本發(fā)明涉及土石壩
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體的涉及一種小型土石壩退役綜合評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
：水庫(kù)大壩作為國(guó)家重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，長(zhǎng)期以來(lái)?yè)?dān)負(fù)著防洪、供水、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)等重要任務(wù)，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)發(fā)揮了重要的作用，同時(shí)，水庫(kù)大壩的安全關(guān)系到社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全的大事。我國(guó)政府歷來(lái)重視大壩安全管理工作，把確保水庫(kù)大壩的安全、高效運(yùn)行作為水利工作的重中之重。在我國(guó)目前修建的8.7萬(wàn)余座大壩中，90％以上修建于二十世紀(jì)六、七十年代，這些水庫(kù)大壩多數(shù)為小型土石壩，其服役期已達(dá)到40年～50年。受當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)條件、科學(xué)技術(shù)水平以及一些政治因素的影響，這些大壩存在不少安全隱患，使得我國(guó)大壩安全形勢(shì)不容樂(lè)觀。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從1954年至2007年，我國(guó)共發(fā)生水庫(kù)潰壩3503座，年均66.1座。近年來(lái)，我國(guó)加強(qiáng)了水庫(kù)大壩安全管理，加快了病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固建設(shè)，潰壩事件和人員傷亡呈逐年減少態(tài)勢(shì)，2001-2007年僅發(fā)生潰壩36座，年均潰壩率低于0.06％，大壩安全狀況明顯改善。然而，我國(guó)現(xiàn)階段只是解決了大、中型和重點(diǎn)小型病險(xiǎn)水庫(kù)的問(wèn)題，仍有大量小型水庫(kù)大壩、特別是一些病險(xiǎn)情況嚴(yán)重的小型土石壩，亟待除險(xiǎn)加固。近年來(lái)隨著全球氣候變化的影響，一些極端天氣情況頻繁出現(xiàn)，洪澇災(zāi)害頻發(fā)，使得這些小型病險(xiǎn)土石壩險(xiǎn)情加劇，產(chǎn)生了新的工程損毀，出現(xiàn)新的安全隱患，其防洪、供水、發(fā)電功能也已基本喪失。因此，發(fā)明一種針對(duì)小型土石壩的退役方法，不但可為我國(guó)水庫(kù)大壩的降等報(bào)廢工作提供參考，而且可以促進(jìn)我國(guó)病險(xiǎn)水庫(kù)大壩的管理沿著正確的軌道健康發(fā)展，也將有力推動(dòng)我國(guó)大壩安全管理水平的進(jìn)一步提高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明實(shí)施例提供一種小型土石壩退役綜合評(píng)價(jià)方法，該評(píng)價(jià)方法測(cè)量參數(shù)多，測(cè)量方法高效，評(píng)價(jià)結(jié)果科學(xué)可靠，可以有效地評(píng)價(jià)出小型土石壩是否該退役。本發(fā)明實(shí)施例提供一種小型土石壩退役綜合評(píng)價(jià)方法，包括：步驟1：通過(guò)對(duì)小型土石壩退役影響因素指標(biāo)的擬定，確定小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；步驟2：確定小型土石壩退役評(píng)價(jià)等級(jí)，底層評(píng)價(jià)指標(biāo)量化值和評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重；步驟3：根據(jù)底層評(píng)價(jià)指標(biāo)的量化值，通過(guò)線性插值的方法確定底層評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度；步驟4：確定小型土石壩退役指標(biāo)的最終隸屬度，由最大隸屬度原則確定小型土石壩退役等級(jí)。優(yōu)選地，所述的小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定，其步驟是：1)通過(guò)對(duì)小型土石壩三類破壞因素，即漫頂破壞、滲流破壞和失穩(wěn)變性破壞的確定，建立小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的工程安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；2)通過(guò)對(duì)小型土石壩中的水質(zhì)、水量和泥沙運(yùn)動(dòng)的確定，建立小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；3)通過(guò)對(duì)小型土石壩中的社會(huì)資源、社會(huì)公平以及公眾價(jià)值觀的確定，建立小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的社會(huì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；4)通過(guò)對(duì)小型土石壩的成本和效益的確定，建立小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的經(jīng)濟(jì)因素評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。