基于集对分析的区域水利高质量发展评价方法

基于发展目标、发展途径、发展条件相作用形成的区域水利高质量发展系统结构和相对联系数的指标体系筛选方法,构建了由59个评价指标、11个发展方面、3个发展子系统组成的区域水利高质量发展评价指标体系;利用专家咨询和遗传层次分析法确定各指标权重,采用集对分析计算指标、方面、子系统和样本4个层次与区域水利高质量发展评价标准集对间的联系数,应用减法集对势判断4个层次区域水利高质量发展状态,建立了基于集对分析的区域水利高质量发展评价方法(SPA-HDEM),并将其应用于陕西省2020年10个地市的水利高质量发展评价中。结果表明:西安水利高质量发展状态处于中等偏较高等级,咸阳、汉中、渭南、安康、宝鸡、榆林均处于中等等级,延安、商洛、铜川均处于较低偏中等等级;非陕南的7个地市的发展条件均不佳,10个地市的发展途径均相对较低;各地市处于反势的指标中,西安有“人均水资源量”等11个、铜川有“防洪堤防达标率”等32个、宝鸡有“水利投资占GDP比重”等16个、咸阳有“人均生活用水量”等14个、渭南有“水资源开发利用率”等19个、延安有“供水模数”等21个、榆林有“供水模数”等22个、汉中有“防洪堤防达标率”等15个、安康有“防洪堤防达标率”等21个、商洛有“人均工资”等25个,重点调控这些反势指标是全省水利高质量发展工作中的重要任务。SPA-HDEM适用性强,在已知评价等级标准的实际区域水利高质量发展评价问题中具有应用前景。

基于集对分析理论和数字化平台的山岭隧道塌方风险评价

为更准确、更科学地完成山岭隧道塌方风险评价,提出一种基于层次分析法(AHP)-熵值法(Entropy)集对分析理论的山岭隧道塌方风险评价方法。首先,选取地质因素、设计因素、施工因素、管理因素4项因素作为塌方风险评价指标体系的准则层,选取12项因素作为指标层,运用层次分析法和熵值法分别计算2级指标权重;然后,引入集对分析理论确定指标联系度,并结合置信度准则对塌方风险的等级进行判定;接着,利用Grasshopper以及Python软件,对集对分析理论进行可视化程序开发,并将其与隧道-地质BIM交互模型进行耦合,建立基于AHP-Entropy集对分析模型的隧道塌方风险数字化分析平台;最后,结合重庆某隧道实际工程,验证隧道塌方风险评价的高效化、可视化效果。研究表明:基于集对分析理论的山岭隧道塌方风险评价数字化分析平台运行时间约为2 s,与传统的隧道塌方风险评价方法相比可以大大提高风险评价效率,同时利用AHP-Entropy法确定评价指标权重,提高了评价结果的可靠性。

基于集对分析和证据理论的电能表运行状态评估

为及时准确地评估电能表的运行状态,提出一种基于集对分析和证据理论的电能表运行状态评估方法。首先根据电能表自身基础、在线监测及现场检测信息,建立电能表运行状态评估指标体系。然后运用模糊层次分析法和熵权法分别确定各指标的主客观权重,运用博弈论和变权理论确定各指标的组合权重与变权重。之后运用集对分析法确定各指标与各状态等级间的联系度,采用证据理论对各指标的联系度进行合成。最后利用最大隶属度原则与信度准则共同判定电能表的运行状态等级。实例分析结果表明,该方法与电能表的实际运行情况相符,且评估结果准确直观,与模糊综合评价法和集对分析法相比,该方法在状态等级区分度上达到了0.5256,明显高于模糊综合评价法的0.3024及集对分析法的0.1483,具有较好的区分度,为电能表的状态评估提供了一种新的思路。

基于四元联系数集对分析的河湖长制建设效果评价

为科学评价河湖长制建设成效,从水资源管理、水域岸线管理、水工程建设管理、水污染防治、水环境治理、执法与组织实施6个方面选取20个指标构建河湖长制建设效果评价指标体系。选用序关系法确定主观权重,熵权法确定客观权重,通过乘数合成法组合主客观权重求得最终权重,构建基于四元联系数集对分析评价模型。利用该模型对辽宁省14个设区市2022年河湖长制建设效果进行评价。结果表明,总体上辽宁省河湖长制建设效果落实情况较好。大连、鞍山、抚顺、营口和朝阳实施效果最好;盘锦总体评价等级最低,与其他地区差距较大。

