综合评价中的非线性优化层次分析法

在多指标综合评价问题中，涉及到的一个关键问题是各评价指标的权重的确定。目前，用来确定权重系数的方法有：层次分析法（AHP）、德尔菲法、模糊聚类法、灰色关联法、熵值法、人工神络定权法、因子分析法和路径分析法等。其中层次分析法是目前较常用的方法之一，它是系统工程中十分典型的定性分析和定理分析综合集成的方法。此方法是通过计算判断矩阵的最大特征值所对应的特征向量并归一化后即作为排序权重。AHP法存在如下不足之处：①在权重计算时没有考虑判断矩阵的一致性条件，权重计算与判断矩阵的一致性检验是分开进行的。判断矩阵一旦确定，权重和一致性指标随之确定，无法改善。

采用层次分析法的厂房钢管混凝土结构优化设计

采用层次分析法(AHP)来优化钢管混凝土(CFST)结构在工业厂房设计中的应用。通过构建目标层、准则层及方案层的层次结构模型,来研究考察成本、耐久性和环境影响三个核心准则下的设计方案。构建对应准则的成对比较判断矩阵,并通过计算各方案权重及一致性检验来评估方案的可行性。以在郊外新建设的厂房为例,优化结果显示,尽管方案A的成本较高,但由于其在耐久性和环境影响方面的表现优异,被选为最优设计。

层次分析法在基坑支护方案比选优化中的应用

基坑支护工程是一个较为复杂的综合性工程,在工程施工中选择一个合适的基坑支护方案很重要。文章应用层次分析法进行基坑支护方案的比选优化,建立层次结构模型,并将其目标层、准则层细化为指标层,通过专家对各指标的评价意见以及相关规范对最后确定的方案进行有效分析,优选出最佳的实施方案,并利用YAAHP软件辅助验证优选出的方案结果的准确性,确保基坑支护的可行性、安全性等性能达到最优,从而使实际工程施工满足要求。

层次分析法优化黄精米酒工艺及其抗氧化活性研究

通过单因素及正交试验设计从黄精添加量、浸提时间、浸提温度、超声功率4个方面优化了超声辅助浸提技术制作黄精米酒的工艺条件,以黄精多糖、人参皂苷、总黄酮含量及感官评分为考察指标,结合层次分析法(AHP)进行综合评分,同时还比较了不同黄精米酒的抗氧化活性。结果表明:黄精米酒的最佳制作工艺为黄精添加量14 g/100mL、浸提时间12d、浸提温度30℃,超声功率640 W,以此工艺制备的黄精米酒营养价值较高,总黄酮、人参皂苷、黄精多糖的含量分别为33.17、24.55、78 151.29 mg/L,感官评分为86.77分;黄精米酒对DPPH自由基均有较强的清除能力,九制黄精米酒的还原能力优于直接晒干黄精米酒及维生素C。

基于层次分析法的油田单井钻井工程全过程造价管理优化策略

基于层次分析法对我国油田单井钻井工程全过程造价管理进行探究。首先,针对当前油田单井钻井工程全过程造价管理现状进行分析;其次,运用层次分析法计算全过程造价管理评价指标体系权重,并构建油田钻井工程全过程造价管理评价指标体系,据此提出工程造价管理的优化策略,以期为相关行业发展提供借鉴。

基于非线性模糊层次分析法的盾构施工风险评价研究

为解决突出影响因素对盾构施工风险评价结果造成影响的问题,构建基于组合赋权-非线性FAHP的盾构施工风险评价模型。基于工作分解结构法和风险分解结构法依次对盾构施工过程和风险来源分解,进而将二者结合构建盾构施工风险评价指标体系。通过乘法集成法将主、客观权重结合计算得到组合权重;结合专家打分法得到隶属度向量构造模糊关系矩阵;引入非线性算子综合计算分析组合权重和模糊关系矩阵;根据最大隶属度原则,确定盾构施工的最终风险等级。将构建的新模型应用到贵阳市轨道交通3号线1期工程桐木岭站—桃花寨站盾构施工进行风险实例分析,得出风险评价等级为“中度风险”,与现场实际得出的风险等级相符合,讨论了新模型与传统模糊层次分析法的区别,进一步验证了新模型的科学性、可靠性。

