专利名称：基于改进距的水资源能效可拓生态评价方法
技术领域：
本发明提出一种基于改进可拓距确定水资源能效评价指标权系数及应用可拓生态评价方法综合评判水资源能效方法。
背景技术：
随着经济的迅猛发展和人类活动日趋频繁，对水资源的影响也日益加剧。水资源是重要的自然资源和经济资源，在保障社会经济可持续发展中具有不可替代的作用。当前我国水资源面临着水资源分布不均、数量匮乏、开发不合理、管理不善、水质污染严重和水环境破坏等主要问题，因此，如何合理开发、利用、保护和管理水资源是一个长期的重要任务。水能资源和效率是水资源客观的、真实的ー个现实写照，也是水资源评价分析的重要依据。可见，水资源能效的综合评价分析有助于宏观社会发展规划，也为人、社会和自然的和谐共存提供战略方针。 水资源能效综合评价是在水资源数量、质量和开发利用现状评价以及对环境影响评价的基础上，遵循生态良性循环、资源永续利用、经济可持续发展的原则，对水资源时空分布特征、利用状况及与社会经济发展的协调程度所作的综合评价。其评价结果可对供需之间可能出现的矛盾和合理开发水资源提供ー个科学的依据。我国水资源的评价工作起步较晚，至今已经展开了两次大規模的全国性水资源评价。评价的结果表明，我国的水资源具有水资源不丰富、分布不均匀、受季风影响大、年际变化大、降水不均等特点。由于水文參数和自然地理条件的空间差异性，即便是同一山区或平原堤岸模式，不同段的影响因素也不同，因此确定合理的能效评价指标和能效评价体系是至关重要的工作。水资源数据特点是评价指标数据量大、评价指标之间的关联性强等几个主要特征，系统地建立水资源评价指标体系，考虑到了不同指标之间的影响关系，仍然是一种对评价特征的静态处理方法，对不同评价特征间的耦合关系缺乏定量化的分析，难以反映所提数学模型与实际エ况间的偏离程度。可拓评价方法是可拓学在工程领域的实际应用方法之一，可拓学的理论基础是基元理论和可拓集合理论，应用基元理论建立起形式化对象模型，可拓集合中的关联函数计算将事物划分到某一集合及反映量变与质变过程，能使评价精细化、定量化，从而为实现综合、客观的评价提供了新的途径。针对评价对象权重分配的主观性影响，分析现有的几种权重计算方法，提出所以基于改进距的权重计算方法。因此，本发明提出基于改进距的可拓评价方法，对水资源的动态评价方法做了一种新的尝试。
发明内容
为了克服已有的水资源能效评价方法中由于评价对象的强关联性和层次性、阈值难以定量化表示、权重分配太主观，导致得不到有意义的评价结果的不足问题，本文提供了一种评价指标量化模型清晰、评价阈值合理、权重分配客观及评价结果具有一定參考意义的基于改进距的可拓综合评价方法，解决水资源能效的综合评价问题和为水资源可持续利用与发展决策提供參考依据。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种基于改进距的水资源能效可拓生态评价方法，该技术方法包含以下步骤(I)水资源能效数据采集以居民问卷、现场考察及水利部门档案等多种方式调研待评价地区水资源，分析该地区的地理环境、水资源能效利用率、生态模式及生活经济相关性，整合待评价地区水资源描述，确立候选模式作为评价对象。(2)水资源能效评价指标体系建立评价指标的选取必须注意评价的目的性、全面性、稳定性与可行性原则，评价指标的确定要以实际情况为基础，并结合《水资源评价导则SL/T238-1999》和各地方的水资源建设、使用和管理条例或方案作为參照标准。在水资源描述整合的基础上，确定水资源能效评价目标，并建立由多维物元模型表示的评价指标体系
权利要求
1.一种基于改进距的水资源能效可拓生态评价方法，该技术方法包含以下步骤 (1)水资源能效数据采集以居民问卷、现场考察及水利部门档案等多种方式调研待评价地区水资源，分析该地区的地理环境、水资源能效利用率、生态模式及生活经济相关性，整合待评价地区水资源描述，确立候选模式作为评价对象。
(2)水资源能效评价指标体系建立评价指标的选取必须注意评价的目的性、全面性、稳定性与可行性原则，评价指标的确定要以实际情况为基础，并结合《水资源评价导则SL/T238-1999》和各地方的水资源建设、使用和管理条例或方案作为参照标准。在水资源描述整合的基础上，确定水资源能效评价目标，并建立由多维物元模型表示的评价指标体系 Offl为评价体系，Ci为一级评价指标特征，Vi为关于Ci的量值。M = (M1, M2, , MJ为一级评价指标集，M. = Wr ^^，…，M,,.丨为二级评价指标集，MU表示第i个一级指标下的第j个二级指标，以此类推。