基于组合赋权-集对分析的城市供水安全评价

为更精准地评价城市供水安全,将集对分析法与主客观组合赋权法相结合,建立区域城市供水安全评价模型,即用最小相对信息熵原理确定指标综合权重并耦合到指标联系度中,构建出城市供水安全的组合赋权-集对分析的评价体系,通过五元减法集对势确定城市供水安全等级,并对昆明市2011~2020年的供水安全评价划分安全等级。结果表明,2011~2013年昆明市供水处于安全等级,其中2011、2012年更倾向于基本安全等级;2014~2020年昆明市供水处于非常安全等级但更倾向于安全等级,供水状态相对安全和稳定。所提方法一定程度上解决了城市供水安全评价等级中的不确定性和多指标性问题,为城市供水安全评价提供了一种新思路。

集对分析法在工科课程关联中的应用

为提高本科教学质量,采用集对分析方法对光电信息科学与工程专业一个班级学生的一、二学年课程成绩进行分析,以期找到课程之间的关联,为后续的教学提供参考.通过分析该班两学年的通识教育、学科基础和专业必修课3类课程成绩和专业课中“光电信息物理基础”及其先修课成绩,发现3类课程成绩中通识教育课程的联系熵值最小,成绩最高学科基础课程的联系熵值居中,成绩居中,其差熵值高于专业必修课的差熵值;专业必修课程的联系熵值最大,成绩最低.专业课的联系熵值高于先修课的联系熵值,其差熵值高于其先修课的,优熵值、良熵值、中熵值则相反.因此学科基础课的成绩低必然导致专业必修课的学习成绩不理想,先修课程与专业课关系亦如此.

基于可拓TOPSIS和集对分析的飞行程序评价模型

飞行程序设计的优劣将决定终端区的飞行安全和效率,故其评估至关重要。本文从安全性、经济性、管制员指挥复杂性、环境影响等方面出发,建立了飞行程序的评价指标体系。鉴于部分指标的数据采集技术难、可靠性低和成本高等缺陷,指标类型涉及确定、区间、语言和随机型等,针对既有评价方法无法较好处理部分指标的确定和不确定性,以及指标之间的矛盾、冲突、对立问题,通过融合集对分析、可拓物元理论和TOPSIS方法,构建了考虑混合指标的可拓TOPSIS和集对分析评价模型,将全部指标类型转化为联系数,在计算各个飞行程序物元与正负理想程序物元的可拓联系数距离基础上,得到了各个飞行程序物元的联系数贴近度。最后,以某机场的飞行程序设计为例,分析了不同联系数取值范围对多个飞行程序的优劣排序影响,并与传统模型进行对比分析,从而验证了模型的合理性和有效性。

基于集对分析理论的多传感器数据融合方法

现代战争对信息的准确性以及全面性都提出了更高的要求。而多传感器数据融合不仅能够提供比单一传感器更加准确的信息,而且能够提供比单一传感器更加完整的信息。论文以多元概率信息合并为依据,以集对分析理论为基础,提出了基于集对分析理论的多传感器数据融合方法。通过文中实例验证,该方法能够较好地解决多传感器数据融合问题。

基于博弈论-集对分析法的海底管道泄漏风险评估

为准确评估海底管道运行中存在的泄漏风险,在调研国内外海底管道事故数据库的基础上,建立了海底管道泄漏风险评价指标体系,分别通过G1法和熵权法对各项指标进行主观、客观赋权,利用博弈论协调两种权重之间的关系,最后采用集对分析法对指标进行处理,得到不同管段的泄漏风险等级。结果表明,博弈论组合赋权的权重结果更合理,组合权重大于0.06的指标从大到小依次为渔船密度、航运船密度、台风、海水腐蚀、H2S腐蚀、地震和管道埋深;管段12和管段20的风险等级较高为IV级,且通过集对势分析,得到管段9、13、15、20处在同势区,说明风险具有向更高一级发展的趋势。可以通过采取限制船舶航速、禁止在管道保护区停泊、设置天气预警装置、加强巡线、设置警告牌等措施降低管道泄漏风险。研究结果对于海底管道的安全运行管理具有指导意义。