基于模糊层次分析法-粒子群优化模型的浅层地热能适宜性区划研究

利用基于模糊一致矩阵的模糊层次分析法(FAHP)建立浅层地热能评价模型,将结果的一致性检验与修正过程整合为非线性规划问题,并通过粒子群算法(PSO)进行优化求解,得到满足一致性要求的权重结果,进而开展敏感度分析,校验指标权重准确性,提高地源热泵适宜性区划评价精度.通过构建4个层次、9个指标的评价体系,根据获得的权重值开展大连地区浅层地热能适宜性分区评价,为浅层地热能资源储量和潜力评价提供基础,也为浅层地热能可持续开发利用提供理论依据.评价结果表明,适宜性区划模型和指标权重值可靠,适宜区分布于研究区东部钻石湾、东港一带,面积32.87 km^(2),占评价总面积的4.45%,较适宜区分布于北部甘井子区,面积247.21 km^(2),占评价总面积的33.47%.

基于层次分析法的地面区域治理目的层位优化选择

鉴于两淮煤田太原组地层灰岩多达10~13层,地面区域治理的目的层位具有不惟一性,以潘二煤矿西四采区18413工作面为例,对目的层位的优化选择问题进行研究。突水系数要求是目的层位优化选择的前提,决定了目的层位的选择范围,以C_(3)^(6)灰岩为目的层位,经计算得出其突水系数小于临界值,因此,推断C_(3)^(6)~C_(3)^(12)灰岩为潜在的目的层位。水动力条件、含水层水力联系、导水构造、灰岩间距、灰岩厚度、地层可注性等影响因素是目的层位优化选择的关键指标,而单因素分析确定的目的层位之间具有不相容性,难以实现目的层位的优化选择,因此,采用层次分析法进行目的层位的优化选择。以地面区域治理目的层位的优化选择为目标层,水动力条件、含水层水力联系、导水构造、灰岩间距、灰岩厚度、地层可注性为准则层,太原组C_(3)^(6)、C_(3)^(7)、C_(3)^(8)、C_(3)^(9)、C_(3)^(10)、C_(3)^(11)、C_(3)^(12)灰岩为方案层,建立层次分析模型;构造目标层与准则层、准则层与方案层的判断矩阵,并计算准则层各指标的权重及方案层各方案的单因素分值,经检验一致性比例CR值均小于0.10,判断矩阵一致性较好,满足一致性检验;通过层次总排序计算得到各方案的总分值分别为0.177、0.169、0.170、0.214、0.103、0.114、0.053,其中C_(3)^(9)灰岩总分值最大,表明地面区域治理最优目的层位为C_(3)^(9)灰岩。将层次分析法应用于地面区域治理目的层位优化选择的研究,将定性问题转化为定量问题,实现了目的层位的多因素定量化优化选择,为目的层位的优化选择提供了新方法。

基于非线性AHP法的既有房屋安全监测综合评价

既有房屋安全关乎到社会的稳定以及人民的幸福,因此需要准确判断既有房屋的安全状态,以减少既有房屋安全事故的发生。目前,既有房屋安全评价仅采用单一监测指标进行判断,未考虑多种因素相互作用,传统的层次分析法使用线性加权得到最终结果,没有考虑非线性的影响,会使结果出现较大误差。对层次分析法进行改进,采用非线性算法计算最终结果,同时考虑了多种因素对既有房屋安全的综合影响,以提高对既有房屋安全评价的准确性,最后通过实例,对传统层次分析法与改进后的方法进行了比较,验证了改进方法的可靠性。

