可拓层次分析法

可拓层次分析法（精选5篇）

可拓层次分析法 篇1

0 引言

建设工程招投标是以招投标的方式选择工程建设的实施单位,因此如何确定令人最满意的中标人是个关键问题。确定中标人的方法有很多,最常用的是层次分析法(AHP)。它的基本思想是按照评价指标体系之间的关系构建递阶层,然后构造判断矩阵,计算各指标的权重,利用一致性检验和组合权重进行综合评估分析。但是传统的层次分析法中,存在两个不足之处:

(1)构造判断矩阵是层次分析法中关键的步骤。通过确定指标因素的权重主要是通过两两比较评价指标构造的判断矩阵。这种方法虽然简明直观,但在对判断矩阵赋值时,没有考虑人判断的模糊性,从而使判断矩阵没有弹性。

(2)另一个棘手问题就是构造判断矩阵时,要进行一致性检验。当判断矩阵不具有一致性时,要重新构造判断矩阵并计算相应权重矢量,直至一致性检验满足为止。在实际中,一般都凭大致估计来调整判断矩阵,带有一定盲目性,并且需要经过多次调整才能通过一致性检验。

为了解决以上问题,本文采用可拓层次分析法。可拓层次分析法是将可拓数学和物元理论与层次分析应用相结合,形象描述了人判断的模糊性,通过评比确定各投标单位的综合竞争力排序,从中筛选出综合竞争力最强的投标单位作为中标单位,确保工程的优质、高效。

1 可拓层次分析法

1.1 构造可拓判断矩阵

在建立了层次结构之后,针对第k-1层的某一个(例如第h个)因素或准则,将第k层与之有关的全部kn个因素,通过两两比较,利用可拓区间数定量表示它们的相对优劣程度(或重要程度),从而构造一个可拓区间数判断矩阵A。

A=(aij)n×n中的元素aij=是一个可拓区间,可拓判断矩阵A=(aij)n×n为正互反矩阵,即:

1.2 计算综合可拓判断矩阵和权重向量

设atij=(aij-t,aij+t)(i,j=1,2,…,nk,t=1,2,…,T)为第t个专家给出的可拓区间数,根据公式(1)

求得第k层的综合可拓区间数,由此得到第k层全体因素对第k-1层次的第h个因素的综合可拓判断矩阵。

对上述第k层综合可拓区间数判断矩阵A=,求其满足一致性条件的权重向量的步骤为:

(1)求A-,A+的最大特征值所对应的具有正分量的归一化特征向量x-,x+。

(2)由A-=(aij)nk×nk,A+=(a+ij)nk×nk计算可知:

(3)求出权重向量

1.3 层次单排序

利用公式计算V(SikSjk),如果对于,则:

其中,Pkjh表示第k层上第i个因素对第k-1层次上的第h个因素的单排序,经归一化后得到Phk=(Pk1h,Pk2h,…,Pknkh)T,表示第k层上各因素对第k-1层次上的第h个因素的单排序权重向量。

1.4 层次总排序

在求出所有的Phk=(Pk1h,Pk2h,…,Pknkh)T后,当h=1,2,…nk-1时,我们得到nk×nk-1阶矩阵:Pk=(P1k,P2k,…,Pknk-1)T。

如果k-1层对总目标的排序权重向量为Wk-1=(W1k-1,W2k-1,…Wk-1nk-1)T,那么第k层上全体元素对总目标的合成排序由下式给出:

并且一般地有:

这里W2实际上就是单排序向量。

2 利用可拓层次分析法进行评标定标例证

某建设项目进行施工招标,现有3家施工企业进行了有效投标。根据招标的内容对投标文件评价的主要因素可归纳为5个。如图一所示,P表示评标定标的目标,选择最佳投标人,即结构的顶层;F1到F5表示评价因素,即结构的中间层;A1到A3表示投标的施工企业,即结构的底层。

具体解决问题的步骤如下:

步骤一:由参加测评的专家(假设甲乙)对准则层各项指标两两比较进行打分得到可拓区间数判断矩阵A(见表一、表二),利用公式(1)、(2),计算对于总目标而言各评价间相比较的可拓综合权重向量。

步骤二:计算综合可拓判断矩阵和权重向量

由(1)式得到:

由(2)式得到:

从而得到 S1=<0.377,0.445>,S2=<0.230,0.283>,S3=<0.142,0.164>,S4=<0.099,0.116>,S5=<0.067,0.072>。

