵和权重集，最终判断 空气质量的等级，这里同样采用模糊综合评判法对山东省主要城市的空气质量评价 与分析，而创新之处是以空气质量天数百分比建立权重矩阵和标准浓度等级建立评 价矩阵并运用模糊综合评判法对同一城市不同年度进行分析和评价，同时还可以对 不同城市之间进行评价，最后对山东省整体空气质量综合分析，对于不同年度的山 东省整体空气质量进行比较分析. 第二章模糊综合评判法 4 第二章 模糊综合评判法 模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评

17、价方法，该综合评价法根据模糊 数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约 的事物或对象做出一个总体的评价它具有结果清晰，系统性强的特点，能较好地 解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解决由于空气含量的复 杂性，一些传统的方法不能对对空气质量进行较为客观的评价，然而对空气质量进 行有效地评价及分析对于生产和人民健康具有重大意义，所以本文根据空气污染具 有模糊性的特点，本文采用模糊综合评判的方法对空气质量进行评价及分析，模糊 评判模型本身简单，正适合于像空气质量这种多因素，多层次的复杂问题的评价 2.12.1 模糊综合评判法模糊综合评判法 模糊评判法对生

18、活方方面面都有应用，近年来在对空气质量评价的运用频率也 越来越高，参见文献13-15原理如下 2.1.12.1.1 评价因子评价因子 指对招标项目评议的具体内容（例如 价格、各种指标、参数、规范、性能、 状况等） 设因子集为 ， 12 , n uu uu 其中为评价因子，空气质量的要素集为1,2, i u in . 2210 ,uso no pm 2.1.22.1.2 评价因素值评价因素值 指评价因素的具体值例如某投标人的某技术参数为 120，那么该投标人的该 评价因素值为 120因素值设为 ， 12 , n vv vv 其中为评价值.1,2, i v in 第二章模糊综合评判法 5 2.1.

19、32.1.3 评价决策集合评价决策集合 在空气质量中表示对空气质量级别的评定，即 . y 一级，二级，三级 2.1.42.1.4 评价标准及等级的确定评价标准及等级的确定 根据 gb3095-1996国家空气质量标准和各项污染物对人体健康和生态环境 的影响来确定空气质量级别及相应的污染物浓度限值，如表 2.1 确定标准参照空气 污染指数对应到污染物浓度限值 表 2.1 体积分数限值 污染物名 称 取值时间 一级标准二级标准三级标准 体积分数单 位（标准状 态） 2 so 年均值 0.020.060.10 3 mmg 2 no 年均值 0.040.040.08 3 mmg 10 pm 年均值 0

20、.040.10 15 . 0 3 mmg 2.1.52.1.5 隶属函数及模糊矩阵隶属函数及模糊矩阵 隶属度函数是模糊控制的应用基础，正确构造隶属度函数是能否用好模糊控制 的关键之一隶属度函数的确定有多种方法，1965 年 zadeh 教授建立了模糊集理 论，介绍了隶属度函数与隶属函数的相关概念，这里引用隶属度来描述模糊空气质 量分级界限，隶属度函数表示为 当时其隶属函数为1j ， 1 2 12 21 2 1, , 0, ii ii ijiii ii ii cc cc rccc cc cc 当时其隶属函数为3 , 2j 第二章模糊综合评判法 6 ， 1 1 1 1 1 1 1 0, , , i

21、ij iij ijijiij ijij iji ijiij ijij cc cc rccc cc cc ccc cc 其中为第 个污染因子的实际监测值，为第 种因子的级标准，nici,.,3 , 2 , 1i ij cij 因此对于第 个评价因子，其单因子评价结果为，则表示评价i i u 12 , iiiin rr rr ij r 对象 对级的隶属程度，即称为单因子模糊评价，则各污染物因子与评价标准间ij 的模糊关系矩阵 r 表达 . nmnn m m rrr rrr rrr r ,., . ,., ,., 11 22221 11211 （2.1） 2.1.62.1.6 确定权重集确定权重集