基于非线性模糊层次分析法的TBM施工风险评价模型研究

隧道掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)施工风险评价受到众多不确定因素影响,传统的模糊层次分析法(fuzzy analytic hierarchy process,简称FAHP)使用线性算子计算风险等级,易造成某些突出风险因素的影响被弱化,引起最终评价结果的准确性降低。将非线性算子引入到传统FAHP的综合计算中,建立了基于非线性FAHP的TBM施工风险评价新模型。基于作业分解结构法(WBS)和风险分解结构法(RBS),构建了TBM施工风险指标体系;采用层次分析法计算风险评价指标体系中所有风险因素的权重,结合专家评价法得到的隶属度向量构造模糊关系矩阵;引入非线性算子对风险权重和模糊关系矩阵进行综合分析;在此基础上根据最大隶属度原则,得到TBM施工的最终风险等级。将构建的新模型应用到在建深圳地铁羊台山隧道TBM穿越F2-2次生断层施工的风险分析中,得出TBM穿越该断层洞段施工风险等级为4级,属较高风险。基于羊台山隧道工程实例,讨论了新模型和传统FAHP评价方法的区别,进一步验证了新模型的可靠性。

基于层次分析法和双目标规划的应急物资供应链优化

以突发事件中应急物资供应链作为研究对象,从供应链供需风险的视角出发,采用层次分析法从供应端与需求端两个主体分析应急物资供应链存在的供需风险因素。在此基础上,以客户满意度最高和供应链总收益最大为目标建立双目标优化模型。基于层次分析法的结果,以客户需求量、运输时间最短及两者综合来制定三种配送方案,分析结果显示:当供应链客户整体满意度最高时其总收益达到最大化,据此可通过提高客户满意度实现供应链网络风险规避问题,达到整体优化效果。本研究的结论适用于突发事件下应急物资供应链的优化问题。

基于组合赋权灰色关联法的塑料齿轮非线性收缩尺寸偏差优化

注塑成型过程中,塑料齿轮的非线性收缩变形会导致尺寸精度较差,通过数值模拟方法可以分析塑料齿轮的非线性问题,优化尺寸精度。利用UG和Moldflow软件对塑料齿轮进行非线性收缩分析并结合仿真研究,选定齿顶圆和齿根圆直径偏差为多目标响应,提出一种以田口方法为基础,将CRITIC法和层次分析法进行组合赋权与灰色关联法相结合确定灰色关联度,得到最佳工艺参数组合和各因素影响程度。利用Moldflow正反向导出CAD模型,采用UG测量误差,建立变形预补偿优化模型,进一步优化塑料齿轮精度,得到的齿顶圆和齿根圆直径偏差分别减少了82.36%~84.93%、88.58%~90.58%。

GIS与层次分析法结合的医疗机构选址优化

针对传统城市医疗机构选址模型较少以及不同城市空间布局相差较大的问题,提出了一种基于地理信息系统和层次分析法的城市医疗机构选址方法。在城市现有设施空间布局进行分析基础上,综合考虑选址影响因素,结合北京市城市土地规划,提出优化方案。研究表明:北京市现有医疗机构可达性较好的区域主要集中在东南部的城市中央,而城市外围的五环至六环区域以及北部和西部由于山区较多,人口密度相对较小,医疗机构的可达性也较差。经优化后,增加了36个选址位置,对医疗机构可达性较差的区域进行优化,优化后北京市医疗机构的整体可达性有明显提高。

优化多层次分析法的影响因素绩效评价模型

为解决传统层次分析法的绩效评价模型存在权重设立主观性强、评价结果不全面等问题,提出一种优化多层次分析法的影响因素绩效评价模型。对传统层次分析法进行优化,利用五标度法代替九标度法进行专家打分,降低建立一致性矩阵的难度,五标度法能够保持该方法的精确性,有效减少计算量。在此基础上,对输出成果与影响因素进行关联度计算,完成关联度排序。该模型以某高校研究生教育数据为例,验证了其可行性和有效性。