步骤三:层次总排序

V(S1S5)=10.294,V(S2S5)=7.467,V(S3S5)=6.987,V(S4S5)=4.377,V(S5S5)=1,根据公式(3)得到:P1=10294,P2=7.467,P3=6.987,P4=4.377,P5=1,经过归一化后得到五个评价指标相对总目标的单排序:P=(0.342,0.248,0.232,0.145,0.033)。

将三个投标企业通过两两对比打分,得到各企业相对于各个测评指标的可拓区间数判断矩阵(见表一至表八)。

步骤四:层次总排序

重复步骤(2)、(3),并按照公式(4)和公式(5),得到总排序表(见表八)。

从表八可以看出,甲、乙、丙3个投标企业相对于5个评价因素的综合优先数各为:0.227,0.514,0.260,即投标企业乙为最佳。

3 结束语

本文将可拓学和层次分析法有机结合的可拓层次分析法(EAHP)应用到了评标定标中,有效地解决了评价指标体系中定性问题在定量过程中的主观判断的模糊问题,并且将一致性检验的方法融入到了EAHP中,具有很强的现实意义和可操作性,提高评标定标的科学性和准确性,同时可拓层次分析法将定性和定量因素采用一种统一的方式进行处理,为计算机在评标定标中的应用提供了有利的条件。

参考文献

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[5]廖明菊,张宪明.层次分析法在工程招标中的应用[J].中国西部科技,2007,(09).

可拓层次分析法 篇2

优点：

1.系统性的分析方法

层次分析法把研究对象作为一个系统，按照分解、比较判断、综合的思维方式进行决策，成为继机理分析、统计分析之后发展起来的系统分析的重要工具。系统的思想在于不割断各个因素对结果的影响，而层次分析法中每一层的权重设置最后都会直接或间接影响到结果，而且在每个层次中的每个因素对结果的影响程度都是量化的，非常清晰、明确。这种方法尤其可用于对无结构特性的系统评价以及多目标、多准则、多时期等的系统评价。

2.简洁实用的决策方法

这种方法既不单纯追求高深数学，又不片面地注重行为、逻辑、推理，而是把定性方法与定量方法有机地结合起来，使复杂的系统分解，能将人们的思维过程数学化、系统化，便于人们接受，且能把多目标、多准则又难以全部量化处理的决策问题化为多层次单目标问题，通过两两比较确定同一层次元素相对上一层次元素的数量关系后，最后进行简单的数学运算。即使是具有中等文化程度的人也可了解层次分析的基本原理和掌握它的基本步骤，计算也经常简便，并且所得结果简单明确，容易为决策者了解和掌握。

3.所需定量数据信息较少

层次分析法主要是从评价者对评价问题的本质、要素的理解出发，比一般的定量方法更讲求定性的分析和判断。由于层次分析法是一种模拟人们决策过程的思维方式的一种方法，层次分析法把判断各要素的相对重要性的步骤留给了大脑，只保留人脑对要素的印象，化为简单的权重进行计算。这种思想能处理许多用传统的最优化技术无法着手的实际问题。

缺点：

1.不能为决策提供新方案

层次分析法的作用是从备选方案中选择较优者。这个作用正好说明了层次分析法只能从原有方案中进行选取，而不能为决策者提供解决问题的新方案。这样，我们在应用层次分析法的时候，可能就会有这样一个情况，就是我们自身的创造能力不够，造成了我们尽管在我们想出来的众多方案里选了一个最好的出来，但其效果仍然不够人家企业所做出来的效果好。而对于大部分决策者来说，如果一种分析工具能替我分析出在我已知的方案里的最优者，然后指出已知方案的不足，又或者甚至再提出改进方案的话，这种分析工具才是比较完美的。但显然，层次分析法还没能做到这点。

2.定量数据较少，定性成分多，不易令人信服

在如今对科学的方法的评价中，一般都认为一门科学需要比较严格的数学论证和完善的定量方法。但现实世界的问题和人脑考虑问题的过程很多时候并不是能简单地用数字来说明一切的。层次分析法是一种带有模拟人脑的决策方式的方法，因此必然带有较多的定性色彩。这样，当一个人应用层次分析法来做决策时，其他人就会说：为什么会是这样？能不能用数学方法来解释？如果不可以的话，你凭什么认为你的这个结果是对的？你说你在这个问题上认识比较深，但我也认为我的认识也比较深，可我和你的意见是不一致的，以我的观点做出

