本發(fā)明涉及天然氣調(diào)峰運行
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及針對天然氣的輸氣管網(wǎng)、儲氣庫調(diào)峰方案的綜合評價方法
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：“十二五”以來，隨著國內(nèi)天然氣骨干管網(wǎng)的形成，為滿足不斷增長的市場需求，我國積極推進地下儲氣庫建設(shè)，取得了階段性進展。截至2015年底，設(shè)計工作氣量達到52×108m3，未來發(fā)展?jié)摿薮?。在能源轉(zhuǎn)型的“關(guān)口”，盡管新能源在利用技術(shù)和經(jīng)濟性上取得了一些突破性進展，但短期內(nèi)難以成為主力能源，而清潔、高效和便捷的天然氣有望肩負起主力能源重任。作為我國能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要組成部分，《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014—2020年)》明確指出，2020年我國天然氣占一次能源的比重將提升至10％，天然氣利用量達到3600×108m3。大力提高天然氣在我國一次能源消費中的比重，是我國推動能源領(lǐng)域供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和實現(xiàn)減排降耗的重要舉措。隨著天然氣占一次能源比重逐年提高，天然氣基礎(chǔ)設(shè)施能力不能滿足行業(yè)快速發(fā)展需求，特別是應(yīng)急能力遠不能解決“削峰”的突出矛盾。由于用氣負荷是不均勻的。在用氣高峰時，用氣需求往往超負荷。此時需要投入管道末段儲氣與儲氣庫的儲氣以滿足需求。這就是削峰或調(diào)峰。天然氣地下儲氣庫以其儲氣壓力高、容量大、成本低等特點，成為季節(jié)調(diào)峰及保障天然氣供氣安全的主要方式和手段，同時，作為天然氣管道輸送系統(tǒng)的重要組成部分，地下儲氣庫可以優(yōu)化天然氣基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)，提升管輸效率。從歐美發(fā)達國家天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗來看，加快儲氣庫建設(shè)，提高天然氣調(diào)峰和應(yīng)急能力是加快發(fā)展天然氣產(chǎn)業(yè)的必要保障。針對目前我國資源與市場分離、儲氣調(diào)峰設(shè)施分布不均等情況，以安全平穩(wěn)供氣為目標(biāo)，以效益優(yōu)先為原則，應(yīng)優(yōu)化儲氣調(diào)峰方式，以地下儲氣庫調(diào)峰為主，lng、氣田調(diào)峰和管網(wǎng)調(diào)配作為補充，統(tǒng)籌滿足各地區(qū)調(diào)峰需求，實現(xiàn)天然氣業(yè)務(wù)可持續(xù)發(fā)展。國內(nèi)在建庫方面，經(jīng)過國內(nèi)學(xué)者和研究者的不斷研究與實踐已經(jīng)形成了一套比較成熟的建庫技術(shù)，但是對于已經(jīng)運營儲氣庫的運行調(diào)峰優(yōu)化上，研究比較零散，分析不夠深入。而除沿海地區(qū)及四大氣區(qū)，我國大部分地區(qū)主要以“儲氣庫-管道系統(tǒng)”作為調(diào)峰手段，因此，有必要針對該調(diào)峰模式進行深入研究，提出相應(yīng)的調(diào)峰運行優(yōu)化方案。針對環(huán)境溫度、節(jié)假日等因素對北京市天然氣用氣量的影響顯著，特別在冬季采暖期，氣不均衡性問題比較突出，陶衛(wèi)方等人依托陜京輸氣管道系統(tǒng)的技術(shù)現(xiàn)狀和供銷氣特點，采用了管道末段調(diào)峰和儲氣庫調(diào)峰相結(jié)合的方式。在管道末段調(diào)峰能力受限的條件下，對大港儲氣庫群的調(diào)峰方式進行了優(yōu)化，解決了京津冀冬季用氣調(diào)峰問題。該技術(shù)方案具體為：利用sps模擬出管道的調(diào)峰能力，根據(jù)往年天然氣的供銷特點，在管道調(diào)峰能力受限的情況下，儲氣庫承擔(dān)季節(jié)調(diào)峰、周調(diào)峰、日調(diào)峰的任務(wù)；結(jié)合各儲氣庫的氣藏特點，為儲氣庫群分配調(diào)峰任務(wù)，若干儲氣庫主要負責(zé)季節(jié)調(diào)峰、若干儲氣庫主要負責(zé)周調(diào)峰及日調(diào)峰。席海宏等人，以榆林－濟南輸氣管道(榆濟輸氣管道)為例，根據(jù)各時間段的進氣量、銷氣量、管道儲氣量的總體平衡來宏觀地考慮調(diào)峰方式，制定最優(yōu)的天然氣長輸管道調(diào)峰方案。該技術(shù)方案具體為：選取2013年2月份榆濟輸氣管道運行數(shù)據(jù)，測算得到輸氣管道日不均勻系數(shù)；利用tgnet軟件建立儲氣庫與輸氣管網(wǎng)聯(lián)合運行模型，測算得到管道輸氣量與文96儲氣庫采氣量之間的關(guān)系；通過比較不均勻系數(shù)與管道調(diào)峰能力，求取調(diào)峰控制點，若管道調(diào)峰能力滿足調(diào)峰需求，則首先采用管存調(diào)峰措施，若不能滿足，則考慮儲氣庫及管存調(diào)峰。蔣方美等人，利用輸氣管道模擬軟件(tgnet)研究了2008年西氣東輸管道的短期調(diào)峰問題。用tgnet建立了西氣東輸管道短期調(diào)峰模型,并對高峰周儲氣庫采氣方案進行了大量模擬。在分析模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上,分別制定了幾個技術(shù)上可行的儲氣庫采氣方案,然后按照能耗費用最低的原則,對高峰周的儲氣庫采氣方案進行了評價和優(yōu)選,從而得到了最優(yōu)短期調(diào)峰方案。其具體方案為：①根據(jù)2000年西氣東輸工程可行性研究報告，西氣東輸管道的用氣高峰周，一般發(fā)生在1月16日至1月22日。因為高峰周小時用氣量波動比較大，最大用氣量為285.7×104m3/h，而該管道的平均設(shè)計流量為148×104m3/h,用氣量高出137.7×104m3/h,為了滿足用戶需求,這部分天然氣需從儲氣庫采出；②按照采氣量12h、24h、168h不變的原則,以每12h、24h以及168h用氣缺口(總用氣量高于管道設(shè)計輸量的部分)平均值為基礎(chǔ)，粗略得到三個調(diào)峰方案；③tgnet對上面得到的每一調(diào)峰方案進行模擬，根據(jù)模擬結(jié)果(上海門站壓力值)調(diào)整儲氣庫的調(diào)峰方案，直到滿足用戶用氣需求和合同規(guī)定的壓力要求(上海門站壓力不低于4.0mpa)，調(diào)整方法是，如果某時段(上海門站)壓力低于4.0mpa，就應(yīng)增加該時段儲氣庫的采氣量,如果某時段壓力大于4.0mpa，就應(yīng)減少該時段儲氣庫的采氣量；④在得到幾組調(diào)峰方案后，根據(jù)壓氣站的能耗進行經(jīng)濟評價，選出最優(yōu)方案。