[發明專利]一種山洪災害防治能力評價方法在審
| 申請號: | 202010585403.2 | 申請日: | 2020-06-23 |
| 公開(公告)號: | CN111861133A | 公開(公告)日: | 2020-10-30 |
| 發明(設計)人: | 苑希民;徐奎;楊通通;馬文豪 | 申請(專利權)人: | 天津大學 |
| 主分類號: | G06Q10/06 | 分類號: | G06Q10/06;G06Q50/26 |
| 代理公司: | 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201 | 代理人: | 李素蘭 |
| 地址: | 300072*** | 國省代碼: | 天津;12 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 山洪 災害 防治 能力 評價 方法 | ||
1.一種山洪災害防治能力評價方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:
步驟1,采集待分析區域的數據作為初始數據,確定評價指標,包括28個定量指標和7個定性指標,并對指標進行分類:第一類是通過查詢項目相關資料或已公布的統計數據獲取的統計類情景評價指標;第二類是采用水文水利計算、損失評估方法獲取的計算類評價指標;第三類是需由決策者做出主觀判斷的定性指標;
步驟2,對于定量指標直接進行賦值;對于定性指標利用德爾菲法進行指標量化后進行賦值;
步驟3,利用主觀賦權采用層次分析法、客觀賦權采用熵權法來確定各評價指標的權重,利用主觀賦權法和客觀賦權法這兩者結合來確定綜合權重;
步驟4,建立山洪災害防治能力評估模型,具體包括以下過程:
步驟4-1,構建n個事物的m維復合模糊物元Rmn,表達式為:
式中,Rmn為n個事物的m個模糊特征的復合物元,Mn為第n個事物,Cj為第j個特征向量;xmn為第n個事物的第m個模糊特征對應的模糊量值;
步驟4-2,從優隸屬度模糊物元表達式為:
步驟4-3,構建差平方復合模糊物元RΔ,表達式如下:
步驟4-4,依據歐式貼近度公式計算模糊算子并構建歐式貼近度復合模糊物元RρH,表達式如下:
其中,歐式貼近度ρHj為被評估方案與標準方案間相互貼近程度,wi為各評價指標對應的權重;
依據模型計算結果進行分析評價。
2.如權利要求1所述的一種山洪災害防治能力評價方法,其特征在于,所述步驟2中利用德爾菲法進行指標量化的步驟具體包括以下處理:
對定性指標量化;
N位專家對量化值打分;
如果打分結果是較好,則根據打分結果修改正量化值;否則,重新打分。
3.如權利要求1所述的一種山洪災害防治能力評價方法,其特征在于,所述步驟3中確定綜合權重的步驟具體包括以下處理:
3.1、層次分析法主觀賦權,其具體的操作步驟如下:
(311)建立層次結構:將問題所含的因素按照相互關系進行分層,各因素分別歸入不同的層次結構,以框架結構說明各層次之間的從屬關系;
(312)構造判斷矩陣:通過專家打分,把某一層中的要素與高一層次因素之間的相對程度用矩陣表示出來;
(313)計算層次單排序權重:層次單排序的任務歸結為計算判斷矩陣的特征根和特征向量
其滿足下式:
Aw=λmaxW
其中,λmax為判斷矩陣A的最大特征根,W為對應于λmax的正規化特征向量,W的分量Wi為對應元素單排序的權重值;
(314)計算層次單排序一致性指標CI層次單排序、層次單排序隨機一致性比例CR層次單排序,公式如下:
其中,λmax為判斷矩陣A的最大特征根、N是矩陣維數;
依據層次單排序一致性指標CI層次單排序、層次單排序隨機一致性比例C層次單排序調整判斷矩陣,直至判斷矩陣是一致性矩陣;
計算各個指標在整個指標體系中的總排序,計算公式如下:
Wxi=Wx×Wx,xi
其中,Wx為一級指標x在整個指標體系中的權重,Wx,xi為二級指標xi在x層次上的權重;
為進行一致性檢驗,計算層次總排序一致性指標CI、層次總排序平均一致性指標RI、層次總排序隨機一致性比例CR,公式如下:
CR=CI/RI
其中,Waj為判斷矩陣A中的元素aj的層次總排序權重;
依據次總排序一致性指標CI、層次總排序平均一致性指標RI、層次總排序隨機一致性比例CR對本層次的各判斷矩陣進行調整,從而使層次總排序具有一致性;
3.2、利用熵權法進行客觀賦權,其計算步驟如下:
(321)構建n個區域m個評估指標的判斷矩陣:
Ri×j=(xij)(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n);
(322)判斷矩陣歸一化處理,得到歸一化矩陣B:
其中,maxxi、minxj分別為同一指標下不同對象中最滿意者或最不滿意者;
(323)根據熵的定義,利用n個評估區域m個評估指標構造的判斷矩陣可以確實指標的熵Hj為:
(324)指標差異性系Gi
Gi=1-Hi;
(325)熵權重Wi確定:
Wi=(wij)1×m;
3.3、采用Kendall協和系數來檢驗主觀權重與客觀權重的一致性:首先把確定的權重向量轉換成按評價值的高低順序向量,計算步驟如下:
(331)設H0表示權重計算方法計算結果不具有一致性;設H1表示權重計算方法計算結果具有一致性,給定顯著水平α;
(332)將i組權重記作Wi=(W1i,W2i,…,Wmi),轉換成高低排序值:
Pij(1≤pij≤m)(i=1,2,…,m)
其中,m為指標數;
(333)計算Kendall協和系數檢驗統計量,公式如下:
其中,n為權重組數;
(334)依據顯著水平α,查閱Kendall協和系數檢驗的臨界表,確定臨界值;當K≤Kα時,接收H0,拒絕H1,即n中權重計算方法所賦權值無一致性;K≧Kα,拒絕H0,接收H1,即n中權重計算方法所賦權值具有一致性,是合理的;
3.4、基于離差平方和的綜合權重計算方法進行綜和權重計算,計算公式如下:
W=ρ1W1+ρ2W2+…+ρlWl
其中,W為綜合權重向量,ρ1,ρ2,…,ρl為不同方法計算所得權重的組合系數;且權重系數滿足:
ρ≥0,。
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