22、权重的确定是根据各个污染因子超标情况进行加权，超标越多，加权越大，权重值 为 ， i i i s c w 其中表示第 种污染因子以标准浓度限值为基准的超标指数，即为权重.表示 i wi i c 第 中污染因子的监测浓度，表示第 种污染因子各级浓度限值的算术平均值.i i si 为了进行模糊运算进一步进行归一化运算设为，则第 种污染因子的归一化 i ai 权重为 1 i im i i w a w 第二章模糊综合评判法 7 2.1.72.1.7 设综合评价集为设综合评价集为 ， m nmnn m m n bbb rrr rrr rrr aaab,., ,., . ,., ,., ,., 21 11

23、 22221 11211 21 （2.2） 其中称为评价指标，它是综合考虑所有因子对评价对象的综合影nici,.,3 , 2 , 1 响最后根据最大隶属度原则得出空气质量等级，最大隶属度即在最终的评价集中 所占的比重最大的即为最终所要评价的等级，例如 ，= 0.2,0.7,0.1b 一级，二级，三级 其中可以清楚地看出二级空气质量占用 70%的比率，则根据最大隶属度原则，该空 气质量属于二级以上是在对空气质量评价对运用模糊综合评判法的方法原理，这 里也是运用该方法，但是本文稍作修改. 2.22.2 原理改进原理改进 2.2.12.2.1 本文评价对象为不同城市的空气质量好坏比较，以及同一城市不

24、同年度的空 气质量进行比较，设 ， 2008200920102011 =,uuuuu 其中表示对城市第 年的评价为评价对象2008,2009,2010,2011 i u i i 2.2.22.2.2 根据模糊综合评判法原理，从中华人民共和国环境保护数据中心可知山东省 主要城市 2008 至 2012 年年度统计中空气质量一级，二级，三级及三级以上的天数， 从天数可知每年各级空气质量所占的百分比，这里以各级空气质量标准所占百分比 作为权重集，设 ， 2008,12008,22008,3 2009,12009,22009,3 2010,12010,22010,3 2011,12011,22011,

25、3 aaa aaa a aaa aaa （2.3） 第二章模糊综合评判法 8 其中表示第年级空气质量天数占全年的比例 ij a2008,2011i i ，1,2,3j j 2.2.32.2.3 上述原理中隶属度函数是根据国家颁布的空气质量标准 （gb3095-1996） 的规定建立的，而本文建立的隶属度函数与其他浓度标准不同.本文为了对同一城 市以及不同城市的空气质量进行评价，若是单纯的从空气质量级别并不能直观的展 现，即对同属于一个级别空气质量的年份以及不同城市之间空气质量无法比较，例 如 a 城市一年内，一级天数 50 天，二级天数 300 天，三级天数 15 天，b 城市一年 之内一级天

26、数 60 天，二级天数 270 天，三级天数 35 天，这样的情况不能直接的对 两个城市进行模糊评价，所以对于这样的问题，本文遵照空气质量的标准，采取中 间值的方法，对每级空气质量的标准浓度中间值作为隶属度函数设为 ， 1 2 3 x r rr r （2.4） 其中表示第 级对应的中间浓度值，x 为主要污染因子、和(1,2,3) i r i i 2 so 2 no ，最后根据公式（2.1）模糊矩阵为 10 pm . 2210 sonopm rrrr （2.5） 2.2.42.2.4 对应于模糊综合评判法中的最大隶属度原则，最后对于空气质量的评价，设 为，则根据公式（2.2）有b ， 2008,

27、12008,22008,32008 1 2009,12009,22009,32009 2 2010 3 2011,12011,22011,32011 aaab r aaab ba rr b r aaab （2.6） 其中表示第 年的评价值，由于空气质量级数越高，对)2011,2010,2009,2008( ibii 应的空气质量标准的浓度值越大，模糊综合评价值也就越大，所以模糊综合评价值 第二章模糊综合评判法 8 越大说明空气质量越差 第三章模糊综合评判法的应用 10 第三章 模糊综合评判法的应用 山东省是一个发展快速的人口大省，经济等各方面快速发展的同时，人们生活 水平不断提高.近年来人民对