来的结果也和你的不一致，这个时候该如何解决？

比如说，对于一件衣服，我认为评价的指标是舒适度、耐用度，这样的指标对于女士们来说，估计是比较难接受的，因为女士们对衣服的评价一般是美观度是最主要的，对耐用度的要求比较低，甚至可以忽略不计，因为一件便宜又好看的衣服，我就穿一次也值了，根本不考虑它是否耐穿我就买了。这样，对于一个我原本分析的‘购买衣服时的选择方法’的题目，充其量也就只是‘男士购买衣服的选择方法’了。也就是说，定性成分较多的时候，可能这个研究最后能解决的问题就比较少了。

对于上述这样一个问题，其实也是有办法解决的。如果说我的评价指标太少了，把美观度加进去，就能解决比较多问题了。指标还不够？我再加嘛！还不够？再加！还不够？！不会吧？你分析一个问题的时候考虑那么多指标，不觉得辛苦吗？大家都知道，对于一个问题，指标太多了，大家反而会更难确定方案了。这就引出了层次分析法的第二个不足之处。

3.指标过多时数据统计量大，且权重难以确定

当我们希望能解决较普遍的问题时，指标的选取数量很可能也就随之增加。这就像系统结构理论里，我们要分析一般系统的结构，要搞清楚关系环，就要分析到基层次，而要分析到基层次上的相互关系时，我们要确定的关系就非常多了。指标的增加就意味着我们要构造层次更深、数量更多、规模更庞大的判断矩阵。那么我们就需要对许多的指标进行两两比较的工作。由于一般情况下我们对层次分析法的两两比较是用1至9来说明其相对重要性，如果有越来越多的指标，我们对每两个指标之间的重要程度的判断可能就出现困难了，甚至会对层次单排序和总排序的一致性产生影响，使一致性检验不能通过，也就是说，由于客观事物的复杂性或对事物认识的片面性，通过所构造的判断矩阵求出的特征向量（权值）不一定是合理的。不能通过，就需要调整，在指标数量多的时候这是个很痛苦的过程，因为根据人的思维定势，你觉得这个指标应该是比那个重要，那么就比较难调整过来，同时，也不容易发现指标的相对重要性的取值里到底是哪个有问题，哪个没问题。这就可能花了很多时间，仍然是不能通过一致性检验，而更糟糕的是根本不知道哪里出现了问题。也就是说，层次分析法里面没有办法指出我们的判断矩阵里哪个元素出了问题。

4.特征值和特征向量的精确求法比较复杂

可拓层次分析法 篇3

我国的铁矿资源目前呈现的是“贫矿多,富矿少,依赖进口”等问题,大型矿业少,地方小型矿业发展迅速的情况,并且矿业本就是一个高危险的行业,加上技术落后,管理有欠缺,小矿不正规的问题,有些矿主一味地追求最大利益而盲目的开此啊、不节制的利用铁矿资源,因此,在铁矿开采的过程中发生的事故也愈来愈多[1,2]。

可拓层次分析法(EAHP)是基于可拓集合理论和方法,研究在相对重要的程序中不确定是AHP如何构造判断矩阵的方法。其不同于AHP的地方在于:它在构造矩阵是将人的判断的模糊性考虑进去,并采用扩展到正负无穷的关联函数值使评价精细化、定量化,有效地解决了评价指标体系中定性问题的定量化过程中主观判断的模糊问题和不贴近实际问题[3,4]。

本文运用可拓学理论进行铁矿危险性评价,并采用层次分析法计算物元模型中各评价指标的权系数。将定性和定量相结合的方法应用于铁矿危险性评价,试图从另一个角度探求铁矿危险性评价的方法。

1 可拓层次分析法简介

层次分析法定权的可拓评价法是以可拓集合理论为基础,并且利用层次分析法来确定各评价因素权重的评价方法。这种评价方法既可以从数量上反映出被评价对象自身存在状态的隶属程度,又可以描述出零界(两个性质状态之间的分界)。通过引入可拓集合中的正域、负域、零界等概念,使得更加有利于增加描述对象的动态性分析[5]。

1.1 确定待评价物元

对于待评事物P,将其中的n种指标因子所得到的具体数据或分析结果用物元的形式表示,则得到了待评物元R:

