环境科学与技术 投稿格式范例

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1、基于反馈式突变进化算法的空气质量评价公式李祚泳，赵晓莉，赵杰颖，汪嘉杨（成都信息工程学院，四川成都610041）摘要：在设定了各指标的极限浓度限值基础上，提出了一个适用于多项空气污染物的空气质量评价的幂函数加和型综合指数公式。将反馈式突变进化算法用于公式中的参数优化，得出优化后适用于多项污染物的空气质量评价普适指数公式。公式应用于多个实例分析评价，并与其它多种评价方法的评价结果相比较。结果表明：该公式不受污染物种类和数目多少限制，计算简便，具有可比性、普适性和实用性。关键词：空气质量评价反馈式突变进化算

2、法参数优化AformulaforairqualityassessmentbasedonfeedbackmutationgeneticalgorithmLIZuo-yong,ZHAOXiao-li,ZHAOJie-ying,WANGJia-yang(ChengduUniversityofInformationTechnology,Chengdu610041,China)Abstract:Thepaperpresentsauniversalexponentialformulaintheformofpower

3、functionofadditiveoperationforairqualityassessmentsuitedtomulti-pollutant.Theuniversalformulaoptimizedwithfeedbackmutationgeneticalgorithmwasusedinevaluatingsomecasesandcomparedwithothermethods,theresultsshowthattheformulaisfreefromtherestrictioninkindsa

4、ndnumbersofpollutants,easytocalculate,andissimplecomparable,universalaswellaspractical.Keywords:airqualityassessment;feedbackmutationgeneticalgorithm;parameteroptimization25迄今为止，国内外已提出了数十种环境空气质量评价方法[1-10]。而指数评价法因形式简单、计算简便，且又能反映多种因子的综合作用而常被采用。其中幂函数加和型指数法是

5、将多个具有可比性的单因子评价指数进行加权加和后取幂函数方式得到综合指数，因而不失为环境空气质量评价的一种好方法，不过公式中有两个参数需要人为确定。本文将反馈式突变进化算法应用于环境空气质量幂函数加和型指数公式中的参数优化，得到对任意多项空气污染指标都普遍适用的环境空气评价指数公式。1幂函数加和型空气质量评价指数公式幂函数加和型空气质量评价指数公式的基本形式为：（1）式中，PI为空气质量综合指数；Wi为指标i的权值；n为指标个数；a、b为需要优化确定的参数；Ii为单项指标i的分指数，它由式（2）计算得出。

6、（2）式中，ci为指标i的浓度值；为指标i的极限浓度限值。常用的7项空气污染物的日平均浓度三级标准限值（国标GB3905-2000）及本文设定的理想级（ci0）、危害级（ci4）和极限浓度值如表1所示。5基金项目：973国家重点基础研究发展规划资助项目(2002CB412301)；成都信息工程学院发展基金资助项目（CSRF200401）作者简介：李祚泳（1944-），男，教授，硕士，博士生导师，研究方向为环境质量评价、环境系统分析等,（电话）028-85533762（电子信箱）Email:lizuoyo

7、ng@cuit.edu.cn5为了优化得出对所有7项指标都适合的综合指数公式（1）中的参数a、b，需要构造优化目标函数：（3）式中，K为分级标准数目，此公式中K＝5；PIk为由式（1）计算出的k级标准的空气污染综合指数；PIk0为确定的k级标准的综合指数目标值。若限定综合指数值PI的分布范围为PI∈[0,1]，则5个等级（国标1～3级、理想级、危害级）的目标值PIk0可将PI的值域[0,1]按“等比赋值，等差分级”的原则划分为5级，因而5个等级的目标值PIk0（k=1～5）如表1所示。然后以目标函数式（

8、3）作为约束条件，应用反馈式突变进化算法对式（1）中的参数a、b优化，即可获得优化后适用于表1中的7项空气污染物的幂函数加和型空气质量评价的普适指数公式。52反馈式突变进化算法的基本思想及算法实现2.1反馈式突变进化算法的基本思想经典遗传算法（简称SGA）因强调选择的重要性，而比较忽略了突变在进化过程中的积极作用，因而它存在不成熟收敛和不易找到全局最优解的缺陷。反馈式突变算法（简记FMGA）认为：突变是以一种恒定的速率发生的，这一速率与突变