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《基于動(dòng)態(tài)加權(quán)方法的水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)模型》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。
1、中國運(yùn)籌學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集廣東深期I,2006年6月30日一7月2日版權(quán)所有@2006ORSC·第649-654頁基于動(dòng)態(tài)加權(quán)方法的水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)模型韓中庚+解放軍信息工程大學(xué)信.忽z-,It學(xué)院,鄭州450002摘要本文首先介紹了動(dòng)態(tài)加權(quán)綜合評(píng)價(jià)方法的一般原理,重點(diǎn)闡述了動(dòng)態(tài)加權(quán)函數(shù)的設(shè)定和綜合評(píng)價(jià)模裂的構(gòu)建方法,并說明了方法的應(yīng)用條件和范圍.然后利用這種方法研究解決T2005年中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的A題:長汀水質(zhì)的評(píng)價(jià)問題,進(jìn)一步說明了動(dòng)態(tài)加權(quán)綜合評(píng)價(jià)方法的科學(xué)性和合理性.關(guān)鍵詞動(dòng)態(tài)加權(quán);綜合評(píng)價(jià);變
2、權(quán)函數(shù);Borda數(shù);長江水質(zhì)的評(píng)價(jià)1問題的提出·2005年中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的A題:“長江水質(zhì)的評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)”問題11】的第一部份給出了17個(gè)觀測(cè)站(城市)的最近28個(gè)月的實(shí)際檢測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù),包括反映水質(zhì)污染程度的最主要的四項(xiàng)指標(biāo):溶解氧(DO)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、氨氮(NH3-N)和PH值,要求綜合這四種污染指標(biāo)的28個(gè)月的檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)17個(gè)城市的水質(zhì)情況做出綜合評(píng)價(jià).根據(jù)國標(biāo)(GB3838—2002)的規(guī)定,關(guān)于地表水的水質(zhì)可分為I類、II類、Ⅲ類、Ⅳ類、V類、劣V類共六個(gè)類別,每一個(gè)類別對(duì)每一項(xiàng)指
3、標(biāo)都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值(區(qū)間),只要有一項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到高類別的標(biāo)準(zhǔn)就算是高類別的水質(zhì),所以實(shí)際中不同類別的水質(zhì)有很大的差別,而且同一類別的水在污染物的含量上也有一定的差別.在對(duì)17個(gè)城市的水質(zhì)做綜合評(píng)價(jià)時(shí),要充分考慮這些指標(biāo)值不同類別的水“質(zhì)的差異”和同類別水指標(biāo)的“量的差異”,在此簡稱為“質(zhì)差”和“量差”.因此,這是一個(gè)較復(fù)雜的多因素多屬性的綜合評(píng)價(jià)問題。在這里先就一般問題來研究?,F(xiàn)設(shè)有禮個(gè)被評(píng)價(jià)對(duì)象(或系統(tǒng)),分別記為S。,島,?,晶∽>1),每個(gè)系統(tǒng)都有m屬性(或評(píng)價(jià)指標(biāo)),分別記為z。,z2,?,。。(m>1),
4、對(duì)于每一個(gè)屬性Xi都可以分為K個(gè)等級(jí),記為p1,P2,?,PK(K≥1).而對(duì)于每一個(gè)等級(jí)Pk都包含一個(gè)區(qū)問范圍,記為陋譬’,6譬’),且-。k(i)<69’(i=1,2,?,仇;后=1,2,?,K),即當(dāng)屬性以∈【o∥,69’)時(shí),則屬性戤屬于第七類m(1≤k≤K).也就是對(duì)于每一個(gè)屬性而言,既有不同類別的差異,同類別的又有不同量值的差異.對(duì)于這種既有“質(zhì)差”,又有“量差”的問題,如果用通常的定常權(quán)綜合評(píng)價(jià)法做綜合評(píng)價(jià)顯然是不合理的,然而合理有效的方法是動(dòng)態(tài)加權(quán)綜合評(píng)價(jià)方法.’電f郵件:zhghan0163.t
