综合评价方法中的最优无量纲化模型研究

针对综合评价过程中无量纲化方法选择盲目性较强的问题,文章首先引入综合评价结果优良性的度量指标,优化综合评价结果稳定性和区分度的度量函数,建立无量纲化有效性的统计检验方法;其次,以无量纲化有效为主要约束条件,分别以稳定性最高、区分度最高以及稳定性和区分度均最高为目标函数构建三类最优无量纲化模型,分析大平移尺度和小平移尺度约束条件对最优无量纲化模型的影响;最后,通过大量的数值模拟实验研究了6种常用综合评价方法中的最优无量纲化模型,并对结果进行深入分析。研究发现,大平移尺度约束下几种综合评价方法中的最优无量纲化结果均不同于现有无量纲化方法,小平移尺度约束下的最优无量纲化与均值化较为接近,但不完全相同;经过不断优化后的稳定性函数和区分度函数能更科学地度量综合评价结果的稳定性和区分度大小,无量纲化有效性的统计检验方法能准确判断指标间的量纲差异是否被有效消除;综合评价方法、目标函数和约束条件不同时所对应的最优无量纲化结果不同。

基于数据分布特征的分层无量纲化方法及其均衡性分析

分层无量纲化方法能够有效去除指标量纲影响的同时解决异常指标造成的数据分布不均衡､区分度低等问题.然而,该方法的使用需要人为指定区间数,使得无量纲化结果受人为因素的干扰,失去客观性.针对该问题,考虑原始数据的分布特征,提出了密度分层无量纲化方法.该方法按照数据分布的疏密程度进行区间划分,客观确定分层级数,同时兼顾分层无量纲化方法的优点,计算相对简单且减少了人为干扰.此外,通过随机模拟发现,该方法对于异常值具有较好的抗干扰性,且无量纲化结果的均衡性受原始数据规模影响.

线性无量纲化方法在群体评价中的扩展及选取

无量纲化处理是开展综合评价的基础,目前线性无量纲化方法很少考虑群体评价的情况。本文针对常用的6种线性无量纲化方法直接应用到群体评价中不能保证各评价者评价信息横向大小顺序的问题,首先对问题进行界定,并对6种线性无量纲化方法进行了扩展;其次进一步分析了扩展后的线性无量纲化方法的性质,并针对群体评价问题引入“横向单调性”和“变量单一性”两个性质,为线性无量纲化方法的设计研究提供重要的参考;再次以无量纲化后的数据最大程度的保留原始信息为原则,针对不同的赋权方法,给出线性无量纲化方法选择的建议;最后,用一个算例检验了方法的有效性。

基于多特征无量纲向量的图像型管廊火灾探测技术研究

针对管廊火灾检测中背景干扰与小目标检测困难的问题,提出采用无量纲特征参数描述图像型火焰动静态特征的火灾检测方法。利用背景差分法分割火焰目标区域,分析火焰发展特性,提取、计算角二阶矩变化率(A^(*)_(ASM))、对比度变化率(C^(*)_(CON))、自相关度变化率(C^(*)_(COR))、面积变化率(S^(*))等无量纲特征参数;拟合无量纲特征融合向量T^(*)并在SVM模型中检验其可靠性。研究结果表明:通过对不同可燃物在不同空间环境下的燃烧视频随机200帧序列进行检测,发现提出的无量纲特征参数具有“稳定”的变化范围,对火灾火焰与一般火焰的识别率最高可达97.5%,98.0%,受监测空间环境的影响较小。研究结果可为图像型火焰特征提取提供借鉴。

周期结构梁弯曲振动特性研究

为研究周期结构梁的弯曲振动特性,本文建立计算模型并推导了周期梁的自振频率计算方法,计算周期梁上附加构件参数变化对自振频率的影响。计算结果显示,改变周期梁附加构件的几何参数,梁的自振特性也发生明显变化:附加构件长度增加,周期梁的自振频率随之增大;随着构件高度增加,自振频率先增大后减小;保持单个附加构件长度不变,自振频率随附加构件的数量增加而增大。结果表明:在混凝土梁上附加钢板形成周期结构梁,可有效改变梁的振动特性,并可通过改变构件参数调整周期梁的自振频率,实现对既有建筑结构中梁构件的靶向加固。

安溪县水土保持综合治理生态效益评价研究

分析了安溪县水土保持综合整治工程实施区域的概况、存在问题及整治措施,利用AHP法与Delphi法构建起包含3个层次、12个指标的生态效益评价体系,通过计算各指标层权重,对经无量纲化处理过的各指标进行分值量化,对综合整治后的生态效益进行评价,得出工程的实施有效解决了水土流失的问题,基本实现了工程建设目标的结论。