優(yōu)選地，小型土石壩退役底層評(píng)價(jià)指標(biāo)量化方法包括：定量指標(biāo)的量化和定性指標(biāo)的量化。優(yōu)選地，所述小型土石壩退役評(píng)價(jià)等級(jí)的確定，將小型土石壩退役評(píng)價(jià)等級(jí)確定為三級(jí)：G＝{g1,g2,g3}＝{不退役，部分退役，全部退役}(1)對(duì)于小型土石壩，不退役(繼續(xù)運(yùn)行)包括因大壩安全原因進(jìn)行的除險(xiǎn)加固，以及為提高大壩運(yùn)行和管理的效率而進(jìn)行的升級(jí)改造；部分退役又可以分為兩種，一種是降低運(yùn)行水位或壩高，另一種是拆除部分附屬建筑物；全部退役是指拆除工程及其所有附屬建筑物，包括對(duì)相關(guān)影響工程區(qū)的恢復(fù)或復(fù)原。在采取[0,1]區(qū)間量化評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，可以將小型土石壩退役評(píng)價(jià)等級(jí)劃分為：G＝{g1,g2,g3}＝{[0.4,1.0],[0.2,0.4),[0,0.2)}(2)優(yōu)選地，所述定量指標(biāo)的量化，是采用直線型無(wú)量綱化方法解決定量指標(biāo)的量化；通過(guò)極大值因子無(wú)量綱化函數(shù)：極小值因子無(wú)量綱化函數(shù)：式中：y為因子的評(píng)價(jià)值；x為影響因子的實(shí)際值：xmax為影響因子的最大值；xmin為影響因子的最小值；確定設(shè)計(jì)水位為其最大值，正常蓄水位為其最小值，利用公式(3)對(duì)水位進(jìn)行量化處理；確定設(shè)計(jì)洪水位加超高為壩頂高程最大值，設(shè)計(jì)水位為其最小值，利用式(4)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)量化處理；確定設(shè)計(jì)泄洪能力為最大值，利用式(4)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；根據(jù)設(shè)計(jì)的級(jí)配要求，對(duì)符合要求的顆粒所占百分比進(jìn)行量化；采用滲透系數(shù)的設(shè)計(jì)值與實(shí)測(cè)值之比進(jìn)行量化；采用實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較對(duì)其進(jìn)行量化。優(yōu)選地，所述定性指標(biāo)的量化，是針對(duì)工程安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系通過(guò)模糊集值統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行量化分析。優(yōu)選地，小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重方法為主客觀權(quán)重的融合賦權(quán)法；融合優(yōu)化后評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量可表示為W＝(w1,w2,…,wm)T(5)其中，則各方案i的綜合加權(quán)評(píng)價(jià)值為為了既兼顧主觀偏好，又充分利用主客觀賦權(quán)法各自所帶的信息，達(dá)到主客觀的統(tǒng)一，在改進(jìn)的理想解方法基礎(chǔ)上引入離差函數(shù)式中，表示對(duì)評(píng)價(jià)方案i而言，第k種主觀分析法的決策與融合后的權(quán)重向量所作決策的離差；表示對(duì)評(píng)價(jià)方案i而言，第k種客觀分析法的決策與融合后權(quán)重所作決策的離差；顯然，希望得到合理的權(quán)重向量，使其總的離差和最小，為此構(gòu)造目標(biāo)規(guī)劃優(yōu)化模型Min式中：ck(k＝1,2,…,p)和dk(k＝p+1,p+2,…,q)分別為p種主觀賦權(quán)法和q-p種客觀賦權(quán)法的系數(shù)，由決策者根據(jù)各方法的重要性程度確定，且而μ為離差函數(shù)的偏好因子，如果0＜μ＜0.5，說(shuō)明決策者希望客觀所得的權(quán)重向量與融合后的權(quán)重向量越接近越好，當(dāng)μ＝0.5時(shí)，決策者認(rèn)為主觀賦權(quán)法與客觀賦權(quán)法是同等重要的，當(dāng)0.5＜μ＜1時(shí)，決策者認(rèn)為主觀賦權(quán)法得到的權(quán)重向量與融合優(yōu)化后的權(quán)重向量越接近越好；如果則優(yōu)化模型(9)有唯一最優(yōu)解，其解為B'＝(w′1,w′2,…,w′m)(10)其中：表示p種主觀賦權(quán)法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)所確定的權(quán)重向量的加權(quán)平均，表示q-p種客觀賦權(quán)法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)所確定的權(quán)重向量的加權(quán)平均，w'j則是表示p種主觀賦權(quán)法所確定的權(quán)重向量和q-p種客觀賦權(quán)法所確定的融合后權(quán)重向量。