工业园区环境风险管理水平模糊数学评价模型及应用＊
Fuzzy Evaluation Model for Industry Park’s Environmental Risk Management
Performance and Its Apply
李其亮１，毕军１，杨洁１，２
（１ 污染控制与资源化研究国家重点实验室，南京大学环境学院，
２
南京大学－江苏省环境保护厅环境管理与政策研究中心，南京 ２１００９３）
摘 要 工业园区环境风险管理水平是其环境管理水平的重要体现，对工业园区环境风险的大小有着重要影响。本文通过分析工业园区环境风险管理的各个因素，建立了工业园区的环境风险管理水平评价指标体系，并根据工业园区环境风险的特点利用模糊数学理论建立其评价模型，并以泰兴化工园区为例对这一模型进行了验证。关键词 工业园区 环境风险管理 模糊数学 评价
由于环境风险管理水平是个由多种因素决定的复杂指标，这些因素具有不可忽视的模糊性，因此采用传统的评价方法难以对其作出准确的评价。运用隶属度、隶属函数，确定单因素评判矩阵的模糊综合评判方法已广泛应用于环境风险、安全科学等领域［１～４］。它能够进行多指标的综合评价，并反映其分级评价中中介过渡的亦此亦彼性。它能克服定性分析的弊端，客观地反映多因素影响所产生的结果，且具有准确、合理的特点。本文试用模糊数学综合评判方法对工业园区的环境风险管理水平进行评价。
其中ｘ表示工业园区在ｕｉ上的取值，ｒｉｊ为评价矩阵Ｒｍ×ｎ中的元素。
（５）确定综合评判集Ｂ＝｛ｂ１ ，ｂ２ ，…，ｂｎ｝：
Ｂ＝ Ａ×Ｒ ①
（６）评判集Ｂ归一化：
ｂ′ｂｊ／∑ｂｊ ②ｊ＝
（７）工业园区的环境风险管理水平指数ｖ：
ｖ＝∑ｂ′ｊ×ｖｊ ③
其中ｖｊ表示该评价等级的得分。
１．２ 综合评价集的确定
工业园区的环境风险可以分为企业级的环境风险和区域级的环境风险。企业级的环境风险是指从企业层次开始发生的环境风险。区域级的环境风险是指不与其中某一个企业有直接关系但又发生在工业园区内影响工业园区内的居民与环境的环境风险。工业园区环境风险管理水平可以分为企业层次和区域层次两方面来评价，其指标体系如图１所示。１．３ 评语集的确定
本评价方法的评价结果分为优良中差四个级别，对各级别按百分制给分，如表１所示。最后评价得分所属的级别如表２所示。
表１ 等级评分
级 别
优９５
良８０
中６０
差４０
１ 工业园区环境风险管理能力模糊综合评价
１．１ 建立数学模型
综合评价模糊数学模型的建立如下：（１）确立模糊综合评价集Ｕ：
Ｕ＝｛ｕ１ ，ｕ２ ，…，ｕｎ｝
（２）确立综合评价的评语集Ｖ：
Ｖ｛＝ｖ１ ，ｖ２ ，…，ｖｍ｝
（３）确立Ｕ集合各因素的权重集Ａ：
Ａ｛＝ａ１ ，ａ２ ，…，ａｎ｝
（４）确立因素ｕｉ关于ｖｊ的隶属函数为ｆｉｊ（ｘ），进而确定评价矩阵Ｒｍ×ｎ ：
ｒｉｊ＝ ｆｉｊ（ｘ）
＊国家自然科学基金：４０４７１０５７项目资助；江苏省自然科学基金：
ＢＫ２００３２０７项目资助。
分 数
20Environmental Protection 2005．12
Environmental Assessment 环境评价
表２ 等级范围
级 别分 数
优＞ ９０
良７５~９０
中５０~７５
差＜ ５０
另一种差异性则是由环境风险的特点决定的，与指标的取值直接相关。一般说来，环境风险的发生是由众多管理环节中较薄弱的管理环节引起的，也就是说较差的管理环节比较好的管理
１．４ 隶属函数的构造１．４．１ 隶属函数的构造原则
合理的隶属函数应该使每个评价指标在任一取值下在每个评价等级上都有合理的隶属度。根据工业园区环境风险的特点，工业园区环境风险管理水平评价隶属函数的建立有以下基本原则：
（１）指标取值处于评价等级范围之内时，该等级的隶属函数值取最大值，且都为１。
（２）指标取值处于评价等级范围之外时，该级别的隶属函数以该级别的下限和上限的标准值为起点（起点函数值为１），分别向左侧和右侧模糊展开。
（３）隶属函数向较差级别展开的斜率绝对值小于向较好级别展开的斜率绝对值，而且在模糊展开时斜率不变，即为线性展开。