低压损管式动态旋流分离器分离性能数值模拟研究

为降低分离过程中压力损失,减少动态旋流分离器的能耗,从旋流和泵送相结合的理念出发,提出了一种低压损管式动态旋流分离器,并构建了低压损起旋叶栅设计模型。采用计算流体动力学数值模拟方法,探讨了不同转速下同向收油和逆向收油型低压损管式动态旋流分离器的分离性能,发现较同向收油型低压损管式动态旋流分离器,逆向收油型可及时排出汇聚在叶栅出口处的高浓度油相,当叶栅转速高于800 r/min时分离效率更高。进一步分析了含油浓度、入口流量等操作参数及分散相密度和分散相粒径等物性参数对逆向收油型低压损管式动态旋流分离器分离效率的影响,结果表明:对于分散油相密度为871 mg/m3、粒径为158μm的含油污水,保持叶栅转速不变(1400 r/min),当入口流体含油浓度小于200000 mg/L、流量小于设计流量的1.8倍时,其分离效率稳定在95.5%以上,当入口流体含油浓度大于200000 mg/L或流量大于设计流量的1.8倍时,随含油浓度和流量的增加,分离效率迅速降低;分散相密度增加、粒径减小,低压损管式动态旋流分离器分离效率均逐渐降低。在此基础上,提出了可分离无量纲数(Se)的概念,并用之定量分析了低压损管式动态旋流分离器在高分离效率下,分散油相密度、油滴粒径以及叶栅转速3个重要参数的耦合关系;通过将其与已有文献实验数据所推算的最佳分离区间进行对比,间接验证了数值模拟结果的可靠性。本研究成果为低压损管式动态旋流分离器的研发提供了参考。

动态综合评价中的无量纲化方法

指出现有动态综合评价方法中采用静态无量纲化方法在处理时序数据时会消除数据中隐含增量信息的问题,针对该问题,提出了3种基本的改进方法,分别是标准序列法、全序列法及增量权法,并用一个算例对不同改进方法的特点进行了分析.结果显示,若对横向信息或纵向信息无特殊的主观偏爱,全序列法是一种简便直观且易于理解的改进思路,能够很好地拓展至各种静态无量纲化方法中,并能充分保留方法原有的数值特点,建议优先选用.另外,提出的思路可推广至动态非线性无量纲化问题中.

无量纲化方法的选取原则

采用不同的无量纲化方法进行评价数据预处理时,会得到不同评价结果,以拉开档次法为例,分析了选取无量纲化方法的原则。构建了选取无量纲化方法的3个原则,即变异性、差异性和稳定性原则;选用数值仿真方法对3条原则进行了分析;最后,得出线性比例法是适合于拉开档次法的最佳无量纲化方法的结论。该研究思路可推广至其他综合评价方法选取适用的无量纲化方法的相关研究。

无量纲化方法对拉开档次法的影响分析

基于以往文献分别对拉开档次法及对无量纲化方法进行的各自独立的研究,从解的唯一性和有效性、被评价对象间的局部差异和整体差异等角度出发,分析了几种常用无量纲化方法对拉开档次法的评价结果及评价效果的影响,并据此给出了在拉开档次法中如何科学合理地选择无量纲化方法的依据和建议,最后通过算例分析对结论进行了检验.

线性无量纲化方法的性质分析

在对多种线性无量纲化方法特点分析的基础上,给出了"理想无量纲化方法"应该满足的一些性质,并证明了"理想无量纲化方法不存在"的结论。提出了"构建逼近理想性质的复合无量纲化方法"的思路,并构造了一种优良的复合无量纲化方法——"极标复合法"。提出了指标无量纲化过程的稳定性问题,着重分析造成结果不稳定的"指标数据分布"方面的原因,并给出了一种针对线性无量纲化方法的改进型。

线性无量纲化方法的结构稳定性分析

针对多种无量纲化方法共存却无统一的优劣甄别标准问题,对几种常用的线性无量纲化方法的稳定性进行分析,在此基础上,提出了一种新的无量纲化方法。界定了稳定性分析视角为噪声干扰,即异常值的出现对于数据无量纲化结果的影响;对无量纲化方法的稳定性测度进行了定义,并基于蒙特卡罗仿真的思想给出了对无量纲化方法稳定性进行测度的标准仿真策略,据此对无量纲化方法的稳定性进行分析及比较,并给出相关结论;在此基础上,提出了一种新的且具有较高稳定性的无量纲化方法。

利用脉冲试井方法研究低渗透油藏的连通性

脉冲试井分析方法是研究油藏连通性的一种有效方法 ,并在中、高渗透油藏中得到了较好的应用 ,但不适宜于低渗透油田。针对低渗透油藏脉冲试井压力的反应特点 ,研制了新的脉冲试井理论图版 ,使理论图版的无因次时滞由小于 1改进为大于 1,并给出了相应的解释方法。对一个井组的实测资料进行了解释和分析 ,结果表明 ,新的脉冲试井理论图版可以满足低渗透油藏脉冲试井资料的解释要求 ,从而使脉冲试井方法不仅适用于中、高渗透油藏 ,而且适用于低渗透油藏 。

