模糊综合评判方法

模糊综合评判方法（精选12篇）

模糊综合评判方法 篇1

采矿方法的选择通常选择技术经济评价法,此方法通过分析比较采矿方案的技术经济指标,按同类指标单一地评估其优劣程度,不能全面地考虑到各项技术指标对采矿方法的影响。采矿工作者在选择方案时主观思维所占比重比较大,难以避免主观认识差异引起的决策失误。本文通过层次分析法和模糊综合评价法定性地选择采矿方法,并通过变权法使方案的选择更加完善合理。

1 确定采矿方法选择的影响因素

采矿方法应该保证工人在采矿工程中安全生产,有良好的作业条件。开采过程中不会发生大规模的地压活动;最大限度的回收资源,损失、贫化小;生产能力大,材料消耗率低,生产成本低[4]。

选取评价因素的原则是要全面、重点的包含采矿方法的影响因素。采矿方法综合影响因素一般可以从采矿功效、生产能力、矿石损失率、贫化率,千吨采切比、采矿成本、方案的适用性等进行分析。由于采矿方法的不同,具体的情况要具体分析,以上因素要适当地增补。

2 应用层次分析法确定因素的权向量

对某个问题的n个因素所占的比例很难整体进行判断,层次分析法是将所有因素进行两两对比,通过用“同等重要”、“稍微重要”、“明显重要”、“十分重要”、“极其重要”等定性语言来说明其中一个因素比另一个因素对总体而言的重要性程度[2],将语言量化得到n个因素的权重。

2.1 确定判断矩阵

对给定的某个实际问题,设X={x1,x 2,…,xn}是全部因素的集,可以请专家按表1所列各项的意义,对全部因素作两两之间的对比,填写矩阵A=(aij)n×n,其中aij=f(xi,xj),并称A为判断矩阵[1]。

2.2 根据判断矩阵求出各因素的权向量并检验一致性

对于给定的判断矩阵A=(aij)n×n,利用根法求解其特征向量和第一特征值。

特征向量:undefined

将特征向量W=(w1,w2,…,wn)T作为权向量。

第一特征值undefined

当因素众多时,判断矩阵各因素的重要性之间难免会产生不一致性。利用一致性检验指标“一致性比率CR”undefined进行一致性检验,其中undefined称为A的一致性指标,RI则为随机一致性指标,见表2。当CR<0.1时就认为判断矩阵满足了一致性要求,不然重新调整矩阵,直至满足一致性检验为止[1]。

3 确定各个方案的隶属度

假设有某项工程,涉及因素x1,x 2,…,xn,并有p1,p2,…,pm,(个人或单位)参与决策。现提出q1,q2,…,ql共L个方案,希望能对这L个方案进行排序,以便找到最合理的方案。在选定的影响因素中,定量的指标可以参考国内外类似矿山选取,定性指标则由专家按最差、很差、差、较差、中、较好、好、很好、最好,9个级标准进行评判。对L个方案的n个定性、定量指标组成的目标特征值矩阵为:

定量指标可以分为收益性指标与消耗性指标两类。对于收益性指标,指标越大越好;对于消耗性指标,指标越小越好。则目标相对隶属度公式如下:收益性指标公式 “rij=yij/maxyij ”;消耗性指标公式为:“rij=minyij /yij”。对矩阵Y其进行规格化,得到目标相对隶属度矩阵[3]:

4 应用变权法确定变权值

采矿方法选择的众多影响因素中,如果某些因素指标较低,则会导致其它因素相继受损,或者是在正常情况下对方案影响不大的因素一旦严重损坏,却能影响到整个方案的成败。因此,适当提高指标值低的因素权重才能更加准确、合理地选择出采矿方法。变权法就是通过突出单因素评估中评估值较低的项,以引起决策者的充分注意,进而实现更合理地评估方案的综合值。

