專利名稱：一種魚類生長(zhǎng)適宜性同魚類生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)聯(lián)度分析技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種基于模糊物元模型和灰色關(guān)聯(lián)度方法，對(duì)魚類的生長(zhǎng)適宜性同魚 類生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析，把魚類的生長(zhǎng)的適宜性同魚類的生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行定量化關(guān)聯(lián)， 分析各種魚齡的魚類生長(zhǎng)同生長(zhǎng)環(huán)境的定量化關(guān)系，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)和漁業(yè)資源的管理提 供技術(shù)支持。
背景技術(shù)：
魚類是湖泊生態(tài)系統(tǒng)中較高級(jí)的消費(fèi)者，與湖泊環(huán)境存在著緊密的相互作用關(guān) 系。隨著環(huán)境不斷惡化、尤其是富營(yíng)養(yǎng)化程度的加重，許多湖泊的魚類種類減少，出現(xiàn)了小 型化、低齡化、雜魚化現(xiàn)象(黃玉瑤，1993;張國(guó)華等，1997)。但研究魚類組成變化規(guī)律常 用的漁獲物組成分析和漁獲量統(tǒng)計(jì)方法不能解釋魚類組成年際間的連續(xù)變化規(guī)律，也不能 簡(jiǎn)潔明了地反映魚類組成的連續(xù)總體變化趨勢(shì)，更不能定量的反映環(huán)境對(duì)于魚類生長(zhǎng)的影 響。檢索文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，劉恩生(2007)等，就魚類與水環(huán)境的相互關(guān)系的研究進(jìn)展予以研 究，并分析了設(shè)計(jì)具有環(huán)境保護(hù)功能的魚類群落需解決的問(wèn)題，定性的分析了魚類同環(huán)境 之間的響應(yīng)關(guān)系。劉穩(wěn)(2009)等，它以鯽魚為研究對(duì)象，采用流速、流速梯度和動(dòng)能梯度3 個(gè)水動(dòng)力學(xué)特征量進(jìn)行量化分析，并結(jié)合鯽魚相對(duì)目增長(zhǎng)率，得到魚類生長(zhǎng)與水動(dòng)力學(xué)特 征量之間的定量關(guān)系。但是并沒(méi)有考慮食物、水溫、水質(zhì)對(duì)魚類生長(zhǎng)的影響。劉恩生(2009) 等，它通過(guò)漁獲物調(diào)查并結(jié)合歷年魚類漁獲統(tǒng)計(jì)資料，用Wilhm改進(jìn)式計(jì)算魚類組成的均 勻度指數(shù)，研究了太湖魚類群落組成變化的規(guī)律.用魚類食物個(gè)數(shù)組成比例、體積組成比 例及食物重疊指數(shù)等定量指標(biāo)，分析了富營(yíng)養(yǎng)化條件下太湖主要魚類的食物組成特點(diǎn)及相 互關(guān)系；并根據(jù)漁獲物統(tǒng)計(jì)資料，分析了鯽魚主要魚類數(shù)量變化間可能存在的關(guān)系，探討太 湖魚類群落演替的內(nèi)部機(jī)制。但是僅以魚類的數(shù)量和種類的變化來(lái)說(shuō)明魚類生長(zhǎng)的適宜性 并不全面。魚類生長(zhǎng)同魚類生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)聯(lián)度分析是水體環(huán)境和生態(tài)綜合整治的一個(gè)重要環(huán) 節(jié)。對(duì)于河流湖泊中魚類生長(zhǎng)同魚類生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)聯(lián)度分析還沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的方法，并不能 定量的分析魚類生長(zhǎng)適宜性同魚類生長(zhǎng)環(huán)境的關(guān)系，本方法基于模糊物元模型和灰色關(guān)聯(lián) 度分析的方法，解決了定性化分析的問(wèn)題，擴(kuò)展了模糊物元數(shù)學(xué)和灰色關(guān)聯(lián)度方法在生態(tài) 學(xué)中的應(yīng)用。由此可見(jiàn)，應(yīng)用此方法達(dá)到魚類生長(zhǎng)評(píng)價(jià)及魚類生長(zhǎng)同魚類生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)聯(lián)度的定 量分析，對(duì)于流域魚類資源的管理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
利用模糊物元和灰色關(guān)聯(lián)度數(shù)學(xué)方法，采用定性和定量相結(jié)合的方法構(gòu)建了魚類 生長(zhǎng)模糊評(píng)價(jià)模型及魚類生長(zhǎng)同魚類生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)聯(lián)度分析。解決了定性化的問(wèn)題，擴(kuò)展了 模糊物元數(shù)學(xué)和灰色關(guān)聯(lián)度方法在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用。有助于分析各種魚齡魚類生長(zhǎng)適宜性評(píng)價(jià)和魚類生長(zhǎng)同魚類生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)聯(lián)度分析，為制定合理的保護(hù)對(duì)策提供依據(jù)。