式中,Ni为第i种待评价物元;Ci为影响安全的评价因素;Vi表示从关于Ci的量值,即待评物元的具体数据和特征[6]。

1.2 确定经典域

式中,Nj(j=1,2,3,4,…,n)表示危险事故分级的等级;Ci(i=1,2,…,n)表示影响危险事故分级等级Nj的因素;Vij=(aij,bij)为Nj关于因素Ci所确定的量值范围,即经典域(aoj,boj)[7]。

1.3 确定节域

式中,p为危险事故分级级别;Vip表示P关于因素Ci的所有取值范围即P的节域(apj,bpj)。

1.4 无量纲化

为了便于计算,需要把量纲不同的各个因素指标按照公式进行无量纲化处理,从而得到了无量纲化后的经典域、节域和待评物元矩阵。

1.5 层次分析法确定权重

本文使用层次分析法确定权重,层次分析法使用简单,易于操作,适用性强,可以根据实际问题,合理地确定各指标权重系数之间的排序,不至于出现指标系数与指标实际重要程序相悖的情况[8,9]。

1.6 计算评价因素关于各评价等级的关联度

根据以下公式计算每个评价因素vi关于各评价等级j的关联度[10,11]。

1.7 确定待评物元的评价等级

危险性等级i的关联度按下式计算:[11]

其中,λi指的是个特征指标的权重值。如果满足下式:

则确定待评物元P属于等级t,并且Kj(P)的数值大小及相互关系则可以定量反应待评物元属于等级t的程度。

相应的级别变量特征值可按下式计算求得:

其中:

式中,j∧为待评物元P的级别特征值,从j∧数值的大小可以判断出待评价物偏向相邻级别的程度[2]。

2 可拓层次分析法在铁矿危险性评价中的应用

本文以昆钢的大红山铁矿为例进行危险性评价。大红山铁矿位于玉溪市新平县戛洒镇境内哀牢山脉东侧的元江上游支流戛洒江畔。矿区海拔高程仅600-1500m,夏秋炎热多雨、冬春温和干燥,气温在1-45℃之间呈季节性变化,属于典型的元江河谷型亚热带气候。从地表945m标高到地下25m高程之间,赋存着I#-V#五个矿带,10个大中型铁、铜矿体,矿石总储量约4.5亿吨,丰厚的资源可使其成为昆钢将来长期重要的矿石供给基地。

2.1 评价指标的建立

在对金属矿山安全状况调查、分析的基础上,通过归纳金属矿山事故发生的危险因素和影响金属矿山生产的不安全因素,结合限产工程技术人眼的意见,在前人研究的基础上,建立科学合理、真实客观的金属矿山安全指标体系[12]。根据指标选择的原则综合考虑,选择了以下因素作为大红山铁矿危险性评价指标。

(1)人员的文化程度(C1):该值反映了对安全文化接受容纳的程度。

(2)人员技能水平(C2):该值大小反映了工作人员对工作操作的熟悉和熟练度。

(3)开采工艺(C3):该值反映了大红山铁矿子在开采上的先进程度,影响工程开采进程。

(4)安全装备(C4):该值反映了作业人员的配备安全装备是否齐备,直接关系工作人员的安全。

(5)信息化技术(C5):该值反映了整个铁矿开采工程的信息通讯高科技程度有着直接的体现。

(6)主要岩石质量等级(C6):该值铁矿矿井的牢固程度,反映了铁矿安全不会出现的由于岩石本身而导致的事故。

(7)顶底板结构(C7):该值与上个指标对矿体的影响基本相同,但是这个确实属于人为的因素,因为顶底板式由工作人员进行设计搭建完成的。因此有着一些不可忽略的人为因素。

(8)矿井空气质量(C8):该值反映了矿井中空气质量的优良程度,着直接关系着井下工作人员的健康及生命安全[9]。

(9)安全监测监控系统(C9):该值反映了铁矿对安全监督的重视程度,也反映了该矿对于安全文化的认识程度。

(10)安全教育和安全技术培训(C10):该值反映了该矿管理层对安全教育和培训方面的工作情况。

以上10个因素归纳起来其实是四个大的方面,例如,1、2因素是有关人的方面;3、4、5是有关技术装备方面的;6、7、8是和地质环境方面有关的;而最后的两个是与安全管理水平有关的。

2.2 建立金属矿山危险等级体系

由于我国现阶段针对金属矿山的危险性并没有一个完整的评价等级体系,因此我们要邀请数位专家综合评估,最后确定一个适于金属矿山的危险等级评价标准。而这些专家包括了不同的研究领域,不同的学历,不同的工作年限和经验,不同的专业职称等等,争取这些专家可以包含各个方面,使我们的危险等级评价标准更有说服力。下面是经专家研究确定的危险等级评价标准,见表1。

