熵權(quán)的TOPSIS模型在水利工程方案優(yōu)選中的應(yīng)用

針對水利工程中諸多方案的綜合優(yōu)選問題,以小浪底水庫為例,介紹了理想方案法的應(yīng)用.通過確定各指標(biāo)相對于優(yōu)的隸屬度矩陣,找到理想方案和理想負(fù)方案,計算出各方案與理想方案和理想負(fù)方案的差異度,從而得出貼近度,由此判斷方案的優(yōu)劣程度.

水利工程方案評價中各指標(biāo)存在不確定性和模糊性,將極大熵準(zhǔn)則應(yīng)用于方案評價中,建立了基于熵權(quán)的水利工程方案綜合評價模型。引用信息熵所反映數(shù)據(jù)本身的效用值來計算指標(biāo)的權(quán)重系數(shù),有效地避免了權(quán)重分配中主觀因素影響問題。該模型以一種新的方法進(jìn)行方案綜合評價,并結(jié)合實例進(jìn)行應(yīng)用,驗證了模型的可行、簡便和實用。

針對機(jī)床重要結(jié)構(gòu)件優(yōu)選設(shè)計時難以在多個方案和多項性能評價指標(biāo)之間進(jìn)行取舍這一問題,提出了基于熵權(quán)topsis模型的機(jī)床結(jié)構(gòu)件優(yōu)選設(shè)計。以龍門機(jī)床的定橫梁為研究對象,結(jié)合有限元分析設(shè)計了10個不同的定橫梁結(jié)構(gòu)作為備選方案,并對10個備選方案依次進(jìn)行了靈敏度分析和多目標(biāo)優(yōu)化,確保10個備選方案都具有相對最優(yōu)尺寸參數(shù)。利用有限元軟件依次對優(yōu)化后的10個備選方案進(jìn)行靜動態(tài)特性和熱特性分析,得到了優(yōu)選決策的原始數(shù)據(jù)。建立了機(jī)床結(jié)構(gòu)件優(yōu)選評價的熵權(quán)topsis數(shù)學(xué)模型,利用matlab軟件求解計算選出了最佳方案。對比分析了定橫梁部件優(yōu)選前后的靜動態(tài)特性和熱特性參數(shù),認(rèn)為優(yōu)化后定橫梁部件綜合性能有所提升。結(jié)合實際工程經(jīng)驗分析了優(yōu)選決策原始數(shù)據(jù),認(rèn)為優(yōu)選結(jié)果符合實際,驗證了熵權(quán)topsis模型對機(jī)床結(jié)構(gòu)件優(yōu)選設(shè)計的有效性。

針對現(xiàn)階段施工導(dǎo)流方案優(yōu)選存在的問題,選擇工程的導(dǎo)流投資、經(jīng)濟(jì)損失和施工強(qiáng)度等3種因素作為決策指標(biāo),引入信息熵來計算各評價指標(biāo)的權(quán)重,構(gòu)建基于信息熵多目標(biāo)導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的topsis決策模型,通過求解評價方案的歐氏貼近度確定施工導(dǎo)流的優(yōu)選方案,并通過工程實例加以驗證.研究表明,該方法避免了由于主觀原因造成的誤差,評價結(jié)果客觀公正、方法簡單,為施工導(dǎo)流方案優(yōu)選提供一種新途徑.

水利工程方案綜合評價就是根據(jù)方案評價指標(biāo)體系和方案的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益綜合最優(yōu)原則,對各水利工程方案集進(jìn)行相對優(yōu)劣的分類排序過程,在水資源系統(tǒng)工程中具有重要意義。在分析以往水利工程方案綜合評價方法優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上,采用自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)(adaptiveneuralfuzzyinferencesystem,anfis)建立了水利工程方案綜合評價模型。以matlab為工具,以某綜合利用水庫正常蓄水位選擇為實例進(jìn)行研究。實例結(jié)果表明:同bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型相比,此模型具有評價結(jié)果穩(wěn)定、合理,計算速度快等特點,能夠有效地應(yīng)用于水利工程方案的綜合評價。

　水利工程方案選優(yōu)的關(guān)鍵是如何合理確定各評價指標(biāo)的權(quán)重.為挖掘各方案評價指標(biāo)樣本值的整體差異信息,提出了基于理想點法和加速遺傳算法的改進(jìn)投影尋蹤評價新方法.為挖掘各方案評價指標(biāo)樣本值的局部差異信息,提出了基于加速遺傳算法的模糊層次分析法.綜合這2種評價方法,構(gòu)成了工程方案選優(yōu)的客觀組合評價新模型(ocem).結(jié)果表明:ocem挖掘評價指標(biāo)樣本信息比較充分,可反映各指標(biāo)對綜合評價結(jié)果的影響程度,計算結(jié)果更為客觀、穩(wěn)定、分辨率高,可在工程方案選優(yōu)中推廣應(yīng)用.