秩次集对分析法预测年径流的应用研究——以石羊河蔡旗水文站为例

选用石羊河蔡旗水文站1956—2016年的年径流资料,采用秩次集对分析法,对2017—2022年的年径流量进行了预测。同时,探究了集合容量(T)和联系度(μ)的取值范围对预测精度的影响。结果表明:(1)秩次集对分析法适合蔡旗水文站年径流量的预测,集合容量和联系度的取值范围对预测结果有显著影响;(2)当T=5时,预测合格率最大为90.0%;当μ≥0.6时,预测合格率最大为86.1%;当T=5和μ≥0.6时,预测合格率为100.0%,相对误差范围在-18.0%~18.6%;(3)在蔡旗水文站年径流预测过程中,最优参数组合为T=5和μ≥0.6。

基于集对分析模型的岩溶区浅埋穿河隧道突涌水危险性评价

在岩溶区修建隧道常会面临突涌水等地质灾害,尤其是对于浅埋穿河隧道的建设,更是极具挑战性的一项工作。由于隧址区存在断层破碎带、岩体风化程度高、节理裂隙发育等,使得河水入侵隧道的可能性大幅增加。为了有效评价岩溶区浅埋隧道下穿河段突涌水发生的危险性,本研究根据隧址区地质条件及隧道特征,选取了地层岩性、修正的岩层倾角、可溶岩与非可溶岩接触带、围岩等级、断层带宽度、断层性质、裂隙发育程度、地表水流量、地表汇水面积、隧道埋深、施工干扰程度共11个影响突涌水的关键因素作为评价指标,建立了岩溶区浅埋穿河隧道突涌水危险性评价体系。首先,采用层次分析法构造判断矩阵确定评价指标的权重,利用集对分析法计算各评价指标的联系度,进而确定评价样本的综合联系度;其次,运用最大隶属度原则识别突涌水风险等级;最后,根据危险性等级与涌水量之间的对应关系,可初步预测突涌水量范围。针对跃龙门隧道下穿高川河浅埋段的突涌水风险,采用集对分析模型进行分析,计算结果显示,危险性评价预测的突涌水量范围为3000~10000 m3/d,现场开挖实际涌水量为7000 m3/d。即危险性评价结果与现场实际情况基本一致,验证了该评价体系与方法的合理性及可行性,为岩溶区浅埋隧道下穿河段突涌水风险评估提供了有效支撑。

基于集对分析的自然灾害应急管理能力评估方法研究

为了提高自然灾害应急管理能力评估的有效性,通过引入集对分析法,建立同异反五元联系数能力综合评估模型,将应急管理中确定与不确定的因素作为一个整体进行处理。在利用专家可信度考虑专家权重的基础上,通过不确定层次分析法确定各级评估指标权重区间,结合集对理论转化为精确权重,建立自然灾害应急管理能力评估模型;采用效应全偏联系数分析各项能力的发展趋势,实现对能力评估的动静态结合。最后,以我国2个不同地区的城市为例对各城市的灾害应急管理能力进行评估,并与调研结果进行对比,结果表明,集对分析法应用于自然灾害应急管理能力评估和趋势分析是科学的、有效的,具有推广应用价值。

基于集对分析的长三角城市公园与人口协调性研究

城市公园与人口协调发展是长三角人居环境高质量发展的重要表征。基于集对分析中的同异反联系度和集对势的协调评价模型对2006—2019年长三角市际公园与人口协调性进行了评价。结果显示:整体上公园与人口两系统呈正向发展态势,协调程度趋好,但稳定性较弱;各协调类型城市公园与人口系统内部差异较大,公园系统协调性总体优于人口系统协调性,公园总量、公园格局、人口生活水平因子协调影响力强;时序上“一核五圈”城市群公园与人口协调能力保持正向发展态势,空间上圈层之间协调能力杭州、宁波都市圈领先、上海较差。研究可为长三角公园系统的优化、人地协调状况的平衡以及城镇化的健康发展提供理论指导。

