一种改进的水环境安全评价分析方法

摘要

本发明属于评价性技术领域，具体涉及一种改进的水环境安全评价分析方法，基于影响因子间相互作用的联系，基于改进网络分析法与模糊数学相结合，主要是在构建系统网络分析的基础之上，对影响因子在不同准则下进行两两比较，得到包含了相互作用的权重向量，并结合以模糊评价方法得到的模糊向量进行计算分析，最终得到安全评价结果。本发明评价结果准确，提高预报警的精度，解决水质安全评价模型的建设问题，并增加了时间修正值，保证了权重向量能在不同时刻始终能准确反映影响因子之间的相对重要程度。

主权项

一种改进的水环境安全评价分析方法，其特征在于，以某市城市供水系统某区块作为研究对象，供水面积6189972平方米，供水管长DN15～DN1200为108公里，供水管材有PE、铸铁、镀锌、球墨铸铁、钢、PVC、UPVC，其中PE管长25581.15米、铸铁63642.05米、镀锌13033.64米、球墨铸铁5508.367米、钢235.195米、PVC698.027米、UPVC125.664米；在现场调查和资料收集的基础上初步确定影响某市城市供水系统水质安全性评价的指标体系；具体步骤如下：首先在构建判断矩阵的时候，利用间接优势法分别以子准则和主准则为准则建立判断矩阵并最终建立超矩阵和加权超矩阵；目标A为水质安全状况；B1为外部影响；B2为内部影响；B3为水质因素；C1为管道施工；C2为压力监测点；C3为巡线管理；C4为管网压力；C5为管网类型；C6为铺设年代；C7为管道材质；C8为二次污染；C9为水质监测点；C10为余氯；以目标A为准则，对目标A水质安全性等级下的子元素管网外部因素B1，管网自身因素B2和水质因素B3利用间接优势度采用012法进行两两比较，建立主指标间的判断矩阵；分别以Bi层中的各影响因子Ci为子准则，求的Bj因素集中各因素对Ci的相对重要性，并取得判断矩阵；B1因素集中各因子以B1为准则的判断矩阵B1因素集中各因子以B2为准则的判断矩阵；B1因素集中各因子以B3为准则的判断矩阵B2因素集中各因子以B1为准则的判断矩阵；B2因素集中各因子以B2为准则的判断矩阵B2因素集中各因子以B3为准则的判断矩阵；B3因素集中各因子以B1为准则的判断矩阵B3因素集中各因子以B2为准则的判断矩阵；B3因素集中各因子以B3为准则的判断矩阵；建立超矩阵和加权超矩阵；在求得各子准则下的判断矩阵以后，下一步就可以建立整个评价体系的超矩阵W；对超矩阵的元素进行加权运算得到列归一化的加权超矩阵；运算方法是将超矩阵中每一个子块乘以矩阵B中的元素，而矩阵B中的元素就是表示每个子块的相互重要程度；计算可以通过下式进行：其中代表加权超矩阵中的元素；b_ij代表着矩阵B中的元素；w_ij代表超矩阵W的元素；则超矩阵的计算为：计算加权超矩阵的权重，网络分析法采用求极限相对排序向量的方法，得到评价指标体系的权向量最终得到结果为指标体系因素总权重：任意时刻权重的修正(1)针对不同时刻不同影响因子状态水平，构造针对各影响因子的目标集因素的判断矩阵：(2)对矩阵进行归一化处理,A_iW_i＝λ_imaxW_i，(i＝1,2,3,…,n)，从而得到特征向量W_i＝[w_1i w_2i w_3i w_4i w_5i]即各目标在第i个影响因子下优劣比较的权值向量(3)将各个影响因子下的权值向量Wi进行整理，得到所有影响因子下的修正矩阵C'＝[W₁ W₂ W₃ ... W_i]，i＝1,2,3,…n(4)将修正矩阵嵌入初始时刻权重向量，就可以得到任意时刻t_i的权重隶属度矩阵构建；对第i个因素的单因素模糊评价V上的模糊子集R_i＝(r_i1,r_i2,…,r_im)，其中，r_ij表示第i个因素对第j个评语的隶属度，i＝1,2,…,n，单因素评价矩阵R为：收集该市年度水质数据资料；根据事先确定的评价标准，按照隶属度计算公式计算隶属度矩阵；从而，水环境评价结果向量由计算得到：