肖杰針對川氣東送枝狀天然氣管網(wǎng)調(diào)峰方案綜合評價進行了深入研究。其具體的調(diào)峰評價方案為：①搜集了大量川氣東送管道運行資料和數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)的了解和學(xué)習(xí)輸氣管道仿真軟件sps，建立了川氣東送管道仿真結(jié)構(gòu)模型；②根據(jù)川氣東送當(dāng)前輸量、各輸氣站計劃分輸量和用氣不均勻系數(shù)等實際生產(chǎn)運行條件，并基于供氣方和用氣方的供氣合同約定的用氣失衡率范圍(最大用氣失衡率10％)、水力約束條件(壓力、流量、溫度等)以及強度約束條件(管存)的基礎(chǔ)上分別制定壓氣站未投入運行和投入運行兩種運行工況的調(diào)峰方案，從而確保制定的調(diào)峰方案處于最優(yōu)的范圍；③分別確定了無壓氣站投入運行和有壓氣站投入運行工況下的綜合評價指標(biāo)體系和相應(yīng)的指標(biāo)權(quán)重，通過建立秩和比法、累積值法、優(yōu)異度法和線性加權(quán)綜合法的綜合評價模型，對兩種工況下預(yù)選調(diào)峰方案集進行評價，分別得到對應(yīng)的優(yōu)劣排序結(jié)果。引入最大兼容度模型對不同評價方法的評價結(jié)果進行綜合評價，最終得到兼容四種評價方法優(yōu)點的調(diào)峰方案排序結(jié)果。馬小明等人對根據(jù)已建成的中國石油大港油田地下儲氣庫群多年實際運行效果，在研究地下儲氣庫實際調(diào)峰運行規(guī)律的基礎(chǔ)上，以地下儲氣庫不同調(diào)峰強度為模式，應(yīng)用微積分?jǐn)?shù)學(xué)描述方法，創(chuàng)建了以計算地下儲氣庫日調(diào)峰量、高峰期和低谷期采氣井?dāng)?shù)為核心的mc公式，描述了地下儲氣庫工作氣量、調(diào)峰量、單井產(chǎn)量、采氣井?dāng)?shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)在制定“儲氣庫-輸氣管道”調(diào)峰方案時，往往采用以下三個步驟：(1)計算用戶所需氣量，確定調(diào)峰量；(2)固定采氣儲氣庫采氣速率，利用sps、tgnet等商業(yè)模擬軟件模擬管道的調(diào)峰能力；(3)對預(yù)選調(diào)峰方案進行綜合評價，選擇最優(yōu)的調(diào)峰方案。但現(xiàn)有技術(shù)多是依靠經(jīng)驗調(diào)峰，并且由于國內(nèi)“儲氣庫-輸氣管道”調(diào)峰體系正處于起步階段，對指標(biāo)權(quán)重的選取及指標(biāo)的檢驗研究不夠透徹，所參考的資料甚少。因此對指標(biāo)權(quán)重的選取主觀性太強，缺乏客觀依據(jù)。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了針對天然氣管網(wǎng)-儲氣庫系統(tǒng)調(diào)峰方案的綜合評價方法。該方法綜合考慮用戶高峰用氣量、管道調(diào)峰能力、儲氣庫調(diào)峰能力等條件，以盡量滿足用戶用氣需求為前提，兼顧管道的平均輸氣能力、儲氣庫安全運行等指標(biāo)，制定滿足管網(wǎng)、儲氣庫安全運行約束條件的調(diào)峰計劃，有效提高調(diào)峰方案制定安排的最優(yōu)性和科學(xué)性。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種輸氣管網(wǎng)、儲氣庫調(diào)峰方案綜合評價方法，其特征在于，其包括如下步驟：步驟1，城市燃氣負荷預(yù)測：采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立城市燃氣負荷預(yù)測模型，使用差分進化極限學(xué)習(xí)機算法對被調(diào)峰城市燃氣負荷進行預(yù)測，從而確定調(diào)峰量；步驟2，儲氣庫調(diào)峰優(yōu)化：根據(jù)以往儲氣庫的調(diào)峰運行經(jīng)驗，對儲氣庫運行參數(shù)儲氣壓力、采氣速率進行數(shù)學(xué)規(guī)律總結(jié)，擬合出儲氣庫運行參數(shù)與調(diào)峰量的關(guān)系式，結(jié)合步驟1中所得調(diào)峰量，得到一定調(diào)峰量下的儲氣庫采氣速率；步驟3，管網(wǎng)調(diào)峰量模擬：根據(jù)步驟2計算結(jié)果得到儲氣庫采氣速率，固定儲氣庫采氣速率，計算不同采氣時間下的用氣缺口，作為管網(wǎng)調(diào)峰的調(diào)峰量，并在不同的調(diào)峰量下進行管網(wǎng)調(diào)峰運行工況模擬，得到預(yù)選的調(diào)峰方案；步驟4，調(diào)峰方案綜合評價：對根據(jù)步驟3所得的不同調(diào)峰方案進行綜合評價，從而得到最優(yōu)的調(diào)峰方案。優(yōu)選的，所述步驟1包括：建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練機制的步驟和采用回歸法建立儲氣庫的年度調(diào)峰預(yù)測模型的步驟；所述建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練機制的步驟包括：step1，種群初始化：隨機產(chǎn)生種群，種群中的每個個體是由輸入層隱含層節(jié)點和隱含層偏差構(gòu)成，θ＝[ω11,ω12,…,ω21,ω22,…ω2k,…ωn1,ωn2,…ωnk,…,b1,b2,…bk]，ωij、bj為[-1,1]中的隨機數(shù)；step2，選取目標(biāo)函數(shù)：對于種群中的每個個體可以利用elm算法計算出elm網(wǎng)絡(luò)的輸出權(quán)值矩陣；從測試樣本中選取部分驗證樣本，設(shè)定elm的測試誤差根均方誤差為差分進化算法的目標(biāo)函數(shù)；step3，變異：對于種群初始化給定的種群第i個體{θi,g|i＝1,2…np}，基于差分進化算法的新個體按以下方法產(chǎn)生：vi,g＝xr1,g+f×(xr2,g-xr3,g)，其中隨機選擇的下標(biāo)r1≠r2≠r3∈{1,2,…np}，變異因子f∈[0,2]，目的是控制差分變量(xr2,g-xr3,g)的放大；step4，交叉：令μi,g+1＝(μ1i,g+1,μ2i,g+1,…μdi,g+1)，其中式(1)中，b(j)∈[0,1]，交叉概率cr∈[0,1]；step5，選擇：比較向量μi,g+1和當(dāng)前種群中的目標(biāo)向量，在下一代種群中占主導(dǎo)地位的就是優(yōu)化過程中具有較大目標(biāo)函數(shù)值的向量；所述采用回歸法建立儲氣庫的年度調(diào)峰預(yù)測模型的步驟包括：年度調(diào)峰量是為補償天然氣用戶季節(jié)供求差異的氣量，計算公式如下:qt＝∑qti(3)式(3)中：qt為月調(diào)峰總儲氣量，單位m3；qti為各種用戶的月調(diào)峰所需儲氣量；各用戶所需調(diào)峰量，取決于該用戶的月用氣不均勻系數(shù)，其計算公式為式(4)中：qip為某用戶的月平均用氣量，單位m3；aij為某用戶的月用氣不均勻系數(shù)，即各月用氣量與全年平均月用氣量之比；n為用氣高峰月數(shù)。