（４）隶属函数取值均大于等于０，如果计算结果为负则记为０。１．４．２ 本评价的所采用的隶属函数设指标ｕｉ中评价等级ｖｊ的上限和下限分别为Ｓｉｊ（１）和Ｓｉｊ （０） （若Ｓｉｊ（１）是无穷大，则令Ｓｉｊ（１）＝２gＳｊ（０）），Ｗｉｊ为Ｓｉｊ （１）与Ｓｉｊ （０）之差，即等级ｖｊ的跨度，根据隶属函数的构造原则，确定指标ｕｉ关于评价等级ｖｊ的隶属函数ｆｉｊ（ｘ）为：1fij(x)=Sj(0) 环节对环境风险管理水平的影响更大。本评价方法利用模糊扩散斜率的差别来反映差异性。这就是隶属函数向较差级别展开的斜率绝对值小于向较好级别展开的斜率绝对值的原因。经过多次模拟，我们取向较差级别展开的斜率绝对值为向较好级别展开的斜率绝对值的一半。 ２ 评价实例——泰兴化工园区 ２．１ 泰兴工业园区环境风险管理情况 中国精细化工（泰兴）开发园区位于泰兴市区以西约７ｋｍ处，规划面积１６．９０ｋｍ２。园区建于１９９１年９月，是一个以石油化工产品和农副产品为原料，以发展医药、染化料及其中间体的精细化工产品为主体，生产、科研、营销、金融、及各类服务行业相配套的化工园区。本化工园区产业定位为精细化工，入区项目所用的原材料及中间产物多为易燃易爆并具有一定毒性的物料，具有较大的潜在危险性。在突发性的事故状态下，如果不采取有效措施，一旦释放出来，将会对环 2005．12 环境保护１．５ 指标权重的确定 不同的评价指标对于工业园区环境风险管理水平的影响并不一样，这种差异性分为两种。一种是指标本身的差异性，与指标的取值无关。根据各因素在工业园区环境风险管理中的作用，本文通过专家打分法来确定了本评价指标体系的权重集： Ａ＝（０．０６７６， ０．０６７６， ０．０５４１， ０．０９００， ０．０８１１， ０．０８１１，０．０８５５，０．０６７６，０．０９０１，０．０７６６，０．０７２０， ０．０８１１，０． ０８５６） 21 环境评价 Environmental Assessment 境造成不利影响。园区环保办采用了各种环境风险管理措施来控制园区的环境风险，园区各评价指标的取值如表３所示。 ２．２ 评价参数的确定 １３个指标在４个评价级别下的上限Ｓｉｊ（１）和下限Ｓｉｊ （０）以及等级跨度Ｗｉｊ如表４所示。 表３ 环境风险管理情况调查表 Ａ１１３ Ａ２８２．５ Ａ３７２．３ Ａ４８８．６ Ａ５６２．６ Ａ６８５ Ａ７４５．８ Ａ８４２．７ Ａ９６４．５ Ａ１０１８．５ Ａ１１３６．４ Ａ１２７８．８ Ａ１３３２．６ 表４ 参数计算结果 参数指标Ａ１Ａ２Ａ３Ａ４Ａ５Ａ６Ａ７Ａ８Ａ９Ａ１０Ａ１１Ａ１２Ａ１３ Ｓｉ１（０）１６９０９０９０８０１００８０８０８０７０７０８０６０ 优Ｓｉ１（１）３２１００１００１００１００２００１００１００１００１００１００１００１００ Ｗｉ１１６１０１０１０２０１００２０２０２０３０３０２０４０ Ｓｉ２（０）１２８０８０８０６０７０６０６０６０４０４０６０４０ 良Ｓｉ２（１）１６９０９０９０８０１００８０８０８０７０７０８０６０ Ｗｉ２４１０１０１０２０３０２０２０２０３０３０２０２０ Ｓｉ３（０）６６０６０６０３０４０３０３０３０２０２０３０２０ 中Ｓｉ３（１）１２８０８０８０６０７０６０６０６０４０４０６０４０ Ｗｉ３６２０２０２０３０３０３０３０３０２０２０３０２０ Ｓｉ４（０）０００００００００００００ 差Ｓｉ４（１）６６０６０６０３０４０３０３０３０２０２０３０２０ Ｗｉ４６６０６０６０３０４０３０３０３０２０２０３０２０ ２．３ 隶属函数值 把泰兴化工园区评价指标的取值代入２．２．４中的隶属函数表达式，得到评价矩阵Ｒ１３×４： 级的隶属度，并对其进行归一化，见表５： 表５ 评价结果 优０．１２ 良０．３１ 中０．４２ 差０．１５ 评价结果 中 R13×4 =0.63 10.83 00 10.88 0.630 0 1 0.790.72 10.57 0.520 10.91 00.70 10.50 00 0 1 0.470 0 1 0.580 10.85 00 00.85 10 0.76 1 0.180.881 0.37 00 0.26 1 0.37把表５的计算结果代入式（３）中，得出本化工园区的环境风险管理水平指数ｖ＝６７．４。这表明本园区的环境风险管理水平属于“中”等级。 本园区的环境风险管理水平未能达到优或者良主要是以下原因造成的： （１）大部分企业缺乏一个完善的环境管理体系，本园区企业ＩＳＯ１４０００环境管理体系认证率只有１８．