将大红山铁矿的危险性评价等级分为了五个级别即很差、较差、一般、较好、很好分别记为N01、N02、N03、N04、N05。

2.3 确定评价指标值

聘请5位专家对10个指标进行评价,由于专家的学历、工作经验、职称、专业、职务情况不同,所以专家权重也不同。本文取专家各项评价指标权重分别为0.20,0.30,0.15,0.20,0.15,通过计算确定各专家的权重。经过综合计算得出铁矿各评价指标的评价值,结果见表2。

2.4 确定经典域、节域和待评价物元

由前述研究方法及大红山铁矿的具体数据可知待评物元R和金属矿山危险性评价经典域R0i。将

金属矿山危险性评价为五个等级分别记为N01、N02、N03、N04、N05,根据上述两个表格可以构造出金属矿山危险性评价各等级的经典物元为:

金属矿山危险性评价的节域物元:

式中,v1,...,v10待评价的大红山铁矿的评价因子值。

2.5 确定评价指标权重

应用层次分析法确定评价指标的权重,经过计算得到各指标权重W=(0.0043,0.0075,0.2321,0.1204,0.0378,0.0106,0.0162,0.0805,0.1926,0.2980)。

待评价的大红山铁矿危险性评价的物元为:

2.6 计算待评物元的关联度

根据式(4)和(5)计算大红山铁矿危险性评价等级的关联度。再根据式(6)和评价指标权重值,计算大红山铁矿危险性评价等级的综合关联度,计算结果见表4。

根据式(6)和(7)可得大红山铁矿的危险性等级为危险性较小,安全性较好。通过分析可知,大红山铁矿整体的安全状况还是较好的,虽然在某些方面可能仍然不尽如意,存在问题较明显,但在整体来说还是较好的。

3 结论

(1)本文将可拓层次分析法应用到铁矿危险性评价中,有效地解决了评价指标体系中定性问题在定量化过程中主观判断的模糊问题和不贴近实际问题,为铁矿的危险性评价提供了一条新的思路和手段。

(2)在采用层次分析法确定各评价因子的权重的过程中,通过数学手段对打分结果进行处理后得出的权重更具科学性和客观性。

可拓层次分析法 篇4

贮木场具有木材生产、贮存和销售三大特性, 在木材的产销之间起调节和缓冲作用。因东北林区的木材生产季节性强, 贮木场内长时间存放大量原木、原条和木材加工产品以及易燃的木材加工剩余物[1]。一旦贮木场发生火灾, 大量木材将被烧毁, 经济损失非常惨重[2]。因此有必要进行消防安全评估, 以便采取有效措施降低火灾事故发生率, 进而减少贮木场损失, 使森工贮木场消防安全具有最优的投资效益[3]。目前对林区贮木场火灾危险等级评定的研究较少, 多采用层次分析法[4], 在计算过程中主观性较强。可拓层次分析法考虑了人判断的模糊性, 以可拓区间数判断矩阵代替层次分析法中的判断矩阵[5], 避免主观性太强而造成误差。同时可拓层次分析法计算简便[6], 便于对新增安全影响因素进行有效的快速扩展, 有利于构建贮木场火险等级的动态评估演化模型。本文利用可拓层次分析法对东北林区贮木场消防安全指标体系进行赋权计算, 研究可拓层次分析法在东北林区贮木场火险等级评价中的可行性, 为贮木场安全生产和科学管理提供科学的建议, 减少火灾的发生。评价流程见图1。

1 可拓层次分析法的基本思想

1.1 构造可拓判断区间矩阵

A= (aij) n×n, 第t个可拓区间数, 第K层的第i个指标相对于第j个指标的可拓区间数为

得到第k层的全体因素对第k-1层的第h个影响因素的综合可拓判断区间矩阵A= (A-, A+) 。

1.2 权重向量的求取

(1) 求A-, A+的最大特征值所对应的具有正分量的特征向量x-, x+

(3) 求出权重向量Sk

1.3 层次单排序

经归一化处理, 得到第k层各因素对第k-1层上的第h个影响因素的单排序权重[7]。

1.4 层次总排序

若k-1层对总目标的排序权重向量为Wk-1, 则第k层上的全体元素对总目标的总排序

2 可拓层次分析法对东北林区贮木场火险安全等级的评价

2.1 建立评价东北林区贮木场火险安全等级的指标层次结构

合理的贮木场火险评级指标体系是火险等级评价模型合理与否的关键因素, 对评价结果的准确性有着直接影响。在所建立的贮木场火险评级指标体系中应包含东北林区贮木场的基本火灾系统的基本情况和主要特点[8,9]。本文根据东北林区贮木场的特点, 将东北林区贮木场火险等级评价指表分为一个总指标, 5个一级指标 (基准层) , 16个二级指标 (影响指标层) , 其层次结构如表1所示。