優(yōu)選的，所述步驟2中采用最小二乘法擬合出儲氣庫運行參數(shù)儲氣壓力、采氣速率與調(diào)峰量的關(guān)系式以得到一定調(diào)峰量下的采氣速率。優(yōu)選的，所述步驟3中采用sps或tgnet仿真模擬軟件進行管網(wǎng)調(diào)峰工況模擬，得到預(yù)選調(diào)峰方案；采用sps或tgnet仿真模擬軟件進行管網(wǎng)調(diào)峰工況模擬時需根據(jù)所需模擬的管道，建立相應(yīng)的管道和設(shè)備模型，輸入管道的運行參數(shù)，以完成管網(wǎng)的調(diào)峰能力模擬。優(yōu)選的，采用sps仿真模擬軟件進行管網(wǎng)調(diào)峰工況模擬，當(dāng)建立的大型復(fù)雜管網(wǎng)模型涉及到多個進出點時，采用氣體平衡區(qū)模型。優(yōu)選的，采用tgnet仿真模擬軟件進行管網(wǎng)調(diào)峰工況模擬，采用模型元件表示實際管網(wǎng)內(nèi)的元件，管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各元件的連接關(guān)系和運行參數(shù)與實際管網(wǎng)系統(tǒng)中元件參數(shù)一致。優(yōu)選的，所述步驟4包括：選取調(diào)峰評價指標(biāo)的步驟：選取8個工藝指標(biāo)，管道末段壓力波動率、供氣點壓力平穩(wěn)時間、管道末段儲氣量、儲氣最高壓力、儲氣最低壓力、供需失衡戶數(shù)、實際供氣量和增壓消耗功率；選取2個經(jīng)濟指標(biāo)：總運行費用和管輸收入；共選取10個指標(biāo)作為調(diào)峰評價指標(biāo)；計算指標(biāo)權(quán)重的步驟：首先使用層次分析法計算主觀權(quán)重，其次運用熵權(quán)法計算客觀權(quán)重，最后采用主客觀加權(quán)得到組合權(quán)重以計算指標(biāo)權(quán)重；篩選最優(yōu)調(diào)峰方案的步驟：采用灰色關(guān)聯(lián)法、秩和比法和理想解法三種客觀綜合評價法對調(diào)峰預(yù)選方案進行客觀評價，在三種評價結(jié)果的基礎(chǔ)上采用最大兼容度法，篩選出兼容度最大的最優(yōu)調(diào)峰方案。本發(fā)明具有以下優(yōu)點：1.在城市燃氣負荷預(yù)測部分進行了算法改進，使城市調(diào)峰量的計算結(jié)果更為精確，為儲氣庫及管道調(diào)峰提供有力的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；2.在儲氣庫調(diào)峰部分，充分考慮了以往調(diào)峰經(jīng)驗，建立了相應(yīng)的調(diào)峰模式(氣量)與儲氣庫主要運行參數(shù)的數(shù)學(xué)經(jīng)驗總結(jié)公式，對于現(xiàn)場儲氣庫的采氣調(diào)峰具有一定的指導(dǎo)意義，有利于制定相應(yīng)的調(diào)峰，避免強采強注，并提供了制定儲氣庫運行優(yōu)化管理流程保證儲氣庫的安全穩(wěn)定運行；3.在調(diào)峰指標(biāo)的選取上，從調(diào)峰工藝、供氣平穩(wěn)、可靠多角度進行充分考慮，并采用主客觀賦權(quán)法計算指標(biāo)權(quán)重，既保留指標(biāo)的主觀性又不缺乏客觀依據(jù)，所得到的指標(biāo)權(quán)重具有較高的科學(xué)可靠性，其次所選取的客觀評價方法適用于該調(diào)峰體系，且方法嚴(yán)謹(jǐn)具有創(chuàng)新性，以上種種優(yōu)點使得評價結(jié)果真實可靠，可為現(xiàn)場調(diào)峰方案的選取提供切實的科學(xué)依據(jù)。附圖說明圖1為本發(fā)明一種輸氣管網(wǎng)、儲氣庫調(diào)峰方案綜合評價方法的具體實施流程圖。圖2為本發(fā)明使用sps軟件進行管網(wǎng)模擬的示意圖。圖3為本發(fā)明使用管網(wǎng)進出模型的示意圖。圖4為本發(fā)明調(diào)峰體系層次構(gòu)造分析結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。為進一步加快儲氣庫調(diào)峰建設(shè)，解決天然氣在冬夏季消費峰谷差較大的問題，推動儲氣庫季節(jié)性調(diào)峰的技術(shù)發(fā)展，本發(fā)明旨在針對“儲氣庫-管道系統(tǒng)調(diào)峰”模式，提出相應(yīng)的調(diào)峰方案，綜合數(shù)學(xué)建模、管網(wǎng)模擬和綜合評價方法，確定儲氣庫-管道系統(tǒng)最優(yōu)/可行的運行(調(diào)峰)方案。本發(fā)明調(diào)峰方案將分為以下四個階段進行技術(shù)實施：1.城市燃氣負荷預(yù)測——確定冬季下游城市的所需用量，進而確定總的調(diào)峰量；2.儲氣庫調(diào)峰優(yōu)化——研究地下儲氣庫實際調(diào)峰運行規(guī)律的基礎(chǔ)上，不同調(diào)峰強度下的采氣速率、運行壓力等參數(shù)，進行數(shù)學(xué)規(guī)律總結(jié)，擬合出采氣速率與調(diào)峰量(強度)關(guān)系式。結(jié)合階段1中所得調(diào)峰量(強度)及數(shù)學(xué)規(guī)律，可得所求采氣速率；3.管網(wǎng)調(diào)峰量模擬——根據(jù)階段2所得計算結(jié)果確定儲氣庫調(diào)峰速率，并固定采氣速率，計算不同采氣時間下的用氣缺口(總用氣量高于管道設(shè)計輸量的部分)，以此作為管網(wǎng)調(diào)峰的調(diào)峰量，并采用sps商業(yè)軟件在不同的調(diào)峰量下進行管網(wǎng)調(diào)峰運行工況模擬，得到預(yù)選的調(diào)峰方案；4.