優(yōu)選地，所述的底層評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，其采用的方法是線性插值的方法，其采用的方法是線性插值的方法，包括如下步驟：1)建立單層次模糊綜合評(píng)價(jià)模型設(shè)因素集為U＝{u1,u2,…,un}，評(píng)價(jià)集V＝{v1,v2,…vm}；首先對(duì)U中的ui(i＝1,2,…n)作單因素評(píng)價(jià)，考慮因素ui對(duì)決策評(píng)價(jià)vj的隸屬度rij，因此第i個(gè)因素ui的單因素評(píng)價(jià)集為：ri＝(ri1,ri2,…,rim)；根據(jù)n個(gè)因素的評(píng)價(jià)集，形成總的判斷矩陣R，R代表因素論域U到?jīng)Q策論域V的一個(gè)模糊關(guān)系，可表示成R＝(rij)n×m的n×m階矩陣；既由于因素集U中，各因素ui(i＝1,2,…n)在決策中所起的作用不同，所以定義一個(gè)權(quán)重集ω，并將其稱為因素集U的重要度模糊子集，可表示為：A＝(ω1，ω2，…，ωn)(12)其中ωi表示因素ui在綜合評(píng)價(jià)中的重要性；通過(guò)對(duì)模糊子集ω和模糊矩陣R作模糊變換進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)其中：bi＝∨(ωi∧rij)，即取大取小運(yùn)算，則B＝(b1,b2,…,bm)為決策評(píng)語(yǔ)集V上的等級(jí)模糊子集，最后，根據(jù)模糊子集B，由最大隸屬度原則確定其類別，即評(píng)語(yǔ)b＝max{bi}2)建立多層次模糊綜合評(píng)價(jià)模型首先將各因素集劃分成若干組子集Ui(i＝1，2，…，k)，針對(duì)每一子集，利用單層次評(píng)價(jià)模型作模糊綜合評(píng)價(jià)Bi＝wigRi(i＝1，2，…，k)，由Bi建立高一層次的綜合評(píng)價(jià)矩陣設(shè)U1，U2，…，Uk的權(quán)向量為A，A＝(ω1，ω2，…，ωk)，且滿足則高層次評(píng)價(jià)模型為3)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度通過(guò)隸屬度函數(shù)：計(jì)算出工程安全、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)底層評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于評(píng)價(jià)等級(jí)G＝{g1,g2,g3}＝{不退役，部分退役，全部退役}的隸屬度的隸屬度，利用式(15)，得到工程安全、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)于評(píng)價(jià)等級(jí)G＝{g1,g2,g3}＝{不退役，部分退役，全部退役}的隸屬度。本發(fā)明實(shí)施例中，在深入研究小型土石壩退役原因和退役后果的基礎(chǔ)上，建立了基于工程安全、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的小型土石壩退役多層次評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，提出了小型土石壩退役評(píng)價(jià)等級(jí)。針對(duì)小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的特點(diǎn)，研究了工程安全、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)定量和定性指標(biāo)的量化方法；給出了新的特征值法標(biāo)度分類，提出了確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的改進(jìn)特征值法，彌補(bǔ)了確定權(quán)重時(shí)進(jìn)行一致性判斷中所存在的不足；提出了基于信息熵的小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重分析方法；針對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定的主觀和客觀分析方法的不足和優(yōu)勢(shì)，提出了基于多目標(biāo)優(yōu)化理論的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重主客觀融合分析法，集成了主客觀分析方法的長(zhǎng)處，使分析結(jié)果更加符合實(shí)際情況。研究了小型土石壩退役工程安全、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相對(duì)于評(píng)價(jià)等級(jí)G＝{g1,g2,g3}＝{不退役，部分退役，全部退役}的最終隸屬度，提出了小型土石壩退役模糊綜合評(píng)價(jià)方法。該發(fā)明為我國(guó)小型土石壩退役決策提供了科學(xué)依據(jù)和理論支撐。