随着社 会发 展 ， 环境 系统 日益 恶化 ， 水 单纯 使用确 定性 和不 确定 性方法 （ 包括模 糊理 论 、 色关联 系 灰
统） 已无法 满足 研究 水 环境 系统 的复 杂性 和动 态性要 求［ 。 １ 而且 由于水 环境 系统具 有极强 的非线 性 动力 ］
特性 ， 使得 基 于显 函数 和线性 假设 的分析手 段 与数学 模型 很难 如实对 水环境 质量 进行正 确评价 和预 测 。 将人 工神 经 网络引 入水 环境 体系并 建立合适 的人工神 经 网络模 型 ， 在继承原 有方 法优点 的基础 上 ， 望 有 解决 原有 方法难 以解决 的一 些复杂 问题 ［ ］ ２。 。 。 本文 在 Ｂ 网络 模 型 基础 上构 建 了隶属 度 Ｂ 网络模 型 ， 用 于佛 山某 污 水处 理 厂 的水 口水 质 评 Ｐ Ｐ 应
为
Ｓ＾一 （ｆ一 Ｙ１／ — Ｙ ） 。 ＾ （ ） ｎ。 （） ３
同样 规定 ， 于模糊 集合 Ａ越 大 越优 的指标 ， ｚ ≤ 其 对 于模糊 概 念 污染 Ａ 的相 对隶 属 度 ， 对 若 玎 ∽ ．
Ｓｅ ． ２ １ ｐ ０１
文章 编 号 ：０ ８０ ７ （０ １ ０ —０ ５０ １ ０— １ １ ２ １ ） ５０ １ —５
基 于模 糊 Ｂ Ｐ神 经 网络 的水质 评 价
苏 彩 红 向 娜 李 理 想 ， ，
（． 山 科 学 技 术 学 院 自动 化 系 ， 东 佛 山 ５ ８ ０ ；． 南理 工 大 学 自动 化 学 院 ， 东 广 州 ５０ ４ ） １佛 广 ２００２华 广 １ ６ １
价， 把实 测数 据作 为 测试 样 ， 并增加 了模 糊隶 属 度 的水 质 级别 评价 ， 实验 表 明所 得评 价结 果更 符 合评 价
水体 水质 情况 。
１ 水质评价隶属 度 Ｂ Ｐ神 经 网络 模 型
１ １ 网 络训 练样 本集 和测试 样本 集 的构成 ．
１ １ １ 标 准 指 标 矩 阵 和 实 测 指 标 矩 阵 的 生 成 ． ．
摘要 ： Ｂ 在 Ｐ网 络 模 型 基 础 上 构 建 了 隶 属 度 Ｂ 网 络 模 型 ， 对 模 型 特 点 ， 立 了水 质评 价 标 准 指 标 矩 阵 ， 采 Ｐ 针 建 并
用 扩展方 法构 建 了网络训练样本 ， 将所建立的模型应用于佛山某污水处理厂的出水 口水质评价 ， 应用模糊隶属
则有 标准指 标矩 阵为
ｙ× ＾＝ （ ） ＾ × ， （） ２
式 （） ， ２ 中 ｈ为标准 识别 矩阵 的类 别号 ， 一１ ２ … ，； 为标 准类 别数 ； 为 ｈ级 标准类别 指标 的标 准值 。 ＾ ， ， ｆｃ 由于地 面水体 污染 程度 的轻重 属 于模 糊概 念 ， 其变 化 是连续 的 ， 在着 中间过 度 的模糊 性 ， 以采 存 所 用 相对隶 属度 对其 进行描 述 。 规定 标准 指标 的 Ｉ 级标 准值 对模糊 概念 污染 Ａ 的相对隶属 度为 ０ 指 标 的 ； ｃ 标准值对 模糊 概念 污染 的相 对隶 属度 为 １ 介 于 Ｉ 和 ｃ 之 间的指 标 的 ｈ级标 准值 相对隶 属度 级 ； 级 级
度 方 法 实 现水 质 级 别 评 价 ， 以简 明地 表 示 水 质 接 近 于 某 类 标 准 水 质 的 程 度 。研究 表 明 ， 算 法 使 评 价 的结 果 可 本
更具 体准确、 更符合评价水体水质情况 ， 能为污水处理厂 出水 口水质 的有效监督提供科学依据 。
关 键 词 ； 经 网络 ； 属 度 ； 质 评 价 神 隶 水 中 图 分 类 号 ： ３ Ｘ８ ２ 文献标志码 ： Ａ
Ｘ 一 （ ） × ， × （） １
式 （） ，＝１２ … ， ，， ， ；ｆ １中 ， ， ｙ 一１２ … ，ｚｊ ｎ； ２ 为样本 指 标 ｉ 的实 测值 。
若 按 项 指标 Ｃ 级别 的标 准 进行 评价 ， 于水 体质 量评 价 的数 值 区 间 型类别 取 其类 别 标 准值 ， 类 对
第２ ９卷第 ５ 期
２１ 年 ９ ０１ 月
佛 山科学 技术 学院学 报 （ 自然 科学版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｏ ｈ ｎＵｎｖ ｒｉ Ｎａｕ ａ Ｓ ｉｔ Ｆ ｙ（ ｔｒ ｌ ｃ ｎ ｅＥ ｉｏ ） ｅ ｉ
Ｖｏ． ９Ｎｏ ５ １２ ．
本研 究 的水质 评价 对象 为佛 山某污水 处理 厂 的出水 口水质 ， 据水质监 测结 果和污染 特征 ， 根 确定 参
加评 价 的污染 因子 有 Ｃ ＯＤ、 一 Ｂ ＴＰ 大肠杆 菌等 ５项 污染指标 。按照《 ＮＨ。 Ｎ、 ＯＤ 、 、 地面水 环境质 量标 准 》
（ Ｂ ３ ３ —２ ０ ） 地 面水质 标准分 ５ ， Ｇ ８ ８ ０ ２ 将 级 分别 以 Ｉ、Ⅱ、 、 Ｖ表 示 ， 级标准污 染 因子 值见 表 １ Ⅳ、 各 。
表 １ 地 表 水 环 境 质 量 标 准 （ ８ ８ ２０ ） ＧＢ ３ ３ — ０ ２
收 稿 日期 ：０ １０— ２ ２１ — ２２
基 金 项 目 ： 山市 科 技 发 展 专 项 基 金 资助 项 目（ Ｚ ０ ９ ３ ） 佛 Ｆ ２ ０ ０ ３ 作者简介 ： 苏彩 红 （ ９３ ）女 ， 东 江 门人 ， 山科 学 技 术学 院教 授 ， 士 。 １６一． 广 佛 博
１ ６
佛 山科 学技 术 学院 学报 （ 自然科 学版）
第２ ９卷
以表 １标准 因子作 为评 价指标 ， 由于各评价 因子 之间相 差 的数量级 较 大 ， 因此需要 对样本 进行 预处
理， 其方 法如下 Ｌ 。 ４ ］
设有 个 待识别 水体 组成 的样 本集 合 ， 中有 项 评价 指标 ， 其 则有 实测 矩 阵为