可拓评价论文范文
可拓评价论文范文（精选12篇）
可拓评价论文 第1篇
水库防洪调度在一般情况下的工作中, 普遍的存在着项目分类和项目等级平等的问题, 并且对事物评价中多个单一指标可比性的评价较差, 在一般情况下往往用综合评价的方法对因素权重系数的确定进行评价, 但是经常会掺杂较多的主观思想。
因此, 对具体的工程项目的等级定位, 应该沿用常规的方法不能在任何情况下都做出完美的评价效果。可拓评价方法以形式化工具对思维全过程进行描述, 从不同的目标出发, 催水库防洪调控中的等级评定进行内在的分析, 并通过分析将事物的变化可能性称之为物元可拓性。
1 可拓评价方法在水库防洪调度中的应用
确定同征物元体各指标等级取值范围和物元节域:
同征物元三元体由待评价事物N, 分类等级序号Nm, 事物参评因素Cn和各个等级相应因素规定量值 (anmbnm) 取值范围构成, 称为可拓性数据范围经典域
2 洪水调度方案的案例应用
洪水调度需要考虑三个方面的内容:
一是要考虑大坝安全的调洪最高水位, 用预留防洪库容数控制;
二是要考虑为保障讯后水库兴利效益的理想调洪末库容控制;
三是要考虑调洪过程的合理弃水量。
2.1 组成经典域、节域和待评事物物元R0、Rp、Ri
2.2 评价指标的关联度计算
第一洪水调度方案个质量等级的关联度计算值, 如下表所示:
2.3 列出各洪水调度方案等级评价计算值
方案排序与原文计算相符, 可拓评价方法通过多指标参数的评定得到更为合理的项目等级评定结果。
3 结论
总之, 水库防洪调度中的可拓性评价, 是一项相当复杂的防控决策, 可拓性评价方法的实施, 能够通过各种参数和指标对洪水调度提供出更加合理的评定结果。
本文主要是通过现实情况对水库防洪调度中的可拓性评价进行定向的分析, 得出令人较为满意的结果。
摘要：水库防洪调控是一项多个目标的复杂决策过程, 通过有效的采用可拓评价方法, 能够得到洪水调度方案的排序结果。本文通过实例分析, 证明可拓评价方法是可行的。
关键词：水库防洪,调控,可拓评价
参考文献
[1]吴晓红, 王勇华.可拓学在污水处理厂再生水水质评价中的应用研究[J].安徽农业科学, 2010 (15) .
[2]刁艳芳, 王本德.基于不同风险源组合的水库防洪预报调度方式风险分析[J].中国科学:技术科学, 2010 (10) .
[3]管新建, 张文鸽.水库防洪调度风险分析研究进展与发展趋势[J].中国水利, 2004 (17) .
可拓评价论文 第2篇
可拓聚类预测方法在地质灾害危险性评价中的应用
基于可拓学的物元模型和聚类分析原理,提出了地质灾害危险性评价的可拓聚类预测方法.本文根据地质灾害危险性的9个影响因子,构建了经典域物元和节域物元,应用物元理论和可拓集中的.关联函数建立预测模型,通过聚类分析得到地质灾害危险性的预测结果.并将可拓聚类预测方法用于对云南昭通地区滑坡、泥石流危险性评价之中,实例研究表明了可拓聚类预测方法用于地质灾害危险性评价的有效可行性.
作 者：刘勇健 张丽娟 杨雪强 LIU Yong-jian ZHANG Li-juan YANG Xue-qiang 作者单位：广东工业大学岩土工程研究所,广州,510006刊 名：地质灾害与环境保护英文刊名：JOURNAL OF GEOLOGICAL HAZARDS AND ENVIRONMENT PRESERVATION年，卷(期)：20(3)分类号：P694关键词：地质灾害 危险性评价 可拓集合 聚类分析 滑坡 泥石流
可拓评价论文 第3篇
摘要：在对住宅小区和谐度进行分析的基础上，建立了住宅小区和谐度评价体系。根据可拓原理，确定指标经典域和节域，确定待评物元以及关联度，建立了可拓和谐度评价模型，并运用该模型对工程实例进行了性能评价，评价结果可为开发商投资决策提供参考。
关键词：和谐度 指标体系 可拓原理 综合评价
和谐管理理论自1987年提出以来[1]，已经逐步发展为以和谐、和则、谐则等为核心概念的现代管理理论体系[2，3]。它主要用于研究组织中各子系统之间的和谐性。然而，研究任何一种组织系统的和谐，不仅需要说明组织和谐的前提、明确怎样才算是达成组织和谐，而且需要找到一种方法对系统的和谐程度进行度量。
1983年蔡文在可拓集合和不相容问题中提出了探讨矛盾问题的规律与方法这一研究方向，“可拓学”（原称物元分析）由此诞生[4]。可拓学用物元模型来研究各个领域中的问题。物元模型是比数学模型应用更广的思维模型。可拓学理论是在确定三元组（事物、特征、量值）及评价指标体系之后，通过建立的经典域物元矩阵、节域物元矩阵和待评物元矩阵，利用关联函数综合评价待评事物的所属等级标准的理论。
住宅小区是城市构成的基本生活单位，是人居环境最集中的区域，可以看作一个小型的社会[5]。20世纪90年代以来，随着房地产成为国民经济新的支柱产业并迅猛发展，一批高容积率、低环境质量的住宅小区产生了，不仅限制了居住的舒适性、方便性和安全性，而且也不利于环境、生态和能源的综合治理与开发，极不和谐。所以，在人居环境可持续发展的大趋势下，对住宅小区进行和谐度评价是十分必要的。
为了对住宅小区的和谐度进行评价，本文引入了可拓模型，并结合层次分析法来进行综合评价。
一、住宅小区和谐度评价指标体系的构建
住宅小区和谐度涉及因素较多，为了合理准确有效地选择评价指标，本文选用的指标来源主要有以下三种：
（1）整合提炼在现有的文献资料中的相关指标，选取的评价指标必须对住宅小区和谐度影响显著。
（2）征求相关专家及业内人士提出的建议，合理地进行选用。
（3）小区居民调研，从业主的角度找到关注率较高的因子，通过分类总结，作为评价的指标。
本文主要从住宅性能，住区规划，住区环境，住区服务四个方面进行评价，指标体系如表1所示。
二、可拓评价模型的构建
可拓论是形式化、定量化处理矛盾问题的理论。它以基元为逻辑细胞，建立解决矛盾问题的可拓模型。住宅小区和谐度评价就是根据和谐度评价指标体系中众多要素的指标值，寻求一个综合的，有代表性的数值，简单明确的表达一定时空范围内，住宅小区的和谐度，从整体上反映一个住宅小区的和谐状态。
将住宅小区和谐度H作为待评价体，将指标体系中的各项指标作为特征C，而各评价指标的测量结果或其评价值即为其量值U，这三者就构成了可拓模型的基础物元体[6，7]。具体的建模过程如下：
（一）确定评价指标的经典域和节域物元
按照评价标准，将和谐度评价的指标层等级分为n种类别，和谐度评价指标体系中第m个一级评价指标第n级别的经典域Rmn可表示为
（1）
式中Nmn表示评价指标体系中的第m个一级评价指标第n等级，cmt（t=1，2，L i）表示第m个一级评价指标下的第t个二级评价指标，Umnt为Nmn关于对应因素cmt所确定的量值范围，即二级评价指标的特定经典域[amt，bmt]。
参照经典域的确定方式，可得到节域
（2）
式中Pm为指标体系中第m个一级指标所包含的全部二级评价指标，[ampt，bmpt]为节域，即二级指标cmt的所有取值范围。
（二）确定待评物元
将待评对象测量或计算所得结果用下列物元表示：
（3）
公式（3）为评价对象的待评物元，式中pmk表示对于第m个一级评价指标的第k个待评对象，umt为第k个待评对象对应于cmt的值。
（三）确定待评方案对不同等级的关联度
在可拓评价中，采用关联函数来表示待评对象各项指标关于各评价等级的隶属程度，其计算过程见公式（4）—（6）。式中Kn（Umt）为第m个一级评价指标中的第t个二级评价指标属于第n评价等级的关联度，ρ（umt，Umnt）为点umt到区间Umnt=[amnt，bmnt]的距离，ρ（umt，Umpt）为点umt到区间Umpt=[ampt，bmpt]的距离。
（4）
（5）
（6）
（四）确定指标权重，计算综合关联度
确定指标权重的方法有很多，不同的方法适用于不同特点的评价指标体系，本文通过层次分析法得出各指标权重。将关联度和相应的权重通过乘法合成为综合关联度。
（7）
式中Kn（Rm）为第m个一级评价指标关于等级n的综合关联度，ωmt为第m个一级指标下第t个二级评价指标的权重值。
（五）确定综合评价等级
根据所求得的一级指标的综合关联度Kn（Rm）与相应的权重值ωm可得出和谐度评价指标的综合关联度
（8）
为了进一步划分等级趋向，将评定等级细化，n*为等级偏向特征值，n*的值越大则表明该指标偏向于该等级的程度越高。
（9）
（10）
三、和谐度评价
本文将和谐度的评价等级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级，Ⅰ级表示理想和谐状态，Ⅱ级表示较和谐状态，Ⅲ级表示欠和谐状态。分别邀请6位专家对四类评价指标的二级指标进行评价打分，并通过可拓理论对其和谐度进行综合评价。下面以某小区为例详述评价方法。endprint
（1）确定经典域和节域
根据专家意见并参考《健康住宅建设技术要点》、《城市居住区规划设计规范》等中对住宅小区的要求[8，9]，确定住宅小区和谐度评价等级的经典域和节域如下：
同理可得其他三个一级评价指标的经典域和节域R21，R22，R23，R2P，R31，R32，R33，R3P，R41，R42，R43，R4P。
（2）确定待评物元
指标由6位评价人员分别进行评分，各指标评分如表2所示，由此可确定待评物元。
（3）关联度计算
由公式（4）—（6）分别计算各指标与三个评价等级的关联度，计算结果见表3。
（4）确定指标权重，计算综合关联度
采用层次分析法，将各指标的重要程度进行两两比较，经一致性检验（计算过程略），得出各层指标权重：