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)體系第一層次結(jié)構(gòu)圖；圖2為工程安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)圖；圖3為生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)圖；圖4為社會(huì)環(huán)境評(píng)價(jià)體系結(jié)構(gòu)圖；圖5為經(jīng)濟(jì)因素評(píng)價(jià)體系結(jié)構(gòu)圖；圖6為集值統(tǒng)計(jì)分布圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1示例性的示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)體系第一層次結(jié)構(gòu)圖，該方法至少可以應(yīng)用于小型土石壩退役評(píng)價(jià)。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種小型土石壩退役綜合評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟：步驟1，通過(guò)對(duì)小型土石壩退役影響因素指標(biāo)的擬定，確定小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；其退役評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括為：工程安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、社會(huì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和經(jīng)濟(jì)因素評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；步驟2，確定小型土石壩退役評(píng)價(jià)等級(jí)；確定所述工程安全、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)四個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系底層評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)值和權(quán)重；步驟3：根據(jù)底層評(píng)價(jià)指標(biāo)的量化值，通過(guò)線性插值的方法確定底層評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度；步驟4：確定小型土石壩退役指標(biāo)的最終隸屬度，由最大隸屬度原則確定小型土石壩退役等級(jí)。在步驟1中，小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括四個(gè)第一層次指標(biāo)，即工程安全、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)因素；其中，工程安全包括漫頂破壞、滲流破壞以及失穩(wěn)變性破壞；漫頂破壞影響因素包括：水庫(kù)大壩工程等級(jí)因素、運(yùn)行管理因素以及洪水荷載因素；滲流破壞影響因素包括：壩基滲流破壞、壩體滲流以及繞壩滲流；失穩(wěn)變性破壞影響因素包括：壩身土料特性、地質(zhì)及災(zāi)害因素、水文氣象及水動(dòng)力學(xué)因素以及運(yùn)行管理因素；生態(tài)環(huán)境包括水質(zhì)、水量、泥沙以及瀕危物種；社會(huì)環(huán)境包括社會(huì)資源、社會(huì)公平以及公眾價(jià)值觀；經(jīng)濟(jì)因素包括水庫(kù)大壩的運(yùn)行成本和水庫(kù)大壩創(chuàng)造的效益；水庫(kù)大壩的運(yùn)行成本包括規(guī)劃水庫(kù)大壩退役所必須進(jìn)行的研究、調(diào)查和監(jiān)測(cè)費(fèi)用，拆除建筑物的費(fèi)用，以及泥沙處理，環(huán)境修復(fù)方面的費(fèi)用。在步驟2，確定小型土石壩退役評(píng)價(jià)等級(jí)參考《水庫(kù)降等與報(bào)廢管理辦法(試行)》和工程安全評(píng)價(jià)等級(jí)；水利部2003年1月2日頒布了《水庫(kù)降等與報(bào)廢管理辦法(試行)》提出了水庫(kù)大壩退役的兩種方案：降等與報(bào)廢的實(shí)施辦法，依據(jù)該辦法，可以將小型土石壩退役評(píng)價(jià)等級(jí)確定為三級(jí)：G＝{g1,g2,g3}＝{不退役，部分退役，全部退役}(1)對(duì)于小型土石壩，不退役(繼續(xù)運(yùn)行)包括因大壩安全原因進(jìn)行的除險(xiǎn)加固，以及為提高大壩運(yùn)行和管理的效率而進(jìn)行的升級(jí)改造。部分退役又可以分為兩種，一種是降低運(yùn)行水位或壩高，另一種是拆除部分附屬建筑物；全部退役是指拆除工程及其所有附屬建筑物，包括對(duì)相關(guān)影響工程區(qū)的恢復(fù)或復(fù)原。參考工程安全評(píng)價(jià)等級(jí)，在采取[0,1]區(qū)間量化評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，可以將小型土石壩退役評(píng)價(jià)等級(jí)劃分為：G＝{g1,g2,g3}＝{[0.4,1.0],[0.2,0.4),[0,0.2)}(2)在步驟2中，小型土石壩退役評(píng)價(jià)體系中底層定量指標(biāo)評(píng)價(jià)值，其采用的方法是定量指標(biāo)量化方法，包括如下步驟：采用直線型無(wú)量綱化方法解決定量指標(biāo)的量化；通過(guò)極大值因子無(wú)量綱化函數(shù)：極小值因子無(wú)量綱化函數(shù)：式中：y為因子的評(píng)價(jià)值；x為影響因子的實(shí)際值：xmax為影響因子的最大值；xmin為影響因子的最小值。