5、om曼曼!)_中國運(yùn)籌學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集2動(dòng)態(tài)加權(quán)綜合評(píng)價(jià)的一般方法根據(jù)這個(gè)問題的實(shí)際背景和綜合評(píng)價(jià)的一般原則,解決問題的過程分三步完成:首先將各評(píng)價(jià)指標(biāo)作標(biāo)準(zhǔn)化處理;然后根據(jù)各屬性的特性構(gòu)造動(dòng)態(tài)加權(quán)函數(shù);最后構(gòu)建問題的綜合評(píng)價(jià)模型,并做出評(píng)價(jià).二2.1評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理實(shí)際中問題的評(píng)價(jià)指標(biāo)可能有偏人型的、偏小型的,或中間型的三種情況,也有時(shí)各有不同的量綱,這就需要根據(jù)4i同情況分別作標(biāo)準(zhǔn)化處理,即對(duì)三種不同類型指標(biāo)變換成統(tǒng)一的、無量綱的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo).1)偏大型指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化:如果要對(duì)偏大型(即指標(biāo)值越大越
6、好)的指標(biāo)z;作標(biāo)準(zhǔn)化處理,首先耍將數(shù)據(jù)指標(biāo)作極小化處理,即通過倒數(shù)變換。:=去,或z:=艦一兢(艦=?Tlax{xi))實(shí)現(xiàn),然后再作極差變換將其數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化,即令班穰(1≤i≤m),其中m:=min{x:},肘;=卵z口z{z:).則覷被化為無最綱的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo),對(duì)應(yīng)的分類區(qū)間也隨之相應(yīng)地變化,在這里為了方便仍記為[og’,b窘’)(七=1,2,?,K;1≤i≤m).2)中間型指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化:對(duì)于中間型指標(biāo),即越靠近某個(gè)中問值評(píng)價(jià)效果越好.如果指標(biāo)z。是關(guān)于均值對(duì)稱的,則用變換z≥粵型(1≤i≤m),其中黽={(艦
7、一mt),mt=min{xt),艦=71zax{xt).否則取某一個(gè)理想值z(mì){o)∈(mt,艦),則用變換z凈墮蕓丑(1≤l≤m)山t可將其指標(biāo)鼢標(biāo)準(zhǔn)化,相應(yīng)的分類區(qū)問也隨之變化,同樣仍記為[口g’,69’)(尼=1,2,?,K;1≤i≤m).對(duì)于偏小型指標(biāo)直接作極差變換,即可得到標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)和相應(yīng)的分類區(qū)間.另外,在有咣情況下也可以將偏小型指標(biāo)轉(zhuǎn)化為偏大型指標(biāo)來處理;根據(jù)實(shí)際問題,評(píng)價(jià)指標(biāo)的無鼙綱標(biāo)準(zhǔn)化方法也可用標(biāo)準(zhǔn)差變換,或功效系數(shù)變換等{2】2.2.2動(dòng)態(tài)加權(quán)函數(shù)的設(shè)定考慮到評(píng)價(jià)指標(biāo)的“質(zhì)差”與“量差”,在確
8、定綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí),既要能體現(xiàn)不同類型指標(biāo)之問的差異,也要能體現(xiàn)同類型指標(biāo)的數(shù)量差異.根據(jù)實(shí)際問題具體取什么樣的動(dòng)態(tài)加權(quán)函數(shù),主要是從實(shí)際問題出發(fā)分析確定。關(guān)于不同的指標(biāo)可以取相同的權(quán)函數(shù),也可以取不同的權(quán)函數(shù).1)分段變冪函數(shù):如果某項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)觀對(duì)于綜合評(píng)價(jià)效果的影響大約是隨著類基于動(dòng)態(tài)加權(quán)方法的水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)模型651別pk(k=1,2,?,K)的增加而按正冪次增加,同時(shí)