ω1t=（0.137，0.297，0.297，0.088，0.181）
ω2t=（0.333，0.167，0.333，0.167）
ω3t=（0.424，0.122，0.227，0.227）
ω4t=（0.540，0.300，0.160）
ωm=（0.424，0.122，0.227，0.227）
根据公式（7）可得一级评价指标的综合关联度，如表4所示。
（5）确定综合评价等级
由公式（8）可得出住宅小区性能的综合评价等级，评价结果见表5。
四、结论
本文结合可拓原理，对住宅小区的和谐度进行评价。评价过程将定性与定量有机地结合起来，利用物元的基本性质对住宅小区和谐度进行定性描述，确定了和谐度评价等级的经典域和节域，利用可拓原理中的关联函数对其进行定量刻画，通过对住宅性能，住区规划，住区环境，住区服务的综合评价，得出其与各评价等级的关联度，从而得出评价等级。经判断小区所属等级为Ⅱ级，属于较和谐状态，值得投资。评价结果为开发商投资决策提供了一种新的参考。
参考文献：
[1]席酉民，肖宏文，王洪涛.和谐管理理论的提出及其原理的新发展[J].管理学报，2005，02（01）：23—32
[2]黄丹，席酉民.和谐管理理论基础：和谐的诠释[J].管理工程学报，2001（3）：70 —74
[3]Chen MJ，Miller D.West meets East：Toward an ambicultural approach to management [J].Academy of Management Perspec-tives.2010，24（4）： 17—24
[4]蔡文，杨春燕.可拓学的应用研究、普及与推广（综述）[J].数学的实践与认识，2010，40（07）：214—220
[5]何亚伯，帅青燕.基于可拓理论的绿色建筑综合评价[J].建筑科学，2012，28（12）：90—93
[6]蔡文，杨春燕.可拓学的基础理论与方法体系[J].科学通报，2013，58（13）：1190—1199
[7]蔡文，石勇.可拓学的科学意义与未来发展[J].哈尔滨工业大学学报，2006，38（7）：1079—1086
[8]国家住宅与居住环境工程中心.健康住宅建设技术要点（2004年修订版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2004
[9]胡纹. 居住区规划原理与设计方法[M].北京：中国建筑工业出版社，2006
（陈顺良，1957年生，四川自贡人，中南林业科技大学土木工程与力学学院教授。研究方向：工程项目投资与造价、房地产项目决策与评价、工程项目后评价理论。林巧，1989年生，湖北京山人，中南林业科技大学土木工程与力学学院硕士生。研究方向：工程项目管理）endprint
（1）确定经典域和节域
根据专家意见并参考《健康住宅建设技术要点》、《城市居住区规划设计规范》等中对住宅小区的要求[8，9]，确定住宅小区和谐度评价等级的经典域和节域如下：
同理可得其他三个一级评价指标的经典域和节域R21，R22，R23，R2P，R31，R32，R33，R3P，R41，R42，R43，R4P。
（2）确定待评物元
指标由6位评价人员分别进行评分，各指标评分如表2所示，由此可确定待评物元。
（3）关联度计算
由公式（4）—（6）分别计算各指标与三个评价等级的关联度，计算结果见表3。
（4）确定指标权重，计算综合关联度
采用层次分析法，将各指标的重要程度进行两两比较，经一致性检验（计算过程略），得出各层指标权重：
ω1t=（0.137，0.297，0.297，0.088，0.181）
ω2t=（0.333，0.167，0.333，0.167）
ω3t=（0.424，0.122，0.227，0.227）
ω4t=（0.540，0.300，0.160）
ωm=（0.424，0.122，0.227，0.227）
根据公式（7）可得一级评价指标的综合关联度，如表4所示。
（5）确定综合评价等级
由公式（8）可得出住宅小区性能的综合评价等级，评价结果见表5。
四、结论
本文结合可拓原理，对住宅小区的和谐度进行评价。评价过程将定性与定量有机地结合起来，利用物元的基本性质对住宅小区和谐度进行定性描述，确定了和谐度评价等级的经典域和节域，利用可拓原理中的关联函数对其进行定量刻画，通过对住宅性能，住区规划，住区环境，住区服务的综合评价，得出其与各评价等级的关联度，从而得出评价等级。经判断小区所属等级为Ⅱ级，属于较和谐状态，值得投资。评价结果为开发商投资决策提供了一种新的参考。
参考文献：
[1]席酉民，肖宏文，王洪涛.和谐管理理论的提出及其原理的新发展[J].管理学报，2005，02（01）：23—32
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[7]蔡文，石勇.可拓学的科学意义与未来发展[J].哈尔滨工业大学学报，2006，38（7）：1079—1086
[8]国家住宅与居住环境工程中心.健康住宅建设技术要点（2004年修订版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2004
[9]胡纹. 居住区规划原理与设计方法[M].北京：中国建筑工业出版社，2006
（陈顺良，1957年生，四川自贡人，中南林业科技大学土木工程与力学学院教授。研究方向：工程项目投资与造价、房地产项目决策与评价、工程项目后评价理论。林巧，1989年生，湖北京山人，中南林业科技大学土木工程与力学学院硕士生。研究方向：工程项目管理）endprint
（1）确定经典域和节域
根据专家意见并参考《健康住宅建设技术要点》、《城市居住区规划设计规范》等中对住宅小区的要求[8，9]，确定住宅小区和谐度评价等级的经典域和节域如下：
同理可得其他三个一级评价指标的经典域和节域R21，R22，R23，R2P，R31，R32，R33，R3P，R41，R42，R43，R4P。
（2）确定待评物元
指标由6位评价人员分别进行评分，各指标评分如表2所示，由此可确定待评物元。
（3）关联度计算
由公式（4）—（6）分别计算各指标与三个评价等级的关联度，计算结果见表3。
（4）确定指标权重，计算综合关联度
采用层次分析法，将各指标的重要程度进行两两比较，经一致性检验（计算过程略），得出各层指标权重：
ω1t=（0.137，0.297，0.297，0.088，0.181）
ω2t=（0.333，0.167，0.333，0.167）
ω3t=（0.424，0.122，0.227，0.227）
ω4t=（0.540，0.300，0.160）
ωm=（0.424，0.122，0.227，0.227）
根据公式（7）可得一级评价指标的综合关联度，如表4所示。
（5）确定综合评价等级
由公式（8）可得出住宅小区性能的综合评价等级，评价结果见表5。
四、结论
本文结合可拓原理，对住宅小区的和谐度进行评价。评价过程将定性与定量有机地结合起来，利用物元的基本性质对住宅小区和谐度进行定性描述，确定了和谐度评价等级的经典域和节域，利用可拓原理中的关联函数对其进行定量刻画，通过对住宅性能，住区规划，住区环境，住区服务的综合评价，得出其与各评价等级的关联度，从而得出评价等级。经判断小区所属等级为Ⅱ级，属于较和谐状态，值得投资。评价结果为开发商投资决策提供了一种新的参考。
参考文献：
[1]席酉民，肖宏文，王洪涛.和谐管理理论的提出及其原理的新发展[J].管理学报，2005，02（01）：23—32
[2]黄丹，席酉民.和谐管理理论基础：和谐的诠释[J].管理工程学报，2001（3）：70 —74
[3]Chen MJ，Miller D.West meets East：Toward an ambicultural approach to management [J].Academy of Management Perspec-tives.2010，24（4）： 17—24
[4]蔡文，杨春燕.可拓学的应用研究、普及与推广（综述）[J].数学的实践与认识，2010，40（07）：214—220
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[7]蔡文，石勇.可拓学的科学意义与未来发展[J].哈尔滨工业大学学报，2006，38（7）：1079—1086
[8]国家住宅与居住环境工程中心.健康住宅建设技术要点（2004年修订版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2004
[9]胡纹. 居住区规划原理与设计方法[M].北京：中国建筑工业出版社，2006
基于可拓模型的生态水电评价研究 第4篇
经过多年发展, 农村水电已成为我国农村经济社会发展的重要基础设施, 在推动当地经济发展、增加能源供应, 优化能源结构、促进节能减排, 改善生产生活条件等方面做出了重要贡献, 还在电力应急保障中显示了独特作用。农村水电建设对生态的正面影响主要体现在减少砍伐、节能减排;调节径流、改善水质;增加湿地、改善库区气候环境;改善景观、发挥旅游效益等方面。农村水电也会对河流生态系统产生一定程度的负面影响, 主要体现在工程对水流的阻断, 影响河流连通性;库区淤积、有害气体集中生成排放;对水温水质形成不利影响等方面。