(3)评价目标的关联函数求解依据居民对该地区水资源的期望要求，确定期望区间[a，b]和期望目标值e，再结合实际情况给出对应的目标区间[c，d]，得到各个评价目标的理想区间Xtl、可行区间X和最优值Xtl，其计算公式可分为2种类型(增益型和减益型)，增益型计算公式f+(XQ，X，x。)为 减益型计算公式flXd, X，x0)为 依据得到的理想区间、可行区间和最优值，建立未知点X到理想区间Xtl的侧距P (X，X0, X0)，及未知点X到理想区间Xtl和可行区间X的位值关系D (X，X0, X)，即可构建评价指标Mi的关联函数(4)评价指标的初次评价为了简化计算与提高评价效率，因此对评价方案做初次评价。分析各评价指标关联函数计算值是否大于O，且大于O的个数是否超过评价方案中评价指标总数的一半原则对评价方案进行筛选，除去不满足要求的方案，为满足的评价方案做再次可拓评价准备。
(5)评价指标规范关联度计算对满足再次评价的方案中各评价指标做规范关联度计算。关联函数计算方法能去除量纲差异的影响，实现评价指标的无量纲化，但是得到的函数计算值可能存在着较大的差异，因此为了评价的有效性需对评价指标Mi作规范关联度计算。增益型关联度k+u计算为 减益型关联度计算为 其中,maxkij和minkij分别表示评价指标Mi中第j个二级指标的最大关联函数值和最小关联函数值，Num(ku)表示关联函数值的个数。
在规范化关联函数值过程中会把负值参数正数化，在单一评价指标下，不影响其评价效果，但在多评价指标时，在保留正负号，保证在整体评价过程中评价作用不变原则。
(6)评价指标关联衡量的权重确定水资源能效评价模型指标体系较为复杂，指标之间的耦合关系较多，单一权系数方法确定方法难以得到较为信服的均衡性指标，因此通过综合四种权重确定方法，得到一种能消除理想评价指标与现实环境下指标的较大偏差性的权系数计算方法。
(6. I)标准差法该方法以衡量指标为评价参数，计算衡量指标的标准差来确定属性的权重。某个属性的标准差越大，表明指标值的变异程度越大，提供的信息量越多，在综合评价中所起的作用越大，其权重也越大，因为变异程度大说明其对实例检索的贡献越大，反之亦然。
(6.2)层次分析法依据评价指标体系，计算分级评价指标的权系数，且每一级的评价指标权系数之和为I。两两对比的取值一般为正整数I、及其倒数。再求层次矩阵的最大特征值对应的特征向量，归一化后其分量即为该层次某个评价指标的权重，综合各层次的权重，即可得各指标的权重。
(6. 3)满意度法一般把评价指标分为很不满意、不满意、不甚满意、一般、基本满意、满意、很满意7个梯级，并建立相应的百分值作为权重。也可以根据实际的情况分为5个阶梯或者3个阶梯。针对水资源能效的评价指标问题上，需建立7个阶梯的满意度法，并赋予其权系数。
(6. 4)基于改进可拓距的权重计算以可拓距为基础，通过对可拓距的公式改进，计算评价参数到目标区间的值并归一化，以此作为权重。设X为评价指标参数，区间A=[al，a2]为评价指标可拓域，区间B=[bl，b2]为评价指标可行域，且AeB，可拓距P计算公式为
全文摘要
一种基于改进距的水资源能效可拓生态评价方法，包括以下步骤以多种调研方式获取待评价对象的水资源能效数据，构建多维物元表示的综合评价指标体系，通过期望值的设定，得到理想域、可行域和最优值，实现各个评价指标的关联函数计算，以此进行初次评价，对满足要求的评价对象的各个指标作规范化处理，比较4种不同权系数赋值方法，给出基于改进距权系数法优越性，分析可拓评价结果和差异性。本发明提供了一种权系数赋值均衡，评价方式简洁明了，评价结果客观公正的评价方法。
文档编号G06Q50/06GK102810183SQ201210167960
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者赵燕伟, 洪欢欢, 陆亿红, 王万良, 王欢, 毛亚明, 张仁贡 申请人:浙江工业大学