調(diào)峰方案綜合評價——從保證下游用戶用氣需求的工藝角度出發(fā)，結(jié)合供氣的平穩(wěn)性、可靠性選取調(diào)峰指標(biāo)；并采用主客觀賦權(quán)法賦予指標(biāo)權(quán)重，既保留指標(biāo)的主觀性又不失客觀依據(jù)，使權(quán)重的賦值具有科學(xué)性和客觀性；最后采用灰色關(guān)聯(lián)法、秩和比法、理想法三個客觀綜合評價法進行綜合評價，由于不同的評價可能會使得評價結(jié)果不同，最后采用最大兼容度法綜合評價法得到兼容度最優(yōu)的調(diào)峰方案。如圖1所示，本發(fā)明一種輸氣管網(wǎng)、儲氣庫調(diào)峰方案綜合評價方法的具體實施流程。步驟1，城市燃氣負荷預(yù)測：在地下儲氣庫-管道調(diào)峰量預(yù)測前，要對下游被調(diào)峰城市燃氣負荷進行預(yù)測，從而確定調(diào)峰量。在建立城市燃氣負荷預(yù)測模型時，可采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，在極限學(xué)習(xí)機的工作原理基礎(chǔ)上，結(jié)合差分進化算法，使用差分進化極限學(xué)習(xí)機算法進行預(yù)測。在建立負荷預(yù)測的數(shù)學(xué)模型時，將當(dāng)年內(nèi)每月平均氣溫、當(dāng)年人均gdp等因素作為影響因子。①神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練機制運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行燃氣負荷預(yù)測，是一種新的研究方法。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對許多復(fù)雜的、非結(jié)構(gòu)性的、不規(guī)律的因素有自適應(yīng)功能，可以對信息、進行記憶，只是推理、自主學(xué)習(xí)和優(yōu)化計算等特點，因此能模仿人腦的智能化處理問題。尤其是它的自適應(yīng)功能和自主學(xué)習(xí)功能，使得該方法可以很好的解決溫度、天氣變化等因素對燃氣負荷的影響，因此，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法預(yù)測燃氣負荷得到了國內(nèi)外學(xué)者的肯定。目前，研究最多的是利用誤差逆向傳播算法對燃氣負荷進行短期預(yù)測，其中三層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是比較簡單、常用的。訓(xùn)練速度慢、泛化性等問題是制約前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的瓶頸，為解決以上問題，提出了極限學(xué)習(xí)機(elm)。極限學(xué)習(xí)機對單隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入權(quán)值和隱層節(jié)點偏移量隨機賦值，通常只需要一步計算就能夠求出網(wǎng)絡(luò)的輸出權(quán)值，因此可以極大的提高訓(xùn)練速度。但是在某些實際應(yīng)用中elm可能需要較多的隱含層節(jié)點才能達到理想的效果，這嚴(yán)重影響了elm網(wǎng)絡(luò)的泛化性，使elm在未知樣本的反應(yīng)能力變差。本方案采用差分進化極限學(xué)習(xí)機算法:利用差分進化算法優(yōu)化和極限學(xué)習(xí)機網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合學(xué)習(xí)算法，即利用差分進化算法優(yōu)化選擇極限學(xué)習(xí)機的輸入層權(quán)值和隱含層偏差，從而得到一個最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)。訓(xùn)練步驟如下所示：step1:種群初始化：隨機產(chǎn)生種群，種群中的每個個體是由輸入層隱含層節(jié)點和隱含層偏差構(gòu)成，θ＝[ω11,ω12,…,ω21,ω22,…ω2k,…ωn1,ωn2,…ωnk,…,b1,b2,…bk]，其中ωij、bj為[-1,1]中的隨機數(shù)；step2:選取目標(biāo)函數(shù)：對于種群中的每個個體可以利用elm算法計算出elm網(wǎng)絡(luò)的輸出權(quán)值矩陣；從測試樣本中選取部分驗證樣本，設(shè)定elm的測試誤差根均方誤差(rmse)為差分進化算法的目標(biāo)函數(shù)；step3：變異：對于種群初始化給定的種群第i個體{θi,g|i＝1,2…np}，基于差分進化算法的新個體按以下方法產(chǎn)生：vi,g＝xr1,g+f×(xr2,g-xr3,g)，其中隨機選擇的下標(biāo)r1≠r2≠r3∈{1,2,…np}，變異因子f∈[0,2]，目的是控制差分變量(xr2,g-xr3,g)的放大；step4：交叉：令μi,g+1＝(μ1i,g+1,μ2i,g+1,…μdi,g+1)，其中式(1)中，b(j)∈[0,1]，交叉概率cr∈[0,1]；step5：選擇：比較向量μi,g+1和當(dāng)前種群中的目標(biāo)向量，在下一代種群中占主導(dǎo)地位的就是優(yōu)化過程中具有較大目標(biāo)函數(shù)值的向量。由此，將差分進化算法用于極限學(xué)習(xí)機的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，利用差分進化算法的全局尋優(yōu)能力，將極限學(xué)習(xí)機的連接權(quán)值和閾值進行合理編碼，作為差分進化算法的適應(yīng)度指標(biāo)進行訓(xùn)練，獲取最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)。②預(yù)測模型建立好人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練機制后，接下來便采用回歸法建立儲氣庫的年度調(diào)峰預(yù)測模型：年度調(diào)峰量是為補償天然氣用戶季節(jié)供求差異的氣量，計算公式如下:qt＝∑qti(3)式(3)中：qt為月調(diào)峰總儲氣量，單位m3；qti為各種用戶的月調(diào)峰所需儲氣量；各用戶所需調(diào)峰量，取決于該用戶的月用氣不均勻系數(shù)，其計算公式為式(4)中：qip為某用戶的月平均用氣量，單位m3；aij為某用戶的月用氣不均勻系數(shù)，即各月用氣量與全年平均月用氣量之比；n為用氣高峰月數(shù)(即aij＞1的月份數(shù))。