基于集对分析煤矿粉尘防治效果评估模型研究

为科学评估煤矿企业粉尘防治工作效果,以陕北神木市5个煤矿为研究对象,采用三角模糊层次分析法和决策实行与评价实验室方法融合指标主观权重和影响度,依据博弈论组合赋权主、客观权重,并结合集对分析理论,建立煤矿粉尘防治效果评估模型。结果表明:一级指标影响度次序为粉尘防治管理>粉尘防护设施>职业健康监护;评估模型确定5个煤矿粉尘防治效果优劣次序为国有煤矿Ⅰ>国有煤矿Ⅲ>国有煤矿Ⅱ>私营煤矿Ⅳ>私营煤矿Ⅴ,四阶偏联系数下私营煤矿Ⅴ的粉尘防治效果发展趋势不确定,其余4个煤矿粉尘防治效果有变好趋势;该模型准确反映了5个煤矿的粉尘防治效果,为开展类似煤矿粉尘防治评价工作提供参考。

基于集对分析的乡村公路建设及土地整治项目投资决策风险评价

为预估项目潜在风险的大小级别和发展态势,提高乡村公路建设及土地整治项目投资决策的精度,通过文献检索构建风险指标体系,筛选出10个一级指标和31个二级指标;由专家打分得出区间权重,采用三元联系数法得出精确的指标权重;基于集对分析法构建同异反风险评价模型,利用五元联系数法对风险态势进行深度分析。并以云南省某县乡村振兴战略工程及土地整治建设项目为例进行实证研究,证明该模型具有较好的准确性与可操作性。

基于集对分析法的寒区输水工程冬季安全运行评价

为了对高寒地区输水工程冬季安全运行进行客观评价,及时掌握工程实时运行状态,以北疆某输水工程渠首段为例,建立寒区输水工程冬季安全运行评价指标体系,采用熵值法确定各指标权重,同时采用集对分析法构建冬季安全运行评价模型;随后,通过计算多元联系数和减法集对势对各级指标进行不确定分析,以确定该输水工程的安全运行等级;最后,将计算结果与采用模糊评价法得出的评价结果进行比较。结果显示:采用集对分析法计算的结果与模糊评价法完全一致,属于较安全等级,与实际情况吻合,表明基于集对分析法的安全评价模型有较好的准确性和合理性。此外,通过减法集对势的计算可以得出整个工程评价系统趋于同势,处于健康状态,发展趋势良好;而明渠的排冰设施指标风险性最大,处于病态,具有较大的脆弱性,是渠道冬季安全运行主要调控和维护的对象,需要对其进行加强防护。采用集对分析法评价可以为寒区输水工程冬季安全运行管理提供一定的科学依据和技术支持。

山岭隧道坍塌风险评价的熵权–集对分析模型及工程应用

针对山岭隧道坍塌风险评价的多指标性和不确定性的特点,将集对分析法与信息熵理论相结合,应用于山岭隧道坍塌风险评价。首先,综合考虑隧道坍塌的孕险环境和致险因子,选取围岩级别、地下水、不良地质、初期支护刚度、开挖方法、施工技术水平和施工管理水平等主要影响因素作为评价指标。其次,将集对分析法引入到隧道坍塌风险评价中,从同、异、反的角度分析隧道稳定-失稳的确定-不确定性问题,并构建评价指标与分级标准的集对体系。然后,将坍塌风险评价指标划分为效益型指标和成本型指标两大类,基于集对分析法计算各指标的单指标联系度。同时,引入信息熵理论确定评价指标客观权重,并将其耦合到评价指标的单指标联系度中,构建隧道坍塌风险评价的熵权-集对综合联系度评价模型。最后,利用置信度识别准则判定最终坍塌风险等级。以宾房2号隧道为例,对右幅隧道K31+500~K31+660浅埋段进行了重点分析,评估结果与现场实际情况较吻合。结果表明:基于集对分析法建立隧道稳定-失稳的确定-不确定性关系,较好地解决了山岭隧道坍塌风险等级评价中多指标性和不确定性;利用修正熵权法确定指标权重,减少了人为因素影响;引入置信度识别准则判别隧道坍塌风险,较好地弥补了最大隶属度原则取大运算造成评价结果失真的缺陷。该方法评价过程合理,结果可靠,是一种有效的坍塌风险评价方法,为山岭隧道坍塌风险评价提供一条新的研究思路。

