基于集对云模型和减法集对势的河南省水资源脆弱性评价

开展水资源脆弱性评价是加强水资源管理的有效途径。针对于集对分析中联系数的线性表达不能兼顾水资源评价系统中存在的模糊性以及随机性问题,引入云模型改进集对分析中联系数的计算,并通过方差最大化原则耦合层次分析法以及熵权法计算得到评价指标的综合权重,建立了融合权重的集对云模型,对2010-2019年河南省各地级市的水资源脆弱性开展评价。同时,引进五元减法集对势对各城市水资源脆弱性的发展趋势进行分析。结果表明:河南省水资源呈现轻度脆弱、中度脆弱、重度脆弱3个等级,分布上呈现南部、西部的城市整体水资源脆弱性较低,北部、中部的城市整体水资源脆弱性较高,主要是水资源自然禀赋的不足以及开发利用程度高所致;信阳、三门峡、驻马店系统态势多数年份处于均势或偏同势,水资源脆弱性状况较其余城市更好,发展形势健康;郑州、焦作、开封等城市系统态势所有年份均处于反势或偏反势,发展形势严峻,属于水资源脆弱性重点调控的地区;河南省最严格水资源管理制度的实行以及南水北调中线工程的供水缓解了水资源短缺的压力,水资源脆弱性自2014年起呈现下降趋势,符合河南省的实际情况。研究结果可为河南省水资源合理开发利用以及水资源~社会经济~生态环境的协调发展提供决策依据。

基于指标关联性的岩体质量分级集对云算法及其应用

岩体质量分类是一个非线性复杂的不确定系统问题,其分类指标参数具有不确定性、模糊性和随机性。在充分考虑岩体质量分级指标关联性的基础上,建立了以指标距离为基础的信度测度赋权理论,计算得到各指标的准确权重,降低了实际过程中因指标实测值出现误差或错误而造成评价结果与实际偏差较大的风险。根据集对论对传统云模型进行改进,提出了集对云模型的概念与算法,通过25组样本数据进行模拟分析,发现评价结果与逼近理想解排序法和分形插值法的评价结果相吻合,证明了该算法的可靠性。将模型应用于锡林浩特萤石矿采场岩体质量评价中,预测结果与实际情况相符,表明该算法具有工程实用价值,可运用于地下工程岩体质量分级。同时该算法根据指标信度类别划分函数可判断指标数据的真伪,可为岩体工程参数采集提供理论指导。

基于指标信度测度赋权的岩溶隧道水害危险性集对云评价研究

隧道水害危险性评价是一个非线性复杂的不确定系统问题。首先,针对其评价指标参数具有不确定性、模糊性和随机性等特点,在充分考虑岩溶隧道水害危险性评价指标关联性的基础上,提出了基于Jousselme距离的指标信度测度动态赋权理论,实现不同的实例、不同的指标实测值对整个系统的动态赋权,降低实际工作中由于指标实测值误差或错误导致评价结果偏差的风险;其次,运用云理论优化集对联系度,与所得权重加权得出系统综合云联系度,并与等级评价区间期望加权平均得到危险值,同时生成对应的等级云图判定隧道水害危险性等级,进而判定岩溶隧道水害危险状态,实现水害危险等级判定的可视化;再次,基于大气降水为岩溶隧道水害主要来源的视角,选取年均降水量、入渗系数、汇水面积、渗透系数和单位涌水量5项指标作为集对云评价指标,并以6条典型岩溶隧道为样本数据进行模型检验,发现评价结果与其他方法的评价结果相吻合,证明了该模型的可靠性和有效性。最后,将模型应用于京珠高速公路媲双坳岩溶隧道水害事故中,评价结果与实际情况相符,采取与评价等级相对应的处治措施,取得了良好的水害治理效果,表明该模型具有工程实用价值,评价流程可操作性强,为岩溶隧道水害的预测和防治提供参考。

基于博弈集对云的中压配电网运行状态评估与预测

目前,配电网运行评估主要集中在状态等级的确定方面,对发展趋势的分析较少,导致无法识别运行过程中的薄弱环节。同时,考虑到集对分析法的联系度采用线性处理进行量化分析,结果难以客观反映工程实际状况。为此,结合集对分析和云模型构建中压配电网运行状态评价模型,并引入博弈论构建最优组合权重模型。将两种模型的结果加权确定出综合云联系度,生成对应的状态云图以掌握配电网的运行状态。再根据各指标偏联系数的发展态势,识别出配电网运行过程中的潜在风险。最后,以宜昌市内3个地区的运行数据为例验证模型的合理性,评估结果与实际运行情况相符。同时,各地配电网的置信因子均小于0.01,验证了模型的有效性。研究成果可用于指导工程实践。

基于集对云模型的矿业高校研究生科研能力评价

研究生科研能力评价对于我国科研人才培养具有重要意义。本文结合矿业高校自身特点,从基础能力、实践能力和创新能力三方面选取26个指标构建矿业高校科研能力评价指标体系。为克服目前评价方法单一和准确性不高的问题,运用集对分析的联系数描述系统的不确定性,运用云模型实现指标的模糊分级,将两者结合建立集对云模型,提高了评价结果的准确性。将该模型应用于矿业高校研究生科研能力评价,通过对调查问卷所得数据进行分析,结果表明:211矿业高校研究生的科研能力强于普通矿业高校研究生的科研能力,与实际情况相符,对高校研究生科研能力评价具有一定的借鉴作用。

基于集对云的机坪运行管理移交安全评价研究

为对航空器机坪运行管理移交下运行安全状况做出科学合理的评价,结合具体机场的机坪运行复杂性,首先引入PSR模型,从压力、状态和响应3个方面构建管理移交机场机坪运行安全评价指标体系;随后使用熵值法进行指标权重计算,并运用欧几里得度量函数进行组合赋权;接着引入集对理论和云模型,结合组合权重使用正向云发生器确定综合云联系度,利用Python绘制等级云图,评判系统安全等级;最后以某大型机场为例进行验证。研究结果表明:本文所提出的机坪运行管理移交安全评估评价方法经验证与实际运行情况相符,能够为机坪运行安全评价提供理论参考。

基于融合权集对云的煤矿安全评价及应用

为合理评价煤矿安全状态,针对煤矿安全影响因素多、指标体系关联度复杂等问题,提出融合权与集对云的安全评价模型。运用云理论特征值修饰集对分析联系度,兼顾系统的模糊性与不确定性,并引入融和后的各指标最优权重,得出系统综合云联系度;绘制等级云图判定系统安全状态及偏向趋势;结合煤矿实例进行验证。结果表明:案例煤矿所处安全状态为较安全,有偏向一般安全状态微势。分析结果与实际相符,且充分考虑煤矿安全评价体系的随机性,该模型可为煤矿安全评价提供理论指导。