28、生活质量有了更高的要求，其中生活环境成了一个不 容忽视的方面，尤其是空气质量更是引起了社会的广泛关注，本文对山东省主要城 的空气质量进行评价分析和对比，以下数据是从从中华人民共和国环境保护数据中 心之空气质量级别年度分析中获得，山东省主要城市 2008 至 2011 年年度统计中空 气质量一级，二级，三级及三级以上的天数.由于在统计数据中清晰看出山东省空 气质量三级以上达标率平均高于 99%，所以本文主要以空气质量一级，二级和三级 来作为主要内容，并与空气质量标准与空气中主要的污染物，和所 2 so 2 no 10 pm 作的模糊矩阵综合分析 3.13.1 对山东省主要城市空气质量分别评价和分

29、析对山东省主要城市空气质量分别评价和分析 根据表 2.1 中环境空气质量标准 （gb3095-1996）规定的体积分数限值对参 与因子建立评价矩阵根据公式（2.4）我们可以得出三种污染物各自的模糊矩阵 为 ， 2 0.01 0.04 0.08 so r ， 2 0.02 0.04 0.06 no r . 10 0.02 0.07 0.125 pm r 则由（2.5）可知 ， 2210 0.05 0.15 0.265 sonopm rrrr （3.1） 即为模糊矩阵 第三章模糊综合评判法的应用 11 下表中的数据来源于中华人民共和国环境保护数据中心山东省主要城市 2008 至 2011 年年度统

30、计中空气质量一级，二级，三级以及三级以上的天数本文对山 东省部分主要城市分别进行分析 3.1.13.1.1 济南济南 济南作为山东省省会，经济各方面发展比较早，并且作为山东省的代表城市从 各方面都将成为本省的领头城市，这对其他城市的发展具有重要的意义本文把济 南作为对山东省空气质量评价的主要代表城市.如图 3.1 中是济南市连续四年的空 气质量等级天数. 表 3.1 城市年份 一级（天数）二级（天数）三级或三级以上 （天数） 2008429171 2009728771 20101229558 济南 20111630346 由模糊综合评判法的原理，且根据公式（2.3）和（3.1）可得权重向量集

31、和由模糊矩阵，再由公式（2.6）得济南的模糊综合评为arb . 16009 . 0 16499 . 0 17053 . 0 17121 . 0 265 . 0 15 . 0 05 . 0 126 . 0 830 . 0 044 . 0 159 . 0 808 . 0 033 . 0 195 . 0 786 . 0 019 . 0 194 . 0 795 . 0 011 . 0 rab济南 （3.2） 从表 3.1 中可以看出济南空气质量全年二级空气质量都在 75%以上，空气质量 较好，但是一级空气质量天数相对很少，三级以上空气质量远远高于一级，由模糊 综合评判的最终评判值中可以看出，在公式（3

32、.2）中 2008 年到 2011 四年中评价 值分别为 0.17121，0.17053，0.16499，0.16009，从而可知 2008 年的空气质量在 这四年中空气质量最差，2011 年是空气质量最好的一年.由此可以看出这四年济南 的空气质量越来越好，说明济南在这四年中加强了空气质量的保护和治理，这正是 第三章模糊综合评判法的应用 12 对人民生活环境关注的结果 3.1.23.1.2 青岛青岛 青岛是山东省第一大城市，国家历史文化名城、中国优秀旅游城市、国家园林 城市，政治经济快速发展的现代化城市，其中它也是山东省人口最多的城市，对青 岛的空气质量进行评价对山东省的空气质量具有深刻意义.

33、下表 3.2 是对青岛 2008 至 2011 年四年的空气质量等级天数，运用模糊综合评判法对其评价. 表 3.2 城市年份 一级（天数） 二级（天数） 三级或三级以上 （天数） 20086726633 20096626633 20106326636 青岛 20118824532 由模糊综合评判法的原理，且根据公式（2.3）和（3.1）可得权重向量集和a 模糊矩阵，再由公式（2.6）得青岛的模糊综合评为rb . 0.1830.7270.0900.14205 0.05 0.1810.7290.0900.14225 =a r=0.15 0.1730.7290.0980.14397 0.265 0.