综合评价中异常值的识别及无量纲化处理方法

针对综合评价中的异常值现象,讨论了原始数据中是否存在异常值、若存在异常值该如何识别异常值以及对含有异常值的评价数据如何进行无量纲化处理三个问题。关于异常值的判断与识别,给出了以"中位数"为参考点,通过比较排序后两端数据偏离中位数的距离的处理思路。对含有异常值的评价数据的无量纲化处理问题,基于常用的"极值处理法",通过分别指定异常值和非异常值无量纲化取值区间的方式,提出了一种分段的无量纲化处理方法。最后,通过与已有文献异常值识别及无量纲化处理结果的对比分析,验证了本文方法的有效性,发现本文给出的方法能够实现对异常值的适度筛选,且能够提升无量纲化数据分布均衡性。

多约束条件下战场导航路径规划问题研究

为提高战时导航路径规划的有效性,着重考虑了导航目标自身对道路的约束因素,建立多约束条件下导航路径规划问题模型;对影响路径规划的道路指标进行无量纲化,给出了多约束条件下导航路径规划问题的求解算法;实例验证表明,算法在路径规划过程中融合了多方面的约束因素,较传统的算法,有利于提高战时导航路径规划的有效性。

充泥过程中土工织物管袋的受力和变形分析

为充分认识大型土工织物充泥管袋受力和变形的时变特性,并为管袋设计提供计算依据,采用无量纲化的方法,推求土工织物管袋在充泥过程中,从管袋顶部压力为零(即自由充填)到大于零(即通过泵压充填阶段)的拉力、变形形状以及充填高度随时间变化过程的解答。结果表明:当采用密度为ρ的泥浆充填横截面周长为L的管袋时,从自由充填到泵压充填的临界充填高度为0.1L,单位长度充填体积为0.04L2,对应的管袋拉力为0.002 5ρg L2;管袋在达到临界充填高度后,需要持续增加泵压才能使其继续充填,所需泵压与管袋拉力均随充填高度呈非线性快速增长。

电流电弧作用下触头表面热过程的数值计算

在电弧热源正态分布于触头表面的情况下 ,根据正态分布的数学特征确定了电弧能量与电弧形状关系 ,并建立了触头传热模型 ;阐明了如何利用焓法处理相变过程 ,如何运用无量纲化的焓H和温度θ的关系简化求解温度的过程 ,同时运用传热模型对电流下的触头熔化过程进行了仿真 .仿真结果显示

基于能级理论的水环热泵系统节能性分析

为研究水环热泵系统节能性，提出能级理念。基于此研究理念，采用系统内部循环水作为研究对象，以负荷率作为研究切入点，提出“能级差分析方法”作为系统运行工况节能性分析方法并以能级差数ψ作为节能性新的评价指标。选取天津地区单体办公建筑作为试验对象，对传统空调系统与水环热泵系统进行夏季20％，40％，60％，80％和100％5档能耗测试，基于对非标工况研究意义的考虑，提出“部分负荷率无因次分析方法”对试验数据进行分析处理。结果表明：能级差数是负荷率的单值函数；系统仅在满负荷工况段相比传统空调系统不具有节能性。随负荷率的变化，水环热泵系统能耗呈现非线性变化规律，能耗曲线畸变工况点出现在80％-100％负荷段。

汽车行驶动力学性能的多目标优化

在1/4车辆模型的基础上建立7自由度人体-座椅-悬架模型。选取座垫加速度、悬架动挠度和车轮动载荷作为目标函数,根据参数灵敏度分析结果选择悬架和座垫参数作为设计变量。利用无量纲化消除多行驶工况对优化计算的影响,在此基础上建立了车辆行驶动力学性能多目标优化模型。选择带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)对优化模型进行求解,得到了Pareto最优解集与Pareto前沿。优化结果显示:适当减小座椅座垫刚度并增大阻尼有助于改善乘坐舒适性并且几乎不影响其他性能;Pareto最优解集中的悬架刚度与阻尼呈线性正相关关系,这也决定了乘坐舒适性和悬架动挠度不可能同时达到最优设计;根据车轮动载荷的设计水平可以近似确定轮胎刚度。

基于改进AHP模糊物元模型的农业用水效率评价

农业用水效率评价是提高农业用水效率的前提.通过构建农业用水效率评价指标体系,采用基于奇异值分解的AHP方法确定评价指标权重,结合模糊物元理论构建改进AHP模糊物元模型,对2002～2011年江苏省农业用水效率指标原始值进行极值无量纲化处理,并将处理后的指标值作为模型输入数据,以放大各年份评价结果间的差异.结果表明,江苏省农业用水效率呈现不平稳上升态势,具有较大节水潜力,基于奇异值分解的模糊物元模型具有适用性.