4、页岩气环保开发评价指标体系权重判定及评价方法

　　页岩气环保开发评价指标体系评价方法有多种，如AHP 法（层次分析法） 、人工神经网络、模糊综合评价法、灰色关联分析法等都可以采用，下面介绍AHP 法（层次分析法）在页岩气开发环境保护中的具体运用。

　　4 ．1 　AHP 法（层次分析法）及权重的判定

　　AHP 法是一种根据问题和要达到的目标，将复杂问题层次化，分解为不同组成因素的一种科学方法。按照因素间的相互关联及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成一个有层次的分析结构模型，同时根据系统的特点和基本原则，对各层次的因素进行对比分析。引入1 ～ 9 比率标度方法构造判断矩阵、求解判断矩阵最大特征值及其特征向量，并得到各因素的相对权重，n 阶判断矩阵权重向量公式为式（1） 。

　　式中：wi 为第i 个权重向量，n 为项数，aij为指标第i项与第j 项的相对权重。

　　在使用层次分析法的同时结合使用专家咨询法，则权重更具有代表性、精确性和科学性。主要是选择对本学科或相关专业专家学者进行咨询，让各位专家在各项指标已标度的标准基础上填写判断矩阵表，为精确起见可进行多轮专家意见反馈。矩阵判断值取专家的几何平均值，用和积法算出各矩阵的最大特征正根λmax 及其对应的特征向量W ，并进行一致性检验，即得出各层次指标的排序结果。

　　4 ．2 　评价方法

　　本研究评价方法首先采用线性加权法，即按不同指标所占的权重进行加权，得出综合指数。最后再采用生态化程度分级标准判定页岩气生态化安全水平等级（表3 ） 。生态化程度分级标准是参照2004 年中国科学院设计的可持续发展能力指数分级标准，是经国内多位专家认可并使用，具有广泛的应用性与科学性。

　　表3 　页岩气生态环境安全状况分级表

　　计算步骤如下所示。

　　1） 指标层每一指标指数

　　式中：Sj 为指标层某一指标指数；Xj 为该指标规划值；Tj 为该指标的标准值。指标规划值是根据现状值计算得出。

　　2） 因素层每一指标指数

　　式中：V i 为因素层某一指标指数；m 为该指标所包含的次级指标总项数；Sj 为指标层某一指标指数；W j 为第j 个指标的权重。

　　3） 生态化综合指数

　　式中：ECI 表示页岩气生态综合指数；V i 为因素层某一指标指数；W i 表示第i 个指标的权重。

　　页岩气生态环境安全状况可设定为1 ～ 5 级，对应权重系数范围分别为0.9 ～ 1.0 ，0.8 ～ 0.89 ，0.6 ～ 0.79 ，0.4 ～ 0.59 ，0.00 ～ 0.39 ，相应环保安全级别为优、良、中、差、很差，具体内容见表3 。