５％。 （２）园区企业普遍不重视设备的定期保养检修和对员工的安全培训与教育。设备定期保养及检修企业百分率和定期安全培训与教育企业百分率分别只有４５．８％和４２．７％。 （下转２８页） ２．４ 模糊综合评价结果及建议根据Ｂ＝ Ａ×Ｒ，求出工业园区对于各评价等22Environmental Protection 2005．12 污染控制 Pollution Control 用含铅含硫量低的汽油、优化汽油组合、开发清洁燃料等；采用新型动力车如混合动力车和燃料电池车。 二是经济手段：对不同污染程度的燃油及车型收取不同程度的税额，燃油的环保性能越低，车辆的排污量越大，收取的税额也就越高。这样，市民在购买汽车及油料时就会向环保性能好的产品倾斜。 三是社会政策：即排放标准，空气质量标准，行政法规的制定与实施。对于排放标准，要进一步巩固欧洲ＩＩ标准的推行，并按照市政府的计划，于２００５年完成欧洲ＩＩＩ标准实行情况的报审工作；对于空气质量标准，要通过增加监测网点，编制汽车污染源排放清单，建立合适的空气质量模式，完善空气质量回馈与预报体系，使汽车污染防治与空气质量管理紧密结合起来；对于行政法规，则应学习西方发达国家，建立完备的立法、执法体系。另外，还可以借鉴西方国家一些较新的管理措施如：调整上班时间，使车流更均匀；建立烟雾警报机制，在发现空气污染达到危险极限时，全市所有汽车停驶半天等。另外通过宣传教育、广告，公关等手段正确引导市民消费习惯，树立环保意识，使市民购车时更注重环保性能。 北京市的汽车污染治理工作虽然已取得了部分成绩，空气质量近年来有明显好转，但是不少问题依然存在，空气质量不容乐观。通过预测可以看出，要达到２００８年的空气质量的标准，任重而道远。因此，应充分运用各种手段，在可持续发展的原则下控制汽车使用量，降低单车排污量，并不断总结国内外的经验与教训，把本市的汽车污染控制工作做好。 参考文献 ［１］ 何强、井文涌等编著．《环境学导论》．清华大学出 版社，２００３年． ［２］ 羌宁主编．《城市空气质量管理与控制》．科学出版 社，２００３年． ［３］ 郝吉明，付立新等编著．《城市机动车排放污染控 制》．中国环境科学出版社，２００１年． ［４］ 《京都议定书》．１９９７年联合国气候变化框架公约第 三次缔约方大会． ［５］ 北京奥申委和市环保局．《绿色奥运行动计划》． ２０００年． ［６］ 孙海东．“北京实施汽车尾气排放新标准” ．《北京晚 报》２００２年８月１日． □ （上接２２页） （３）由于居民对园区环境风险管理的不了解，因而园区居民对园区环境风险管理的满意率较低，只有７２％。 根据以上园区环境风险管理水平的评价的结果，为了提高园区环境风险的管理水平，建议如下： （１）加强园区企业环境管理体系，鼓励企业进行ＩＳＯ１４０００环境管理体系认证。 （２）加强企业设备的定期保养检修和对员工的安全培训与教育。 （３）实行环境风险信息公开化。 价有助于了解环境风险管理方面的不足，进而提高环境风险管理的水平，降低环境风险对工业园区的潜在危害。本评价模型把模糊数学理论与环境风险理论有机结合，根据风险管理水平具有模糊性的特点，有效解决了评价过程中的边界问题，并通过模糊扩散斜率的差异，突出了管理中薄弱的环节，使评价更准确。 参考文献 ［１］ 梁缙，李志宪．加油站模糊数学安全评价模型及应用 ［Ｊ］．中国安全科学学报，２００４，１４（８）：１０６～１０９．［２］ 陈文颖，侯盾．大气功能区划分的模糊综合评价法［Ｊ］． 上海环境科学，１９９８，１７（３）：１１～１５． 结语 工业园区环境风险管理水平评价模糊数学模型是衡量一个工业园区环境风险水平高低的重要工具，通过对工业园区环境风险管理水平的评 ［３］ 谢波．应用模糊数学方法对输油管道环境风险综合评 价的探讨［Ｊ］．环境工程，１９９５，１３（３）：５４～５８．［４］ 赵晓刚．石油库站安全质量的模糊综合评判［Ｊ］．石油工 程建设，１９９４，（６）：７～１１． □ 28Environmental Protection 2005．12 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容