根據(jù)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)歷史情況的調(diào)查，擬定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中指標(biāo)的最大值、最小值，得到各指標(biāo)的上下限后，亦即各指標(biāo)的最大值xmax和最小值xmin，從而利用上述公式計(jì)算出各指標(biāo)的評(píng)價(jià)值。確定洪水位的評(píng)價(jià)值：通過(guò)選擇設(shè)計(jì)水位為其最大值，正常蓄水位為其最小值，利用公式(3)對(duì)水位進(jìn)行量化處理。確定庫(kù)容壩高的評(píng)價(jià)值：通過(guò)選擇設(shè)計(jì)洪水位加超高為壩頂高程最大值，設(shè)計(jì)水位為其最小值，利用式(4)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)量化處理。確定泄洪能力的評(píng)價(jià)值：通過(guò)選擇設(shè)計(jì)泄洪能力為最大值，利用式(4)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。進(jìn)一步地，小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中底層評(píng)價(jià)值，采用定性指標(biāo)的量化方法，定性指標(biāo)的量化，是針對(duì)工程安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，漫頂破壞評(píng)價(jià)指標(biāo)中，運(yùn)行維護(hù)、應(yīng)急水平等指標(biāo)；滲透破壞評(píng)價(jià)指標(biāo)中，地質(zhì)條件、基礎(chǔ)處理情況、材料特性、防滲水平、運(yùn)行管理、時(shí)間效應(yīng)、環(huán)境變化、岸坡地質(zhì)情況、縫隙處理情況等指標(biāo)；失穩(wěn)變形破壞評(píng)價(jià)指標(biāo)中，地質(zhì)條件、波浪沖擊、壩型結(jié)構(gòu)、日常巡查情況、壩體排水、水位升降速度等指標(biāo)，通過(guò)模糊集值統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行量化分析。需要說(shuō)明的是，模糊集值統(tǒng)計(jì)方法如下：對(duì)于定性指標(biāo)C，第k個(gè)評(píng)價(jià)者估價(jià)的等級(jí)區(qū)間為若共有n個(gè)評(píng)價(jià)者，則n個(gè)區(qū)間形成一個(gè)集值統(tǒng)計(jì)序列U：這n個(gè)子集疊加在一起形成覆蓋在評(píng)價(jià)軸上一種分布，如圖6所示。其中，被稱為樣本落影函數(shù)。表示這n個(gè)評(píng)價(jià)值包含某個(gè)數(shù)值u的概率，與模糊統(tǒng)計(jì)中的隸屬度函數(shù)相似，其表達(dá)式為其中，上述樣本落影函數(shù)的確定方法實(shí)際是把各專家看成是等權(quán)重的，即均為1/n。但實(shí)際上各專家的水平往往不同甚至存在有較大的差距，為反映這種差別，這里令第k個(gè)專家的權(quán)重為ωk，則參考式(5)，加權(quán)的樣本落影函數(shù)為則定性指標(biāo)C的度量值為其中，umax,umin分別為定性指標(biāo)C可能取得的最高值、最低值。為了使工程安全定性指標(biāo)量化值有個(gè)直觀的內(nèi)涵，對(duì)應(yīng)小型土石壩的評(píng)價(jià)等級(jí)，給定一個(gè)參考和對(duì)比的標(biāo)準(zhǔn)，使得到的評(píng)價(jià)值有相應(yīng)的涵義。具體意義如表1。表1小型土石壩評(píng)價(jià)等級(jí)與工程安全定性指標(biāo)量化對(duì)照表生態(tài)環(huán)境、社會(huì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各底層評(píng)價(jià)指標(biāo)都可以根據(jù)小型土石壩的實(shí)際情況，利用模糊集值統(tǒng)計(jì)法量化分析。對(duì)于生態(tài)環(huán)境和社會(huì)定性指標(biāo)，對(duì)應(yīng)小型土石壩退役評(píng)價(jià)等級(jí)，參考我國(guó)《水庫(kù)降等與報(bào)廢管理辦法》給定一個(gè)對(duì)比的標(biāo)準(zhǔn)，具體意義分別見表2和表3。