專(zhuān)利名稱(chēng)：基于商權(quán)模糊物元法的區(qū)域水污染綜合評(píng)價(jià)與優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于區(qū)域水污染源評(píng)價(jià)與區(qū)域水污染優(yōu)化控制，可應(yīng)用于區(qū)域水污染防治方案制定期，對(duì)區(qū)域內(nèi)污染源進(jìn)行評(píng)價(jià)和控制優(yōu)先性的重要性評(píng)比，并提供優(yōu)化方案，為決策者提供技術(shù)支持；也可以應(yīng)用于現(xiàn)有水污染排放源進(jìn)行的綜合評(píng)價(jià)和優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)區(qū)域水污染控制的最優(yōu)狀態(tài)。
背景技術(shù)：
區(qū)域水污染排放源的評(píng)價(jià)與管理是ー項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及很多因素，實(shí)際問(wèn)題中所面臨的區(qū)域污水排放源繁多且布設(shè)位置不同，各個(gè)排污ロ所排放的污水特點(diǎn)各不相同、各排污ロ所處位置的水力條件的差異。如何實(shí)現(xiàn)區(qū)域水污染排放源的合理評(píng)價(jià)與管理是水污染防治方案的重點(diǎn)，而水污染防治規(guī)劃方案在很大程度上決定了區(qū)域的社會(huì)和水環(huán)境效益。如果水污染防治方案編制不當(dāng)，會(huì)對(duì)區(qū)域內(nèi)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益產(chǎn)生不利的影響，而且隨著對(duì)區(qū)域水環(huán)境要求的不斷提高，對(duì)區(qū)域重點(diǎn)控制污染源的選擇與水污染防治規(guī)劃管理提出了更為嚴(yán)格的要求，從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等方面評(píng)價(jià)污水排放ロ的綜合效益，對(duì)于科學(xué)合理地選擇污水排放源的控制管理措施和方案，減少污染源控制的盲目性，提高水環(huán)境規(guī)劃管理水平，最大限度地發(fā)揮水污染規(guī)劃的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，促進(jìn)水環(huán)境健康發(fā)展具有工程應(yīng)用價(jià)值和指導(dǎo)作用。區(qū)域排污ロ的綜合評(píng)價(jià)具有模糊性、多指標(biāo)性、不相容性等眾多特點(diǎn)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道，目前，區(qū)域排污ロ綜合評(píng)價(jià)的方法主要以調(diào)研分析為主，主要工作多為統(tǒng)計(jì)排污ロ的排放量和排污ロ類(lèi)型，對(duì)排污ロ的綜合評(píng)價(jià)分析鮮有報(bào)道。區(qū)域重點(diǎn)排污ロ綜合評(píng)價(jià)涉及的ー個(gè)重要問(wèn)題就是指標(biāo)權(quán)重的確定，但是大多數(shù)的評(píng)價(jià)方法權(quán)重均依靠主觀法確定，這不但要求決策者、工作者對(duì)問(wèn)題有深入的了解，而且在整個(gè)評(píng)價(jià)過(guò)程增加了主觀因素的介入，對(duì)評(píng)價(jià)或優(yōu)選的客觀性造成影響。物元理論是在經(jīng)典數(shù)學(xué)和模糊數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，適用于多指標(biāo)、多因素復(fù)雜系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)，具有計(jì)算簡(jiǎn)單，概念原理清晰等特點(diǎn)。“熵”屬于信息論中的概念，熵值反映了信息無(wú)序化程度，其值越小，系統(tǒng)無(wú)序度越小，故可用信息熵評(píng)價(jià)所獲系統(tǒng)信息的有序度及其效用，即由評(píng)價(jià)指標(biāo)值構(gòu)成的判斷矩陣來(lái)確定指標(biāo)權(quán)重，與其他方法比較權(quán)重的確定過(guò)程更為客觀合理。目前，熵權(quán)模糊物元模型已經(jīng)在多個(gè)方面得到了廣泛的應(yīng)用，比如水資源承載カ評(píng)價(jià)、空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)、水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)、水安全評(píng)價(jià)、生態(tài)環(huán)境承載カ評(píng)價(jià)、污水廠エ藝評(píng)價(jià)等諸多方面。線性規(guī)劃是運(yùn)籌學(xué)中研究較早、發(fā)展較快、應(yīng)用廣泛、方法較成熟的ー個(gè)重要分支，它是輔助人們進(jìn)行科學(xué)管理的ー種數(shù)學(xué)方法。線性規(guī)劃所研究的是在一定條件下，如何合理安排資源，能夠使分配效果達(dá)到最優(yōu)。決策變量、約束條件、目標(biāo)函數(shù)是線性規(guī)劃的三要素。目前，線性規(guī)劃雖然在水環(huán)境規(guī)劃管理中應(yīng)用較為廣泛，但目標(biāo)函數(shù)均為單ー類(lèi)型目標(biāo)，所以如何建立能夠表達(dá)規(guī)劃綜合要求的目標(biāo)方程是當(dāng)前需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。本發(fā)明獲得國(guó)家水專(zhuān)項(xiàng)“三峽庫(kù)區(qū)流域水污染防治中長(zhǎng)期系統(tǒng)方案研、究”(2009ZX07104-006)的資助。針對(duì)上述現(xiàn)狀和技術(shù)的不足，針對(duì)水環(huán)境污染防治規(guī)劃所面臨的挑戰(zhàn)，結(jié)合本發(fā)明建立了一種計(jì)算簡(jiǎn)便的區(qū)域水污染排放源綜合評(píng)價(jià)方法，計(jì)算得到區(qū)域水污染排放源的綜合評(píng)分，并在綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，建立了水污染控制優(yōu)化模型，最終得到優(yōu)化后的區(qū)域水污染防治的定量化控制結(jié)果。