熵值-可拓理论在泥石流危险度评价中的应用.pdf

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1、第40卷第25期山西建筑Vo1．40No．252014年9月SHANXIARCHITECTURESep．2014·63·文章编号：1009-6825(2014)25—0063-02熵值一可拓理论在泥石流危险度评价中的应用孟凡奇(山东省地质环境监测总站，山东济南250014)摘要：运用熵值法对泥石流危险度评价因子进行了客观性赋权，避免了主观赋权法在权重值评判过程中，人为因素对评判结果影响较大的不利之处，并通过建立基于可拓学理论的泥石流危险度评价模型，对可拓学模型的评价结果进行了验证，结果表明该方法与实际情况吻合程度较高。关键词：熵值法，可

2、拓学，泥石流，危险度评价中图分类号：P694文献标识码：A在泥石流危险度评价过程中，因子权重计算和模型的选择是1)确定经典域目前研究的重点课题。计算权重常用的方法可分为：主观赋权<。0J1，boj1>法、客观赋权法和组合赋权法，其赋权过程也各有优劣之处。R∞=(Nor，C，)=：主观赋权法获得的权值大小虽能反映研究者的感性认识，但受主●观判断影响，往往不同的研究者获得权值结果也不尽相同。组合Voj~赋权法是将主观和客观赋权法进行综合运算，但计算过程复杂，(4)适用性较差。客观赋权法根据数据本身

3、信息获得权重结果，客观其中，Ⅳ0，为所划分的第J(=1，2，3，⋯，m)个等级；c(i=1，2，性较强，而应用广泛。由于目前仍未形成统一的泥石流危险度计3，⋯，n)为影响等级Ⅳ0J的因素；为关于因素c所确定的量算模型，本文引入熵值法和可拓学理论建模，可为泥石流危险度值区间，即各等级对应的评价指标的数据范围——经典域=评价提供新的思路。<0，b蛳>。1熵值法2)确定节域：熵(Entropy)称为信息熵或香农熵。其信息熵越大，对评价结果的贡献程度越小；而信息熵越小，对评价结果的贡献程度就越大。文章采用信息熵法，可

4、根据数据信息来确定评价指标的客Rp=(P，C，)=：(5)观权重，其步骤如下：设有m个对象，n个评价指标，各指标属性●<。p，b>值为b，其中6表示第i个对象的第个指标的属性值；在运算前，须对每个指标进行规范化处理。对规范化的决策矩阵B=其中，P为等级的全体；为P关于因素i所取量值的范围，(b)，令：即P的节域=。3)确定待评物元。对于待评的目标P，把所收集到的数据或Jj}：—，：1，2，⋯，m：1，2，⋯，(1)分析结果用物元表示，即得到待评物元R。∑b厂P。l1]输出的信息熵值为：R=(P，C，)=C22(6)：：hi=

5、一(Inn)∑kolnk√=12一，n(2)其中，当k=0时，规定Ink=0，则有0≤^1。其中，P为待评的目标；c。为影响等级的因素；；为P关于因由于信息熵hi可用来度量第J项指标信息指标值的效用价素C的量值。值，当完全无序时，，=1，此时hi的信息(也就是第个指标的数据)评价的效用值为0。因此，某个指标的信息效用价值取决于该4)确定评价指标关于各等级的关联度。各单项评价指标指标的信息熵hi与1的差值。于是第项指标的权重为：关于各等级的关联度为：】一hgJ=——J=1，2，⋯，n(3)r(、)一={fP(等，)一p(，)p(Vi-p(

6、)≠～0oj∑=1(1一hi)【一p(，)一1p(，)一p(，)=02可拓学理论可拓学是我国学者蔡文于1983年提出的、解决不相容问题的一种理论，是通过引入物元概念，将事物的质与量结合起来解其，)=l-；决问题的规律及方法。可拓学理论应用思路为：将评价目标进行等级划分，再依次代人各等级的集合中进行多指标评定，最后依I-。据评定结果与各等级的关联度大小进行比较，最终获得评定结5)待评物元关于各类别等级的关联度。待评目标P关于评果。建立可拓学模型步骤如下J：价等级的关联度为：收稿日期：2014—06-28作者简介：孟凡奇(1984．)，男，

7、博士，工程师第4O卷第25期·64·2014年9月山西建筑(8)躲。撕飘。Koj(e)=∑n(73i)J=1危险FS等级1S2S3S6S9其中，。为指标Ci的权系数，且∑=1。在这里使用熵值极低<0．5<5<0．1<0．5<0．1

8、—355．0～lO．0O．5～1．010—200．45～0．6极高>1o0>l0o>35>l0．0>1．0>20>O．6(P)一min(P)(P)万(9)表4危险度等级沟号12I345等级(本文方法)由低f