2.2 构造可拓区间数判断矩阵

按照表1指标体系设计针对贮木场工作人员和防火专家的调查问卷, 根据东北林区贮木场分布情况和生产工艺情况, 对东北林区 (包括黑龙江森工林区、黑龙江大兴安岭森工林区、吉林省森工林区、内蒙古森工林区) 49个贮木场进行调查。根据式 (1) , 计算综合可拓区间数判断矩阵, 如表2-表7所示。

2.3 单层次权重系数及对影响指标对最终目标的权重系数的计算

求解可拓区间判断矩阵的最大特征向量, 由式 (2) 确定k、m的值;根据式 (3) 得到单层次的权重向量;通过式 (4) 确定同层次各元素的相对重要程度, 经过归一化处理得到单层次的权重系数;最后运用式 (5) 得到各个影响指标对最终目标的权重系数。计算结果如表8所示。

在东北林区贮木场火灾的影响因素基准层中, 贮木场可燃木质物的规模 (0.292) 、贮木场气象因素 (0.264) 、机械生产设备的安全性 (0.194) 、人为影响因素 (0.146) 、消防设施的安全性 (0.124) 。

在东北林区贮木场的火灾影响因素评价指标中, 单位楞堆贮存量 (0.183) 、风速 (0.136) 占比重最大, 其次是机械设备的数量 (0.084) 、设备使用时间 (0.081) 、生产人员配置 (0.078) 、消防设施的布置 (0.064) 原木楞堆数量 (0.062) 等因素, 降雨量、加工可燃剩余物分布情况、加工剩余物的清理情况、空气温度、空气湿度、消防设施的完好性、机械设备的种类、消防通道的数量及宽度、消防检查力度等因素虽然所占比重较小, 但所起作用也是不可忽略的。因此东北林区各贮木场首先做好安全生产, 在干燥、大风天气应适当停产以减少火灾发生的概率, 尤其是生产旺季, 不盲目为增加产量而增加生产人数或者长时间的连续使用设备。其次是做好消防设施的合理布置和完好性检查工作, 增加防火检查力度, 尽可能的防止贮木场火灾的发生。

2.4 贮木场火险安全评价的定量计算

运用分级标准量化的方法对东北林区贮木场火险等级评价的指标进行定量化, 将每个评定指标的按火灾危险程度分为5个等级, 具体如表9、表10所示。

2.5 可拓层次分析法评价的实例分析

已知东北林区某贮木场目前每年可生产木材29.0万m3, 共有愣头563个, 作业人数551人, 共分为五个作业队, 各队所占楞区面积分别为60000m2、56000m2、32000m2、64000m2、73000m2, 楞堆间安全通道宽度为6m, 密度安排合理。场内归楞及装卸车装置有木质架杆归装机25个、绞盘机5台、龙门吊10台。

在消防设施配置方面, 有深水井2口, 普通水井5口, 贮水罐8个, 干粉灭火器169个, 布设情况一般, 设施完好性良好, 消防巡查人员的巡查间隔为4小时。

调查中得知该贮木场某一天的其他基本情况为:7天前降雨, 降雨量为6mm, 空气湿度45%, 温度28℃, 风速8.6 m/s, 机械设备需要连续工作4小时, 木质剩余物存放区每平方米散放0.13m3, 木材加工区域木质剩余物平均厚度为10mm。