表2水庫(kù)大壩評(píng)價(jià)等級(jí)與生態(tài)環(huán)境定性指標(biāo)量化對(duì)照表表3水庫(kù)大壩評(píng)價(jià)等級(jí)與社會(huì)定性指標(biāo)量化對(duì)照表在步驟2中，小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重方法為主客觀權(quán)重的融合賦權(quán)法；需要說(shuō)明的是，現(xiàn)階段大壩評(píng)價(jià)指標(biāo)的賦權(quán)方法大致分為兩大類：一類是基于決策者的經(jīng)驗(yàn)或偏好，通過(guò)對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行比較而確定權(quán)重的方法，稱為主觀賦權(quán)法；另一類是基于評(píng)價(jià)指標(biāo)的客觀數(shù)據(jù)而進(jìn)行確定的方法，稱客觀賦權(quán)法。擬采用的主觀賦權(quán)法為改進(jìn)的基于模糊互補(bǔ)判斷矩陣的特征值法，客觀賦權(quán)法為信息熵法。下面分別對(duì)主客賦權(quán)方法進(jìn)行研究，提出基于多目標(biāo)優(yōu)化理論的主客觀融合賦權(quán)法。針對(duì)傳統(tǒng)特征值法的一致性問(wèn)題，借助于模糊數(shù)學(xué)的優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用模糊互補(bǔ)判斷矩陣來(lái)避免直接檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性，從而建立適合評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的模糊改進(jìn)特征值法。(1)標(biāo)度值選擇在小型土石壩退役評(píng)價(jià)分析中，評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的兩兩比較，基本上不存在“強(qiáng)烈重要”和“極端重要”的情況，而較多情況是“稍微重要”附近變化。如果存在“極端重要”，那么極端重要的那個(gè)指標(biāo)ui重要性向量就可以定位1，具有否定性，別的相對(duì)指標(biāo)uj重要性向量就可以設(shè)為0，存在就沒(méi)什么意義，完全可以取消，不去考慮?？紤]建立一種較為合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的改進(jìn)0.1～0.9標(biāo)度法(不考慮存在單項(xiàng)指標(biāo)嚴(yán)重惡化情況)，即將“強(qiáng)烈重要”，“極端重要”表達(dá)項(xiàng)去除，增加“比較重要”、“重要”概念，變成7個(gè)主要標(biāo)度表示，如表4。表40.1～0.9標(biāo)度的含義(2)模糊互補(bǔ)判斷矩陣的建立首先介紹一下模糊判斷互補(bǔ)矩陣的概念。定義1：設(shè)矩陣A＝(aij)n×n,若滿足：0≤aij≤1,(i,j＝1,2,…,n)，則稱A是模糊矩陣。定義2：若模糊矩陣A＝(aij)n×n,滿足：aij+aji＝1,(i,j＝1,2,…,n)，則稱模糊矩陣是模糊互補(bǔ)矩陣。其中，當(dāng)i＝j(luò)時(shí)，有aij＝aji＝0.5。構(gòu)造模糊互補(bǔ)判斷矩陣后，著重解決如何利用互補(bǔ)矩陣確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重問(wèn)題。下面給出了其中一種求解模糊互補(bǔ)矩陣評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的一種計(jì)算公式，即經(jīng)驗(yàn)證，該公式包含了模糊一致判斷矩陣的優(yōu)良特性及判斷信息，計(jì)算方便，操作簡(jiǎn)單，對(duì)實(shí)際問(wèn)題的決策應(yīng)用有較好的效果。通過(guò)歸一化處理，可以求得：w＝(w1,w2,…,wn)是模糊互補(bǔ)矩陣A的排序向量。從而可以推導(dǎo)出A的權(quán)重矩陣W＝(wij)n×n。其中，wij＝wi-wj+0.5i,j＝1,2,…,n(9)經(jīng)驗(yàn)證，可以知道，W同時(shí)也是模糊互補(bǔ)矩陣。(3)模糊互補(bǔ)判斷矩陣的相容性一致判斷由式(8)得到的矩陣是否合理，還應(yīng)該進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。當(dāng)所求結(jié)果不滿足一致性要求時(shí)，表明此時(shí)將權(quán)向量得計(jì)算結(jié)果作為依據(jù)是不可靠的。需要重新返回專家組重新評(píng)價(jià)，重新設(shè)置判斷矩陣。設(shè)若A、B都是模糊互補(bǔ)判斷矩陣，則稱為A、B的相容性指標(biāo)；因?yàn)閃為A的權(quán)重矩陣，同時(shí)也是模糊互補(bǔ)判斷矩陣，則可以稱為A的一致性指標(biāo)。具體表述如下：若A是模糊互補(bǔ)判斷矩陣，且W為A的權(quán)重矩陣，若CI(A,W)≤α?xí)r，則稱A是一致性可接受的。其中，α一般意義為決策者的態(tài)度，當(dāng)相容性指標(biāo)CI(A,W)≤α?xí)r，認(rèn)為判斷矩陣為滿意一致性的。α越小則表明決策者對(duì)模糊判斷矩陣的一致性要求越高，一般來(lái)說(shuō)，取α＝0.1。實(shí)際操作中，一般都是由許多個(gè)(設(shè)s個(gè)，s＝1,2,…,n)專家給出同一因素集xi上的兩兩比較判斷矩陣Ps＝(rij)m×m,s＝1,2,…,n。它們均是模糊互補(bǔ)判斷矩陣，則可分別得到權(quán)重的集合：W(s)＝{W(s)1,W(s)2,…,W(s)m}。由于是權(quán)重的集合，所以需要運(yùn)用一定的數(shù)學(xué)方法，對(duì)這些評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行集成，轉(zhuǎn)化為一個(gè)綜合的權(quán)重向量。