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《基于熵權(quán)的水庫(kù)防洪調(diào)度多目標(biāo)決策方法及應(yīng)用.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、水利學(xué)報(bào)年月第卷第期文章編號(hào)基于熵權(quán)的水庫(kù)防洪調(diào)度多目標(biāo)決策方法及應(yīng)用周惠成張改紅王國(guó)利大連理工大學(xué)土木水利學(xué)院遼寧大連摘要本文通過引入熵權(quán)的概念將其與模糊優(yōu)選模型相結(jié)合進(jìn)行防洪調(diào)度多方案優(yōu)選同時(shí)針對(duì)由熵值轉(zhuǎn)換為熵權(quán)的計(jì)算式在某些條件下不適用這一問題對(duì)熵權(quán)的計(jì)算式進(jìn)行了改進(jìn)本模型基于熵值能反映數(shù)據(jù)本身的信息效用原理計(jì)算指標(biāo)的熵權(quán)并與主觀權(quán)重線性組合兼顧主觀偏好與客觀屬性可得到合理的方案優(yōu)屬度實(shí)例驗(yàn)證結(jié)果表明此方法簡(jiǎn)便可行關(guān)鍵詞水庫(kù)調(diào)度決策熵權(quán)權(quán)重模糊優(yōu)選中圖分類號(hào)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼水庫(kù)防洪調(diào)度屬多目標(biāo)多屬性多層次多階段的復(fù)雜決
2、策過程與自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)環(huán)境等方面密切相關(guān)同時(shí)又是不可重復(fù)的實(shí)時(shí)校正過程可見調(diào)度決策方案正確與否意義重大大洪水以來政府加大了防洪非工程措施建設(shè)的力度防洪調(diào)度決策支持系統(tǒng)得以迅速發(fā)展及廣泛應(yīng)用為各水庫(kù)洪水調(diào)度多方案的生成提供了便利條件從而如何優(yōu)選調(diào)度方案成為研究問題的核心在實(shí)際防洪調(diào)度中由于面臨時(shí)刻上下游的水情雨情工情等狀況不同防洪目標(biāo)的側(cè)重點(diǎn)也不同為了協(xié)調(diào)各防洪目標(biāo)需確定不同評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重關(guān)系目前按賦值形式不同可將權(quán)重分為主觀權(quán)重和客觀權(quán)重對(duì)于多目標(biāo)決策而言主觀權(quán)重體現(xiàn)了面臨時(shí)刻決策者的意愿偏好而客觀權(quán)重反映了方案集中
3、具體數(shù)據(jù)對(duì)決策的貢獻(xiàn)度防洪調(diào)度決策研究中陳守煜通過模糊循環(huán)迭代尋求目標(biāo)權(quán)向量初始解以主觀意向進(jìn)行調(diào)整并引入模糊多級(jí)優(yōu)選模型尋求合理的主客觀權(quán)重及優(yōu)選結(jié)果王本德等通過引入權(quán)重折衷系數(shù)建立模糊循環(huán)迭代模型實(shí)現(xiàn)主觀與客觀權(quán)重相結(jié)合及方案排序以上方法均考慮了主觀偏好與客觀屬性但需經(jīng)過循環(huán)迭代實(shí)現(xiàn)計(jì)算量較大且循環(huán)初始值在一定程度上影響評(píng)價(jià)結(jié)果鑒于此本文引入熵權(quán)法確定各目標(biāo)的客觀權(quán)重將其與主觀權(quán)重線性組合基于模糊優(yōu)選模型進(jìn)行多方案優(yōu)選熵本身是一熱力學(xué)概念它最先由引入信息論熵權(quán)法的基本思想是認(rèn)為指標(biāo)的差異程度越大越重要?jiǎng)t權(quán)重相應(yīng)也越
4、大計(jì)算時(shí)如何實(shí)現(xiàn)各指標(biāo)間熵值與熵權(quán)的轉(zhuǎn)換是關(guān)鍵環(huán)節(jié)其直接影響著各指標(biāo)客觀權(quán)重的正確性進(jìn)而關(guān)系著方案評(píng)價(jià)的合理性防洪的安全性已有的由熵值計(jì)算熵權(quán)的計(jì)算式當(dāng)熵值處于一定區(qū)間時(shí)其相互間的微小差別可能引起熵權(quán)成倍數(shù)變化這與熵值所傳遞的信息不一致因此需要對(duì)熵權(quán)的計(jì)算式進(jìn)行改進(jìn)最后將本文引入熵權(quán)法的模糊優(yōu)選方法應(yīng)用于桓仁水庫(kù)的一場(chǎng)洪水調(diào)度決策中通過實(shí)例驗(yàn)證其可行性水庫(kù)多目標(biāo)調(diào)度的模糊優(yōu)選模型設(shè)對(duì)汛期一場(chǎng)洪水由防洪調(diào)度決策支持系統(tǒng)擬定滿足約束條件的可供優(yōu)選的個(gè)調(diào)度方案需收稿日期基金項(xiàng)目國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)二灘水電開發(fā)有限公司雅礱江
