[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于修正熵權(quán)法的油氣管道土壤腐蝕分級(jí)評(píng)價(jià)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010989622.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112183978A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐千惠;李琳;王晨陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安石油大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/06
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 楊曄

一種基于修正熵權(quán)法的油氣管道土壤腐蝕分級(jí)評(píng)價(jià)方法，該方法分析并選取油氣管道土壤腐蝕影響參數(shù)，通過(guò)理論分析建立參數(shù)模型，該模型在粗糙集分類(lèi)算和熵權(quán)計(jì)算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合無(wú)量綱化中同級(jí)變換和基于AHP法的高精度分類(lèi)算法進(jìn)行修正；通過(guò)粗糙集算法對(duì)指標(biāo)因素?cái)?shù)據(jù)約簡(jiǎn)，再對(duì)異常的單因素指標(biāo)用AHP法修正熵權(quán)計(jì)算法進(jìn)行詳細(xì)的分析和處理，消除不確定因素的影響，使權(quán)重重要度排序更合理，同時(shí)提高單指標(biāo)因素的權(quán)值精度；通過(guò)與實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)比表明，利用AHP法修正后的權(quán)重值在油氣管道土壤分級(jí)評(píng)價(jià)方法中體現(xiàn)出主客觀方法相互融合的益處，使結(jié)果更加準(zhǔn)確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣管道土壤腐蝕評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于修正熵權(quán)法的油氣管道土壤腐蝕分級(jí)評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

油氣管道是目前油氣運(yùn)輸?shù)闹饕緩剑蜌夤艿栏g將引發(fā)嚴(yán)重的社會(huì)危害。而土壤組成介質(zhì)的多樣性和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性等，導(dǎo)致管道電位變化，是造成油氣管道電化學(xué)腐蝕的最重要因素之一。引入土壤腐蝕分級(jí)評(píng)價(jià)，考慮到外界條件變化，為油氣管道陰極保護(hù)提供有效且可靠的參考數(shù)值，其中土壤腐蝕因素權(quán)重值的確定至關(guān)重要。

趙志峰等提出用粗糙集分類(lèi)算法，結(jié)合熵權(quán)計(jì)算法得到影響因素權(quán)重值，該方法對(duì)粗糙集數(shù)據(jù)的不確定性和熵權(quán)計(jì)算法的局限性有一定改善，但結(jié)合實(shí)際情況，在特定區(qū)間下決策指標(biāo)的權(quán)重重要度排序不合理，且權(quán)重值不精確，導(dǎo)致多指標(biāo)因素分級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果在實(shí)際運(yùn)用中仍存在一定差異性和模糊性。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于修正熵權(quán)法的油氣管道土壤腐蝕分級(jí)評(píng)價(jià)方法，在粗糙集分類(lèi)算法和熵權(quán)計(jì)算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合無(wú)量綱化中同級(jí)變換和基于AHP法(層次分析法)的高精度分類(lèi)算法進(jìn)行修正；通過(guò)對(duì)異常的單因素指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的分析和處理，消除不確定因素的影響，能夠使權(quán)重重要度排序更合理，同時(shí)提高單指標(biāo)因素的權(quán)值精度；通過(guò)與實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)比表明，利用AHP法修正后的權(quán)重值在油氣管道土壤腐蝕分級(jí)評(píng)價(jià)方法中體現(xiàn)出主客觀方法相互融合的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)果更加準(zhǔn)確。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于修正熵權(quán)法的油氣管道土壤腐蝕分級(jí)評(píng)價(jià)方法，具體包括以下步驟：

步驟1、基于粗糙集理論的油氣管道土壤腐蝕指標(biāo)因素屬性約簡(jiǎn)

將四元組信息系統(tǒng)S＝(U，M∪N，V，Z)設(shè)定為決策表并進(jìn)行離散化數(shù)據(jù)約簡(jiǎn)，其中，將油氣管道土壤腐蝕測(cè)試點(diǎn)作為研究對(duì)象U＝{X₁,X₂，……，X_n}，X₁,X₂，……，X_n為選取的油氣管道土壤腐蝕測(cè)試點(diǎn)，將油氣管道土壤腐蝕樣本所選取的影響因素作為M條件屬性，將油氣管道土壤腐蝕等級(jí)作為N決策屬性，若有a是任意集合和論域U上的一個(gè)等價(jià)關(guān)系，則N決策屬性在M條件屬性a下的正域：

設(shè)有M條件屬性的任意子集時(shí)，可將a當(dāng)成M條件屬性的一個(gè)約簡(jiǎn)，當(dāng)存在非正域數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí)，可以直接刪去該項(xiàng)；

M條件屬性下確定屬于決策知識(shí)系統(tǒng)U/N的對(duì)象在整個(gè)論域U中的比重定義為依賴度σ_M(N)，其公式為：

以M條件屬性a為例，各個(gè)M條件屬性的重要度公式為：

其中，當(dāng)存在p_MN(x)的值為零的時(shí)候，代表該M條件屬性的結(jié)果在本次油氣管道土壤腐蝕分級(jí)評(píng)價(jià)決策中沒(méi)有影響，即可刪去，僅計(jì)算對(duì)N決策屬性有影響的M條件屬性重要度并得到油氣管道土壤腐蝕因素指標(biāo)約簡(jiǎn)決策表；四元組信息系統(tǒng)中的V為屬性值集合，Z為關(guān)系集合的映射，二者是固定組成不需要直接說(shuō)明；

步驟2、將步驟1中油氣管道土壤腐蝕屬性約簡(jiǎn)后的指標(biāo)因素進(jìn)行基于熵權(quán)計(jì)算法的權(quán)重值確定：