设x1,x2,…,xn分别取评估值u1,u2,…,un,记因素xj相对总体而言的权重为wj=wj(u1,u2,…,un),j=1,2,…,n,即因素xj的权重依赖于各因素的单因素评估值,是各单因素评估值的函数。其中wj∈(0,1),且undefined。引入记号wmj=wj(um,um,…,um),j=1,2,…,n,wmj∈(0,1),undefined。wmj表示总体功能十分完善时,因素xj的权重,称为基础权重,它可以通过前面的层次分析法得到。[5]又令w0j=wj(um,…,um,0,um…,um),j=1,2,…,n,w0j∈(0,1),表示xj的功能完全丧失,而其它功能十分完善时xj所占的权重。前面说过,总想加大受损严重因素的权重,故w0j可以视为因素xj所占权重的上确界。w0j按下式计算:

undefined (3)[3]

为了能简便并且比较直观地获得wj(u1,u2,…,un),再引入在[0,um]上定义的非负可微函数λj(u),使之满足λ’j(u)≤0。并记λj(0)=λ0j,λj(um)=λmj。λ0j,λmj分别是λj(u)(j=1,2,…,n)在[0,um]上的最大值和最小值。λj(u)可由下式进行计算:

undefined;j=1,2,…,n (4)[3]

undefined

最后通过式(5):

undefined,j=1,2,…,n(5)

即可得到因素xj的变权值[3]。

5 进行各方案因素的模糊综合评判

通过变权法求出的各个方案的变权值后,联立已经得到的各个方案的评估向量w(k) = (wundefined,wundefined,…,wundefined),(uundefined,uundefined,…,uundefined),k=1,2,…,l。最后利用加权综合评判函数undefined,即可得到各方案的变权综合评判值undefined;k=1,2,…l。将{u(k)}按大小顺序排列,即可得到各方案的排序。

6 工程实例应用

云南某铜矿8#矿体为缓倾斜中厚矿体,一般真厚度6.32—9.63 m,平均真厚度8 m。矿体呈层状产出,产状与地层基本一致,走向近东西向,倾角较缓,倾角平均为15°,呈似层状、层状、透镜状、长条状等形态。矿体规模较大,长数十米至数百米,宽为100—200 m似层状矿体。云南某铜矿8#缓倾斜中厚矿体赋存于三叠系下统永宁镇组下段(T1y1)工程地质岩组中,该岩组呈致密块状,完整坚固,抗风化力强,抗压强度一般在34.5—66 MPa范围内,属坚硬～半坚硬岩组,岩石稳固性较好,在此岩组中开拓的巷道、硐室,除局部风化破碎的泥质灰岩岩层外,一般不需支护。

根据矿体赋存特征,经多个专家研究,提出了浅孔房柱法(q1)、切顶中深孔房柱法(q2)、下盘漏斗中深孔空场法三种备选的采矿方法(q3)。根据矿山实际情况,选择采矿直接成本(x1)、生产能力(x2)、损失率(x3)、安全性(x4)、千吨采切比(x5)、贫化率(x6)、采矿工效(x7)7个影响因素进行分析。

6.1 确定判断矩阵及基础权重

对分析的因素x1,x2,…,x7,请专家按表1所列各项意义,对全部因素作两两之间的对比,填写判断矩阵:

按公式(1)计算出特征向量W=(0.304 8, 0.113 4,0.113 4,0.304 8,0.062 2,0.062 2,0.039 1),对应的第一特征值则按公式2计算得λ1=7.047 1,继而可得,CI=0.007 85。从表2中查得随机一致性指标RI=1.36,由此即可得到一致性比率CR=0.005 77。因为CR=0.005 77<0.1,故判断矩阵满足了一致性要求,因而可将该特征值对应的特征向量作为基础权向量。

6.2 确定各方案的隶属度

查询已提出的3个方案(q1)、(q2)、(q3)的6个定量指标的常规数值如表3。

针对“安全性”这一定性指标,由专家打分选定。分别为70,80,85。根据表3参数查询和安全性专家打分70、80、85建立隶属矩阵,再通过隶属矩阵得到各方案的评估向量。再规格化后得

。进行规格化后处理得相对隶属度矩阵

6.3 确定各方案的变权值

由层次分析法已经得出了基础权向量(wm1,wm2,…,wm7)=(0.304 8,0.113 4,0.113 4,0.304 8,0.062 2,0.062 2,0.039 1),再利用公式(3)可得(w01,w02,…, w07)=(0.886 3,0.329 8,0.329 8,0.886 3,0.181,0.181 0,0.113 7)。公式(4)中λ0j,λ*·j,kj按各自的定义分别予以算出来,结果见表4。