以往，魚類 生長(zhǎng)適宜性評(píng)價(jià)同魚類生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)聯(lián)度分析大多采用定性方法。所以，本技術(shù)解決了魚類 生長(zhǎng)適宜性同魚類生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)聯(lián)度定量化分析問(wèn)題，為漁業(yè)資源的管理和生態(tài)環(huán)境的保護(hù) 提供了技術(shù)支持。(1)采用多目標(biāo)評(píng)價(jià)的方法，全面地分析魚類生長(zhǎng)適宜性同生長(zhǎng)環(huán)境的關(guān)系，反映 被評(píng)價(jià)對(duì)象的整體情況，更客觀、全面地認(rèn)識(shí)兩者的關(guān)聯(lián)度；(2)建立了基于熵權(quán)的模糊物元評(píng)價(jià)，解決了主觀判斷造成的評(píng)價(jià)結(jié)果的不確定 性，使得出的結(jié)果更為客觀；(3)本方法易于普遍推廣，對(duì)于河流和湖泊的魚類生長(zhǎng)適宜性的評(píng)價(jià)都普遍可以 應(yīng)用。(4)定量的分析了魚類同魚類生長(zhǎng)環(huán)境的關(guān)聯(lián)度，為漁業(yè)資源的管理和生態(tài)環(huán)境 的保護(hù)提供了技術(shù)支持。(5)采用灰色關(guān)聯(lián)度的方法，具有計(jì)算簡(jiǎn)單，通俗易懂，可靠性、實(shí)用性強(qiáng)、評(píng)價(jià)結(jié) 果客觀準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)


附圖給出了本發(fā)明的流程圖。其中1為確定生長(zhǎng)速率評(píng)價(jià)指標(biāo)2為構(gòu)建模糊物元3為從優(yōu)隸屬度模糊物元 4為熵值法確定權(quán)重系數(shù)5為計(jì)算貼近度和綜合評(píng)價(jià)6為確定最優(yōu)指標(biāo)集7為指標(biāo)的 規(guī)范化處理8為計(jì)算綜合評(píng)判結(jié)果。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的方法原理及操作步驟(1)魚類生長(zhǎng)指標(biāo)的選取根據(jù)魚類生長(zhǎng)的生物學(xué)特性和魚類的生物學(xué)特性，選取一下指標(biāo)為魚類生長(zhǎng)適宜 性評(píng)價(jià)指標(biāo)體重、尾鰭長(zhǎng)、頭長(zhǎng)、吻長(zhǎng)、尾鰭高、眼徑、體長(zhǎng)圍數(shù)。(2)基于模糊物元方法的魚類生長(zhǎng)評(píng)價(jià)1)模糊物元及復(fù)合模糊物元。對(duì)于給定事物的名稱為M，其關(guān)于特征C有量值為 V,以有序三元組R(M，C，V)作為描述事物的基本元，稱之為物元即
rn . M
_9] ^Lc式中R元素表示模糊物元；M表示事物；C為事物M的特征；u (x)表示與事物特征 C相對(duì)應(yīng)的模糊量值，2)從優(yōu)隸屬度原則。從優(yōu)隸屬度可由下式計(jì)算對(duì)于越大越優(yōu)型評(píng)價(jià)指標(biāo)而言， 則有u(Xji) = xji/maxxj^而對(duì)越小越優(yōu)型評(píng)價(jià)指標(biāo)而言，則有u(Xji) = minXji/Xji。式中， Xji表示第j個(gè)樣本第i項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的量值；maxx ，min%分別為各評(píng)價(jià)樣本中每一項(xiàng) 評(píng)價(jià)指標(biāo)所有量值中的最大值和最小值，即最優(yōu)評(píng)價(jià)樣本各評(píng)價(jià)指標(biāo)相應(yīng)的量值。3)標(biāo)準(zhǔn)模糊物元與差平方復(fù)合模糊物元。若以Au(i = 1，2，…，n ；j = 1,2,-, m)表示標(biāo)準(zhǔn)模糊物元禮與復(fù)合從優(yōu)隸屬度模糊物元足m中各項(xiàng)差的平方，則組成差平方復(fù)
4合模糊物元RA，即Aij= (u0J-yiJ)24)結(jié)合AHP法和熵值法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行組合賦權(quán)①利用AHP法構(gòu)造評(píng)價(jià)指標(biāo)的判斷矩陣，并對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，進(jìn)而確 定指標(biāo)的權(quán)重向量a ②將原始數(shù)據(jù)的決策矩陣標(biāo)準(zhǔn)化，利用熵值法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重向量0 =(旦” ③采用乘法合成法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行組合賦權(quán)，即首先對(duì)上述主、客觀賦權(quán)法確定
的權(quán)重系數(shù)對(duì)應(yīng)相乘，最后將乘法進(jìn)行歸一化處理。具體賦權(quán)公式為
1其中、和I分別為利用AHP法和熵值法確定的第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，… 為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的組合權(quán)重。5)貼近度和綜合評(píng)價(jià)采用歐氏貼近度P Hj作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用( ，+)算法來(lái)計(jì)算和構(gòu)建貼近度復(fù)合 模糊物元rph (2)魚類生長(zhǎng)同生長(zhǎng)環(huán)境相關(guān)性分析灰色綜合評(píng)價(jià)主要是依據(jù)以下模型R = YXW(1)確定最優(yōu)指標(biāo)集廠=[ 廣/:]，式中X為第k個(gè)指標(biāo)的最優(yōu)值。此最優(yōu)序列的每個(gè)指標(biāo)值是諸