34、2410.6710.0880.13602 b 青岛 （3.3） 从表 3.2 中和权重矩阵 a 中可以看出青岛市空气质量以二级空气质量等级为主， 其中一级天数也颇多，而且比三级天数高出几乎一倍的天数.青岛空气质量较好， 且从模糊综合评判法可以看出在公式（3.3）中 2008 至 2011 年四年的评价值中 2010 年的空气质量是最差的，2011 年为最优的，四年中 2008 和 2009 年相差不大 但 2008 年略好于 2009 年，青岛在这四年中空气质量整体来看比较稳定，由此可看 出青岛市也加大了对空气质量的保护和治理，从而在经济较快较好的发展同时，青 岛也逐步成为一个空气清新的现代城

35、市 第三章模糊综合评判法的应用 13 3.1.33.1.3 淄博淄博 淄博是全国文明城市，位于山东省中部.淄博是近代以来中国工矿业开发最早 的地区之一，工业发展已有百余年历史，是全国重要的工业城市，经济发达，工业 为主的城市对于环境特别是空气环境影响较大.本文把淄博作为以工业为主的发展 城市对其空气质量进行评价，下表 3.3 中同样是对淄博连续四年的空气质量等级天 数为主要参数进行模糊综合评价. 表 3.3 城市年份一级（天数）二级（天数） 三级或三级以上 （天数） 20081130748 2009530852 2010331547 淄博 2011631544 由模糊综合评判法的原理，且根据公

36、式（2.3）和（3.1）可得权重向量集和a 模糊矩阵，再由公式（2.6）得淄博的模糊综合评为rb . 0.0300.8390.1310.16207 0.05 0.0140.8440.1420.16493 =0.15= 0.0080.8630.1290.16404 0.265 0.0160.8630.1210.16232 ba r 淄博 （3.4） 从表 3.3 和权重矩阵中可以看出四年中淄博空气质量以二级为主，而且每年二 级达标率在 80%以上，但是一级天数较少，三级及三级以上天数远远高于一级天数， 淄博的天数类似于济南的情况，而从公式（3.4）由模糊综合评判法所得的评价值 可以看出，淄博在

37、2008 至 2011 年四年中空气质量变化不大，其中只有 2008 年的 空气质量偏好一点，而 2009 年是稍微差些，由此可以看出淄博的空气在四年中变 化不大，而淄博作为以工业为主的市，能保持空气质量的稳定，可以看出该市也加 大了对空气污染的防治与治理，达到了空气质量的相对稳定 第三章模糊综合评判法的应用 14 3.1.43.1.4 枣庄枣庄 枣庄是位于山东省南部，东依沂蒙山，西濒微山湖，南接文化胜地徐州，北临 济宁，是一座充满活力的旅游名城.旅游资源丰富，风景名胜众多，人文古迹荟萃， 同时它是红色革命的热土，枣庄还是工业发展比较早的城市，在工业发展的同时， 作为旅游城市的空气环境如何呢.

38、本文对枣庄近四年的空气质量天数为主要参数对 其空气质量进行模糊综合评价，表 3.4 是四年的数据. 表 3.4 城市年份一级（天数）二级（天数） 三级或三级以上 （天数） 2008330855 2009228281 20102628455 枣庄 20111130252 由模糊综合评判法的原理，且根据公式（2.3）和（3.1）可得权重向量集和a 模糊矩阵，再有公式（2.6）得枣庄的模糊综合评为rb . 0.0080.8420.1500.16645 0.05 0.0050.7730.2220.17503 =a r=0.15 0.0710.7780.1510.16027 0.265 0.0300.8

39、270.1430.16345 b 枣庄 （3.5） 由表 3.4 及权重矩阵 a 可以看出枣庄市空气质量同样以二级为主且均在 77%以 上，而且二级天数全年均在 300 天左右，二级空气质量很明显，但 2008 和 2009 年 枣庄一级空气质量的天数非常少，总共仅有五天，在 2010 和 2011 年有所增加，三 级及其以上空气质量天数颇多.从公式（3.5）模糊综合评判法下得到的评价值可以 看出，2009 年是这四年中空气质量最差的一年，也由此枣庄加大了对空气质量的 关注，2010 年空气质量改善较大，是近四年中最好的一个年份，因此枣庄市需要 第三章模糊综合评判法的应用 15 在稳定已有成效