由此,根据表4中各参数的值,按公式(4)及公式(5)即可求出各方案的变权值,如下:w(1)=(0.242 4,0.180 7,0.114 6,0.293 2,0.051 4,0.072 3,0.045 4);w(2)=(0.330 2,0.106 3,0.106 3,0.294 6,0.064 1,0.058 6,0.040 0);w(3)=(0.356 5,0.084 4,0.123 3,0.219 3,0.111 1,0.076 1,0.029 3)。

6.4 进行多因素变权模糊综合评判

根据以上得出的各个方案的评估向量及变权值,利用加权平均法得出各个方案的优越度:方案一77.7%,方案二91.7%,方案三65.9%,故选方案二“切顶中深孔房柱法”。该矿山生产实践证明这种判定方案也是可行的。

7 结语

(1) 层次分析法能够把复杂系统问题的各因素通过划分相互联系的各有序层次,使之条理化。本文采用层次分析法客观确定各因素的权重,避免仅通过专家的主观认识差异引起的决策失误。

(2) 影响采矿方法选择的诸多因素中,若有一项因素评估值较低,直接影响到该方案的取舍。本文利用变权法突出评估值较低项,引起警惕,使方案的选择更具实践性和科学性。

(3) 本文在使用了层次分析法、模糊综合评价法及变权法对该矿山实际情况进行了分析研究,得出“切顶中深孔房柱法”采矿方法为最适宜的。

参考文献

[1]解世俊.金属矿床地下开采.第二版.北京:冶金工业出版社,1999

[2]张吉军.模糊层次分析法(FAHP).模糊系统与数学,2000;14(2):80—88

[3]彭祖赠,孙韫玉.模糊数学及其应用.武汉:武汉大学出版社,2007:90—110

[4]淡永富.模糊数学在金矿采矿方法选择中的应用.有色金属设计,2003;(02)

[5]韩东.常权分析与变权原理:[硕士学位论文].长沙:国防科学技术大学,2003

模糊综合评判方法 篇2

基于灰色模糊关系的灰色模糊综合评判

摘要：根据灰色模糊数学的.理论,将隶属度和灰度综合起来表示灰色模糊数,在原有评判方法的基础上给出了适用性更广的灰色模糊综合评判方法,能够使评判结果更加客观可信. 作者： 卜广志张宇文 Author： 作者单位： 西北工业大学航海工程学院,陕西,西安,710072 期 刊： 系统工程理论与实践 ISTICEIPKU Journal： SYSTEMS ENGINEERING――THEORY & PRACTICE 年，卷(期)： 2002,22(4) 分类号： C934 关键词： 隶属度 灰度 灰色模糊关系 灰色模糊综合评判 机标分类号： O15 N94 机标关键词： 模糊关系模糊综合评判方法Fuzzy Relation模糊数学评判结果适用性隶属度理论基础灰度 基金项目： 国防预研基金

模糊综合评判方法 篇3

摘要：为解决实际生产调度中的模糊不确定性决策问题，提出了基于优先级规则和模糊综合评判结合的生产调度决策方法.通过分析实际生产调度中的任务分派过程，得出任务分派时需要考虑的任务影响因素以及设备影响因素。利用影响因素的隶属函数表示各影响因素的优先程度，解决了调度过程中的不确定及偏好信息的表示问题.通过模糊综合评判计算，对任务优先级和设备的优先级进行综合计算，解决了调度过程中多模糊因素综合权衡问题.最后通过算例对该方法计算过程进行说明，并以实际车间调度应用为例分析了该方法的实用性.endprint

摘要：为解决实际生产调度中的模糊不确定性决策问题，提出了基于优先级规则和模糊综合评判结合的生产调度决策方法.通过分析实际生产调度中的任务分派过程，得出任务分派时需要考虑的任务影响因素以及设备影响因素。利用影响因素的隶属函数表示各影响因素的优先程度，解决了调度过程中的不确定及偏好信息的表示问题.通过模糊综合评判计算，对任务优先级和设备的优先级进行综合计算，解决了调度过程中多模糊因素综合权衡问题.最后通过算例对该方法计算过程进行说明，并以实际车间调度应用为例分析了该方法的实用性.endprint