評(píng)價(jià)對(duì)象的最優(yōu)值。然后可構(gòu)造矩陣D。(2)指標(biāo)的規(guī)范化處理設(shè)第k個(gè)指標(biāo)的變化區(qū)間為[jkl，jk2]，jkl為第k個(gè)指標(biāo)在所有被評(píng)價(jià)對(duì)象中的最 小值，jk2為第k個(gè)指標(biāo)在所有被評(píng)價(jià)對(duì)象中的最大值，則可以用下式將上式中的原始數(shù)值 變成無(wú)量綱值<^￡(0,1)。 (3)計(jì)算綜合評(píng)判結(jié)果根據(jù)灰色系統(tǒng)理論，將f}=[《,《， ，<]作為參考數(shù)列，將
{C} = [c;,c^,-,c]作為被比較數(shù)列，則用關(guān)聯(lián)分析法分別求得第i個(gè)被評(píng)價(jià)對(duì)象的第k個(gè) 指標(biāo)與第k個(gè)指標(biāo)最優(yōu)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，即
minminlc^ - cH + / maxmax|c: - C'k\‘' i k-,-~-；-式中p G (0，1)，一般取 P =0.5。這樣綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為R = E*W
R為M個(gè)被評(píng)價(jià)對(duì)象的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量；W為N個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量；E為各 指標(biāo)的評(píng)判矩陣；I i (k)為第i個(gè)被評(píng)價(jià)對(duì)象的第K個(gè)指標(biāo)與第K個(gè)最優(yōu)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)。 根據(jù)R的數(shù)值，進(jìn)行魚類同生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)聯(lián)度排序。實(shí)施例某湖泊主要魚類為例評(píng)價(jià)結(jié)果如表1所示，利用本方法選取典型魚類進(jìn)行魚類生 長(zhǎng)同生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)，分析結(jié)果如表1所示。表1某北方淺水湖泊主要魚類生長(zhǎng)適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果
權(quán)利要求
本發(fā)明屬于一種基于模糊物元模型的魚類生長(zhǎng)評(píng)價(jià)，在魚類生長(zhǎng)的評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，對(duì)魚類的生長(zhǎng)同魚類生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析，對(duì)魚類的生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)魚類的生長(zhǎng)影響進(jìn)行量化分析，并對(duì)識(shí)別數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)和處理的技術(shù)，為漁業(yè)資源的管理和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)提供了技術(shù)支持。
全文摘要
魚類生長(zhǎng)評(píng)價(jià)及魚類生長(zhǎng)同魚類生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)聯(lián)度分析是水體環(huán)境和生態(tài)綜合整治的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對(duì)于河流湖泊中魚類生長(zhǎng)評(píng)價(jià)魚類生長(zhǎng)同魚類生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)聯(lián)度分析還沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的方法，以往魚類生長(zhǎng)速率的評(píng)價(jià)大多采用定性方法，并不能定量的分析魚類的生長(zhǎng)及魚類生長(zhǎng)同魚類生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)聯(lián)度分析。本方法基于模糊物元模型和灰色關(guān)聯(lián)度分析的方法，達(dá)到魚類生長(zhǎng)評(píng)價(jià)及魚類生長(zhǎng)同魚類生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)聯(lián)度的定量分析，對(duì)于流域魚類資源的管理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
文檔編號(hào)G06Q10/00GK101908182SQ20101027150
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者楊志峰, 牛源, 陳賀 申請(qǐng)人:北京師范大學(xué)