模糊物元模型在水库正常蓄水位优选中的应用.pdf

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1、第32卷第6期人民黄河Vo1．32．No．62010年6月YELLOWRIVERJun．，2010【水利水电工程】模糊物元模型在水库正常蓄水位优选中的应用原文林，黄强，吴泽宁(1．郑州大学水利与环境学院，河南郑州450002；2．西安理工大学水利水电学院，陕西西安710048)摘要：针对水库正常蓄水位的优选问题，基于模糊物元理论和墒权迭代方法建立了复合模糊物元综合评价模型，并以叶尔羌河流域阿尔塔什水库为例进行了计算。结果表明，模型的评价结果更加合理和符合客观实际。关键词：评价模型；特征目标权重；模糊物元；正常蓄水位；水库中图分类号：P333文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．

2、1000—1379．2010．06．043正常蓄水位是水库(或水电站)的重要特征参数，它不但影对评价因素来说，有些指标的特征值对评价方案来说越大响到兴利库容、装机容量以及综合利用效益等指标，还涉及到越好，如电站的发电量等；有些是越小越好，如单位装机投资工程投资、水库淹没损失、移民安置规划以及区域经济发展等。等。为消除各评价指标的量纲和统一各评价指标的变化范围，因此，选择合理的正常蓄水位是整个水利枢纽工程的关键之对越大越优型或越小越优型评价指标可采用下式进行极值归一。为充分发挥水利枢纽工程的综合效益，并确保防洪安全和一化处理：各部门用水利益，有关学者采用年费用最小、多目标模糊决策模型⋯、投影寻

3、踪模型以及逼近理想解法等。来优选水库正r：二(1)一‘i,mi常蓄水位。但由于该问题比较复杂，涉及面比较广，传统的优选模型计算结果受主观因素影响大，而且评价指标一致化和无(2)量纲化处理比较困难，因此导致水位的选择不合理。式中13fi=max针对上述问题，笔者基于模糊物元理论和墒权迭代方,Vl；=^l。归一化后转化成相对模糊特征法建立了多方案多目标优选模型，并以叶尔羌河流域水利量值矩阵：枢纽工程阿尔塔什水库正常蓄水位方案优选为例进行了计算，以期为水库正常蓄水位的设计研究提供科学依据，使有限的水R=资源发挥最大的社会、经济和生态效益。：]1模糊物元综合评价模型1．3特征目标量值权重在模糊物元综

4、合评价中，作为衡量各特征目标重要程度的1．1模糊物元的概念参数，评价指标权重的确定是关键技术之一。设各特征目标权给定事物的名称Ⅳ，关于其特征C的量值为，以有序三元组R=(N，c，”)作为描述事物的基本元，简称为物元。当事物Ⅳ重可表示为w：w。，：，⋯，Wm)，且满足∑W=1w≥o)。有m个特征时，即C={c。，c，⋯，C}，相对应的特征量值为对于有限方案的多目标决策问题，方案优选又是相对概念，据V={。，：，⋯，}，则称R=(N，C，V，m)为m维复合物元；n此可定义理想最优复合模糊物元G和理想最劣复合模糊物个事物的m维复合物元组合在一起，形成的物元R=(Ⅳ，c，元曰：，m，n)称为／7,事

5、物m维复合物元。若特征量值取值为模糊量G=(gl，g2，⋯，g)值，则该物元就具有模糊性，记为R=(Ⅳ，c，)，依此类推，B=(bl，b2，⋯，b)称R=(Ⅳ，c，V，m，n)为／1,事物m维复合模糊物元。式中：grrq；bq；i=12‘‘，n。，，1．2特征量值由于评价方案中目标不可避免地具有冲突性，因此理想最在方案综合评价中，待评价的可行方案对应于物元Ⅳ，方优复合模糊物元G和理想最劣复合模糊物元B一般是不存案中的评价指标对应于物元的特征c，则n个可行方案关于m个评价指标所对应的特征量值()构成如下矩阵：收稿日期：2009—11-26基金项目：国家自然科学基金资助项目(50779053)。

6、I-l1⋯l]作者简介：原文林(1979一)，男，河南林州人，博士，研究方向为水资源系统X：lLiiI工程。ml⋯mnjE—mail：yw12009@ZZU．edu．C13·95·人民黄河2010年第6期在的。为此，方案的优选是选择一个最满意模糊物元，，使得该水位方案。对各个方案进行径流调节和水能计算，求出各个方模糊物元尽可能地接近G而远离B，在此定义4与G和B的加案的保证出力、多年平均发电量、装机容量以及其他水能指标权距离分别为和投资指标等，由此构造多目标多方案水库正常蓄水位优选综，_———————————一合评价系统矩阵x，并按式(1)、式(2)将其转化为相对矩阵。(埘)√(gi-r)]

7、(3)(2)设综合评价特征目标权重迭代精度占>0，迭代步数z，_———————————一的初始值为z=0，给定初始权重向量’．，。=(，：，⋯，o)，且()：^／∑(一bi)](4)满足o>0(i=12-．，m)，∑?=1。若模糊物元A隶属于CI的隶属度为，则隶属于B的隶属度为1一。由于各方案之间公平竞争、无偏好，因此可采用线(3)根据式(12)计算各评价方案．在经过z步迭代后的隶性加权法构造目标函数来求解A