主成分分析耦合集对分析的区域初始水权分配效果后评价

科学合理的初始水权分配效果后评价对于充分发挥市场在水资源高效利用与优化配置中的关键调节作用、促进水权交易具有重要意义。针对区域初始水权分配效果后评价中存在的指标体系定量赋权的客观性以及确定性与不确定性间的关联问题,采用主成分分析(PCA)法对指标赋权,并基于集对分析(SPA)理论,建立了PCA-SPA耦合的区域初始水权分配效果后评价方法。将该方法应用于滨州市初始水权分配效果后评价,结果表明:邹平市、无棣县和博兴县的初始水权分配效果为“优秀”,惠民县的初始水权分配效果为“良好”且升级到“优秀”的趋势较强,滨城区、沾化区和阳信县的初始水权分配效果为“一般”。

集对分析模型在骨科手术器械质量追踪管理中的研究

目的:探讨集对分析(SPA)模型优化质量追踪路径在骨科手术器械质量追踪管理中的应用价值。方法:从骨科手术器械实时追踪能力、人员职责落实、交接管理规范、维护保养执行、清洗消毒水平和问题处理效率方面制定质量评估指标体系,计算管理实际与管理目标的联系度,根据质量追踪评估结果,制定骨科手术器械管理图谱和结构-过程-结果模式的管理路径。选取医院临床在用的55634件骨科手术器械包,根据管理模式不同将其分为对照组(27465件)和观察组(28169件),对照组采用常规管理,观察组采用基于SPA模型的质量追踪管理,对比两组不良事件发生率、骨科器械管理质量和医护人员对器械使用满意度评分。结果:观察组28169件器械包中骨科手术器械丢失率、异常损坏率、器械派送延误率和器械包不规范装配率分别为0.08%(23/28169)、0.06%(18/28169)、0.10%(27/28169)和0.08%(22/28169),均低于对照组,差异有统计学意义(x^(2)=6.543,x^(2)=7.095,x^(2)=5.843,x^(2)=6.118;P<0.05);观察组清洗消毒合格率、器械包装合格率和器械供应及时率分别为99.79%(28110/28169)、99.83%(28121/28169)和99.85%(28127/28169),均高于对照组,差异有统计学意义(x^(2)=4.194,x^(2)=4.384,x^(2)=4.298;P<0.05);观察组的骨科器械使用满意度评分分别为(93.11±6.25)分和(91.19±5.74)分,均高于对照组,差异有统计学意义(t=8.683,t=8.109;P<0.05)。结论:基于SPA模型的骨科手术器械质量追踪管理可有效降低器械不良事件发生率,提高配包到位率和器械包合格率,提升骨科器械管理质量和医护人员的使用满意度。

基于组合权重-集对分析理论的城市湖泊水质评价模型--以玄武湖为例

全面准确地进行水质评价是城市湖泊有效治理的前提。研究基于组合权重-集对分析理论,以溶解氧(DO)、氨氮(NH 3-N)、总磷(TP)、总氮(TN)为评价指标,利用综合层次分析法和熵权法确定指标权重,选择六元联系数,建立了适用于玄武湖的水质评价模型。结果表明,玄武湖的水质尚未完全达到Ⅳ类水标准,与传统评价方法(单因子评价法、主成分分析法)相比,采用基于组合权重-集对分析理论的城市湖泊水质模型开展评价工作时,可通过主客观相结合的方法综合考虑多种指标,且能对同一片湖区不同区域的同一等级水质的进一步发展趋势进行分析,从而完成更为全面细致的水质评价工作,为后续城市湖泊分区治理提供更为可靠的依据。