為區(qū)域水污染防治管理提供參考和指導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在干，通過(guò)提供ー種基于商權(quán)模糊物元法的區(qū)域水污染源綜合評(píng)價(jià)與線性規(guī)劃方法相聯(lián)合的方法，采用定量化的方法構(gòu)建了區(qū)域水污染排放源的綜合評(píng)價(jià)模型，并根據(jù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果建立了區(qū)域水環(huán)境綜合效果最優(yōu)的線性規(guī)劃模型。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題有(I)目標(biāo)區(qū)域污水排污ロ評(píng)價(jià)指標(biāo)模糊物元模型的建立； (2)排污ロ綜合評(píng)價(jià)的計(jì)算，區(qū)域水污染排放源控制順序的確定；(3)區(qū)域水環(huán)境綜合效果最優(yōu)的水污染排放源線性規(guī)劃模型。本發(fā)明是采用以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的ー種基于商權(quán)模糊物元法的區(qū)域水污染綜合評(píng)價(jià)與優(yōu)化方法，包括模糊物元法評(píng)價(jià)區(qū)域污水排放ロ和線性規(guī)劃法優(yōu)化區(qū)域水污染排放步驟；其中，模糊物元法評(píng)價(jià)區(qū)域污水排放ロ步驟由區(qū)域污水排污ロ評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取、建立復(fù)合模糊物元、建立從優(yōu)隸屬度模糊物元和差平方模糊物元、根據(jù)熵值計(jì)算權(quán)重系數(shù)、計(jì)算貼近度和排污ロ綜合評(píng)價(jià)組成；線性規(guī)劃法優(yōu)化區(qū)域水污染排放步驟由建立優(yōu)化模型的目標(biāo)方程；確定優(yōu)化模型的約束條件；優(yōu)化計(jì)算結(jié)果分析組成；包括以下步驟步驟ー建立區(qū)域水污染排放源模糊物元模型；(I)建立復(fù)合模糊物元；若區(qū)域水污染排放源N有n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)C1, C2, , Cn和相應(yīng)的模糊量值V1,v2，. . .，Vn，，稱(chēng)R為n維模糊物元，簡(jiǎn)記為R = (n，C，v)，如果m個(gè)水污染排放源的n維模糊物元組合在一起，便構(gòu)成m個(gè)水污染排放源的n維復(fù)合物元Rnm,若將Rnm的量值改寫(xiě)為模糊物元量值，則稱(chēng)為m個(gè)排放源的n維復(fù)合模糊物元，記作
權(quán)利要求
1.ー種基于商權(quán)模糊物元法的區(qū)域水污染綜合評(píng)價(jià)與優(yōu)化方法，包括模糊物元法評(píng)價(jià)區(qū)域污水排放ロ步驟和線性規(guī)劃法優(yōu)化區(qū)域水污染排放步驟；其中，模糊物元法評(píng)價(jià)區(qū)域污水排放ロ步驟由區(qū)域污水排污ロ評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取、建立復(fù)合模糊物元、建立從優(yōu)隸屬度模糊物元和差平方模糊物元、根據(jù)熵值計(jì)算權(quán)重系數(shù)、計(jì)算貼近度和排污ロ綜合評(píng)價(jià)組成；線性規(guī)劃法優(yōu)化區(qū)域水污染排放步驟由建立優(yōu)化模型的目標(biāo)方程；確定優(yōu)化模型的約束條件；優(yōu)化計(jì)算結(jié)果分析組成；其特征在于包括以下步驟 步驟ー建立區(qū)域水污染排放源模糊物元模型； (1)建立復(fù)合模糊物元； 若區(qū)域水污染排放源N有n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)C1, C2，. . .，Cn和相應(yīng)的模糊量值Vl，v2，...，Vn，，稱(chēng)R為n維模糊物元，簡(jiǎn)記為R = (n，C，v)，如果m個(gè)水污染排放源的n維模糊物元組合在一起，便構(gòu)成m個(gè)水污染排放源的n維復(fù)合物元Rmn，若將Rnm的量值改寫(xiě)為模糊物元量值，則稱(chēng)為m個(gè)排放源的n維復(fù)合模糊物元，記作
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于商權(quán)模糊物元法的區(qū)域水污染綜合評(píng)價(jià)與優(yōu)化方法，采用定量化的方法構(gòu)建了區(qū)域水污染排放源的綜合評(píng)價(jià)模型，并根據(jù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果建立了區(qū)域水環(huán)境綜合效果最優(yōu)的線性規(guī)劃模型。包括建立模糊物元模型、熵權(quán)法計(jì)算權(quán)重、確定區(qū)域重點(diǎn)排放源、建立區(qū)域排放源優(yōu)化模型步驟。本發(fā)明以物元理論作為水污染排放源的評(píng)價(jià)工具，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水污染排放源的良好評(píng)價(jià)。實(shí)現(xiàn)了水污染排放源綜合評(píng)價(jià)的客觀性在綜合評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，最大程度上考慮了系統(tǒng)的綜合性，使得優(yōu)化結(jié)果更加符合實(shí)際應(yīng)用情況。建立的評(píng)價(jià)決策方法概念清晰、直觀，而且計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)編程計(jì)算。
文檔編號(hào)G06Q10/04GK102646160SQ20121004058
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者劉峰, 王征, 秦翠紅, 程水源, 郝瑞霞, 陳媛 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)