5、水電聯(lián)合研究基金項(xiàng)目作者簡(jiǎn)介周惠成男吉林農(nóng)安人教授主要從事水資源可持續(xù)利用防洪減災(zāi)決策支持系統(tǒng)研究根據(jù)個(gè)評(píng)價(jià)目標(biāo)識(shí)別優(yōu)劣則有個(gè)方案?jìng)€(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的決策特征值矩陣式中為方案指標(biāo)的特征值在實(shí)際決策中防洪調(diào)度的評(píng)價(jià)指標(biāo)通常分為越大越優(yōu)越小越優(yōu)和中間型三類各類指標(biāo)對(duì)優(yōu)的相對(duì)隸屬度計(jì)算公式分別為越大越優(yōu)型?越小越優(yōu)型?中間型?其中表示方案集中指標(biāo)的最大特征值表示方案集中指標(biāo)的最小特征值表示評(píng)價(jià)指標(biāo)的理想特征值根據(jù)式式可將評(píng)價(jià)指標(biāo)特征值矩陣轉(zhuǎn)換為其對(duì)優(yōu)的相對(duì)隸屬度矩陣式中為方案指標(biāo)的特征值對(duì)優(yōu)的相對(duì)隸屬度假設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合權(quán)向量為滿足
6、在多方案優(yōu)選中其比較僅限于可供選擇的個(gè)方案中因此具有相對(duì)性在可供選擇的個(gè)方案中定義相對(duì)最優(yōu)方案隸屬度與相對(duì)最劣方案隸屬度分別為其中根據(jù)加權(quán)廣義歐式權(quán)距離與最小二乘法準(zhǔn)則可得方案的相對(duì)優(yōu)屬度為熵權(quán)法確定綜合權(quán)重及改進(jìn)在信息論中熵是系統(tǒng)無序狀態(tài)的度量熵權(quán)反映了各指標(biāo)向決策者提供的有用信息量對(duì)于可行的個(gè)水庫(kù)調(diào)度方案依據(jù)不同指標(biāo)間具體數(shù)據(jù)的變異程度可根據(jù)熵的思想來度量個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的信息效用值從而確定各指標(biāo)的熵權(quán)同時(shí)針對(duì)過去熵值處于某一區(qū)間時(shí)其所傳遞的信息與熵權(quán)大小不一致的不足對(duì)熵權(quán)的計(jì)算式進(jìn)行改進(jìn)熵權(quán)法確定綜合權(quán)重的計(jì)算步驟構(gòu)建
7、個(gè)可行方案?jìng)€(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的特征矩陣其中應(yīng)用式式將評(píng)價(jià)指標(biāo)特征值矩陣歸一化處理得矩陣根據(jù)熵的定義確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵值其中為使有意義假定時(shí)利用熵值計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)其中計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合權(quán)重式中為評(píng)價(jià)指標(biāo)的主觀權(quán)重熵權(quán)計(jì)算式的改進(jìn)值得注意的是據(jù)式計(jì)算當(dāng)指標(biāo)熵值時(shí)其相互間的微小差別就可能引起不同指標(biāo)的熵權(quán)間成倍數(shù)變化如由某方案集的個(gè)指標(biāo)的熵值向量計(jì)算所得熵權(quán)向量為此顯然是不合理的見表根據(jù)熵權(quán)原理若不同指標(biāo)的熵值差異不多則意味著其提供的有用信息量基本相同即相應(yīng)熵權(quán)也應(yīng)基本一致基于此以下對(duì)熵權(quán)的計(jì)算式進(jìn)行改進(jìn)將其定義如下滿足以下證明式
8、的合理性對(duì)式而言若已知一系列指標(biāo)熵值其對(duì)應(yīng)的是一定的且因可得隨增大而減小體現(xiàn)了熵值越大熵權(quán)越小同時(shí)對(duì)于評(píng)價(jià)指標(biāo)集中的任意指標(biāo)與指標(biāo)二者對(duì)應(yīng)的熵權(quán)與熵值存在如下關(guān)系其中假設(shè)為微小變量則式可轉(zhuǎn)換為因熵值間變化微小且可得又因?yàn)槲⑿∽兞克缘淖兓考?jí)與相同甚或更小即其變化微小同時(shí)變化也很微小由此可見當(dāng)各指標(biāo)熵值發(fā)生微小變化時(shí)依式計(jì)算的相應(yīng)