20世纪60年代以来, 一些国家从社会发展环境保护兼顾的角度, 提出了水电工程建设管理的新理念、新观点、新举措, 代表性的有瑞士“绿色水电认证”和美国“低影响水电认证”以及国际水电协会 (IHA) 的“水电可持续性评估规范”。国内学术界对“生态水电”研究大约起步于2005年后, 由消化引入国外的“绿色水电”评价与认证等演变而来。2009年以来, 国内对绿色水电的研究逐步走向深入, 分别从环境保护、社会发展、经济效益和安全运行4个方面分析了评价的主要内容[1]。而实际工作中如何采用科学有效的方法对进行生态水电评价, 国内尚无权威发布。生态水电评价需结合水能开发利用规划和社会经济发展规划的需求, 做到科学合理有序开发, 保护人类赖以生存的水能资源。
1 评价指标体系构建
生态水电评价要做到统筹兼顾, 把河流系统作为同一整体, 分析河流上下游、省界间、市界间、县界间的不同水域, 坚持水能资源开发利用与保护并重的原则, 统筹兼顾流域、区域水能资源综合开发利用, 优化配置上游水能, 还要考虑保障下游生态环境的需求。
本文走访调研了浙江省安吉、丽水、衢州、温州、绍兴等地多个典型水电站, 经统计分析, 选取了比例较大的影响因素作为指标因子, 遵循系统性、独立性、可操作性、科学性、可比性等原则, 建立了生态水电评价指标体系及评价标准, 见表1。
2 评价模型设计与选择
农村水电站有别于大型水电站, 往往会出现电站资料不齐全、资料类型不统一等现象, 本文采用可拓评价模型, 结合计算指标权重的层次分析法来进行农村水电生态评价, 以解决指标之间的矛盾和指标参数的变化问题。
可拓学是用形式化模型研究事物拓展的可能性和开拓创新的规律与方法, 并用于解决矛盾问题的科学。可拓学的研究对象是现实世界的矛盾问题, 这些矛盾问题是人类改造世界的障碍。基元理论的核心是基元的开拓性和物的共轭性, 这成为处理矛盾问题的理论基础。它建立了描述客观世界的事物、关系和问题的可拓模型及可计算的公式。其中传导变换和关联函数理论是发散与收敛相结合的思维方法, 它为矛盾问题的智能化处理提供可行的模型。
2.1 基于基元模型的传导矛盾链建立
水电站的建立对区域水能承载能力有一定影响, 通过电站社会、经济、管理和生态等层面分析, 得到生态水电评价传导效应评价模型建立的一般流程, 见图1。
由于生态水电的开发利用与周围环境有着密切的影响, 每一个因素都有可能对后续产生影响, 因此这是一个典型的传导矛盾环问题。对于水电站评价过程中的传导矛盾链问题, 通过提取出链中一个与水电站建立要求最相关的基元, 对其进行传导变换, 使得该问题变成一个闭环问题。进而达到矛盾问题的消解。
2.2 传导效应函数建立
传导效应k是用来定量化描述设计变量间相互影响的程度[3], 当生态指标、社会指标之间的设计变量间存在着关联时, 主动设计变量变化都会引起从动设计变量随之发生不同的变化。有些特征 (比如林草覆盖率、减排效率、生物影响程度、迹地修复度等) 的值x0越大说明河段生态状况越好, 称为增益变量, 即, 其传导效应如式 (1) 所示:
相反, 有些特征 (如弃渣点、脱水长度等) 的值x0越小说明河段生态状况越好, 称为减益变量, 即x0∈[a, (a+b) /2], 其传导效应如式 (2) 所示:
对于某些变量难以定性判断其趋势, 则取最优值为中点处, 即x0= (a+b) /2, 代入式 (1) 或式 (2) 计算均可。
3 基于离差方法的权重确定
采用层次分析进行赋权, 在建立递阶层次结构后, 采用两两比较的方法, 确定各层中各因素的权重, 其基本原则是按照它们对于上一层的相对重要性程度, 赋予相应的权重, 但采用层次分析法在指标两两比较时, 主观随意性较大, 求解的权重系数往往与实际产生较大偏离。为了使评价更加具有可信度, 可以先采用离差赋值法对层次分析法确定的权重进行修正。具体流程如下:
(1) 采用专家调查法, 确定风险因素的评价特征及其量值。关于影响因素Di的评价集Vi={vi1, , vik}, vik表示第i个影响因素的第k个评语, 并量化为[0, 100], 本次评价中由于各因素之间评价等级标准不统一, 所以量值不一, 具体以评价标准为准。
(2) 采用隶属度函数确定各因素的评判模糊集。关于影响因素Di的模糊集Ei={ei1, , eik}, eik表示按Di评判时, 根据隶属度函数所计算出表中第i个因素的第k个量级 (评价集) 出现的比例定义。
评价等级为5级时隶属度函数确定如下 (当评价等级不为5级时可以类似推算, 这里不一一列出) 。
在确定隶属函数时, 为避免出现等级间数值相差不大, 而评价等级相差1级的跳跃现象, 先作模糊化处理, 使隶属函数在各等级间平滑过渡。对于中间的级别, 令落在区间中点的隶属度为1.0, 落在边缘点的隶属度为0.5;对于最左和最右的级别, 令落在距临界值越远的隶属度越大, 落在临界处对两侧级别的隶属度均为0.5。并令k1, k3, k5, k7分别为V1与V2, V2与V3、V3与V4、V4与V5等级的临界值, k2, k4, k6分别为V2、V3、V4等级的中点值, 即k2= (k1+k3) /2, k4= (k3+k5) /2, k6= (k5+k7) /2。
通过上述步骤, 最终建立了生态水电评价指标权重, 见表2。
注:类型为正, 表示数值越大时, 等级越高, 反之则为逆。
由表2计算出影响层各指标权重值W:
4 案例分析
本文选择浙江省老石坎电站、赋石电站、峡口电站、雅溪1级电站、雅溪2级电站、泉安电站、上坊电站等, 采用基于层次分析法的可拓评价模型, 对各电站进行了生态水电评价分析, 并与以往的评价方式如模糊综合评价法、专家打分法等比较, 验证可拓评价方法用于生态水电评价的可行性。评价结果见表3。
由表3可见, 采用可拓评价方法对农村水电站生态水电评价与以往采用的模糊综合评价法、专家打分法相比, 评价结果趋势相近并符合实际情况, 可拓评价方法更适合于指标之间关系较为复杂、指标因素之间出现矛盾的处理, 对于一些电站情况比较复杂, 涉及到自然保护区、水源源头保护区等, 该方法优势明显。
5 结语
生态水电评价是一个长期和动态的过程, 在农村水电运行过程中需要定期进行监测和评价, 以反映工程环境、社会、经济和安全方面表现和存在的问题。建议尽快开展生态水电试点评价和推行生态水电认证工作, 全面、系统、科学地评价农村水电对环境的影响, 促进农村水电的健康可持续发展。
参考文献
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[3]赵燕伟, 苏楠.可拓设计[M].北京:科学出版社, 2010.
[4]张强, 薛惠锋, 张明军, 等.基于可拓分析的区域生态安全预警模型及应用——以陕西省为例[J].生态学报, 2010, 30 (16) :4277-4 286.
建筑设计创新与可拓思维模式论文 第5篇
摘要：建筑设计的发展要求设计理论要创新，设计方法要与时俱进。建筑设计创新 方法研究在我国的设计研究领域已经形成了一个新的学术领域，这一领域被称为建筑创新学。
可拓学是建筑设计研究领域的重要的补充和重要组成部分，它为建筑设计研究理论不断提供新的理论，方法，以及新的形式。将可拓学、创新学、思维学、建筑学之间建立密切的联系，是其形成创新的可发展，同时还赋予变化的形式，形成基于可拓学为基础的建筑设计创新理论的新方法和新形式，这将有助于建筑设计创新实践和理论方法的形成，为我国的建筑行业的发展贡献宝贵的经验。
建筑设计创新与可拓思维模式 第6篇
摘要：创新是一切事物进步的基础和前提，随着我国建筑行业的飞速发展，建筑设计创新也逐渐被建筑团队给予了高度重视。所谓建筑设计创新，就是在确保工程质量达到标准的前提下，利用先进的施工技术和工艺将新颖的建筑结构和造型表现出来。设计的创新离不开可拓思维模式。因此，本文首先对建筑设计创新与可拓思维模式的重要性进行分析，并在此基础上探讨如何实现建筑设计的创新和可拓思维模式的有效引用，以此来为日后建筑行业的进步提供依据。
关键词：建筑设计；创新；可拓思维
面临激烈的市场竞争，建筑企业如果想要在众多竞争者中脱颖而出，就必须具备一定的创新意识，并通过可拓思维的有效运用和设计的不断创新，对建筑的内容和主题进行不断剖析，从而达到对建筑工程结构和造型的不断优化与完善，逐步形成新的理论和方法。只有这样，才能够提高企业自身的市场竞争力，促进企业可持续发展目标的顺利实现。
一、建筑设计创新与可拓思维模式的重要性
1、是建筑事业进步最基本的保障
建筑事业如果想要得到稳步发展，单纯的固守着一层不变的设计理念和思维模式势必是不可取的。时代在发展，社会在进步，建筑事业的发展必然离不开设计的不断创新。只有建筑物的创新设计和科学施工，才能够将经济效益拉动起来。由此可见，建筑创新已然成为了社会现阶段的主要发展形势。同时，建筑设计的不断创新也推动了可拓思维模式的发展与使用，使我国的教育事业，在培养学生的逆向思维能力时，能够全面引导，促使学生将来能够更多的把思维用于创新和创造想象力上。
在建筑设计不断创新的前提下，我国的建筑模式不再是千篇一律，无论是建筑结构还是建筑造型，均呈现出个性化和时代性，使得建筑物不仅继承了传统建筑的精髓，而且也加入了现代化的设计理念，对我国建筑事业的长远发展奠定了坚实的基础。
2、对我国建筑创新模式具有直接帮助
创新设计与可拓思维的另一重要性在于对我国建筑创新模式具有直接帮助。建筑设计创新与可拓思维模式二者是密不可分的，在建筑工程设计中，可拓思维的作用除了指导建筑走向和建设之外，还体现在对建筑物质量和构造的影响上，因为可拓思维的有效使用可以使建筑工程在确保工程质量的前提下，提高完成施工作业水平，而且还能够减少人力、物力、财力的使用，从而使建筑工程的施工更具科学性和实际性。由此可见，在未来的时间里，建筑事业的发展和进步，离不开可拓思维的带动和启示，建筑事业如果想要取得实质性的突破，也要借助可拓思维的延伸。