水利工程方案選優(yōu)的關(guān)鍵是如何合理確定各評價指標(biāo)的權(quán)重.為挖掘各方案評價指標(biāo)樣本值的整體差異信息,提出了基于理想點法和加速遺傳算法的改進(jìn)投影尋蹤評價新方法.為挖掘各方案評價指標(biāo)樣本值的局部差異信息,提出了基于加速遺傳算法的模糊層次分析法.綜合這2種評價方法,構(gòu)成了工程方案選優(yōu)的客觀組合評價新模型(ocem).結(jié)果表明:ocem挖掘評價指標(biāo)樣本信息比較充分,可反映各指標(biāo)對綜合評價結(jié)果的影響程度,計算結(jié)果更為客觀、穩(wěn)定、分辨率高,可在工程方案選優(yōu)中推廣應(yīng)用.

農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平反映了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的發(fā)展程度.由于機(jī)械化水平評價是一個邊界模糊、因素眾多、關(guān)系復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng),其在指標(biāo)選擇上的復(fù)雜性和權(quán)值計算上的主觀性,使農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平至今仍沒有一個被廣泛接受的評價模型.嘗試運用改進(jìn)的熵權(quán)來取代一般的主觀權(quán)值法,用改進(jìn)的topsis模型對中國2004—2014年的主要農(nóng)作物機(jī)械化水平進(jìn)行計算分析.計算結(jié)果表明:1)熵值賦權(quán)法在權(quán)重的計算上,主要利用數(shù)據(jù)本身的信息來確定某一指標(biāo)的重要性程度,計算結(jié)果客觀;2)topsis模型運用起來簡單可行,計算方便.構(gòu)建的模型在農(nóng)作物機(jī)械化水平評價中的應(yīng)用結(jié)果可信,為多目標(biāo)決策提供了一條新方法.

地基處理方案優(yōu)選是工程建設(shè)的重要問題.將地基處理方案優(yōu)選問題歸結(jié)為多屬性決策問題(madm),建立了基于熵權(quán)法的topsis評價模型.運用熵理論確定目標(biāo)屬性的權(quán)重,充分利用客觀信息,有效避免了賦權(quán)的隨意性.通過地基處理方案優(yōu)選的實際應(yīng)用,表明基于熵權(quán)的topsis法結(jié)論符合工程實際,且概念清晰,易于掌握.

為處理模糊定性評價指標(biāo)和定量評價指標(biāo)的一致化和無量綱化,較難確定的各指標(biāo)權(quán)重、差異不顯著的綜合評價指標(biāo)值以及受主觀因素影響較大的優(yōu)選結(jié)果等水利工程方案優(yōu)選過程中的重要問題,研制了基于模糊優(yōu)先關(guān)系矩陣a的水利工程方案優(yōu)選投影尋蹤新方法(fprm-pp)。提出了a的最優(yōu)模糊一致性判斷矩陣、一致性指標(biāo)函數(shù)和一致性指標(biāo)臨界值,研制了用加速遺傳算法檢驗、修正a的一致性,并同時計算a各方案優(yōu)度值的新算法。結(jié)果說明:fprm-pp方法直觀、實用,矩陣修正幅度較小,計算結(jié)果穩(wěn)定、精度高。

水利工程是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),其投資和效益具有一定的不確定性和風(fēng)險性,需要在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展趨勢預(yù)測的基礎(chǔ)上對工程規(guī)模進(jìn)行確定,從而進(jìn)一步預(yù)測工程的投資和效益。概率樹分析法是一種對風(fēng)險因素的概率分布進(jìn)行定量計算的分析方法,是水利工程設(shè)計方案比選有力的分析工具,使得項目投資、決策分析更加全面。

分析了鮮活農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商評價指標(biāo)體系的選擇原則,并給出具體的評價指標(biāo)以及量化方法,建立了基于熵權(quán)topsis的供應(yīng)商評價模型并進(jìn)行了實證分析。

為解決多指標(biāo)方案的優(yōu)選問題,進(jìn)一步豐富方案優(yōu)選方法類型,提出了優(yōu)勢比較法。從評價指標(biāo)體系中剔除無用指標(biāo),對其余指標(biāo)進(jìn)行歸一化和加權(quán)處理,形成方案集的決策矩陣；根據(jù)方案優(yōu)選的確定性和一致性要求,提出方案相對優(yōu)勢的概念,確立方案相對優(yōu)勢的計算方法,建立方案集的優(yōu)劣判定矩陣,對不同方案進(jìn)行優(yōu)劣排序。水利工程方案優(yōu)選案例表明:優(yōu)勢比較法計算簡便,能夠確定可信的最優(yōu)方案。因此,該方法可與其他評價方法相互佐證,為水利工程方案優(yōu)選提供更充分的決策依據(jù)。

隨著我國水利事業(yè)的不斷向前推進(jìn)；水利工程的建造也在日益增加.每項水利工程在建造之前需對設(shè)計方案的綜合效益進(jìn)行評估；以取得最優(yōu)選.此文運用優(yōu)勢比較法的原理；對在水利工程建造中需要評估的重點方面進(jìn)行優(yōu)勢比較；以期望能對水利工程的設(shè)計方案的最優(yōu)選有些微幫助.

