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1、基于灰色系統(tǒng)理論的室內空氣品質的評價方法摘要 室內空氣品質的影響因素很多，涉及多個單項指標，而且室內室內空氣品質的等級是一個模糊概念，因此如何根據(jù)所測的各個單項指標值對室內空氣品質做出綜合評價是急需解決的重要問題。評價方法應能夠反映多個因子共同作用于室內空氣品質的綜合效應。本文利用灰色系統(tǒng)理論的灰色關聯(lián)分析方法，根據(jù)灰色關聯(lián)矩陣提供的豐富信息對室內空氣品質進行綜合評價。通過比較分析，灰色評價方法計算過程簡單方便，充分利用了獲得的信息。結果直觀可靠，是多因子綜合評價較好的方法?！ ￡P鍵詞 室內空氣品質灰色系統(tǒng)理論灰色關聯(lián)分析灰色關聯(lián)矩陣 隨著社會的進步和生活
2、水平的提高，人們對居住環(huán)境提出了越來越高的要求，除了提供一個為大多數(shù)室內人員認可的舒適的熱環(huán)境外，還應該提供清新宜人、激發(fā)活力并且對健康無負面影響的室內空氣環(huán)境。因此室內空氣品質問題引起了人們越來越廣泛的關注，而建立一種能客觀地評價空氣品質的數(shù)學模式，一直是室內空氣品質研究中的重要課題。因為室內空氣品質受到多種因素的影響，評價方法應能夠反映多個因子共同作用于室內空氣的綜合效應，目前已提出的方法有：評價指數(shù)法[1]、模糊綜合評判法[2]等。本文將運用灰色系統(tǒng)理論的灰色關聯(lián)分析方法對室內空氣品質進行評價，根據(jù)分析和比較，這種方法是多因子綜合評定理想的方法?！ ?/p>
3、 1評價因子的選擇 室內污染物種類繁多，可分為顆粒（固體、液體或生物顆粒）、氣體和蒸汽，它們當中有的會引起某種不愉快的感覺，有的被認為對健康有害，還有一些目前還不為人類所認識。就其來源來講，有的來自室內的材料、設備以及生物活動，有的來自室外空氣的滲透，還有的來自暖通空調系統(tǒng)，這些物質的存在是室內空氣品質不良的重要原因[3]。16 由于種類繁多，不可能對每種污染物都進行檢測，需要從中挑選有代表性的，對人體感覺和健康有重要影響的因子作為室內空氣品質檢測和評價的內容。幾十年來人們對各種污染物的發(fā)生源、散發(fā)強度、對健康的影響、控制策略進行了深入的研究，獲得了
4、大量非常有用的資料。目前國內外普遍關注的室內污染物有：甲醛、CO、CO2、NO2、SO2、懸浮顆粒、浮游微生物、氡氣，這其中的每一種物質都代表了一組污染物的信息，反映室內空氣的現(xiàn)狀。但有文獻報道氡污染不是現(xiàn)代化辦公大樓普遍存在的問題，因此本文對室內空氣品質評價時選取甲醛、CO、CO2、NO2、SO2、懸浮顆粒、浮游微生物作為評價因子[1][4]?！ ?灰色評價的數(shù)學模式 2．1灰色關聯(lián)分析的基本思想 灰色系統(tǒng)理論是80年代初期由中國學者鄧聚龍教授創(chuàng)立的一門系統(tǒng)科學新學科。它以"部分信息未知"的"小樣本"，"貧信息"不確定性系統(tǒng)為研究對象，主要通過
5、對"部分"已知信息的生成、開發(fā)，提取有價值的信息，實現(xiàn)對系統(tǒng)規(guī)律的正確描述和有效控制[5]。 一般的抽象系統(tǒng)，如社會系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)等都包含有多種因素，多種因素共同作用的結果決定了系統(tǒng)的發(fā)展態(tài)勢。我們常常希望知道在眾多的因素中，哪些是主要因素，哪些是次要因素；哪些因素對系統(tǒng)的發(fā)展影響大，哪些因素對系統(tǒng)的影響較小；哪些因素對系統(tǒng)的發(fā)展起推動作用需強化發(fā)展，哪些因素對系統(tǒng)的發(fā)展起阻礙作用需加以抑制……。由于統(tǒng)計資料十人有限，且數(shù)據(jù)灰度較大，并不一定有典型的分布規(guī)律，采用數(shù)理統(tǒng)計方法對這些問題進行分析往往難以奏效。根據(jù)灰色系統(tǒng)理論，我們能用時間
6、序列來表示系統(tǒng)行為特征量和各影響因素的發(fā)展，灰色系統(tǒng)理論中的灰色關聯(lián)分析的基本思想是根據(jù)序列曲線的相似程度來判斷其聯(lián)系是否緊密。曲線越接近，形狀越相似，相應序列之間的關聯(lián)就越大，反之就越小。序列曲線的相似程度用灰色關聯(lián)度來衡量。因此，灰色關聯(lián)分析為這類問題的解決提供了有效的途徑[6]?！ ?．2灰色關聯(lián)分析在多因子綜合評價中的應用 在多因子綜合評價時，我們經(jīng)過實測，得到某一評價對象的由多個參數(shù)組成的序列，要對它做出等級評價也就是判斷它與哪一級評價標準更接近，關系更密切。因此我們可以借助灰色關聯(lián)分析方法，分析序列曲線的接近程度，根據(jù)能綜合反映曲線間差值大
7、小的關聯(lián)度對評價對象作出判斷。如有多個待評價對象時，還能比較它們之間的優(yōu)劣?！ ‘斢藐P聯(lián)度量化序列曲線的相近程序，需要對序列進行適當?shù)念A處理，使之化為數(shù)量級大體相近的無量綱數(shù)據(jù)。在用關聯(lián)分析做發(fā)展態(tài)勢比較時，每一序列均為時間序列，常用的預處理方法有初值化處理和均值化處理。然而在應用灰色關聯(lián)分析進行綜合評價時，序列中有不同的物理量，且數(shù)量級相差較大，這時不能作初值化處理或均值化處理，而應采用其他了方法處理。在室內空氣品質的評價中，預處理方法如本文評價實例所示?！ ≡O經(jīng)過預處理后，有參考因素序列，Yi，i∈M={1，2，…，m}，比較因素序列Xj,j∈N={1，
8、2，…，n}，序列表示為： 令：