40、的基础上，继续加大对空气污染的防治与治理，力求使本地空气质 量有更进一步的提高 3.1.53.1.5 烟台烟台 烟台是沿海城市，近几十年来，烟台市社会经济各方面都取得了持续稳定的高 速发展，经济实力日益增强，同时烟台市也是一个著名的空气环境较优的城市之一， 作为发展快速且环境保护工作突出的城市，本文同样作为一个良好城市的代表对烟 台市的空气质量进行模糊综合评价，下表 3.5 即是对烟台市连续四个年度的空气质 量等级天数的统计. 表 3.5 城市年份一级（天数）二级（天数） 三级或三级以上 （天数） 2008732849 20097627415 20109524525 烟台 2011156195

41、14 由模糊综合评判法的原理，且根据公式（2.3）和（3.1）可得权重向量集和a 模糊矩阵，再由公式（2.6）得烟台的模糊综合评为rb . 0.1990.7760.0250.13298 0.05 0.2080.7510.0410.13392 =a0.15= 0.2600.6710.0690.13194 0.265 0.4270.5340.0390.11179 br 烟台 （3.6） 由表 3.5 和权重矩阵 a 中可以看出，烟台空气质量也是以二级为主，但是烟台 一级空气质量天数很高，而且在 2011 年一级天数高达 156 天，三级以上天气非常 少均在 7%以下，这是我们非常希望的城市空气环境

42、.从天数上很清楚的看出烟台空 气质量远远好于以上几个城市，而从公式（3.6）模糊综合评判法下得到的评价值 中，我们可以细微的发现烟台在近四年期间空气质量已经很好的情况下，仍然不断 第三章模糊综合评判法的应用 16 地努力提高空气质量，防治污染，空气质量逐年提高，其中 2011 获得了非常突出 的成绩，空气质量最为清洁，达到了相当理想的状态，所以我省应以烟台为学习目 标，努力提高空气质量 3.1.63.1.6 潍坊潍坊 潍坊位于山东半岛中部，是风筝的发源地，而且是中国人居环境奖城市、国家 环保模范城市、国家卫生城市、国家园林城市，并且在 2011 年被称为全国园林城 市，潍坊作为山东半岛的交通枢

43、纽，具有举足轻重的地位.潍坊的空气质量影响着 该市的发展也对山东省整体的空气质量有不同程度的影响，所以本文同样把潍坊市 的空气质量进行评价，下表 3.6 中即为该市的数据. 表 3.6 城市年份 一级（天数） 二级（天数）三级或三级以上 （天数） 2008832434 20091134311 2010634316 潍坊 20114630118 由模糊综合评判法的原理，且根据公式（2.3）和（3.1）可得权重向量集和a 模糊矩阵，再由公式（2.6）得潍坊的模糊综合评为rb . 0.0220.8850.0930.15850 0.05 0.0300.9400.0300.15045 =a r=0.15

44、 0.0160.9400.0440.15346 0.265 0.1260.8250.0490.14304 b 潍坊 （3.7） 由表 3.6 和权重矩阵看出，四年中潍坊空气质量二级达标率高于 80%，潍r 坊是典型的二级空气标准.一级空气质量天数较少，仅 2011 年一级天数较多为 46 天，而从公式（3.7）模糊综合评判法下，可以看出潍坊市空气质量是比较稳定的， 而且潍坊空气质量有缓慢变好的趋势，其中 2011 年明显好于之前三年，但较之上 一城市烟台就逊色不少，所以潍坊还需在此稳定的基础上不断加强对空气污染的防 第三章模糊综合评判法的应用 17 治和治理，从而提高潍坊的空气质量水平以创造更