参照式 (6) , 根据表8和表11计算该贮木场的火险等级得分D。

由表10可知该贮木场的火灾危险等级为中等火险。

为验证可拓层次分析法在东北林区贮木场的火险等级评价中的可行性, 参考基于层次分析法的东北林区贮木场火灾危险等级的评定[10], 计算该贮木场火险指数YFE。

YFE=7.9A+2.6B+1.0C+2.4D+1.9E+1.3F+3.5G+4.0H-9.2I=7.9×6+2.6×9+1.0×18+2.4×35+1.9×16+1.3×7+3.5×4+4.0×7-9.2×10=165.3

式中指数依次为:单位储存量、消防设施、空气温度、降雨量、风速等级、空气湿度等级、单位木材生产人数、生产设备使用时长、防火检查力度。

根据其判别准则可得到该贮木场的火险等级属于中度火险。

通过比较, 两者对东北林区贮木场的火险等级评价结果相同, 说明可拓层次分析法在东北林区贮木场的火险等级评价应用中是可行的。同时也可以发现可拓层次分析法的评价指标体系更为严密, 权重系数分配也相对更加合理。

3 结论

本文运用可拓层次分析法建立东北林区贮木场火险安全等级评价指标体系, 结合可拓学的理论计算了各评价指标的权重系数, 将可拓层次分析法应用于贮木场火险危险性评价, 从另一个角度探求贮木场火险危险性评价。得出以下结论:

(1) 通过理论分析和实例验证说明运用可拓层次分析法对东北林区贮木场火险安全等级进行评价是可行的。东北林区的各个贮木场可以根据自身特点进行火险等级的评定。

(2) 结合东北林区贮木场的特点, 在可拓层次分析法火险等级评价模型中将评价指标进一步细化, 并充分运用可拓层次分析法的可拓性, 避免了层次分析法中贮木场火险等级评价模型的主观性, 使得评级结果更为客观。

(3) 可拓层次分析法的火险等级评价模型可以广泛应用于东北林区贮木场火险安全等级的评价。对于贮木场的安全生产及管理和安全等级预测具有一定的指导作用, 有利于构建贮木场火险等级的动态评估演化模型, 为企业提高经济效益、实现科学管理提供一定的理论依据。

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可拓城市生态规划分析 篇5

一、城市生态规划的涵义与目标

现代城市是一个多层次、多介质、多元化的复合人工生态系统，各系统、各层次与各生态要素间存在着错综复杂的关系。以生态敏感性体现的生态限制和社会经济因子显示的生态潜力整合于公式II中，是本生态适宜性评价的基本思路。根据主导性原则，当我们只是评价城市建设用地适宜性这一种土地利用方式时，从一分为二的辩证法观点出发，每个因子都具有潜力和限制性两重作用，但是从主导性出发，城市建成区规模、道路交通优势、增长极核等3个社会经济因子对于城市建设用地扩展的潜力远远大于限制性，因此作为生态潜力因子。反之，高程、坡度、植被、水域、海岸线等5个自然生态因子对于城市建设用地扩展的限制性远远大于潜力，因此作为生态限制因子。这种从量到质的差别，是被国内广泛采用的“单纯权重叠加法”所忽视的，也是本研究提出“潜力——限制性评价法”的初衷。

二、可拓城市生态规划的问题类别与问题模型构建

（一）可拓城市生态规划的问题类别

可拓城市生态规划问题分为三大类，首先，固有问题，如城市自身所处于的生态位、区位、地质地貌、气候气象等;其次，近期规划问题，如城市环境污染的相关治理问题等;最后，远期规划问题，如增加广场、公园、各类绿地的开放空间等。

（二）可拓城市生态规划的问题模型构建

可拓城市生态规划问题模型的构建，可将上述三大类规划问题划分为两类问题，即对立问题与不相容问题。对立问题指的是基于同一条件，存在两个或两个以上目标难以同时实现，具有特殊性，是生态规划过程中的难点问题;不相容问题指的是客观条件同主观目标间存在矛盾，具有一般性，是生态规划过程当中的重点问题。其中，对立问题有多个规划目标和规划条件共同构成，为便于研究，可将其目标划分为两两进行考虑，其模型表达为：P=(G1∧G2)↑L，而不相容问题的模型表达为：P=G↑L (P为生态规划问题，G为规划目标，L为现状条件)。

三、可拓城市生态规划问题的界定、分析、变换及解决分析

（一）可拓城市生态规划问题的界定分析

a.对立问题的界定

在总体的生态规划中，存在着较多的此类问题，且目标较为复杂繁琐，应尽可能地转化为两目标间对立的问题后，再实施求解。其问题模型如图1所示，以求解下位对立目标元素为前提，来实现对立目标的整体共存。

b.不相容问题的界定

在小尺度生态规划中此类问题较多，其目标在于对生态规划中条件与目标间矛盾问题的界定，单一明确是该类问题目标的特点，是一种较为理想的简化状态。其问题模型如图2所示，以解决下位条件与目标，来支持上位条件与目标的实现。