步驟2，儲氣庫調(diào)峰優(yōu)化：可根據(jù)以往儲氣庫的調(diào)峰運行經(jīng)驗，對儲氣壓力、采氣速率等主要儲氣庫運行參數(shù)進行數(shù)學(xué)規(guī)律總結(jié)，如采用最小二乘法等多元線性回歸等方法，擬合出主要參數(shù)與調(diào)峰量的關(guān)系式，依靠以往經(jīng)驗總結(jié)得到一定調(diào)峰量下的采氣速率。步驟3，管網(wǎng)調(diào)峰量模擬：由于輸氣管網(wǎng)的末段具有一定的儲氣能力，可承擔(dān)一部分調(diào)峰任務(wù)。為充分利用管網(wǎng)末段的儲氣能力且避免因調(diào)峰而造成管道壓力波動較大，因此，有必要在一定工況下，對輸氣管網(wǎng)的調(diào)峰能力進行模擬。由步驟2儲氣庫調(diào)峰計算結(jié)果可得儲氣庫的采氣速率，固定采氣速率，計算不同采氣時間下的用氣缺口(總用氣量高于管道設(shè)計輸量的部分)，以此作為管網(wǎng)調(diào)峰的調(diào)峰量，可采用sps或者tgnet仿真模擬軟件進行管網(wǎng)調(diào)峰工況模擬，得到預(yù)選調(diào)峰方案。本發(fā)明一具體實施例是使用sps軟件進行管網(wǎng)模擬。如圖2所示，本發(fā)明使用sps軟件進行管網(wǎng)模擬的示意圖。相比其他輸氣管網(wǎng)模擬軟件，sps具有以下優(yōu)點：1.仿真模擬速度比較快，尤其是動態(tài)模擬，模擬計算結(jié)果精度較高；2.在運行過程中可改變某些參數(shù)，仿真模型運行與否，均不影響參數(shù)的變化，并能立即反映出因某個參數(shù)變化后系統(tǒng)參數(shù)變化的趨勢；3.可模擬某閥門自動開啟或某設(shè)備自動停止等瞬態(tài)工況。sps軟件能夠模擬單一的流體介質(zhì)，單相的多種混合流體介質(zhì)；可運用不同類型的管道設(shè)備，例如管線，轉(zhuǎn)動設(shè)備，截斷閥和止回閥，感應(yīng)器，流量計，pid控制和控制閥等，并能夠在現(xiàn)場設(shè)備和模擬設(shè)備建立相應(yīng)的連接，以達到與現(xiàn)場相一致。在使用sps軟件模擬輸氣管道的調(diào)峰能力時，只需根據(jù)所需模擬的管道，建立相應(yīng)的管道和設(shè)備模型，輸入管道的運行參數(shù)，即可完成輸氣管道的調(diào)峰能力模擬。當(dāng)建立的大型復(fù)雜管網(wǎng)模型涉及到多個進出點時，可采用氣體平衡區(qū)模型。氣體平衡區(qū)模型也稱為管網(wǎng)進出模型(entry/exitmodel)，該規(guī)則是運營商為客戶提供容量和服務(wù)的基礎(chǔ)，定義了運營商的服務(wù)，客戶需求的匹配方式和系統(tǒng)約束等內(nèi)容。管網(wǎng)進出模型如圖3所示，氣體平衡區(qū)與臨近的國內(nèi)/國外平衡區(qū)相連，連接點輸送天然氣，并分為流入點和流出點。氣體平衡區(qū)內(nèi)天然氣設(shè)施包括氣田生產(chǎn)、高壓天然氣管道、配氣管網(wǎng)、儲氣庫、需求區(qū)(居民、電廠、工業(yè)用戶等)等，不同設(shè)施隸屬不同參與者，比如長輸管網(wǎng)運營商、配氣管網(wǎng)運營商、生產(chǎn)商、儲氣庫運營商、居民、電廠公司、工業(yè)客戶。各參與者間簽訂服務(wù)合同，利用天然氣基礎(chǔ)設(shè)施，保證進出天然氣基礎(chǔ)設(shè)施的流量達到平衡。本發(fā)明也可以使用tgnet軟件進行管網(wǎng)模擬。tgnet(transientgasnetwork)軟件是一款天然氣集輸管網(wǎng)瞬態(tài)模擬軟件，該軟件能夠用來模擬管道的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)運行數(shù)據(jù)，比如幾點流量、溫度、壓力等。應(yīng)用該軟件能夠建立管網(wǎng)模型，并對管網(wǎng)動態(tài)、靜態(tài)運行數(shù)據(jù)進行模擬驗證，此外當(dāng)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運行工況等發(fā)生變化時，可以對管線的運行工況進行預(yù)測，為現(xiàn)場生產(chǎn)操作提供有力的依據(jù)。該軟件是esi公司管網(wǎng)scada聯(lián)機系統(tǒng)的關(guān)鍵，同時軟件本身可以作為scada系統(tǒng)的離線模擬軟件使用。tgnet軟件采用模型元件表示實際管網(wǎng)內(nèi)的元件，管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各元件的連接關(guān)系和運行參數(shù)應(yīng)當(dāng)與實際管網(wǎng)系統(tǒng)中元件參數(shù)一致。當(dāng)管網(wǎng)模型內(nèi)各元件參數(shù)合理并連接正確時，才能正確表述實際管網(wǎng)，此時模擬結(jié)果應(yīng)是實際管網(wǎng)運行參數(shù)。tgnet中儲氣庫-管道模型的建立：注采井:注采氣井系統(tǒng)較為復(fù)雜，但當(dāng)我們只考慮調(diào)峰期采氣工況時，我們將采氣井簡化為一個氣源；閥門:天然氣處理之后在外輸?shù)墓芫€前端設(shè)有閥門，這個閥門主要作用在于調(diào)節(jié)進入管線的氣體壓力，方案中主要以閥門后壓力為進入管線壓力，所以在此不設(shè)置調(diào)壓閥門；管線:軟件本身就有管道元件，不需要做模型簡化，只要輸入管道基本參數(shù)即可；清管站:清管站本身既不增加輸氣管網(wǎng)中的氣量，也不消耗輸氣管網(wǎng)中的氣量，所以把它看作是形如三通管的一個結(jié)構(gòu)，那么就可以將它看成一個整體而簡化為一個大節(jié)點；采氣站:將它簡化為一個節(jié)點，在整個系統(tǒng)中對氣量不產(chǎn)生影響。在使用tgnet軟件模擬輸氣管道的調(diào)峰能力時，只需根據(jù)所需模擬的管道，建立相應(yīng)的管道和設(shè)備模型，輸入管道的運行參數(shù)，即可完成輸氣管道的調(diào)峰能力模擬，得到管道的平均輸氣能力。步驟4，調(diào)峰方案綜合評價：在步驟3管網(wǎng)調(diào)峰量模擬的基礎(chǔ)上，得到了不同的調(diào)峰預(yù)選方案，最后采用綜合評價方法對調(diào)峰方案進行綜合評價，從而得到最優(yōu)的調(diào)峰方案。