這里采用簡(jiǎn)單加權(quán)算術(shù)平均法進(jìn)行，即對(duì)離散信息源產(chǎn)生的信息量進(jìn)行度量的公式為：H＝-k∑pilogpi(11)式中：H是概率集p1,p2,…,pn,的熵。k是一個(gè)參數(shù)。設(shè)有m個(gè)評(píng)估對(duì)象，n個(gè)評(píng)估指標(biāo)，按照定性與定量相結(jié)合的原則，取得多對(duì)關(guān)于多指標(biāo)的評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣R'＝(r′ij)mn，由于各指標(biāo)數(shù)據(jù)之間具有不可公度性，難以進(jìn)行直接比較，必須對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，歸一化處理。經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化后，得到標(biāo)準(zhǔn)化的決策矩陣為R＝(rij)mn。在得出了標(biāo)準(zhǔn)決策矩陣后，計(jì)算出第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵定義為其中：假定，當(dāng)pij＝0時(shí)，pijlnpij＝0，也可以選擇k，使得0≤Ej≤1，這種標(biāo)準(zhǔn)化在進(jìn)行評(píng)判比較時(shí)是很必要的。由此，可以得出第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量wj為在評(píng)價(jià)過(guò)程中，可以根據(jù)得到的權(quán)重對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)做出一定的調(diào)整，以利于熵做出最精確、可靠的評(píng)價(jià)。針對(duì)主客觀賦權(quán)方法的不足，提出基于多目標(biāo)優(yōu)化理論的主客觀權(quán)重融合分析法，集成主客觀賦權(quán)方法的長(zhǎng)處，使分析結(jié)果更加符合評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)際情況。設(shè)融合優(yōu)化后評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量可表示為W＝(w1,w2,…,wm)T(14)其中，則各方案i的綜合加權(quán)評(píng)價(jià)值為為了既兼顧主觀偏好，又充分利用主客觀賦權(quán)法各自所帶的信息，達(dá)到主客觀的統(tǒng)一，在改進(jìn)的理想解方法基礎(chǔ)上引入離差函數(shù)式中，表示對(duì)評(píng)價(jià)方案i而言，第k種主觀分析法的決策與融合后的權(quán)重向量所作決策的離差；表示對(duì)評(píng)價(jià)方案i而言，第k種客觀分析法的決策與融合后權(quán)重所作決策的離差。顯然，希望得到合理的權(quán)重向量，使其總的離差和最小，為此構(gòu)造目標(biāo)規(guī)劃優(yōu)化模型式中：ck(k＝1,2,…,p)和dk(k＝p+1,p+2,…,q)分別為p種主觀賦權(quán)法和q-p種客觀賦權(quán)法的系數(shù)，由決策者根據(jù)各方法的重要性程度確定，且而μ為離差函數(shù)的偏好因子，如果0＜μ＜0.5，說(shuō)明決策者希望客觀所得的權(quán)重向量與融合后的權(quán)重向量越接近越好，當(dāng)μ＝0.5時(shí)，決策者認(rèn)為主觀賦權(quán)法與客觀賦權(quán)法是同等重要的，當(dāng)0.5＜μ＜1時(shí)，決策者認(rèn)為主觀賦權(quán)法得到的權(quán)重向量與融合優(yōu)化后的權(quán)重向量越接近越好。如果則優(yōu)化模型(18)有唯一最優(yōu)解，其解為B'＝(w′1,w′2,…,w′m)(19)其中：表示p種主觀賦權(quán)法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)所確定的權(quán)重向量的加權(quán)平均，表示q-p種客觀賦權(quán)法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)所確定的權(quán)重向量的加權(quán)平均，w'j則是表示p種主觀賦權(quán)法所確定的權(quán)重向量和q-p種客觀賦權(quán)法所確定的融合后權(quán)重向量。式(18)中，p＝1，q-p＝1，因此可以得到簡(jiǎn)化的權(quán)重向量融合優(yōu)化模型B＝(w1,w2,…,wm)(20)其中wj＝μαj+(1-μ)βj,j＝1,2,…,m。即B＝[(μα1+(1-μ)β1),(μα2+(1-μ)β2),…,(μαm+(1-μ)βm)]T(21)在步驟3中，建立小型土石壩退役綜合評(píng)價(jià)模型：進(jìn)一步地，建立多層次模糊綜合評(píng)價(jià)模型，通過(guò)：(1)單層次模糊綜合評(píng)價(jià)設(shè)因素集為U＝{u1,u2,…,un}，評(píng)語(yǔ)集V＝{v1,v2,…vm}。①首先對(duì)U中的ui(i＝1,2,…n)作單因素評(píng)價(jià)，考慮因素ui對(duì)決策評(píng)語(yǔ)vj的隸屬度rij，這樣第i個(gè)因素ui的單因素評(píng)價(jià)集為：ri＝(ri1,ri2,…,rim)。