[發(fā)明專利]基于改進(jìn)集對分析的城市水質(zhì)等級確定方法、裝置及介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110312612.4
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113033997B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭鈐;呂海敏;沈水龍;閆濤;周鑫慧
• 申請（專利權(quán)）人: 汕頭大學(xué);上海交通大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/0635
• 分類號: G06Q10/0635;G06Q10/0639;G06Q50/26
• 代理公司: 上海恒慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種基于改進(jìn)集對分析的城市水質(zhì)等級的確定方法，其特征在于，包括：

S1，辨識影響城市水質(zhì)的風(fēng)險因子，建立水質(zhì)風(fēng)險評估模型；

S2，根據(jù)城市水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范確定城市水質(zhì)的評價等級和評價指標(biāo)的分級標(biāo)準(zhǔn)；

S3，基于S1建立的所述風(fēng)險評估模型，利用層次分析法確定城市水質(zhì)各評價指標(biāo)的權(quán)重，同時，結(jié)合S2中的標(biāo)評價分級標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用改進(jìn)集對分析法計算得到區(qū)域內(nèi)各評價指標(biāo)聯(lián)系度；

S4，將S3得到的區(qū)域內(nèi)各評價指標(biāo)聯(lián)系度與各評價指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行加權(quán)計算，得到各區(qū)域的綜合聯(lián)系度，根據(jù)綜合聯(lián)系度作為評定區(qū)域水質(zhì)的等級；

所述S3中，利用層次分析法確定城市水質(zhì)各評價指標(biāo)的權(quán)重，包括：

1)構(gòu)造風(fēng)險評估判斷矩陣A；

通過建立的水質(zhì)風(fēng)險評估模型，建立單層層次分析結(jié)構(gòu)，各項評價指標(biāo)互相比較得到相對重要性a_ij，構(gòu)成判斷矩陣A；a_ij指的是評價指標(biāo)R_j與R_i比較得到的相對重要性，采用1-9度標(biāo)法來分析評價；判斷矩陣A的階次n與評價指標(biāo)個數(shù)一致；

2)求解評價指標(biāo)權(quán)重ω_i，所述ω_i為判斷矩陣A的最大特征根λ_max對應(yīng)的特征向量，ω_i計算公式如公式所示：

式中，M_i是判斷矩陣A第i行元素乘積的n次方根；a_ij為位于判斷矩陣A第i行第j列的元素；

最大特征值λ_max由下式確定：

3)判斷矩陣A進(jìn)行一致性檢驗；

判斷矩陣A是否滿足一致性的條件是一致性檢驗指標(biāo)CR小于等于0.1，各評價指標(biāo)的權(quán)重為計算得到特征向量ω_i的分量；若CR大于0.1，則判斷矩陣不滿足一致性檢驗要求，需重新構(gòu)建；具體地，一致性檢驗指標(biāo)CR由下式確定：

式中，λ_max為判斷矩陣A的最大特征值；n為判斷矩陣A的階次；RI為判斷矩陣A的隨機(jī)一致性系數(shù)，通過查表獲得；

所述S3中，運(yùn)用改進(jìn)集對分析法計算各評價指標(biāo)聯(lián)系度，包括：

基于區(qū)間模糊數(shù)對現(xiàn)有集對分析法進(jìn)行改進(jìn)，以實際值與對應(yīng)計算準(zhǔn)則之間的距離絕對值來表達(dá)聯(lián)系度；計算城市水域質(zhì)量的評價指標(biāo)與評價等級標(biāo)準(zhǔn)之間聯(lián)系度；其中，

所述區(qū)間模糊數(shù)是坐標(biāo)軸上的一個區(qū)間，由指標(biāo)評價分級標(biāo)準(zhǔn)中相鄰兩個標(biāo)準(zhǔn)值的中間值組成；

所述聯(lián)系度由分段區(qū)間表示，通過聯(lián)系度函數(shù)來校準(zhǔn)，校準(zhǔn)后得到的聯(lián)系度是相對距離；

所述聯(lián)系度函數(shù)，具體公式如下：

式中，γ_m為多元聯(lián)系度函數(shù)，α≤γ_m≤β；k_m-1，k_m，k_m+1分別是評價等級M的分級標(biāo)準(zhǔn)；l_m-1，l_m，l_m+1分別為(k_m-1,k_m),(k_m,k_m+1)，(k_m+1,k_m+2)的中間值，即：

所述S4中，綜合聯(lián)系度由以下公式計算：

式中，γ_im是指在M分類等級下各指標(biāo)因子的單一聯(lián)系度；ω_i為各評價指標(biāo)的權(quán)重向量；γ_pm為在分類等級下所有指標(biāo)因子的綜合聯(lián)系度，0≤γ_pm≤1，計算所得各分類等級M綜合聯(lián)系度γ_pm，其值越接近1，則區(qū)域的分類等級越接近于M級。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)集對分析的城市水質(zhì)等級的確定方法，其特征在于，所述S1，包括：

S11,辨識和歸類影響水質(zhì)的評價指標(biāo)，收集影響參數(shù)數(shù)據(jù)；

S12,根據(jù)收集的影響參數(shù)數(shù)據(jù)，建立影響水質(zhì)的風(fēng)險評估模型，所述風(fēng)險評估模型是考慮客觀因素所建立的用于城市水質(zhì)風(fēng)險評估的指標(biāo)模型。