45、适宜潍坊居民生活的环境 3.1.73.1.7 济宁济宁 济宁位于山东省的西南部，是山东省鲁南城市带中心城市，与上述城市相同 本文以表 3.7 的统计数据为主要参数对济宁的空气质量进行模糊综合评价. 表 3.7 城市年份一级（天数）二级（天数） 三级或三级以上 （天数） 20081732029 20091332032 20101231835 济宁 20111431338 由模糊综合评判法的原理，且根据公式（2.3）和（3.1）可得权重向量集和a 模糊矩阵，再由公式（2.6）得济宁的模糊综合评为rb . 0.0460.8740.0800.15460 0.05 0.0360.8770.0870.15

46、641 =0.15 0.0330.8710.0960.15350 0.265 0.0380.8580.1040.15816 ba r 济宁 （3.8） 从表 3.7 中可以清晰的看出济宁也是典型的二级空气为主的地区，二级天数均 高于 300 天，而且一级和三级天数也都稳定在十几天和三十几天.由公式（3.8）从 模糊综合评法得到的最终评判矩阵中可以看出 2008 至 2011 年四年中的模糊评价b 值相差不大，所以济宁空气质量非常稳定，污染与治理同步，空气污染没有加剧， 但也没有太大的改观，所以济宁作为工业为主的地区，需要把空气污染作为一个重 点来抓，争取早日净化空气，提高空气质量 3.1.83

47、.1.8 泰安泰安 泰安市有著名的旅游胜地泰山，近年来，泰山成为泰安的一个标志，所 以作为泰安乃至山东省的标志性旅游胜地，本文也着重分析该市的空气质量，同样 把泰安市 2008 至 2011 年四年的空气质量等级天数作为模糊综合评判的主要参数， 表 3.8 即为四年的统计情况. 第三章模糊综合评判法的应用 18 表 3.8 城市年份一级（天数）二级（天数） 三级或三级以上 （天数） 20086329112 20094329131 20104228934 泰安 20113229934 由模糊综合评判法的原理，且根据公式（2.3）和（3.1）可得权重向量集和a 模糊矩阵，再由公式（2.6）得泰安的

48、模糊综合评为rb . 0.1720.7950.0330.13660 0.05 0.1180.7970.0850.14798 =0.15 0.1150.7920.0930.14920 0.265 0.0880.8190.0930.15190 ba r 泰安 （3.9） 从表 3.8 中可以看出，泰安二级空气质量天数在 290 天左右，而一级空气质量 天数从 2008 年至 2011 年逐年减少，三级及以上空气质量天数逐年增加.公式 （3.9）模糊综合评判法下可以很容易看到在中评价值逐年增加，所以泰安空气b 质量越来越差，因此泰安需要加大对空气质量的保护和治理.作为一个旅游城市更 需要有一个清洁的

49、环境，为当地居民和外来游客创造舒适的环境，治理和防治空气 污染应该当作泰安一个重要的任务来抓，力争早日营造一个清新的空气环境 3.1.93.1.9 日照日照 日照位于山东半岛的南部，是黄海之滨新兴的一座港口城市，作为一个新兴的 城市对于后起城市的发展具有代表性借鉴性，所以日照的发展不容忽视.本文在此 分析该市的空气质量，同时在某种程度上来评价山东省的空气质量，表 3.9 就是对 该市的空气质量等级的天数统计. 表 3.9 城市年份 一级（天数） 二级（天数）三级或三级以上 （天数） 第三章模糊综合评判法的应用 19 20081751856 20099025520 20108125826 日照

50、20117525139 由模糊综合评判法的原理，且根据公式（2.3）和（3.1）可得权重向量集和a 模糊矩阵，再由公式（2.6）得日照的模糊综合评为rb . 0.4780.5050.0170.10416 0.05 0.2470.6990.0540.13151 =0.15= 0.2220.7070.0710.13597 0.265 0.2050.6880.1070.14181 ba r 日照 （3.10） 从表 3.9 中可以很清晰的看出，日照的空气也是以二级天数最多，2008 年至 2011 年以 2008 年最优，一级空气质量最多，三级及以上最少，但在这四年中一级 天数逐年减少，三级及以上天