二、实现建筑设计的创新和可拓思维模式有效引用的方法
就目前可拓思维模式的分类来看，大致可以分为三种类型，即菱形思维模式、逆向思维模式和传导思维模式。接下来笔者就以上三种可拓思维模式与建筑设计创新的有效结合进行简要探讨。
1、菱形思维模式与建筑设计创新的结合
菱形思维模式是开拓性思维的主要组成部分，菱形思维模式主要包括收敛性思维和发散思维两个部分，在运用收敛思维和发散思维的一个过程叫做一级菱形思维，一级菱形思维通过升级和优化就会延伸出多级菱形思维。将菱形思维模式与建筑设计创新有效结合，能够进一步确保创新的可靠性和实用性。建筑工程建设的根本目的就是供人们使用，因此，在进行设计创新的时候，实用性必须摆在第一位，不能单纯的追求整体美观度而忽略了建筑物的实用性。这就要求设计人员首先要明确创新目的，然后在此基础上结合先进的设计理念，采取有效的措施进行建筑设计创新。需要注意的是，设计的创新性需要明确的表现出来，可拓思维模式在此过程中仅仅是指导和启示，并不具备一定的实时性。因此，设计人员如果想要将设计创新效果充分体现出来，就必须积极探索其结合的方式。最后，菱形思维模式与建筑设计创新的结合要体现出可行性，确保设计创新方案能够在施工过程中顺利实施，基于现实条件的基础上，使方案内容非常容易实现，这就要求设计人员要对可能出现的问题有一个基本的掌握，并做好相应的解决措施。
2、逆向思维模式与建筑设计创新的结合
如果说菱形思维是开拓性思维的主要组成部分，那么逆向思维便是其关键部分。逆向思维模式注重是思考的方向和角度，它是一种打破常规思维方式的一种模式。从某种程度上来讲，逆向思维本身就是一种创新，因此，其非常符合现代建筑设计创新的要求，这种打破寻常规律的方式，可以满足现代事物进步的步伐。就目前逆向思维模式与建筑设计创新的结合来看，其重点主要体现在材料、结构、造型等多个方面的统一协调，只有达到以上几项因素的有效协调，才能够充分体现出建筑设计风格的统一。随着我国建筑行业的飞速发展，逆向思维模式与建筑设计创新的结合已经成为了该行业发展的一个必然趋势，建筑事业要想突出设计特点，最大限度的为自身谋取更多的经济利益，加大建筑企业和城市的综合影响力度，就必须充分考虑到逆向思维模式的影响效果。
3、传导思维模式与建筑设计创新的结合
传导思维简单的说，就是通过改变事物本身而得到的一个新的事物。正因为如此，传导思维模式能够对事物变化的程度进行有效控制，并根据不同类型的事物，对自身的控制能力进行调整。将传导思维模式应用到建筑工程设计中，可以实现从多个角度出发进行创新的目的，并结合当前建筑的结构和造型，对其进行适当的调整。由于传导思维模式的应用具有全面性，因此，设计人员在利用传导思维模式对建筑物进行设计的时候，必须从多个方面进行考虑。目前，利用传导思维模式进行设计创新最成功的案例当属上海新天地建筑，设计者在传导思维模式的指导下，以石库门建筑旧址进行改造，建造了集商业、文化、娱乐、餐饮为一体的商业区，这样的建筑既加强了商业圈的经济收益，又提高了城市的知名度。由此可见，设计人员如果想要将传导思维模式与建筑设计创新的结合效果充分体现出来，必须从多个方面出发进行设计，实现建筑物的统一设计。
结语：
通过本文的分析能够看出，设计创新与可拓思维模式的有效运用不仅能够从根本上改变我国建筑模式和方法，而且对推动建筑事业的稳步发展也具有重要意义。因此，在未来的时间里，建筑企业首先应该正确认识设计创新与可拓思维模式的重要性，并在此基础上结合工程建设的实际情况，采取正确的方法将设计创新与可拓思维模式有效结合在一起，以此来促进我国建筑工程模式造型的创新，给予我国现代化建设更多的创新素材。
参考文献：
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考虑脱空的水泥混凝土路面可拓评价 第7篇
关键词：混凝土路面,可拓评价,级别变量特征值,权系数
1概述
为整体把握水泥混凝土路面的工作状况,给养护决策提供科学的依据,需要对其技术性能开展恰当的评价和预测。现行JTG H20-2007公路技术状况评定标准(以下简称《评定标准》)仅以路面使用性能指数PQI(Pavement Quality Index)评价路面使用性能,未将水泥混凝土路面的结构承载缺陷纳入考虑,且相同评价等级路面性能的差距也无法外在量化显示。此外,差值不大的PQI却极有可能导致评价结果相差整整一级,评价有失公允。为解决上述问题,本文引入我国专家蔡文1983年提出的可拓论。
2可拓评价方法简介
可拓评价方法的理论基础是可拓论,而可拓论的逻辑细胞则是“物元”。物元能够同时表达事物的特征及其量值,记作R=(P,C,V)。事物的名称P、特征C和量值V称为物元的三要素。设P0是P的一个子集,即P0⊂P,对任意元素p∈P,需要我们判断其是否属于P0,并定量属于P0的程度。
可拓评价的实现方法为如下流程:
1)建立经典域物元和节域物元。
2)确定待评价事物的物元。
3)计算关联函数值。
计算待评价事物各项指标关于其各水平等级的关联函数值。关联函数的选取与构造是可拓评价方法的关键,已有多种基于不同考虑的函数形式提出,其中一种较为简单直观的函数形式被广泛应用,表述如下:
4)计算关联度、确定事物水平等级。
确定各项评价指标的权系数λ1,λ2,…,λn,且
3混凝土路面使用性能的可拓评价
根据《评定标准》,水泥混凝土路面使用性能评价包含路面损坏、平整度和抗滑性能三项技术内容。路面损坏用损坏状况指数PCI(Pavement Condition Index)评价,路面平整度用行驶质量指数RQI(Riding Quality Index)评价,路面抗滑性能用抗滑性能指数SRI(Skidding Resistance Index)评价;PCI在PQI中的权重为0.50,RQI在PQI中的权重为0.40,SRI在PQI中的权重为0.10。《评定标准》规定的路面使用性能评价分项指标与等级标准如表1所示。
本文以安徽省合肥至阜阳S102颍州段为工程依托,选取其合阜方向K150+000～K151+000桩号范围行车道路面板开展水泥混凝土路面使用性能检测试验,获得其2010年的PCI,RQI与SRI,如表2所示。表2还给出了按PQI方法即“标准”方法得到的评价结果(良)。
由关联函数的计算公式计算关联函数值,进而计算关联度,如表3所示。
由表3可见,
4混凝土路面综合技术性能的可拓评价
上述路面使用性能的可拓评价方法有效弥补了PQI评价方法的不足,较好反映了路面的实际情况,但是依然未将路面结构承载缺陷纳入考虑。在水泥混凝土路面若干结构承载缺陷中,脱空将使得水泥混凝土路面失去连续、均匀的下部支承结构,进而严重影响水泥混凝土路面的使用性能与疲劳寿命,故有必要重点对待。此外,当路面使用性能表面相同的情形下,板底脱空形态的不同,也将导致水泥混凝土路面板后续疲劳损伤、使用性能和疲劳寿命不同,进而深刻影响着养护对策的选用和养护资金的配置。
为表征脱空这一结构承载缺陷,新增FWD多级加载试验的“荷载—弯沉”关系曲线在弯沉值坐标轴上的截距(以下简称FWD截距)这一指标,结合《评定标准》规定的路面使用性能评价分项指标与等级标准,制定新增指标的等级标准。新增指标及其等级标准与路面使用性能评价分项指标及其等级标准共同构成路面综合技术性能评价分项指标与等级标准,如表4所示。FWD截距的单位是微米,参考《广东省公路水泥混凝土路面养护技术指南》,当试验得到的FWD截距大于100 μm时,可按100 μm取值。
对S102颍州段合阜方向K150+000～K151+000桩号范围行车道路面板开展FWD多级加载试验,得到其平均FWD截距为57 μm。FWD截距的权系数初步选取0.15,0.20,0.25,0.30,0.35和0.40,在开展水泥混凝土路面综合技术性能可拓评价的基础上结合路面实际,确定新增指标FWD截距的权系数。其余评价指标的权系数比例关系不变。
利用上述可拓评价方法,得到考虑结构承载缺陷(主要是脱空)的水泥混凝土路面综合技术性能评价结果,如表5所示。
事实上,由表5可见,当FWD截距的权系数为0.15,0.20,0.25和0.30时,水泥混凝土路面综合技术性能的可拓评价结果均指向“良”;而当FWD截距的权系数增加到0.35时,可拓评价结果突变为“次”,当然,此时的级别变量特征值为2.97,显示路况实际上非常接近于“中”。因此,当新增指标权系数不小于0.35时,事实上将导致高估脱空对路面综合技术性能的影响,无益于养护资金的合理使用。当新增指标权系数为0.3时,可拓评价结果为良,相应的级别变量特征值为2.87,意味着该路段路面综合技术性能为良但相当接近于中;结合路面实际情况,0.3作为新增指标的权系数能够较为可靠地反映脱空对水泥混凝土路面综合技术性能的影响,有利于路面的科学养护与管理。此时,对应的PCI的权系数为0.35,RQI的权系数为0.28,SRI的权系数为0.07。
5结语
1)相对PQI评价方法,可拓评价方法更能反映路面的真实情况,从而有利于为路面养护决策提供科学的依据。2)随着新增指标FWD截距权系数的增加,路面综合技术性能可拓评价的级别变量特征值基本呈线性增加趋势,脱空对水泥混凝土路面综合技术性能的影响逐渐加深。3)0.3作为新增指标的权系数,能够较为可靠地反映脱空对水泥混凝土路面综合技术性能的影响,有利于路面的科学养护与管理。
参考文献
[1]JTG H20-2007,公路技术状况评定标准[S].
可拓评价论文 第8篇
(一) 宜居城市的内涵
城市是人类生活和生产活动的主要载体, 城市宜居性评价的研究是区域可持续发展研究的重要课题。关于宜居城市的内涵, 不同学者有不同的定义, 李丽萍和郭宝华 (2006) 认为, 宜居城市有狭义和广义之分, 狭义的宜居城市仅指适宜于人类居住的城市, 广义的宜居城市不仅包括适宜于居住, 还应包括适宜于就业、出行、教育、医疗以及具有丰富的文化资源等方面。叶立梅认为, 宜居城市是以人为本的城市, 建设宜居城市不仅是设施建设问题, 还是如何协调兼顾不同群体利益和需求的公共政策的制定问题。任志远认为宜居城市应当满足人们有其居, 而且居得起、居得好和居得久的基本要求和良好条件, 归纳起来就是“易居、逸居、康居、安居”八个字。宜居城市是经济发达、生态环境优美、基础设施完善、社会保障体系完善、文化资源丰富的城市, 是适宜于人们居住、工作、学习、出行、休闲的城市, 并且宜居城市的内涵随着区域自然地理、人口密度等的不同而不同, 也随着历史的变迁而不同。
(二) 城市宜居性的评价研究
城市宜居性是指城市适宜于人们居住、工作、学习、出行、休闲的程度, 国内关于宜居城市的研究虽然处于起步阶段, 但是关于城市宜居性的评价研究成果较为丰富, 主要分为:一是关于城市宜居性的主观评价成果, 如董晓峰等 (2010) 著《兰州市城市宜居性的参与式评价》构建了城市宜居性指标与权重系统, 利用模糊数学模型, 以兰州市为例, 通过市民参与式问卷调查, 对兰州宜居性进行了系统满意度分析评价;二是关于城市宜居性的客观评价成果, 如宁艳杰、刘远军和张志强 (2009) 以层次分析法为基础, 构建了由目标层、准则层和因素层构成的城市生态住区评价模型, 该模型目标层为宜居城市生态住区, 准则层包括住区生态规划、住区节能设计、住区生态绿地系统、住区水循环系统、住区废弃物处理、住区居民生活基础设施、住区与周边沟通设施、住区网络智能化、住区生态化管理9个方面, 因素层为51个影响因素指标, 运用层次分析法计算出影响宜居城市生态住区环境质量指标权重, 提出影响宜居城市生态住区的主要因素;三是关于城市宜居性的主观与客观相结合的评价成果, 如李小英 (2007) 在对宜居城市的内涵进行概括的基础上, 从经济社会发展水平、基础设施建设、资源环境状况三个方面建立了由40个三级指标构成的兰州市宜居性的客观评价指标体系, 从居住状况、生活方便性、社区人文环境、安全状况、交通出行便捷度、环境状况六个方面设计问卷, 进行问卷调查, 汇总结果, 将客观评价与主观评价结合对兰州市的宜居性进行实证分析。
上述城市宜居性的评价研究, 多数将城市宜居性的评价指标按同一标准, 综合成一个指数来说明城市的宜居性, 而城市宜居性的每一评价指标的属性变化的范围并不相同, 有的甚至相差很大, 用同一标准描述众多指标的属性变化, 得出的结论就会偏离现实。因此, 现有的研究中, 缺乏对城市宜居性水平进行科学的、准确的、定性描述与定量研究相结合的评价成果。基于上述研究的不足, 本文根据可拓学理论和评价方法, 构建城市宜居性评价指标体系, 确立每一指标属性的变化范围, 对新疆15城市自2005-2009年的宜居性进行科学的、准确的、综合的、动态的评价和分析。
二、可拓学评价方法
(一) 可拓学基本概念
可拓理论是1983年我国学者蔡文创立的一门新兴学科, 它从定性和定量的角度研究解决复杂问题的规律和方法。可拓学主要由物元理论及可拓集理论构成, 其逻辑细胞是物元, 物元以有序的三元组R= (N, c, v) 来描述事物的特征, 其中, N表示事物, c表示特征名称, v表示N关于c所取的量值, 这三者称为物元的三要素;在物元理论中, 把事物变化的可能性称为物元的可拓性, 可拓集就是通过建立关联函数关系来描述事物的可拓性, 关联函数是在距的基础上, 把“事物具有某种特征c”的描述拓展为“事物具有某种特征c的程度”, 其中, 距是点与区间之间的距离。
(二) 可拓学评价模型
可拓学评价基本思想是把设计方案划分为若干等级, 再将待评价物代入各等级集合进行多指标评定, 通过比较它与各等级集合的关联度大小, 给出等级结果或名次。
1. 数据标准化处理
为了能够量化评价, 需要先对指标进行标准化处理, 对于既含有越大越优指标又含有越小越优指标的方案, 一般应将其转化为单方向最优指标, 使用如下公式把指标处理成越小越优指标:
其中, Xi是处理前的数据;Pi是处理后的数据;Xmax, Xmin分别是相应指标的评价等级中的最大值和最小值;当Pi>1时, 令Pi=1。
2. 可拓学评价法的步骤
第一步, 经典域的确定
确定经典域就是建立等级物元模型。设Poj是事物的第j个等级 (j=1, 2, n) ;ci是Poj的第i个特征;Xo1j, Xo2j, Xoij分别是Poj关于ci的取值范围, 即经典域, 见 (3) 式。
第二步, 节域的确定
确定节域就是建立各指标量值范围物元模型。式 (4) 中, Xp1, Xp2, Xpm分别是P关于c1, c2, cm的取值范围, 即P的节域, 记作Xpi=
第三步, 距的计算
第四步, 计算关联函数的值
第五步, 确定权系数
对于评价等级Mi (i=1, 2, m) 的门限值Xij (j=1, 2, n) , 权系数计算公式为:
第六步, 隶属度的计算
Lj (po) 表示待评价对象p0关于等级j的关联度。若Lj=max Lj (po) , 则评定p0属等级j。
三、城市宜居性评价指标体系的构建
城市宜居性评价指标体系不仅应遵循客观性、科学性、有效性等普遍原则, 还应该遵循以下三个原则:一是层次性和动态性原则。城市是一个多层次的复合系统, 其影响因素具有多元性和多层次性的, 指标体系应该包括自上而下各个层次, 并且指标要反映变化的动态性;二是全面性原则。指标体系要尽可能全面地反映城市的各个方面, 要有反映城市人口、经济、环境、基础设施等方面的指标, 使指标体系成为一个有机整体;三是可操作性原则。即尽可能选取已有的统计指标, 保证数据的可采集性。
根据上述城市宜居性指标体系设置的原则, 结合新疆城市发展的实际情况, 从人口、经济、环境、设施四个方面选取14个指标, 并参考国家生态园林城市、人居环境环境奖参考指标及国家标准等, 设定了五个评价等级和每个指标在五个评价等级的变化范围, 即每个指标的经典域。具体指标及经典域见表1。
四、新疆15城市宜居性的实证分析
(一) 城市宜居性的计算
从中国城市统计年鉴 (2006-2010) 、新疆统计年鉴 (2006-2010) 中, 选取2005-2009年间, 新疆15城市 (阜康、乌苏、五家渠、阿拉尔、图木舒克、喀什等6个县级市的指标数值严重缺乏, 所以不包括该6个县级市) 的14个指标值, 共1050个数值进行计算和处理。首先, 根据公式 (1) 和 (2) 将各指标进行标准化处理, 并对各指标的评价等级进行标准化处理, 确定各指标标准化后的经典域和节域;其次, 利用公式 (6) 和 (7) , 分别计算各指标的距和关联函数, 利用公式 (8) , 计算权系数, 即将各指标标准化处理的评价等级再进行归一化处理;最后, 利用公式 (9) , 将关联函数与权系数合成隶属度, 按最大隶属度原则, 确定某城市的发展水平的等级。为了能比较城市内部和城市之间在人口、经济、环境、设施等四方面发展的差异性, 按照上述计算过程, 先分别计算出各城市在人口、经济、环境、设施四个方面的评价等级, 再计算出城市发展的总水平的评价等级, 具体结果见表2和表3。
注:根据中国城市统计年鉴 (2006-2010) 、新疆统计年鉴 (2006-2010) 的相关数据进行计算和整理。
(二) 新疆15城市人口、经济、环境和设施发展水平的分析
分析表2, 2005至2009年间, 15城市的发展状况:非农人口比重不断上升, 即人口城市化水平在不断提高, 到2009年全部为优;库尔勒的经济发展水平一直保持为优, 乌鲁木齐、克拉玛依、昌吉、奎屯等4城市的经济发展水平在不断提高, 石河子和哈密两个城市经济发展水平在2008年为优, 其余四年为特差, 其余8城市的经济发展水平, 在5年间均为特差;塔城、阿勒泰、博乐和昌吉4城市的环境质量较好并在不断优化, 石河子市的环境质量改善较明显, 克拉玛依和奎屯两城市的环境质量在恶化, 乌鲁木齐和伊宁的环境质量在五年间, 一直保持在特差, 其余6城市环境质量略有改善;塔城的设施水平较差, 并且改善不明显, 乌鲁木齐和阿图什市设施水平在下降, 其余13城市的设施水平在不断地提高。
因此, 5年来, 15城市的各项水平由高到低, 依次为设施水平、非农人口比重、经济发展、环境质量, 即设施水平提高最快, 环境质量改善最慢。
(三) 新疆15城市宜居性水平的分析
分析表3, 5年间, 15城市宜居性水平:乌鲁木齐、克拉玛依和库尔勒的宜居性水平保持为优, 石河子、吐鲁番、昌吉、奎屯、伊宁、博乐、阿克苏等7城市宜居性水平提高较快, 哈密、阿勒泰、阿图什、和田等4城市宜居性水平保持为特差, 塔城的宜居性水平由2005年的特差提高到2009年的差, 提高不明显。
注:根据中国城市统计年鉴 (2006-2010) 、新疆统计年鉴 (2006-2010) 的相关数据进行计算和整理。
五、结论及建议
根据上述分析, 结合城市各指标的原始数值, 分析得出2005-2009年间, 新疆城市宜居性水平在不断提高, 15城市的宜居性状况是, 有3城市宜居性水平保持较高, 7城市宜居性水平提高较快, 发展质量较好, 但是, 仍有5城市宜居性水平没有明显提高, 发展质量较差;城市设施水平提高最快, 其次是非农人口比重、经济发展、环境质量, 其中环境质量改善最慢。新疆城市发展中存在的问题及建议:
第一, 各区域的城市宜居性水平差异较大。一方面, 北疆城市宜居性优于南疆城市, 宜居性较好的城市乌鲁木齐、克拉玛依、石河子、昌吉、奎屯、伊宁、博乐、库尔勒等8城市中, 只有库尔勒是南疆城市, 其余7个城市都是北疆城市, 宜居性最差的4城市中, 只有阿勒泰市为北疆城市, 哈密为东疆城市, 阿图什、和田两个城市为南疆城市;另一方面, 北疆城市的宜居性水平提高速度快于南疆城市, 宜居性提高较快的7城市中, 石河子、昌吉、奎屯、伊宁、博乐等5城市都在北疆, 吐鲁番市是东疆城市, 阿克苏市是南疆城市。因此, 要在进一步提高北疆城市宜居性的同时, 加快南疆城市的宜居性建设, 减少区域间城市宜居性水平的差异。
第二, 城市发展中重视城市经济的增长、基础设施的建设, 忽视城市环境质量的改善。虽然乌鲁木齐、克拉玛依和库尔勒3城市宜居性水平保持为优, 但是该3城市的环境质量没有明显地改善, 特别是乌鲁木齐市的环境质量一直为特差;石河子、吐鲁番、昌吉、奎屯、伊宁、博乐、阿克苏等7城市宜居性水平提高较快, 其中, 博乐和昌吉两个城市的环境质量明显改善, 其他5城市的环境质量没有明显改善, 特别是伊宁市的环境质量一直为特差, 奎屯市的环境质量在不断恶化;哈密、阿勒泰、阿图什、和田和塔城等5城市宜居性水平较差并且提高不明显, 其中阿勒泰和塔城两个城市的环境质量提高较明显, 其余3城市的环境质量较差, 改善不明显。因此, 城市政府应重视环境质量的改善, 新疆城市处于脆弱的绿洲生态中, 受到破坏的城市生态环境反过来会胁迫城市的经济发展。
第三, 城市经济的自我发展能力较弱。经济发展较好的城市主要依赖于国家大型项目的投资或当地丰富的能矿资源而发展起来, 如克拉玛依、奎屯和库尔勒等城市主要是依赖油气资源而发展起来的, 吐鲁番、伊宁、塔城、阿勒泰、博乐、阿克苏、阿图什、和田等8城市的经济发展水平在5年间一直为特差, 是由于该8城市的人均财政一般预算收入和人均生产总值较低。新疆城市经济的自我发展能力较弱, 对国家投资和资源的依赖性较强。因此, 借“中央新疆工作座谈会的精神”和“19省援疆”的东风, 大力发展地方经济, 增加地方财政收入, 增强自身“造血”功能。
六、研究展望
本研究与同类研究相比, 创新点在于, 将可拓学理论和评价方法引入城市宜居性评价中, 初步确定了衡量城市宜居性的各指标的属性的变化范围, 通过大量数据的复杂计算, 对新疆15城市的人口、经济、环境、设施以及发展总水平进行评价, 提高了城市宜居性评价的科学性和准确性。但是, 限于研究者的水平和统计数据难以获取等原因, 存在两方面的不足, 需要在今后的研究中加以改进, 一是选取的指标较少, 城市是自然系统和人工系统复合而成的巨系统, 指标的选取应反映城市发展的各个方面, 如缺乏反映城市文化、社会、管理等方面的指标, 从而影响到最终的评价结果;二是衡量城市宜居性水平的各指标属性的变化范围, 有待进一步修正和完善, 如确定城市经济发展的指标的标准值时, 应考虑到价格指数的变化, 进一步调整经济类指标的标准值。
参考文献
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可拓评价论文 第9篇
随着社会的发展, 人类的科技水平不断提高, 分析问题、解决问题的能力越来越强, 针对某一事物的设计方案是层出不穷, 迷乱人们的双眼, 即使通过定性的去排除一些杂项, 但是仍然拿捏不定。针对栽种机的设计亦是如此, 选择一个合理的方法, 对设计方案经行准确的评价, 解决决策人在方案选择上的困惑是非常必要的。可拓评价方法就是一种合理的方法, 它是基于胡清宝提出的区间距以及关联函数等概念[1]建立起来的一种方法, 是可拓学中一个重要组成部分, 可定性并定量地分析待评事物的内在联系, 并通过多指标评定的方式来反映出事物的好坏程度[2,3]。但是在获取指标时, 由于存在一些人为主观性失误, 从而降低评价结果的准确性, 所以本文通过建立四元特性模型的方法解决此问题, 然后再运用可拓评价方法完成对设计方案的评价, 最后进行合理的方案选择。
1 可拓评价方法
(1) 首先确定经典域和节域:
其中M表示事物的物元模型, N表示等级全体, Nj表示第j个等级;Ci为评价特征, Vij= (aij, bij) 为Nj关于Ci评价特征的取值范围, 称为N的范围经典域。令
其中p表示类别得全体;Vip= (aip, bip) 为p关于Ci所取得的量值范围, 即p得节域。
(2) 根据已有数据建立事物q的物元[4,5,6], 其中vi为q关于Ci的取值范围。
(3) 然后确定特征ci的权系数为αi, 且
(4) 计算出指标q关于j等级的关联度kj (vi) (其中j表示第j个等级) :
(5) 最后计算待评事物q关于j等级的综合关联度;
(6) 若, 则评定q属于j0;
然而, 在可拓评价方法中一个最为重要的因素是在于衡量指标的选择, 虽然在文献[4]中说明了确定衡量指标的原则, 在实际过程难免感觉过于抽象, 难以决定, 这时人的主观性判断就有可能导致漏选或者错选, 从而导致评价结果失真。
经过仔细研究事物在人类社会关系中所扮演得角色, 结合本文得内容, 大致可在事物所处得关系中将事物分为四类:该事物的生产者、该事物的使用者、该事物本身和该事物的作用对象。于是通过分析这四类的所属特性, 最终能得到本事物与之对应相关的特性:
就样变可以得到比较全面得指标, 再根据具体情况筛选出最终的衡量指标。
2 栽种机直立栽种方案选择的实例分析
我国是世界上主要的大蒜生产和出口国, 但是长期以来, 我国的生产方式仍是农耕作业, 生产效率低下, 所以为了提高产业竞争力, 栽种机的研发也是势在必行。然而由于我国得地域复杂, 多为丘陵地带, 地域气候也使得栽种工艺各不相同, 机械生产反而会受此影响。经过多年的产品换代, 在大蒜种植方面仍有很多不足:栽种机生产批量小、结构复杂、生产效率比较低;栽种机本身也容易损坏;蒜种也出现各种损坏、无种或多种、蒜芽方向不齐等等。所以栽种机的发展是任重而道远。
首先对大蒜栽种机建立起特性相关模型:
然后分析四元的特性得到指标:
根据大蒜栽种机得使用情况和方案设计的主要内容, 并结合相关工作人员和专家的意见, 最后确定大蒜栽种机的对蒜种方向的保护、实现的难易程度、结构复杂程度、蒜种堵塞和成本5个参数作为评价指标, 并分别附以权重0.3、0.2、0.2、0.15、0.15, 按照评价指标的内容, 将其分为好、较好、一般、较差、差5个等级, 并采用数字越大越优的模式整理好, 如表1所示。
根据收集的信息资料及分析结果, 工作人员设计了3种方案[8], 如表2所示。
并根据相关工作人员和专家的意见, 这三种方案的主要特征整理如下, 见表3。
运用可拓评价方法得到计算结果如表4所示。
据表4所示, 方案一的等级虽然表象被评为1等级, 但是特征变量为2.052 41属于2偏1的等级;方案二的表象被评为2等级, 特征变量为2.057 18属于2偏1的等级;方案三表象被评为2等级, 特征变量为2.021 91属于2偏1的等级;然而在三个方案中, 方案三的等级特征变量最小, 所以方案三为最优。
3 总结
运用建立四元特征相关模型分析待评事物, 得到一系列指标, 再通过可拓评价方法, 定性并定量地对三种方案实施评价, 顺利地完成了对合理方案的选择。结果表明, 采用此方法去寻找待评事物的衡量指标, 可以有效地避免在寻找衡量指标中的盲目性、主观性, 减小漏选或错选的可能性, 提高评价结果的说服力。
参考文献
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可拓评价论文 第10篇
关键词：可拓优度,煤矿,火灾,物元模型
矿井火灾是指发生在煤矿井下或地面井口附近、威胁矿井安全高效生产、造成灾害的一切非控制燃烧,是煤矿生产中的主要自然灾害之一[1]。矿井火灾一旦发生,轻则影响矿井安全生产,重则烧毁物资设备和煤炭资源,造成人员伤亡,甚至还会诱发瓦斯、煤尘爆炸,进一步扩大其灾难性。我国每年都有多起矿井火灾事故发生,给煤矿带来了巨大的损失。
当前用于矿井火灾危险性评价的方法多种多样,有定量的,也有定性的,如层次分析法、未确知集分析法、集对分析法、神经网络评价法、灰色关联分析法、事件树分析法、事故树分析法、全动态评价法、模糊数学分析法、支持向量机法等。如何选取评价指标以及评价方法,是对矿井火灾危险状况进行科学全面评价的基础和关键[2],在此引入了可拓优度评价法来对矿井火灾危险性进行系统的评价。
1 可拓优度评价法基本原理
可拓优度评价法是可拓学中评价一个对象,包括事物、策略、方法等优劣的基本方法[3,4]。可拓学首次提出了物元的概念,令R=(事物,特征,量值)=(Z,C,V),可以确切地反映事物与数量之间的关系,明确地表示出客观事物的变化过程。该方法首先根据煤矿发生火灾的危险等级及其评价指标,建立与之对应的经典域物元和节域来描述各危险等级与评价指标的模型,然后确定待评价特征与各危险等级之间的关联函数以及各评价特征的权系数,进而得出待评价特征与各危险等级的优度,通过比较优度的大小判断出煤矿发生火灾的危险等级,可更好地指导煤矿安全生产。
2 可拓优度评价模型
2.1 评价指标及基本模型[3,4]
2.1.1 评价指标
评价一个对象的优劣,首先要规定评价指标,优劣是针对一定的标准而言的,不同的评价准则会有不同的评价结果。所以,评价一个对象的优劣必须反映出利弊的程度以及彼此可能的变化情况,这就要求选取评价指标时要考虑评价的目的性、全面性、可行性以及稳定性。
令评价指标SI={SI1,SI2,,SIn},其中SIi=(ci,Vi)是特征元,ci是评价特征,Vi是数量化的量值域,Vi=(ai,bi),i=1,2,,n。
2.1.2 确定经典域及节域
式中:j=1,2,,m;Zj表示所划分的j个危险等级;V1j,V2j,,Vnj分别为Zj关于评价特征c1,c2,,cn所规定的量值范围,即经典域,且Vij=(aij,bij)。
为了应用和研究的便利,设R1,R2,,Rm为m个同征物元,即可建立m个同征物元R1,R2,,Rm的同征物元体,构成同征物元阵[5]。
为了表示评价特征c1,c2,,cn的取值范围,引入节域的概念,即:
式中:P为火灾危险等级的全体;Vip表示P关于ci所取的量值范围。
2.1.3 确定待评价物元
设待评价对象为P0,针对评价指标,把所检测得到的各项数据或分析结果用物元R0表示,称为待评价物元。R0的表达式如下:
式中:P0表示火灾危险等级;vi为P0关于评价特征ci的量值,即待评价煤矿中各评价特征检测所得到的具体数值。
2.2 确定权系数
各评价指标SI1,SI2,,SIn对评价对象的重要性是不同的,需要用权系数来表示各评价指标对于评价对象的重要性程度。对于必须满足的指标,用指数Λ来表示,对于其他评价指标,则根据重要程度分别赋予[0,1]的值。权系数记为λ=(λ1,λ2,,λn),其中,若λi0=Λ,则undefined。如果存在必须满足的指标未达标,则该煤矿的火灾危险性极其严重,应立即采取相应的防灭火措施,否则随时有可能发生矿井火灾。在此讨论的是除了必须满足的指标之外,其他评价指标对矿井火灾的影响。
权系数的大小对于优度的高低有着举足轻重的影响,不同的权系数会得出不同的结论,由此引起被评价对象优劣顺序改变。为了尽量合理地确定权系数,采用层次分析法来确定评价特征的相对重要性次序,进而确定权系数。
2.3 建立关联函数并计算关联度
在可拓数学中,用关联函数来描述论域中的元素具备某种性质的程度。建立实域中可拓集的关联函数的基本公式,使其可以客观地、定量地表明元素具有的某种性质的程度以及量变与质变的过程。
根据可拓学中距的定义来构建计算关联度的公式,即:
undefined
式中undefined;undefined;
undefined
2.4 计算规范关联度
为了获得最合适的优度,需要将Zj关于各评价特征的关联度进行规范化,得到规范关联度kij,其计算公式如下:
undefined
2.5 计算优度及评价
优度是反映待评价对象对于不同危险等级的接近程度,待评价对象P0对于Zj的优度可以由下式计算,即:
undefined
C(Zj)为待评价对象各评价特征关于各火灾危险等级的优度在考虑评价特征重要程度情况下的组合值,表示评价对象P0属于火灾危险等级Zj的程度。若C(Z0)=max{C(Zj)} (j=1,2,,m),则对象Z0为较优,即评定待评价对象属于火灾危险等级Z0。
3 可拓优度评价的实际应用
3.1 评价指标选择及火灾等级划分
通过分析矿井火灾的特点和发生条件,结合国内外现有矿井火灾评价指标体系[6],并考虑评价方法的通用性以及云南省某一煤矿的实际情况,提出了矿井火灾评价指标,即SI={煤层地质赋存条件SI1,煤层开采技术条件SI2,煤层自燃倾向性SI3,通风系统条件SI4,存在明火SI5,电气设备起火SI6,救灾系统SI7,矿山管理水平SI8,其他原因SI9 }。根据云南省煤监局的相关文件要求和该矿区火灾防治经验,由各单因素评价特征将矿井火灾危险性分为5个等级,即Ⅰ级安全Z1、Ⅱ级较安全Z2、Ⅲ级一般Z3、Ⅳ级较危险Z4、Ⅴ级危险Z5,如表1所示。
3.2 可拓优度评价模型建立
根据矿井火灾安全检查表的评分标准,计算出该煤矿的各项评价特征的分数,如表2所示。
根据矿井火灾危险性等级划分,建立物元经典域:Ⅰ级R1、Ⅱ级R2、Ⅲ级R3、Ⅳ级R4、Ⅴ级R5,并组成同征物元体R以及节域Rp与待评价物元R0:
undefined
undefined
3.3 评价结果及分析
采用层次分析法确定出各个评价特征对于矿井火灾危险的权系数,即λ1=0.014, λ2=0.011, λ3=0.054, λ4=0.096, λ5=0.124, λ6=0.225, λ7=0.233, λ8=0.227, λ9=0.016。由各评价特征的权系数大小可以看出:存在明火SI5、电气设备起火SI6、救灾系统SI7、矿山管理水平SI8所占的权重较大,而存在明火和电气设备起火又是外因火灾的主要原因,救灾系统与矿山管理水平又是影响矿井火灾管理和救灾系统的因素,所以导致矿井火灾的主要原因都与人的因素有关。将待评价特征的分数值(见表2)代入式(1)～(2),得出每个火灾危险等级的关联度及规范关联度,最后按式(3)计算出各个火灾危险等级的优度。将各个火灾危险等级的优度进行比较,优度最大的火灾危险等级即为待评价煤矿的火灾危险等级。计算结果如表3所示。
由表3可以看出,C(Z1)=-0.718,C(Z2)=-0.128,C(Z3)=0.107,C(Z4)=-0.362,C(Z5)=-0.585,所以C(Z0)=max{C(Zj)}=C(Z3)=0.107 ,即矿井火灾危险等级属于Ⅲ级一般,在生产过程中应采取相关措施,以防火灾事故的发生。
4 结束语
将可拓优度评价法应用于影响因素较多的矿井火灾评价中,确定了矿井火灾评价的经典域、节域以及关联度、优度的计算方法,将多指标的评价归结为单目标决策,并给出了定量的数值评价结果,可以较好地解决矿井火灾评价中评价指标模糊、复杂的问题,优度的值有正有负,反映了矿井火灾危险程度与实际设计要求的吻合程度,具有实践意义。以云南省某矿为实例,验证了可拓优度评价法在矿井火灾安全评价中可以达到量化评价的效果,评价结果亦能客观地反映出矿井火灾的危险程度,对煤矿的安全生产具有重要的指导意义。
参考文献
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可拓工程分析法的机械设计方案研究 第11篇
摘要：随着科学技术的日新月异，可拓工程分析法在机械设计方案中的应用越来越广泛。通过对可拓论中物元理论的理解，建立了物元模型，并运用关联函数研究机械设计方案的质量，建立了一套科学、客观的设计方案评价尺度，可基本反映机械设计方案的整体属性。基于可拓工程分析给出了一种机械设计方案决策方法。通过研究构建物元模型，运用在关联函数计算基础上的优度评价方法计算优度。比较每个评价等级的优度值确定待评方案的优劣。基于可拓理论的决策模型不仅能够反映单项评价指标的重要程度，而且能够全面反映设计方案的整体属性。实例证明该决策方法科学、清晰、合理，具有较好的可行性和实用性。
关键词：可拓工程；机械设计；物元理论；CAD
可拓工程是可拓论和可拓方法在实际领域中的应用方法和技术。随着第三次科技革命时代的到来，机械设计方式也越来越科技化，尤其是近些年智能 CAD 和虚拟样机技术正在飞速进入人们的视野，机械设计人员对传统的逻辑思维的推理和演绎方式不再重视，逐渐开始将视线转向案例推理。应用可拓理论建立物元模型，通过关联函机械新产品设计从提出任务到投放市场的全部程序要经过调查决策、研究设计、试制和投产销售四个阶段，在设计阶段要充分发挥创造性、构思方案多样化，然后经过反复分析比较后做出决策，选出最佳的设计方案。决策是非常关键的一步，影响设计工作和产品的成败。应用可拓理论建立物元模型，为机械设计方案提供科学决策的有效新途径。
1可拓学基本理论
1.1可拓学的主要内容
可拓学是一门由可拓论、可拓方法和可拓工程构成，研究创意产生规律和生产创意方法的学科。1983 年，中国学者蔡文在《科学探索学报》上发表的一篇文章中首次提出可拓论，通过研究可拓集合和不相容问题处理矛盾问题。可拓论研究事物拓展的可能性和开拓创新的规律，是可拓学的基本理论。目前，可拓学的快速发展已经研究出了人们解决矛盾问题、产生创意的基本规律。可拓法已经成为当前机械设计人员生产创意产品、提出新想法和新方案、开拓新思路、解决新问题的最主要、最实用的方法，不仅有利于决策者、管理者和工程技术人员，还对解决家庭矛盾有一定的帮助。
1.2物元理论
在物元理论中，将一维物元即描述事物的基本元，定义为以 Om 为对象、以 Cm 为特征时，Om 的量值 Vm 构成的有序三元组。多元以多个物为基础，所有对象及其量值会构成一个矩阵，根据物元理论建立的物元数学模型，可对物元进行定量和定性分析。在精确分析下，多维物元几乎可以描述所有事物，是机械设计方案选择的理论基础。
1.3关联函数
可拓集合将可拓学与可拓理论通过数学的方式联系起来，从而以定性和定量的方式对决策过程进行详细描述。假定以 U 为论域，其中，任意一个元素设为x，则以函数形式表示可拓集A：A={（x，y）x∈U，y=K（x）∈（-∞，+∞）}.（1）式（1）中：y=K（x），为与可拓集合相关的关联函数。将论域 U 中的各个元素都映射到（-∞，+∞）后，可按照一定的程序产生创意，利用计算机和网络生产创意，这必将在人类历史上引发一场“创意革命”。
2机械设计方案决策模型的建立
在经典数学的运用中，用来描述论域中的元素没有具备某种性质需要用到的为特征函数。然而，在模糊数学中，用来表达事物性质程度的为隶属函数。不同于经典数学模型和模糊数学模型的构建，在可拓数学中，用来表达此性质的为使用关联函数，即表达论域中元素具有的性质程度。在可拓学中，简单、快捷的决策方法之一为优度评价，该评价系统正是建立在关联函数的计算基础上。在机械设计方案中，以可拓学理论为根基建立物元模型，并使用优度评价法可快速评估各个指标的关系。确定决策模型指标体系在机械设计方案中，通常会包括多个设计性能指标，这些指标应符合机器运作本身需要的量和度。以此为前提条件，尽可能地使操作满足方便、安全、经济、适用、形象和美观等外在要求。最理想的情况为，将机器的质量设计尽可能减轻，从而降低耗能、提高效率。在实际的模型指标体系的建立过程中，要考虑制造难度、维修费用和维修周期，创造科学、合理的设计方案评价指标体系。
根据可拓学理论，关联函数包括 2 种：最优点在区间中点的关联函数；不再区间中点的函数。前者可使用在机械制造工艺方案评价中，但在设计方案的评估中通常无法使用，这是因为在实际评价指标中的最优点不在区间的中点，比如，机械设计产品需要控制成本、提高机械运转效率。因此，在机械设计方案评价模型建立后，应使用后者进行关联度计算。
3 可拓理论的意义
在科技高速发展的现代社会，创意的产生只需要灵机一动，便可以创造出新奇的物品。在现代社会中，创意是需要借助一定的规律和工具的，而计算机和网络的高速发展刚好为创意的产生提供了工具，这是难得的好机会。计算机具备运行速度快和储存量大的优点，能实现批量生产，利用新方法和新科技来创造便于人们生活的物品。在第一次的工业革命中，蒸汽机解放了人类的双手；第二次工业革命解放了人类的双腿；第三次科技革命中，电话、互联网的出现拓展了人类的大脑和视野。此后，创意的产生是人类智力的拓展，可拓论研究事物拓展的可能性和开拓创新的规律是可拓学的基本理论。可拓理论的产生是为了解决人类在生产过程中的矛盾，不断开拓创新。研究用形式化的模型分析事物拓展的可能性和开拓创新的规律，从而形成解决矛盾问题的方法，这对提高人类智能有重要的意义。根据这些研究成果，探讨用计算机解决矛盾的理论和方法对提高机器智能水平有重要的价值。有了这套理论和方法，便可以利用一定的程序借助互联网和计算机产生无尽的创意。
4 结束语
使用可拓工程分析法来决策机械设计方案的可行性，将定量分析法与定性分析完美结合，这样不仅能如实反映各项指标的重要程度，更能体现决策方案的整体性特点。在评价指标层
级涵盖的内容宽泛时，使用可拓理论有助于决策者进行层次性的评价和分析，进而做出正确、合理的决策，从而推动企业的生产和发展。该方法操作简单、价值含量高，有助于计算机程
序化理论为实际，从而为决策者提供更加切合实际的依据。
参考文献：
[1]杨春燕，蔡文.可拓工程[M].北京：科学出版社，2007.
[2]刘开第，赵奇，周少玲，等.机械产品方案设计模糊综合评价中隶属度转换的新方法[J].机械工程学报，2009，45（12）.
基于物元可拓法的地下水水质评价 第12篇
物元可拓法于上世纪80年代,由我国蔡文教授创立,是主要研究和处理不相容问题的理论和方法,是贯穿于自然科学与社会科学的横断学科。目前已广泛应用于新产品构思与设计、优化决策、控制、识别与评价等各个领域[1]。应用物元分析法对地下水环境质量评价是在近些年才开始兴起的。随着物元分析理论的进一步成熟以及与可拓法的结合,使得物元分析法的使用范围越来越广泛[2]。
由于水环境系统及其评价中存在的模糊性,上世纪80年代后,采用建立在模糊集合论基础上的综合评价方法来进行水环境质量评价受到了水文地质工作者及环境科学工作者的青睐。虽然模糊集合论方法综合评价水环境质量能较客观地反映水环境系统污染的真实情况,但也存在一些不足。如,隶属度用最高和最低的两级状态,没有考虑中间值的影响,在某些情况下就与实际有较大的偏差。虽然可以采用权重来弥补这一不足,但权重值如何给定又具有很大的人为干预性。物元分析方法把模糊集合从[0,1]区间扩展到了(-∞,+∞)的实数轴上,丰富了事物的内涵,因此能更加客观的反映真实世界的情况[3,4,5]。
1 物元可拓法简介
1.1 物元
将所研究的事物记作M,M的特征记作C,M关于C的量值记作V,则称有序三元组R=(M,C,V)为物元。若事物M有多个特征,并以n个特征c1,c2,…,cn和相应的量值v1,v2,…,vn来描述,则可以表示为:
将R称为n维物元。
1.2 经典域与节域
由事物的特征及其标准量值范围组成的物元矩阵称为经典域,记为R0。由经典物元加上可以转化为经典物元的事物及其特征和此特征相应拓广了的量值范围组成的物元矩阵称为节域,记为RC。
上述两个表达式中c1-cn代表物元特征;aoi、boi分别表示经典物元特征量值Xoi的上下限值;aci、bci分别表示节域物元特征量值的上下限值,显然有Xoi⊆Xci。
1.3 矩与关联函数
矩,是指实数轴上点xj与区间Xij=(aij,bij)之间的距离。计算公式为:
其中:i=1,2,…,m;j=1,2,…,n
同理,实数点xj与节域区间Xpj=(apj,bpj)之间的矩用如下公式计算:
其中:j=1,2,…,n;
关联函数k(x)表示被评价单元与某标准的隶属程度的函数,关联函数的数值代表关联度。关联函数的选取应当根据被评价事物的特征与可拓集合理论相结合的方法确定。针对不同的评价事物选用合适的关联函数才能更准确的反映隶属关系。本文对地下水水质进行评价选用的关联函数如下式所示。
其中:i=1,2,…,m;j=1,2,…,n;
本文在处理标准的最低、最高两等级情况时对物元可拓法进行了改进。表现在,计算极低浓度对于一级标准的关联度,即xj∈Xij=(0,bij)时,取ρ(xj,Xij)=xjbij;计算高浓度对于最高级别标准的关联度,即xj∈Xij=(aij,bijmax)时,取ρ(xj,Xij)=aij-xj。例如,在经典物元可拓方法中,零浓度对于一级标准、最高浓度对于最大级别标准的矩都为0,即关联度为0。而采用本方法,矩均为一级标准区段长,求得关联度为1,这更符合关联度代表样本点符合某段标准要求程度的内涵。
1.4 权系数aj
在综合评价中,考虑到各因素对水质影响程度不同,应根据其在水质中的作用大小分别赋予不同权值。权值计算方法可根据实际情况选取,不同的评价目的及评价因子按不同公式计算。常用的权系数计算方法有指数超标法、自顶向下的系统分析法、专家打分法、层次分析法、因子污染贡献率法、关联函数法等。
本文选用评价因子污染贡献率方法[6]来确定权系数,由于各评价因子实测值越小,地下水的等级越高,因此本文对此方法作了改进,计算公式如下:
式中:xj为第种评价因子的实测值;sj为第种评价因子各级标准的平均值;aj为第种评价因子的权重。
1.5 综合关联度ki(p)及质量评价等级评定
综合关联度是关联度与权系数的乘积。即:
其中:ki(p)为待评价单元p关于j等级的综合关联度。综合关联度充分考虑了隶属关系及某因子对整个水体评价影响程度两方面来反应水体等级,因此对评价单元更客观、准确。若kj=max[kj(p)],则待评价单元p属于等级j,即可确定被评价水体最终等级。
2 物元可拓法应用实例
影响地下水水质的因素很多,在确定评价指标时,应充分考虑各个影响指标,选取能够从不同方面、不同角度真实客观地反映地下水水质的指标。本文选取由建三江水务局提供的2000年4眼水井的监测数据,见表1。
评价标准采用国家地下水水质标准GB/T14848-93。国家地下水水质评价标准包含五级,由于国家标准按限制某评价因子浓度的上限来划分等级,对第V级标准只有下限要求而没有上限要求,而水环境质量标准的划分一般都是指一个浓度区间。考虑到本文评价水样从总体上看没有严重超标的因子,为了符合标准的要求,舍弃第V级标准,采用前四级评价标准设定各评价因子等级的范围。本文评价选用的评价因子的相应国家标准如表2所列。
根据物元与节域的定义,由表2可得出水质分级标准物元矩阵:
以及节域矩阵:
由表1可得被评价样本的物元矩阵:
由上述样本物元矩阵、标准物元矩阵及节域矩阵,通过式(1)、式(2)、式(3)计算样本中各评价因子相对标准水质分级标准的关联度,计算结果如表3所列。
根据式(4)计算各样本各评价因子权值见表4。
由式(5)计算综合关联度。根据等级评定方法,按kj=max[kj(p)],评定各水样最终质量等级,见表5。
将评价结果与灰色关联分析法[7]比较,见表6;可以看出评价结果一致,说明评价结果令人满意。
3 结束语
从本文物元模型及计算方法可以看出,物元可拓法计算简便、评价结果直观。当评价指标多、分级多、水样多时,可利用VB,VC,Delphi,Matlab或直接在Excel里通过VBA进行简单编程,即可实现对所有水样计算,可操作性好。采用关联度函数及引入权重系数的方法能更加客观、真实反应地下水水质情况。在实际评价时,由于评价方法不同,所得结果可能稍有出入。因此可综合运行多种评价方法,对地下水水质评价并加以比较,最后得出结论,提出改进措施。
本文结合水质评价特点对物元可拓法进行改进,在处理污染因子对最低及最高标准关联度时,将点与区间之矩形式加以改变,使评价结果更具科学性。
参考文献
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