文档介绍：莈城市空气质量分析聿羅杨唯肃(北京师范大学数学系2000级1班00131119)蝿蒇螄膃摘要环境污染问题是21世纪人类面临的重大挑战。本文运用层次分析法对亚洲11个城市的空气污染严重程度给出分析和排名。膀腿关键词环境污染,空气污染,SO2,SPM,NOх,CO,层次分析,判断矩阵,排名。薃节一背景及问题的提出薁蚇环境问题是当前世界各国普遍关注的问题之一,是21世纪人类面临的重大挑战。在社会的高速发展中,在人们不断的创造物质财富,精神财富的同时,人们忽略的自己赖以生存的环境。人们只知道肆意地向大自然索取,却不知道回报。大自然发怒了,它开始了向人类的报复。温室效应,大气污染,臭氧空洞,森林锐减,酸雨蔓延,土地荒漠化,水质污染,生物多样化和遗传多样性减少,气候现象变化异常……生态破坏和环境污染不仅给经济发展和人民生活带来损失,更严重的是危害人民身体健康,并贻害子孙后代,破坏了人类赖以健康持久地生存的基本条件。薆随着社会经济的快速发展,工业化水平的提高,人类活动对空气的污染越来越严重,尤其是在城市集中了大量的工厂、车辆、人口。空气质量因为车辆、船舶、飞机的尾气、工业企业生产排放、居民生活和取暖、垃圾焚烧等的原因,逐渐开始恶化。空气污染威胁着人类的日常生活,危害人体健康,给人们的工作带来不便,并影响或危害各种生物的生存,直接或间接地损害设备、建筑物……莂空气中极其微少的污染物,都能对人体健康产生极大的影响,导致各种疾病的发生,甚至夺去人的生命。从1873~1973年这100年间,全世界已发生过19起重大空气污染事件,例如蚈1930年12月,在比利时马斯河谷工业区有害气体和粉尘污染空气,短短一周内就有60多人死亡。 1948年10月,美国宾夕法尼亚州多诺拉镇烟雾事件。由于空气污染致使43%的居民急呼吸道疾病。 1952年12月,英国伦敦光化学烟雾事件,两个月内死亡人数高达12000人! 荿 1955年以后,日本四日市被硫酸雾笼罩。1964年该市市民哮喘病大发作,有人因气喘病而死亡。另一方面,亚洲是世界上发展相对比较落后的地区,人口众多,发展缓慢,为了加速经济的发展,各个国家大肆的对自然进行开发利用,对资源的利用量比较大,但同时对资源的有效利用率不高,对能源废弃物处理不够恰当充分,而且对环境污染给社会,给人类带来的影响认识不够清楚充分。这样不仅损失了好多能源,还给环境带来了巨大的污染,尤其是空气污染。莅亚洲虽然国家众多,城市众多,但是不同的国家引起空气污染的污染物种类和污染指数不同,所以各个国家的污染严重程度不同。而且城市空气污染是多种不同污染物综合作用的结果。那么给出亚洲11个城市的空气质量调查情况(图表如下),如何根据所给数据,组建数学模型科学的对11个城市空气污染严重程度排名呢。蒂聿袇肄11城市空气质量薂城市\污染物蒀SO2蕿SPM膇NOх薂CO袁曼谷羆!袅!!!蚂!!芁!蚈北京蚄!!!螂!!!莈!膆!蒃加尔各答袂!蝿!!!袈!蒆!羁德里膀!莆!!!芅!肁!薁雅加达肈!肄!!!膁!!羂!!蒆卡拉奇肇!膁!!!腿!!!芇!袆马尼拉芁!薀!!!罿!!薄!莁孟买羀!莇!!!莃!蒁!莁汉城腿!!!莆!!!薁!蒈!薇上海膅!!蚀!!!衿!艿!羄东京羄!芀!螇!羇!肄数据来源WHOUNEP1992蚁说明:葿!!!非常严重污染,超过WHO指标100%以上。螆!!中度严重污染,超过WHO指标,达到100%以下。膄!低度污染,符合WHO指标或少量超过。肂SO2二氧化硫,SPM悬浮颗粒物,NOх氮氧化物,CO一氧化碳。袆WHO世界卫生组织蒅UNEP联合国环境规划署芄以上摘自《全球环境展望2000》,联合国环境规划署,中国环境科学出版社2000。艿蚈芃莄二数学建模虿肆假设芆在上面的表格中,我们可以看到有许多城市SO2,SPM,NOх,CO的各项指数都是相同的。虽然!,!!,!!!只是实际数据与WHO标准的比较所得到的,而这些原始数据并不一定完全相同,但是为了简化问题,我们在这里做如下假设。莄①表格中的数据具有权威性,值得相信,具有使用价值。肀②不同城市的!,!!,!!!所代表的污染程度相同,不再加以区分。螈这样问题就由11个城市的排名问题简化成6个城市的排名问题。新的表格如下:肅城市\污染物蒄SO2蒁SPM芆NOх袄CO薃曼谷薈!羈!!!蚃!!蚃!罿北京蒆!!!蚆!!!螃!莀!膈加尔各答蒅!袃!!!螁!薅!膄雅加达羃!膂!!!芇!!芆!!羃上海莈!!聿!!!羅!肃!蝿东京蒇!螄!膃!膀!腿薃节薁蚇薆变量莂蚈Z——目标,P——污染因素,C——排序城市,荿P1——SO2,P2——SPM,P3——NOх,P4——CO,莅C1——曼谷,C2——北京,C3——加尔各答,蒂C4——雅加达,C5——上海,C6——东京。聿袇建模肄薂㈠将研究目标(Z),因素(P),对象(C