51、数逐年增加，所以日照地区空气质量水平在这四年中 逐年下降，根据公式（3.10）模糊综合评判法所得的评判对象的评判值中也是很清 晰的看出评价值逐年增加，所以空气质量越来越差，日照应该把空气污染作为一个 重要任务来抓，以改变日益下降的空气质量，争取早日改变令人担忧的局面 3.23.2 对山东省空气质量整体评价和分析对山东省空气质量整体评价和分析 上一章对山东省主要城市分别进行分析，而作为山东省的部分主要城市可以在 一定程度上表征山东省整体的空气质量水平，根据综合评判法可知山东省部分城市 的模糊综合评价值，为了评价山东省的空气质量本章把这些城市放在一起进行评价 分析 表 3.10 城市济南青岛淄博枣

52、庄烟台潍坊济宁泰安日照 模糊评价 值平均值 （）b 模 糊 20 08 0.17 121 0.15 675 0.16 207 0.16 645 0.13 298 0.15 850 0.15 460 0.13 660 0.10 416 0.1492 6 第三章模糊综合评判法的应用 20 20 09 0.17 053 0.14 225 0.16 493 0.17 503 0.13 392 0.15 045 0.15 641 0.14 798 0.13 151 0.15256 20 10 0.16 499 0.14 397 0.16 404 0.16 027 0.13 194 0.15 346 0.

53、15 350 0.14 920 0.13 597 0.15082 综 合 评 判 值 b 20 11 0.16 009 0.13 602 0.16 232 0.16 345 0.11 179 0.14 304 0.15 816 0.15 190 0.14 181 0.14762 模糊评 价值均 值 （）b 0.16 671 0.14 475 0.16 334 0.16 630 0.12 766 0.15 136 0.15 567 0.14 642 0.12 836 对山东省空气质量分析，以不同城市的空气质量平均模糊评价值为主要参数由 表 3.10 中数据作折线图 3.1 图3.1 山东省主要不

54、同城市空气质量图 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 济南青岛淄博枣庄烟台潍坊济宁泰安日照城市/ 平均模糊综合评价值 对于山东省近四年的空气质量变化情况，根据这九个城市的每年整体平均模糊 综合评价值来分析空气质量的变化，作图 3.2. 图3.2 山东省空气质量模糊评价值变化图 0.145 0.146 0.147 0.148 0.149 0.15 0.151 0.152 0.153 1234 年份 年度模糊综合评价平均值 第三章模糊综合评判法的应用 21 图 3.3 从图 3.1 根据模糊评判法下得到的各个城市在 2008 至 2011 年

55、四年中的模糊评 价值的平均值所作的折线图.从图中可以很清楚的看出在这九个城市中烟台和日照 的空气质量是前两位的，其中烟台是最好的，而青岛和泰安分别为第三和第四，济 宁潍坊空气在泰安之后，而作为以工业为主的淄博和枣庄空气较差.最后济南作为 山东省的省会空气质量在这九个城市中是最差的.最后由图 3.3 从山东省的地图上 可以发现，在这九个城市中烟台，日照和青岛空气质量最好，它们都位于山东省的 沿海地区，是沿海城市，所以沿海城市较其他的地区空气质量较好.而居于中间排 名的济宁、潍坊和泰安位于山东省的中部地区，不靠沿海，工业发展经济发展居中， 空气污染不是很严重，但却无法像沿海城市拥有很清洁的空气，特

56、别是一级空气质 量达标天数很少，济南、淄博和枣庄以工业为主且位于内地，空气质量却不容乐观. 而对于山东省整体而言，从上一节我们可以清晰地发现，山东省的空气质量 基本上属于二级，二级空气质量平均占全年的 80%以上，所以山东省达到了国家标 准中的二级.从图 2 中山东省的空气质量整体的变化折线图中可以看出，山东省 2009 年在这四年中空气质量最差，在这之后的两年间山东省的空气是逐渐好转的， 第三章模糊综合评判法的应用 22 这说明山东省对空气质量的关注.同时山东省作为一个发展快速而且是一个人口大 省，也确实需要应该坚持发展经济文化等方面的同时，注重人文环境特别是对人民 健康的空气环境给予重视和保护，对于空气污染应加大治理力度，各个城市应以烟 台青岛等地为榜样，不仅加快经济发展，并且为人民