RV减速器的多目标层次优化设计

为了使RV减速器的结构更加紧凑、传动效率更高和承载能力更强,提出了一种基于层次分析法(AHP)的RV减速器多目标优化设计方法。以RV减速器的体积、传动效率和摆线轮接触应力为多目标函数,借助层次分析法(AHP)对优化目标进行评估,计算各个目标的权重,将多个目标通过加权法转化为单目标函数,其次建立了包含参数范围、强度校核及结构限制的约束条件。最后利用遗传算法(GA)实现多目标优化设计问题的求解。优化结果表明,优化后的RV减速器体积减小、传动效率更高、承载能力更强,综合性能提高了8.0%。为实际生产应用中减速器的优化设计提供理论和方法指导。

基于层次分析法的配电网运行方式多目标优化

配电网运行方式在正常运行、检修和故障3种不同状态下需要重点解决各自不同的问题,分别需要不同的优化目标进行运行方式优化计算。基于层次分析方法综合评估配电网设备运行状态、技术性和经济性,建立层次分析模型,并通过方案属性决策向量表以及属性权重判断矩阵获得正常运行、故障、检修3种状态下的综合评价指标,将其应用于配电网3种不同状态下的运行方式优化目标。提出了一种多目标的配电网运行方式优化计算方法,以改进的IEEE 69节点配电网为算例,通过遗传算法进行优化计算验证了指标和算法的可行性。

基于层次分析法的隧道综合地质预报优化

隧道综合地质预报是解决隧道施工期地质问题、降低施工风险的一项重要技术手段。鉴于目前综合预报多为简单的数量上的综合,为更加有效地利用综合预报技术,首先归纳地质分析辨识常见不良地质体的方法,通过地质分析法初步判定隧道掌子面前方可能存在的地质异常,并结合层次分析法的基本思路,将影响预报手段的指标量化,即赋予预报方法权重,建立二级综合评价指标体系,研究不同预报方法对特定工程地质条件的适用性,以选择几种最优预报方法。主要研究结论如下:利用地质分析法定性、层次分析法定量的方法优选预报手段,减少了综合超前地质预报中物探手段选择的随意性,并据此建立综合预报体系。最后将该体系应用于紫荆山隧道F2断层的预报中,成功预报了ZK221+960处地下暗河,避免了施工事故的发生,取得了一定的经济效益,证明了通过层次分析法来优化综合预报方法的可行性。

基于熵权的作战方案优化模糊层次分析法(英文)

应用模糊数学,分析了水面舰艇作战方案中影响任务完成的各元素的相对强度,通过各指标的比较,来建立模糊判断矩阵,根据α截集和指挥员对模糊判断矩阵的满意乐观程度指标λ进行模糊区间运算,得出熵权,再根据熵权来决定被选择作战方案的优先级,给出了计算实例并给出各种作战方案的总体优化决策顺序,该方法对作战方案优化具有指导意义。

利用层次分析法优化选择节水灌溉方式

Saaty T L教授创立的层次分析法(AHP)是对非定量事件作定量分析的一种有效方法。为此,对某节水灌溉项目运用层次分析理论和方法来评价节水灌溉方式;针对在节水灌溉评价分析中出现的问题,对层次分析法的应用做出了改进;并利用改进后的层次分析法优化选择出最优节水灌溉方式。

模糊层次分析法优化SVM参数的网络流量预测

针对当前网络流量非线性时变、混沌等特点以及现有的基于支持向量机(support vector machine,SVM)网络流量预测模型存在预测稳定性不好、精度较低等问题,采用模糊层次分析法对SVM预测模型进行改进,首先使用模糊层次分析法对SVM的σ和C参数进行寻优,然后用寻找到的最优参数来训练SVM,最后建立预测模型,预测网络流量.实验结果表明,本文方法不但可以较好的跟踪网络流量变化趋势,从而可以使网络流量的预测值与实际非常接近,而且预测误差变化范围波动小,是一有效的并且预测精度高的网络流量预测方法.