首先在調(diào)峰評價指標(biāo)方面，本發(fā)明綜合考慮調(diào)峰的工藝性、供氣的可靠性、供氣的平穩(wěn)性，選取八個工藝指標(biāo)：管道末段壓力波動率、供氣點壓力平穩(wěn)時間、管道末段儲氣量、儲氣最高壓力、儲氣最低壓力、供需失衡戶數(shù)、實際供氣量、增壓消耗功率，兩個經(jīng)濟指標(biāo)：總運行費用和管輸收入，共十個評價指標(biāo)。其次，為避免權(quán)重的賦予過于隨意或是盲目采用平均賦權(quán)，采用基于層次分析法+熵權(quán)法的主客觀賦權(quán)法計算指標(biāo)權(quán)重，使權(quán)重的賦予過程具有主觀可靠性和客觀科學(xué)性。最后，由于目前所能參考的調(diào)峰體系甚少，為使評價過程中不受主觀知識的限制，采用灰色關(guān)聯(lián)法、秩和比法、理想解法三種客觀綜合評價法對調(diào)峰預(yù)選方案進行客觀評價，針對使用不同的方法可能導(dǎo)致不同的評價結(jié)果這一問題，在三種評價結(jié)果的基礎(chǔ)上采用最大兼容度法，篩選出兼容度最大的最優(yōu)調(diào)峰方案。權(quán)重計算原理：本發(fā)明采用基于層次分析法+熵權(quán)法的主客觀賦權(quán)法計算指標(biāo)權(quán)重，首先使用層次分析法計算主觀權(quán)重，其次運用熵權(quán)法計算客觀權(quán)重，最后采用主客觀加權(quán)得到組合權(quán)重。1)層次分析法層次分析法是(analytichierarchyprocess,ahp)是美國著名的運籌學(xué)家t.l.satty等人在20世紀(jì)70年代提出的一種定性與定量分析相結(jié)合的多準(zhǔn)則決策方法。這一方法特點，是在對復(fù)雜決策問題的本質(zhì)、影響因素以及內(nèi)在關(guān)系等進行深入分析之后，構(gòu)建一個層次結(jié)構(gòu)模型，然后利用較少的定量信息，把決策的思維過程數(shù)學(xué)化，從而為求解多目標(biāo)、多準(zhǔn)則或無結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問題，提供一種簡便的決策方法。具體地說，它是指將決策問題的有關(guān)元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，用一定標(biāo)度對人的主觀判斷進行客觀量化，在次基礎(chǔ)上進行定性分析和定量分析的一種決策方法。它把人的思維過程層次化、數(shù)量化，并用數(shù)學(xué)為分析、決策、預(yù)報或控制提供定量的依據(jù)。它尤其適合于人的定性判斷起重要作用的、對決策結(jié)果難以直接準(zhǔn)確計量的場合。應(yīng)用層次分析法分析問題時，首先要把問題層次化。根據(jù)問題的性質(zhì)和要達到的總目標(biāo)，將問題分解為不同組成因素，并按照因素間的相互關(guān)聯(lián)影響以及隸屬關(guān)系將因素按不同層次聚集組合，形成一個多層次的分析結(jié)構(gòu)。①構(gòu)造層次分析結(jié)構(gòu)經(jīng)過多方面的研究與論證，輸氣管網(wǎng)、儲氣庫調(diào)峰體系可劃分為如圖4所示的三個層次。其中，輸氣管網(wǎng)及儲氣庫調(diào)峰方案評價為目標(biāo)層，表示解決問題的目的，即應(yīng)用ahp所要達到的目標(biāo)；工藝型指標(biāo)和經(jīng)濟型指標(biāo)為準(zhǔn)則層，即實現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)所實現(xiàn)的中間環(huán)節(jié)；十個評價指標(biāo)為方案層，表示解決問題的具體方案。②構(gòu)造判斷矩陣建立層次分析模型之后，就可以在各層元素中進行兩兩比較，構(gòu)造出比較判斷矩陣。層次分析法主要是人們對每一層次中各因素相對重要性給出的判斷，這些判斷通過引入合適的標(biāo)度用數(shù)值表示出來，寫成判斷矩陣。判斷矩陣表示針對上一層次因素，本層次與之有關(guān)因素之間相對重要性的比較。判斷矩陣式層次分析法的基本信息，也是進行相對重要度計算的重要依據(jù)。假定上一層次的元素bk作為準(zhǔn)則，對下一層元素c1,c2,…,cn有支配關(guān)系，我們的目的是要在準(zhǔn)則bk下按它們的相對重要性賦予c1,c2,…,cn相應(yīng)的權(quán)重。在這一步中“重要性”賦予一定的數(shù)值。對于n個元素來說，我們得到兩兩比較判斷矩陣c＝(cij)n×n。其中cij表示因素i和因素j相對于目標(biāo)重要值。一般來說，構(gòu)造的判斷矩陣取如下形式：一般來說，判斷矩陣通常由該領(lǐng)域內(nèi)的專家或著名研究者做兩兩判斷，在這一環(huán)節(jié)中主要體現(xiàn)了層次分析法的主觀性，由專家打分構(gòu)成的判斷矩陣，不僅具有較高的可信性，而且從一定程度上還能客觀反映指標(biāo)的真實重要性。在層次分析法中，為了使決策判斷定量化，形成上述數(shù)值判斷矩陣，常根據(jù)一定的比率標(biāo)度將判斷定量化。下面給出一種常用的1～9標(biāo)度方法，如表1所示。表1判斷矩陣標(biāo)度及其含義序號重要性等級cij賦值1i，j兩元素同等重要12i元素比j元素稍顯重要33i元素比j元素明顯重要54i元素比j元素強烈重要75i元素比j元素極端重要96i元素比j元素稍不重要1/37i元素比j元素明顯不重要1/58i元素比j元素強烈不重要1/79i元素比j元素極端不重要1/9③判斷矩陣一致性檢驗在建立判斷矩陣后，應(yīng)堅持并保持判斷思維的一致性。所謂判斷思維的一致性是指專家在判斷指標(biāo)重要性時，各判斷之間協(xié)調(diào)一致，不致出現(xiàn)相互矛盾的結(jié)果，在多階段的條件下出現(xiàn)不一致，極容易發(fā)生，只不過在不同的條件下不一致的程度是有差別的。由于客觀事物的復(fù)雜性和人們認識上的多樣性，以及可能產(chǎn)生的片面性。要求每一個判斷都有完全的一致性顯然不太可能，但是要求判斷具有大題的一致性確實應(yīng)該的。因此，為了保證應(yīng)用層次分析法分析得到的結(jié)論合理，還需要對構(gòu)造的判斷矩陣進行一致性檢驗，這種檢驗通常是結(jié)合排序步驟進行的。根據(jù)矩陣?yán)碚摚?dāng)判斷矩陣b具有完全一致性時，其最大特征根與判斷矩陣的階數(shù)相等，即λmax＝m，其余特征根都等于0。當(dāng)判斷矩陣b不具有完全一致性時，λmax≠m，此時，引入最大特征根λmax與判斷矩陣b的階數(shù)m之差與m-1的比值作為度量判斷矩陣偏離一致性的指標(biāo)。即用檢查判斷矩陣b的一致性。當(dāng)λmax＝m時，ci＝0，表示完全一致；ci值越偏離0，表明判斷矩陣的一致性越差。