模糊AHP分析法在水资源评价中的应用.pdf

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1、水利·水·电t村嗣蓑tili2012年01月模糊AHP分析法在水资源评价中的应用刘亭1代智光2(1．中国水利水电第八工程局有限公司2．河北工程技术高等专科学校)摘要：水资源作为社会、经济发展的基本因素，它的状况对区域发展起着重要作用。随着城市经济发展和人口的增多。污染物负荷不断加重，水资源往往成为制约人类发展的瓶颈。本文以冀州市为例，运用模糊AHP分析法时其水资源状况进行评价。从杜会、经济、水资源和生态环境四个方面，选取12个与水资源评价密切相关的综合性指标．构建了水资源评价指标体系。计算结果表明模期AHP分析眭具有很高的精确性和可靠性，适宜于对水资源状

2、况进行评价。关t词：模糊AHP分析法；水资源；评价；权重；冀州市l引言我国是个水资源贫乏的国家，水资源匮乏、突发性洪涝灾害和水环境恶化．已成为制约我国经济持续发展的重要因素。建国以来。虽然我国兴建了大量水利工程，对抗御水旱灾害、发展工农业生产．提高人民生活水平发挥了巨大作用，但水的问题始终没有得到根本解决。特别是近20年，受频繁的人类活动和气候变化的影响，水旱灾害和水污染事故频繁发生，形成丫我国“水少、水脏和水环境严蕈恶化”的水资源现状。随着社会经济的发展和城市化水平的丈幅度提高，水资源问题将更加突出。要想缓解我国水资源问题，把有限的水资源管好、用好、协

3、调好，其前提是必须进行水资源评价。2模糊层次评价模型的建立步骤2．1确立评价指标因素集分析影响因素．建立区域水资源的评价指标体系，确立评价指标因素集u：{u1-U2，⋯，Ilnla2．2利用层次分析法确定各因素的权重构造判断矩阵，并进行层次排序及一致性检验：(1)构造判断矩阵。判断矩阵的元素的值一般由该领域的专家按照经验判断而得。判断矩阵的值反映评价者对各项指标相对重要性的认识，一般采用I一9及其倒数的标度值方法．如表1。然后采用德尔菲法征询专家意见，对选择的评价指标进行两两指标间相对重要性的评分，构造评价指标判断矩阵。表1判断矩阵标度准则标度12345

4、重要性同等重要同等和稍微之间稍微重要稍微和明显之问明显蘑要标度6789强烈和极端重要性明显和强烈之间强烈重要极端重要之问(2)计算判断矩阵的特征向量和最大特征值计算判断矩阵每行元素的乘积M．tM．=nbe(1)计算M；的n次方根丽，瓦=洱⑦对向量霄F(霄。．丽IA，霄-)进行归一化处理得：w：毒，Lo)乞wi则W：W，，W：。⋯，W。即为所求的特征向量．则判断矩阵的最大特征根x一为：k-I毫孚(4)式中(B_w)，为向量BW的第i个元素。2-3模糊综台评判模糊综合评判是对多种因素影响的事物或现象进行总的评价，判借助模糊数学这一工具来刻画各种影响事件冈素对

5、上层事件因素的影响，它可以通过层层上推，最终计算出各事件因素对总目标的杜会、经济情·154"况的影响状态。该方法能较好地将许多定性的东西定量化，从而有助于进行分析评价。z3．1建立评价目标集建立评价目标集v={v．，v：，⋯，vn}，即为了能确定冀州市水资源状况，将其分为优、良’中、差、劣五个等级(分别对应于I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V级)。2．3．2单因素模糊评价分析单因素模糊评价分析就是从一个单独指标(u)出发进行分析，确定被评价对象的方案对评价目标集各元素的隶属程度。恰当的隶属程度是模糊综合评价的关键。根据水资源评价指标的特点，分为定性评价指标和定量评价指标

6、两大类。(1)评价指标分级标准在对各评价指标建立分级标准时，分别对定性和定量指标采用不同的确定方法，同时可对不同水平年的定量指标分级标准进行预测。(2)建立评价指标的隶属函数隶属函数№(一表示评价指标xl隶属于标准值yf的程度，其中‰=∈[0，I】。一般当指标越大越好时，采用升梯形分布的隶属函数曲线；．指标越小越好时，采用降梯形分布的隶属函数曲线。隶属函数表达式如’下：f(yPI飞)，坼，-yi)，xE【y．，Y，-】．‰(yi)={&．—～1)／(yj-y“I)，x∈Iv,，YMl(5)10，其它2．3．3计算．总评价矩阵由各指标值可求出各指标隶属于不

7、同等级的隶属度即构成总评价矩阵R：／hI⋯plt＼R．1i‘．j⑩＼K。⋯‰7式中：№——评价指标】【i隶属于标准值孔的程度：ll一等级数：Ⅳ一评价指标数。2．3．4模糊综合评价将权重系数向量w和R进行合成，得到各被评事物的模糊综合评价结果向量B，即：／hI⋯pI-＼B=WxR=(W．，w：，⋯，Wn)l；‘．；l---(b。，bz·⋯，bⅡ)(7)＼斗。。⋯‰f其中b．是由W与R的第i列运算得到的．它表示被评价事物从整体上对v；等级模糊子集的隶属程度，最后对模糊综合评价结果向量进行分析。3应用实例3．1冀州市概况冀州市隶属河北省衡水市，地处华北平原腹地

8、．辖区总面积918kIll2，辖11个乡镇，412个村，总人口37万人。全境东南