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《模糊综合评价与数据包络分析在工程方案设计选择中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、水利学报2004年5月SHUILIXUEBAO第5期文章编号0559-9350(2004)05-0116-07模糊综合评价与数据包络分析在工程方案设计选择中的应用段绍伟沈蒲生(湖南大学土木工程学院湖南长沙410082)摘要针对工程方案设计的主观性问题探讨了模糊综合评价与数据包络分析(DEA)理论在工程方案设计选择中的应用将综合评价指标分为可定性分析指标和可定量分析指标不同的评价指标采用不同的评价方法进行分析对于可定性分析指标采用离散语言值标尺确定单因素评价向量对于可定量分析指标应用数理统计与模糊数学相结合的方法根据离散抽样模型定量计算单因素评价向量通过定
2、性与定量分析相结合采用模糊综合评价进行工程方案设计同时将DEA分析理论应用于工程方案设计问题构建了适合于方案设计的DEA模型研究了设计方案的相对有效性实例证明该方法在水利设计等工程领域具有很强的实用性关键词模糊综合评价数据包络分析支护结构离散抽样模型中图分类号TV761.4文献标识码A随着我国现代化建设的高速发展各种水利土木工程大量出现同时伴随的工程事故不断发生造成巨大的经济损失如高层建筑深基坑工程事故占深基坑工程总数的10%一个工程事故造成的经济损失[1]可达数百万甚至数千万元方案设计合理不仅可以防止工程事故的发生还可节约资金带来可观的经济效益然而目前
3、方案设计存在如下三方面的问题(1)工程技术人员完全凭经验确定设计方案(2)即使采用模糊综合评价方法评价向量等的计算方法比较简单(3)对设计方案没有进行DEA分析针对以上情况本文采用模糊综合评价方法与DEA理论研究了工程方案设计问题旨在为工程方案设计提供科学客观的方法该成果已在土木水利等工程领域得到了较好的应用1设计方案模糊综合评价分析1.1综合评价指标体系的建立影响方案设计的因素很多根据客观全面与简明科学性原则对于各因素进行综合分析并建立评价指标体系由于评价的过程是一个定性与定理相结合的过程本文将评价指标分为可定性分析指标和可定量分析指标分别采用不同的方
4、法计算其单因素评价向量1.2可定性分析评价指标的单因素评价向量确定(1)评价专家的选择设有m个专家参与选型即有专家集EXP(exp1,exp2,,expm)赋予每位专家m一个相应的权重系数AEXP=(aexp1,aexp2,,aexpm)显然有∑aexpj=1j=1(2)评语集的确定本文采用7个评语组成的评语集即V=V1,V2,,V7=(非常差很差差一般好很好非常好)其对应的离散语言值标尺见表1收稿日期2003-07-08基金项目国家自然科学基金资助项目(10171029)湖南省自然科学基金资助项目(00JJY2055)作者简介段绍伟(1967-)男湖南
5、武冈人副教授主要从事结构设计变形等方面的研究1水利学报2004年5月SHUILIXUEBAO第5期表1离散语言值标尺评分标尺非常差很差差一般好很好非常好评分0.10.20.30.50.70.850.95(3)单因素评价向量的确定评语集确定后就可以进行单因素模糊评价以一级评价模型为例对评语集每位专家(取5位)对某一评价指标隶属于各种方案的评分为Rij=(Rij1,Rij2Rijm)综合所有专家的意见可以得到专家集对相应评价指标隶属于各个支护结构的评分为Ri=(Ri1,Ri2Rim)式中各5项Rik=∑aexpj⋅Rijk它表示对某一评价指标而言隶属于各设计
6、方案的隶属度向量此向量即为该j=1评价指标的单因素评价向量1.3可定量分析评价指标的单因素评价向量确定对于可定量分析评价指标可收集评价指标参数和设计方案的一系列基本数据应用模糊数学与数理统计相结合的方法采用离散抽样模型计算可定量分析评价指标的单因素评价向量(1)离散抽样模型的建立设某项评价指标为某一值时在被抽查工程对象中属于某一设计方案的工程数目为d称为检出数其检出概率为()dn−dnPd,k,u=CC/C(1)kNN−kNN式中n为被抽查的工程方案数N为工程方案总数k为N中属于某一设计方案的数目所占的百分比称为检出率在抽样时检出率是未知的能够得到的是样
7、本的检出数如何由抽样情况下的检出数推断总体情况下的隶属度是一个关键问题为了建立d与的关系应该求出d处某一设计方案出现的模糊概率这个模糊概率就代表了该评价指标隶属于某一设计方案的隶属度它实际上等于d处某设计方案出现的概率与通过d的全部概率的比值取4种设计方案型式评价指标隶属于设计方案的隶属度写成式(2)式(5)的形式1k>kan+1ka()N−n+d/Nµ1()d=∑()P()d,k,uµ1a()k+∑P()d,k,ukc8、1b()k+∑P()d,k,u0≤k≤kcN+1k=kck=ka+1/N