一般來說，隨著判斷矩陣的階數(shù)增加，判斷矩陣保持完全一致的難度增大。為了度量不同階數(shù)的判斷矩陣是否具有滿意的一致性，引入ci和同階平均隨機一致性指標(biāo)ri之比cr，cr稱為隨機性一致性比率。1～10階判斷矩陣的ri值如表2所示。表21～10階判斷矩陣的ri值階數(shù)12345678910ri000.580.91.121.241.321.411.451.49當(dāng)cr＜0.1時，認為判斷矩陣具有滿意的一致性；如果cr＞0.1，需調(diào)整判斷矩陣，使之具有滿意的一致性。④層次單排序在判斷矩陣通過一致性檢驗，即完全符合一致或者具有滿意的一致性后，下一步需要做的是對于除方案層之外的每個元素，計算出與之相關(guān)的緊鄰的下層元素之間的相對權(quán)重，具體計算時，歸結(jié)為計算出判斷矩陣的最大特征根及其相應(yīng)的特征向量。計算最大特征根及特征向量常用的方法有方根法、和積法、最小二乘法等。⑤層次總排序重復(fù)上述步驟，依次沿遞階層次結(jié)構(gòu)由上而下逐層計算各判斷矩陣的特征根與特征向量，以此為基礎(chǔ)，進行層次總排序計算，得出最低層因素相對于最高層的相對權(quán)重。假設(shè)目標(biāo)層為a層；準(zhǔn)則層為b層，b層有m個元素b1，b2,…,bm，它們關(guān)于a層的相對重要排序值分別為b1，b2,…,bm；第三層為c層，c層有n個元素c1，c2,…,cn，它們關(guān)于b層中某一元素bi的相對重要性排序值分別為(如果c層中某元素cj與b層中某元素bi無關(guān)，則為0)，則c層中個元素對于目標(biāo)層的綜合相對重要性排序值為：與層次單排序的一致性檢驗類似，還應(yīng)對層次總排序的一致性檢驗。不難發(fā)現(xiàn)，第二層(b層)的層次單排序一致性檢驗即為層次總排序一致性檢驗。對于第三層(c層)，隨機一致性比率cr為：其中，cii是以bi為準(zhǔn)則、c層相關(guān)元素相比較組成的判斷矩陣的一致性指標(biāo)；rii是以bi為準(zhǔn)則、c層相關(guān)元素相比較組成的判斷矩陣的平均隨機性一致性指標(biāo)。與層次單排序的一致性檢驗類似，當(dāng)cr＜0.1時，認為判斷矩陣具有滿意的一致性；如果cr＞0.1，需調(diào)整判斷矩陣，使之具有滿意的一致性。2)熵權(quán)法利用熵的概念確定權(quán)重的方法稱為熵權(quán)法。其出發(fā)點是根據(jù)某同一指標(biāo)觀測值之間的差異程度來反應(yīng)其重要程度，如果各被評價對象的某項指標(biāo)的數(shù)據(jù)差異不大，則反映該指標(biāo)對評價系統(tǒng)所起的作用不大。熵權(quán)法是一種客觀的賦權(quán)方法，它是利用個指標(biāo)的熵值所提供的信息量的大小來決定指標(biāo)權(quán)重的方法。熵權(quán)法的作用有：用熵權(quán)法給指標(biāo)賦權(quán)可以避免各評價指標(biāo)權(quán)重的認為因素干擾，使評價結(jié)果更符合實際；通過對各指標(biāo)值得計算，可以衡量出信息量的大小，從而確保所建立的指標(biāo)能反映大部分的原始信息。下面，簡要地敘述運用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重的具體步驟。①形成決策矩陣設(shè)參與評價的對象集為m＝(m1,m2,…,mm)，指標(biāo)集為d＝(d1,d2,…,dn)，評價對象mi對指標(biāo)dj的值記為xij(i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n)，則形成的決策矩陣x為：②標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣為了消除各指標(biāo)量綱不同對方案決策帶來的影響，或者處理一些指標(biāo)值為負的決策問題，對決策矩陣x進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，從而形成標(biāo)準(zhǔn)化矩陣v＝(vij)m×n。根據(jù)指標(biāo)的性質(zhì)，將指標(biāo)分為兩類。一類是越大越優(yōu)型指標(biāo)，也稱為效益型指標(biāo)；另一類是越小越優(yōu)型指標(biāo)，也成為成本型指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)化處理時根據(jù)指標(biāo)性質(zhì)，采用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化形式：對于越大越優(yōu)型指標(biāo)：對于越小越優(yōu)型指標(biāo)：式中vij為xij歸一化以后的值，max(xj)、min(xj)分別為第j個指標(biāo)的最大值和最小值。不難看出，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后，0≤vij≤1。③計算第j項指標(biāo)下，第i個評價指標(biāo)的特征比重對于某一個指標(biāo)j，vij的值差異越大，表明該指標(biāo)對于被評價對象的作用越大，即該指標(biāo)提供給被評價對象的有用信息越多。根據(jù)熵的概念，信息的增加意味著熵的減少，熵可以用來度量這種信息量的大小。記第j項指標(biāo)下，第i個評價對象的特征比重為pij，則④計算第j項指標(biāo)的熵值ej當(dāng)pij＝0或者pij＝1時，認為pijln(pij)＝0⑤計算第j項指標(biāo)的差異性系數(shù)dj觀察熵值的計算公式，對于某一項指標(biāo)di，vij的差異越小，ej越大。當(dāng)各被評價對象第j項指標(biāo)值全部相等時，ej＝emax＝1。根據(jù)熵的概念，各被評價對象第j項指標(biāo)值差異越大，表明該指標(biāo)反映的信息量越大。因此，定義差異系數(shù)djdj＝1-ej(13)dj越大，該指標(biāo)提供的信息量越大，越應(yīng)給予較大的指標(biāo)權(quán)重。⑥確定各指標(biāo)的熵權(quán)3)組合權(quán)重綜合層次分析法所計算的主觀權(quán)重w1j和客觀權(quán)重w2j可得組合權(quán)重wj，常用的組合權(quán)重法有乘數(shù)合成歸一法最終得到指標(biāo)的主客觀組合權(quán)重。評價方法原理：1)灰色關(guān)聯(lián)法灰色系統(tǒng)理論是我國著名學(xué)者鄧聚龍教授于1982年提出的，它通過對部分已知信息的生成、開發(fā)實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的確切描述和認識。