針對水利工程方案綜合評價需要克服因模糊性和不確定性而引起的各目標(biāo)權(quán)重確定的精確性欠佳問題,以及多目標(biāo)之間的不可公度性和矛盾性問題,引入格序理論,并結(jié)合加權(quán)kaufmann距離的概念,以備選方案與正、負(fù)加權(quán)理想解的綜合距離為標(biāo)準(zhǔn)來對方案進(jìn)行優(yōu)選。結(jié)果表明,利用該方法對水利工程方案進(jìn)行優(yōu)選,評價結(jié)果客觀、合理、有效。

從投入產(chǎn)出方面進(jìn)行方案的優(yōu)選,指出數(shù)據(jù)包絡(luò)分析特別適用于具有多投入多產(chǎn)出特點的復(fù)雜系統(tǒng).提出了用dea中的c2r模型對水利工程方案進(jìn)行優(yōu)選,從求解結(jié)果來看,不僅能找出dea有效的方案,還能發(fā)現(xiàn)非dea有效方案中存在的問題,并提出解決方法.

為合理確定水利工程方案綜合評價各指標(biāo)的權(quán)重,提出了用基于加速遺傳算法的投影尋蹤方法確定各評價指標(biāo)的分類權(quán)重,用基于加速遺傳算法的改進(jìn)層次分析法確定各評價指標(biāo)的差異權(quán)重,綜合這2種客觀權(quán)重得到各評價指標(biāo)的組合權(quán)重,從而構(gòu)造了水利工程方案綜合評價的客觀賦權(quán)法(owm)。應(yīng)用結(jié)果表明:owm利用評價指標(biāo)樣本數(shù)據(jù)的變化信息比較充分,可識別各指標(biāo)對綜合評價的影響程度,它的計算結(jié)果較為客觀、穩(wěn)定、分辨率高。

目前,政府在建筑業(yè)中大力推行綠色施工,在施工過程中,如何從多個施工方案中選出\"綠色度\"相對較高的方案是當(dāng)前所要解決的一個重要問題。首先,參考相關(guān)規(guī)范、文獻(xiàn)建立綠色施工評價指標(biāo)體系；其次,運用三標(biāo)度ahp確定評價指標(biāo)權(quán)重,基于該權(quán)重構(gòu)建topsis評判模型；最后,以某大型基坑工程為例,結(jié)合工程實際情況制定p_1、p_2、p_3、p_4四個施工方案,運用三標(biāo)度ahp-topsis評判模型對四個施工方案進(jìn)行比較,分析優(yōu)劣,最后得出方案p_1最優(yōu),即\"綠色度\"最高的結(jié)論。采用模糊綜合評判法對四個施工方案進(jìn)行評價,其結(jié)果與前面結(jié)論基本吻合,驗證了該方法的可靠性。三標(biāo)度ahp-topsis評判模型操作簡單、準(zhǔn)確,能夠?qū)ξ覈G色施工的發(fā)展起到一定促進(jìn)作用。

針對水利工程開發(fā)方案優(yōu)選具有多目標(biāo)、多層次等特點,建立灰局勢決策模型并應(yīng)用變異系數(shù)法確定評價指標(biāo)權(quán)重。利用該模型對灌區(qū)改建擴(kuò)建規(guī)劃方案進(jìn)行優(yōu)選,結(jié)果表明這是一種有效的方法。

在分析目前科研項目立項決策評價現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,選擇研究意義、研究方案、創(chuàng)新性和可行性等4方面因素作為評價特征指標(biāo),引入信息熵來計算各評價指標(biāo)的權(quán)重,建立基于熵權(quán)的topsis科研項目立項綜合評價模型。以某職業(yè)學(xué)院科研項目立項評價為案例進(jìn)行實證研究,取得較好的效果,為科研項目評審提供一種科學(xué)可行的方法。

利用ａｈｐ方法及模糊綜合評判方法，將水利工程方案優(yōu)選中定性分析與定量分析有機(jī)地結(jié)合起來，同時考慮決策群體的作用，提出了水利工程方案客觀決策的定量方法，并通過實例驗證了該方法的應(yīng)用過程及有效性。

應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)的多層次綜合評判法對水利工程方案選擇問題進(jìn)行了研究,提出了選擇方案的評價體系,可根據(jù)綜合評價值選用較優(yōu)的工程方案。