（二）可拓城市生态规划问题的分析

a.问题潜显分析

考虑资源自身的动态性，可将其分为显性资源与潜性资源两种形式。生态规划中的潜在问题与显化问题具有可转化性，一定条件下可实现彼此的相互转化，且显化问题具有突出性，其问题的解决需要近期来完成，且不良的处理形式会对城市生态建设产生影响。潜化问题具有隐藏性，其问题的解决是长期努力的结果，且不良的处理形式就会使其逐渐向显化问题进行转化。城市生态规划中的两类问题当中，显化问题的存在是十分明显的，是可以改造和直接利用的条件与资源。

b.问题分散分析

对于生态规划问题，可着手于一个基元的条件或目标，来使其向多个基元进行拓展，即将基元的发散性概括为一值多物、一征多物、一物多征，从而为此类矛盾问题的解决提供形式多样的可行途径。在生态规划问题的解决过程当中，应用发散分析，来优化问题解决途径，来使条件或目标得到深入拓展，是当前矛盾问题得以化解的有效思路。问题分散模型的基本思路包括以下两个方面，第一，问题模型的建立：P=G↑L，其中P为规划问题，G为土壤、治理重点、环境，L为重度、污染程度、土壤。第二，进行目标的发散。

（三）可拓城市生态规划问题的变换分析

对于生态规划问题的分析在于寻求矛盾问题解决的多种思路，要想实现矛盾问题的解决，进行问题的可拓变换是必要的途径，是城市生态规划问题得以解决的重要工具。

a.问题的分解变换分析

这一问题变换的方式是依据基元本身的可聚分性和可组分性，来实现基元的聚分变换和组分变换。就拿城市绿地规划问题来看，可在细化绿地的基础上，进行分项的规划。首先，进行变换物元M的选择，M分为绿地项(1、2、3…n)功能。其次，保护环境的为防护绿地，净化空气的为交通绿地，改善景观的为公共绿地，进行此类绿地问题的划分，从而形成功能完善的系统绿地网络。

b.问题的置换变换分析

这一问题变换的方式是用某量、某特征、某事物来代替另一量值、另一特征和另一事物。立足于城市生态规划实际，来完成基本元对某一基元的替换，这亦是这一问题变换方式的基本原则。如在进行城市居住区生态规划时，应用立体绿化的形式，来促进居民区生态水平的提升，就可应用这一变换形式来对其规划思维进行表达。首先，明确植被组成项M=(植被、绿地、位置)，通过发散分析得出M1=(植被1、位置、墙面)，M2=(植被2、位置、屋面)。其次，通过置换变换得出，具备防水功能的为屋面，具备承重功能的为墙面。通过对城市居民区的绿化处理，可改善其灰色调，增加绿化的面积。实施立体绿化，可降低墙面的夏季温度。由此可以看出，置换变换方式的应用，在有限用地的前提下，利于城市居民区生态环境质量的有效提升。

（四）可拓城市生态规划问题的求解分析

可拓城市生态规划问题的求解方法包括两大类：策略生成求解与转换桥求解，其中，前者是对重点问题的求解，后者是对难点问题的求解。

a.策略生成求解分析

这类问题求解方法是通过对人类思维模式的模仿，运用定量化、形式化的方法来实现对单目标不相容问题解决。以不相容问题可拓模型的建立为基础，来进行问题的分析与运算，并通过变换矛盾问题，来对规划方案作出最终的评价和筛选。在城市生态规划中，不相容问题大量存在，为构建城市良好生态环境，促进其可持续发展，可通过变换条件来实现矛盾问题的最终解决。对于此类求解方法应用的基本思路包括以下三种，即条件不变，目标变换;目标不变，条件变换;条件与目标均变换。

b.转换桥求解分析

这类问题求解方法是通过利用“各取所得”的基本思路，在矛盾双方间进行隔离部或矛盾部的设置，来实现对立问题多目标的共存。转换桥求解主要包括分隔式转折部方法和连接式转折部方法，前者的应用，如大量道路面积被停车占据，较差的景观效果等，可通过用地空间分层(设置地下停车场、绿化地面景观)等转换方式来进行解决。后者的应用，如利用城市生态廓道来对两种差异性生态系统的通道进行连接。

四、结语