灰色關(guān)聯(lián)度分析是灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用的主要方面之一。基于灰色關(guān)聯(lián)度的灰色綜合評價法是利用各方案與最優(yōu)方案之間關(guān)聯(lián)度的大小對評價對象進行比較、排序。關(guān)聯(lián)度分析屬于幾何處理范疇。它是一種相對性的排序分析，基本思想是根據(jù)序列曲線幾何形狀的相似程度來判斷其聯(lián)系是否緊密，曲線越接近，相應(yīng)序列的關(guān)聯(lián)度就越大，反之就越小。其具體評價步驟如下：①確定評價對象和參考數(shù)列(評價標(biāo)準(zhǔn))。設(shè)評價對象有m個，評價指標(biāo)n個，參考數(shù)列為x0＝{x0(k)|k＝1,2,…,n}，比較數(shù)列為xi＝{xi(k)|k＝1,2,…,n}，i＝1,2,…,m，其中參考數(shù)列的選取這樣一種原則：高優(yōu)指標(biāo)選取最大值，低優(yōu)指標(biāo)為最小值，比較數(shù)列即為各調(diào)峰方案。②計算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)為比較數(shù)列xi對參考數(shù)列x0在第k個指標(biāo)上的關(guān)聯(lián)系數(shù)，其中ρ∈[0,1]為分辨系數(shù)。其中，稱和為兩級最小差及兩級最大差。③計算灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度?；疑訖?quán)關(guān)聯(lián)度的計算公式為其中：ri為第i個評價對象對理想對象的灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度；wi為主客觀賦權(quán)法所得的權(quán)重。④評價分析。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度的大小，對各評價對象進行排序，可建立評價對象的關(guān)聯(lián)序，關(guān)聯(lián)度越大，其評價結(jié)果越好。2)秩和比法秩和比法(rank-sumratio，簡稱rsr法)，是我國學(xué)者、原中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院田鳳調(diào)教授于1988年提出的，集古典參數(shù)統(tǒng)計與近代非參數(shù)統(tǒng)計各自優(yōu)點于一體的統(tǒng)計分析方法。秩和比法的關(guān)鍵步驟是秩代換，具有強大的統(tǒng)計信息功能，針對性強，柔韌性大，操作簡便，應(yīng)用價值高。其基本原理是在一個n行m列矩陣中，通過秩轉(zhuǎn)換，獲得無量綱統(tǒng)計量rsr(wrsr)；在此基礎(chǔ)上，運用參數(shù)統(tǒng)計分析的概率與方法，研究rsr(wrsr)的分布，以rsr(wrsr)值對評價對象的優(yōu)劣直接排序或分檔排序，從而對評價對象做出綜合評價。①將n個評價對象的m個評價指標(biāo)排列成矩陣。編出每個評價對象的秩，其中高優(yōu)指標(biāo)從小到大編，低優(yōu)指標(biāo)從大到小編，同一指標(biāo)數(shù)據(jù)相同者編平均秩。②計算加權(quán)秩和比③計算概率單位編制wrsr頻率分布表，列出各組頻數(shù)fi，計算各組累積頻數(shù)及累積頻率。④計算直線回歸方程以累積頻率所對應(yīng)的概率單位probit為自變量，以wrsr為因變量，計算直線回歸方程，即wrsr＝a+b×probit。⑤分檔排序按照回歸方程推算所對應(yīng)的wrsr估計值對象進行分檔排序。3)理想解法opsis(techniquefororderpreferencebysimilaritytoanidealsolution)法是c.l.hwang和k.yoon于1981年首次提出，topsis法根據(jù)有限個評價對象與理想化目標(biāo)的接近程度進行排序的方法，是在現(xiàn)有的對象中進行相對優(yōu)劣的評價。topsis法是一種逼近于理想解的排序法，該方法只要求各效用函數(shù)具有單調(diào)遞增(或遞減)性就行。topsis法是多目標(biāo)決策分析中一種常用的有效方法，又稱為優(yōu)劣解距離法。其具體的算法具體步驟如下：①用向量規(guī)劃化的方法求得規(guī)范決策矩陣。設(shè)多屬性決策問題的決策矩陣a＝(aij)m×n，規(guī)范化決策矩陣b＝(bij)m×n，其中②構(gòu)成加權(quán)規(guī)范化矩陣c＝(cij)m×ncij＝wj·bij,i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n③確定正理想解c*和負理想解c0。設(shè)正理想解c*的第j個屬性值為負理想解c0第j個屬性值為則④計算各方案到正理想解與負理想解的距離。備選方案di到正理想解的距離為備選方案di到負理想解的距離為⑤計算各方案的排隊指標(biāo)值(即綜合評價指數(shù))，即⑥按由大到小排列方案的優(yōu)劣次序，評選出最優(yōu)方案。4)最大兼容度法最大兼容度法基本原理：記h+1為評價方案數(shù)，n為評價對象數(shù)。假設(shè)每個評價方案均為n維歐式空間的一個點，則求與h個評價方案有最大兼容度的評價方案幾何意義為：在n維歐式空間內(nèi)，求與h個點的歐式距離平方有最小加權(quán)平均的點。根據(jù)多元統(tǒng)計分析理論，第i、j兩個評價方案之間的相關(guān)程度度量值，可通過它們的等級相關(guān)系數(shù)來計算，等級相關(guān)系數(shù)：其中，為對象在第i個方案的排序名次，為對象在第j個方案的排序名次。某個多屬性評價方案的兼容度，是指該評價方案與其他評價方案等級相關(guān)系數(shù)的加權(quán)平均值。于是某個評價方案y＝{yk}與其他h個評價方案的兼容度，可以按以下公式計算:其中wj>0為第j個多屬性評價方案的權(quán)重，通常在對各個評價方案沒有特別偏好時，分別取若每種評價方法是獨立的，某個評價方案的兼容度越大，則該方案的代表性較強，可靠性高，它在兼容度意義下也就越好。最大兼容度法的評價模型：其中yk為使用最大兼容模型計算得到的最終方案優(yōu)劣排序的結(jié)果。以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護范圍不限于此。本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁12