基于博弈论综合权重模糊优选模型在地下水环境风险评价中的应用

地下水环境风险评价是地下水可持续利用的前提.目前,评价方法比较单一,主要为突变理论和单因素模糊理论,它们的控制变量数有限,不适用于多目标决策,同时也没有综合考虑主客观权重,评价结果不科学.本文针对以往评价方法的不足,应用基于主客观综合权重的多层多目标模糊可变优选模型评价.模型采用熵权法计算客观权重,二元对比法确定主观权重,并利用博弈论集结模型推导计算了综合权重,并以海河流域地下水环境为例进行了风险评价.计算实例表明,该模型能较好地考虑评价指标的主客观权重,适用于多层多目标评价系统.     

一种基于DS理论的水库适应性调度规则

针对适应性管理研究领域中GCMs集合子情景的权重取值尚不统一问题,通过DS理论综合考虑了3种权重分配方式:等权重、考虑年径流统计特征参数值变化的权重和基于相对月径流变幅的权重。基于得到的综合权重,进一步提出了一种基于DS理论的水库适应性调度规则,以规避气候变化对水库调度造成的不利影响。该调度规则,以多情景多年的加权平均发电量最大化为水库优化调度的目标函数,采用模拟优化法提取规则参数。以锦西水库的研究案例可知:在不确定的气候变化环境下,与基于历史径流的调度规则和基于等权重分配的适应性调度规则相比,基于DS理论的水库适应性调度规则不仅能够获取更多的发电效益（多发电量:0.76亿kWh、0.61亿kWh）与发电可靠性（多增发电保证率:0.5%~11.17%、3.50%~9.34%）,还具有更高的水库决策稳健性。因此,基于DS理论的水库适应性调度规则是有助于水库管理者应对气候变化。     

基于事例推理技术的水库洪水调度研究与应用

将基于事例推理(CBR)技术应用到水库洪水调度中,提出了一种基于CBR的水库洪水调度模式和方法。利用关系数据库实现了洪水调度事例的表示、组织、索引和存储,并建立了水库洪水调度事例库。将遗传禁忌算法与最近相邻法结合起来,构建了基于遗传禁忌算法和最近相邻法相结合的混合检索算法,提高了事例检索的速度和质量。利用遗传算法对事例特征属性权重进行优化,采用多目标决策方法进行事例的优选,并给出了事例调整和学习的策略。最后,应用该方法开发了基于CBR的水库洪水调度系统,并给出了一个应用实例。基于CBR的水库洪水调度为水库洪水调度提供了一种简化知识获取、提高调度效率和质量、进行知识积累和重用的新的思路和方法。     

三峡水库动态汛限水位洪水调度风险指标及综合评价模型研究

汛限水位是综合利用水库运行和调度的重要参数之一,也是协调防洪和兴利矛盾的焦点所在。现行的汛限水位过多地考虑了小概率洪水事件,不能充分挖掘水库汛期的兴利效益,因此,采用动态汛限水位进行调度,对综合利用水库的运行具有重要的理论意义和实用价值。根据三峡水库围堰发电期的调度规程,建立预报预泄调度模型,采用宜昌站1882-2001年汛期实测日流量资料,实现了考虑预报信息的动态汛限水位洪水调度模拟;提出了多目标风险指标体系;计算了9种动态汛限水位方案下的风险指标值,通过综合评价模型对各方案进行比较和优选,得到了相对合理的动态汛限水位方案。     

水库防洪补偿调节线性规划模型及应用

防洪补偿调节是水库防洪规划和实时调度的基本原理,构模方法及后效性是制约水库洪水优化补偿调节数学模型求解的关键问题。对于一个水库和一个防洪控制点所组成的基本防洪系统,基于水库调度阶段划分及出流上界分析引入水库出流上下界约束,将水库防洪库容最小目标转换为累计蓄水量最小的等价目标,建立了水库防洪补偿调节线性规划模型（RFCR-LP）,实现了水库调度决策和下游河道水流演进的完全耦合,避免了常规多阶段决策优化方法的后效性。该模型不仅具有结构简单、易于求解等显著特点,而且实现了水库防洪规划与实时调度优化数学模型的统一,基本形成了覆盖水库全周期的多功能洪水优化补偿调节模型,为构建水库群防洪优化补偿调节模型提供了一种解决方案。实例验证了RFCR-LP的适用性、灵活性及稳定性。     

水库洪水调度系统通用化模板设计与开发

采用水库调洪数值解法、多目标模糊优选决策模型、人机交互决策方法、面向对象技术和数据库技术,设计与开发了模块化、接口通用化和通用的水库洪水调度系统。在实际应用中,针对一个新水库,用户使用这一系统,输入水库防洪调度的基本资料,可实现水库调度方案的迅速生成、制定、仿真模拟、评价与选择等过程。     

基于生态流量过程线的水库生态调度方法研究

传统的水库调度以兴利调度和除害调度为主,而水库生态调度则是为了实现人类需要的生态环境目标而进行的水库调度,相关的生态目标涉及水质、泥沙、生态系统和防治血吸虫病等。以水电站年发电量最大为优化目标,以生态方案为约束,提出了基于生态流量过程线的水库优化调度模型。利用该模型对黄河流域某子流域进行了水库生态调度计算,提出了4项生态环境目标,组合出5个生态方案。优化计算结果表明,与不考虑生态目标的方案相比,满足4项生态目标的水库调度方案的年发电量仅减少7.6%,可以看出如果采取合理的调度方案实现生态环境目标不会对水库的经济效益产生大的影响。     

考虑水文预报误差的三峡水库防洪调度图

分析三峡水库入库流量短期预报结果,采用非参数方法估算预报相对误差的概率密度函数。以防洪为目标,同时兼顾发电、通航等要求,建立了防洪调度模型,采用差分进化算法求解,得到了汛期防洪优化调度图。通过比较不考虑预报、现有预报方案、准确预报3种情况的调度结果,分析了水文预报误差对防洪调度的影响。结果表明,无论考虑预报与否,与现有设计方案相比,汛期防洪优化调度图的发电量都增加,弃水减少,削峰率有所提高;而考虑预报信息有助于调控洪水,提高预报精度有助于增加水库抵御大洪水风险的能力;基于模拟现行作业预报方案,汛期防洪优化调度图比设计调度方案发电量增加5.3%,弃水减少5.9%,削峰率提高1.7个百分点,防御1000年一遇设计洪水的能力大大提高。     

水库长期优化调度的可持续性模型初探

在水资源可持续利用思想指导下,建立了水库可持续长期优化调度模型.该模型以包含经济、社会、环境效益的综合效益最大化作为目标函数,在满足各种约束条件下协调当代与后代的用水需求.文中同时提出了分层模糊多目标动态规划法作为模型求解的一条途径.实例计算表明,该模型在一定程度上能够为水库可持续利用提供令人满意的决策方案.     

防洪实时风险调度模型及应用

在水库下游防护断面遭遇超标准洪水或水库遭遇超标准洪水按规划调度原则泄量将超过下游防护断面安全泄量时,提出了一种水库减免下游洪灾损失的防洪实时风险调度模型,并提出了水库防洪允许极限风险率确定的原则,可供实时选择水库泄量时使用,为决策提供有依据的信息。还举了一应用算例,应用效果较好。     

堤防工程安全评估专家赋权模型

针对堤防工程安全影响因素多，影响因素既有定量又有非定量指标，并且存在指标的模糊性和不确定性等特点的问题；利用模糊数学和模式识别理论以及动态聚类方法等，提出了堤防工程安全评估专家主观和客观赋权模型：在此基础上，还提出了融合专家主观和客观权重的堤防工程安全评估专家综合赋权模型。并用实例对所提出的模型进行了验证。     

交互式多目标决策新方法及其在水资源系统规划中的应用

在目标满意度和目标总体协调度的基础上构造了一种新的交互式多目标决策方法,运用欧式距离判断来描述目标总体协调度,避免了目标权重人为确定的任意性,且能充分体现决策者的主观愿望,便于实际操作应用.水资源系统规划的多目标决策实例分析表明该方法有效可行.     

最优组合赋权法在滑坡综合治理方案决策中的应用

选取安全可靠性、环境协调性、经济合理性、技术可行性、施工难易及施工工期作为评价指标,采用组合赋权法,建立求解主观赋权法(AHP)和客观赋权法(熵权法)的最优组合权重系数的数学规划模型,运用MATLAB求解模型,可得出综合评价值进而决策治理方案。以鲁班崖滑坡综合治理工程实例进行模型运算,结果显示方案2为最佳方案。组合赋权法综合了主观赋权法充分考虑人的主观能动性和客观赋权法反映客观公度的特点,是一种可行、可信和比较符合客观实际的赋权方法。     

基于熵权物元可拓模型的冻土路基热稳定性评价

冻土路基热稳定性评价是一个复杂的工程评价问题.应用可拓理论,选取年平均地温、体积含冰量、天然上限、路基高度及路基走向5个影响路基热稳定性的主要因素作为冻土路基热稳定性的评价指标,将熵权法引入可拓学理论中,避免确定指标权重的主观随意性,从而建立熵权物元可拓模型,并将该模型应用于青藏铁路普通路基的热稳定性评价.将评价结果与青藏铁路现场监测系统中4个普通路基断面热稳定性监测结果进行对比,结果表明应用物元可拓模型可以得到比较可靠的路基热稳定性评价结果.因此,该评价方法可应用于冻土路基热稳定性评价.     

深基坑支护方案评价的逼近理想解模型及其应用

对于深基坑支护系统方案评价提出一种新的方法,以避免主观判断的不确定性和随意性。针对传统信息系统项目评标中单纯由主观判断确定指标权重方法的不足,提出了将主观判断与客观情况相结合、定性、定量相结合的熵权法来确定指标的权重系数,进而将逼近理想解法与熵权法综合集成进行合理方案的评价。将该方法应用于深基坑支护系统方案过程评价的实践,取得了较为满意的结果。     

基于熵权的路堑高边坡防护多目标优选研究

针对影响边坡防护因素的复杂性及不确定性,充分利用地质资料、施工条件、工程经济及环境影响等综合因素,运用熵权的概念,构造了一个路堑高边坡防护方案多目标优选模型。该模型根据各方案、各指标构成的判断矩阵计算熵,并利用指标值确定其熵权。根据各方案与理想点的切近度对方安排序,从而选出最优方案。通过实例分析,证明基于熵权的路堑高边坡防护多目标优选,具有较强的识别评判能力及简便、定量严密的特点。该方法对其他综合评价工作也有一定的借鉴意义。     

矿石体重回归分析在新疆乌宗布拉克矿区的应用研究

在资源储量估算的过程中,矿石小体重的准确与否将直接影响到资源储量估算的客观程度。对矿石小体重的准确预测将需要通过大量的统计分析工作,传统的方法是利用矿石小体重的算术平均值进行估算矿床资源储量,并没有考虑到多矿种对矿石小体重的影响程度。本文利用Excel软件"数据分析"的"回归"功能模块,对实验室所测定的矿石小体重值与其对应品位进行二元线性回归分析,快速、准确地构建矿石体重与其品位的数学模型,从而为资源储量估算提供了更客观、更科学的矿石体重模型。     

基于熵权的属性识别模型在地下水源地水质评价中的应用

为克服在一般水质综合评价过程中确定评价指标权重系数带有专家打分法的主观偏向性,利用Shannon熵理论客观地确定出水质评价指标的熵权系数,并结合程乾生提出的属性识别理论建立了基于熵权的地下水源地水质属性识别模型。首先,建立属性空间矩阵并确定权重,然后计算属性测度,最后利用置信度准则和评分准则对模型做出评价并给出了应用实例。该模型和作者应用SPA模型的评价结果具有很好的一致性。      

基于组合赋权的岩爆倾向性预测灰评估模型及应用

提出一种用以确定岩爆灾害评价中各指标权重的组合赋权（GEM-GW）方法。该方法依据信息熵理论,对基本熵权法进行改进,理论上解决熵权法在某些情况下不适用的问题,并引入欧几里得距离函数,使得主、客观权重之间和偏好系数间的差异程度一致,从而获得理想的综合权重。在该基础上,根据岩爆的成因及特点,选取影响岩爆的主要评价指标,同时对灰色聚类法进行优化,建立基于组合赋权的岩爆倾向性预测灰评估模型。利用该模型,对国内外一些重大深部岩石工程岩爆案例进行分析,并与模糊综合评判法、属性综合评判法、未确知测度评价法和物元分析法及实际情况进行比较。研究结果表明,该模型预测结果与实际情况吻合较好,预测精度较高,从而验证该模型的有效性及实用性。研究方法为岩爆灾害的准确预测提供一种切实可行的途径。     

基于粗糙集条件信息熵的山岭隧道坍塌风险评价

坍塌是山岭隧道施工过程中主要灾害之一。由于影响坍塌的因素众多,且各因素所占的权重差异较大,甚至有些因素是不必要或冗余的。目前常用的评价方法不但未对这些不必要或冗余的因素进行筛选,而且权重的确定过于依赖专家经验和主观赋值,导致风险评价结果精度低、可靠性差。基于此,应用粗糙集理论在数据挖掘、指标筛选和重要性计算方面的优势,将山岭隧道坍塌风险评价构建为粗糙集的决策信息表。但工程试验发现,基于传统依赖度的属性约简及权重计算不能满足要求,存在计算权重为0或约简结果过多,无法取舍的问题。针对以上问题,提出了一种基于条件信息熵的计算方法,该方法将条件信息熵引入到属性重要度和权重的定义中,同时以最重要的条件属性为起点,逐步增添属性,实现属性约简。所建立的方法既能从大量影响因素中,提取出主要影响因素,剔除相对冗余或不重要的因素;同时又能计算得到各因素的客观权重。最后结合模糊综合评价法,建立了基于粗糙集条件信息熵的山岭隧道坍塌风险评价模型,并成功应用于秀村隧道中,表明该模型可靠、实用,为山岭隧道坍塌风险评价提供一条新的研究思路。