②根據(jù)n個(gè)因素的評(píng)價(jià)集，形成總的判斷矩陣R。R代表因素論域U到?jīng)Q策論域V的一個(gè)模糊關(guān)系，可表示成R＝(rij)n×m的n×m階矩陣。③由于因素集U中，各因素ui(i＝1,2,…n)在決策中所起的作用不同，所以定義一個(gè)權(quán)重集ω，并將其稱為因素集U的重要度模糊子集，可表示為：A＝(ω1，ω2，…，ωn)(23)其中ωi表示因素ui在綜合評(píng)價(jià)中的重要性。④當(dāng)模糊子集ω和模糊矩陣R均已知時(shí)，即可作模糊變換進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)其中：bi＝∨(ωi∧rij)，即取大取小運(yùn)算。則B＝(b1,b2,…,bm)為決策評(píng)語(yǔ)集V上的等級(jí)模糊子集。最后，根據(jù)模糊子集B，由最大隸屬度原則確定其類別，即評(píng)語(yǔ)b＝max{bi}。(2)多層次模糊綜合評(píng)價(jià)建立多層次模糊綜合評(píng)價(jià)模型，首先按照一定的準(zhǔn)則將各因素集劃分成若干組子集Ui(i＝1，2，…，k)，針對(duì)每一子集，利用單層次評(píng)價(jià)模型作模糊綜合評(píng)價(jià)Bi＝wigRi(i＝1，2，…，k)，由Bi建立高一層次的綜合評(píng)價(jià)矩陣設(shè)U1，U2，…，Uk的權(quán)向量為A，A＝(ω1，ω2，…，ωk)，且滿足則高層次評(píng)價(jià)模型為由此從下向上逐層評(píng)價(jià)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)評(píng)價(jià)體系結(jié)構(gòu)頂層指標(biāo)的評(píng)價(jià)。多層評(píng)價(jià)模型示意框如下圖所示：進(jìn)一步地，對(duì)小型土石壩退役評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度分析隸屬度函數(shù)表達(dá)式如下：工程安全、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)底層評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度矩陣為在確定工程安全、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)底層評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度的基礎(chǔ)上，利用式(26)，得到工程安全、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)指標(biāo)對(duì)于評(píng)價(jià)等級(jí)G＝{g1,g2,g3}＝{不退役，部分退役，全部退役}的隸屬度。確定經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度時(shí)，對(duì)于定性指標(biāo)，根據(jù)實(shí)際情況，首先利用專家經(jīng)驗(yàn)初步比較各經(jīng)濟(jì)底層評(píng)價(jià)指標(biāo)在不退役、部分退役和全部退役三種情況下的成本和效益的大小，每個(gè)指標(biāo)在三種情況下成本和效益最小的取值為1，再借鑒層次分析法(參考表5)，對(duì)每個(gè)指標(biāo)的另外兩種取值和最小取值比較，確定各經(jīng)濟(jì)底層評(píng)價(jià)指標(biāo)在不退役、部分退役和全部退役三種情況下的取值；對(duì)于定量指標(biāo)，如果可以實(shí)際計(jì)算出成本和效益，則取實(shí)際值。最后進(jìn)行歸一化處理，則得到經(jīng)濟(jì)底層評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于評(píng)價(jià)等級(jí)G＝{g1,g2,g3}＝{不退役，部分退役，全部退役}的隸屬度。表5相對(duì)重要性的取值取值定義1等同重要3一個(gè)指標(biāo)比另一個(gè)指標(biāo)稍微重要5一個(gè)指標(biāo)比另一個(gè)指標(biāo)明顯重要7一個(gè)指標(biāo)比另一個(gè)指標(biāo)強(qiáng)烈重要9一個(gè)指標(biāo)比另一個(gè)指標(biāo)極端重要2，4，6，8上述兩相鄰判斷的中值在確定成本和效益底層評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度的基礎(chǔ)上，利用式(26)，分別對(duì)成本和效益進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得到成本和效益對(duì)于評(píng)價(jià)等級(jí)G＝{g1,g2,g3}＝{不退役，部分退役，全部退役}的隸屬度。最終通過(guò)成本除以效益得到效益/成本比值，進(jìn)行歸一化處理，即可得到經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)于評(píng)價(jià)等級(jí)G＝{g1,g2,g3}＝{不退役，部分退役，全部退役}的最終隸屬度。盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3