模糊综合评判方法 篇4

关键词：模糊综合评判,层次分析法,教学质量评判

随着科学的发展,研究的对象越来越复杂。为了对付日益复杂的社会经济环境和难以完全用定量进行分析的复杂问题。本文研究“层次模糊评判方法”来解决这类复杂问题。它能模拟人的思维,科学正确地为决策者提供可靠的定量依据,使教学管理规范化、科学化。

1 模糊综合评判

综合评判,即对某一对象(如人员、教学)进行全面评价。传统使用总分法或加权平均法。由于评判对象涉及的因素往往具有模糊性,故常采用模糊综合评判方法。先观察具有二个层次因素的对象:

(1)设评判因素集U可分为m个子集,记U={U1,U2,…,Um}其中子集Ui又可分为mi的子集,记Ui={ui1,ui2,…,uiki}(i=1,2,…,n),即ui中有ki个因素。

(2)设评语集为V={V1,V2,…,Vn}。

(3)先对每个Ui的ki个因素进行综合评判。设Ui的各因素权重分配为权向量Ai,一般Ai由专家商定或专家打分确定。

由评判者对对象的Ui子集因素作评价,可得模糊评价矩阵为Ri,则得到向量

Bi=Ai。Ri=(bi1,bi2,…bim)(i=1,2,…,n)

其中运算为模糊合成运算。

(4)把Ui的综合评价结果Bi看作是U中的n个单因素评价,又设新的权重分配为A,那么总的模糊评价矩阵为

经过模糊合成运算得:B*=A。R,它是U中所有因素的综合评判结果。

若因素复杂,需分成三层次、四层次等,可依此类推,在逐层评判后,得到最后评判结果。

常规多层模糊评判的问题在于各层次的权重分配A向量无法科学确定,专家商定的方法需要经过系统分析,计算得出定量的权重A,但所确定的权重包含着人脑加工的某种心理过程,有时并不十分确切,为此引入层次分析技术。

2 用层次分析法求各因素权重分配

2.1 判断矩阵形成

层次分析法为分析复杂提供一种简洁、实用的分析方法,该法首先把问题层次化,其信息基础主要是人们对于每一层次中各因素相对重要性得出的判断,这些判断通过引入合适的标度用数值表示出来,写出判断矩阵表示针对上一层次某因素,本层次与之相关因素之间相对重要性的比较。设第A层中因素ak与下一层次中B1,B2,…Bn有联系,则判断矩阵为

为了形成数值判断矩阵,A.L.Saaty引用了1～9标度方法,标度1表示两因素相比具有同样重要性;标度9表示一个因素比另一个因素极端重要;2～8则逐个差异明显。在判断矩阵中,显然有bji=1/bij。有了定性和定量因素有机结合起来的判断矩阵后,推出权重的计算方法。

2.2 数值判断矩阵软件实现

3 权重的确定

(1)任取与判断矩阵B同阶的向量W0

(4)对于预先给定的精准度ε,当

对所有的i=1,2,…,成立时,则为所求的特征向量,转入(5),否则返回(2)。

(5)计算判断矩阵最大特征根

在确定权值过程中,确定者不可能给出精确的比较判断,这种判断的不一致性可以由判断矩阵的特征根的变化反映出来,用以检验判断思维的一致性。但在实施时,思维一致性较难做到,判断矩阵常要反复构造才能满足。

现拟采用CR预报、统计检验、方根校正的方法实现判断矩阵的快速一致,对常规层次分析法作改进。

所以层次分析法确定权重W不仅简化了系统分析和计算的复杂过程,而且能检验确定者思维过程的合理性,并且可不断完善,使各因素的权重更趋于合理、准确,从而比专家确定的A更科学、更正确。

4 用FoxPro实现教学质量的层次模糊综合评判

4.1 程序框图(如图1)

4.2 程序功能

(1)引导主控模块

它引导并主控其他各程序模块,运行时以菜单形式将有关工作项目的信息屏幕显示,供使用者选择,然后调用被选程序模块,各被选程序运行结束后,均返回主控模块。

(2)初始化模块

先输入系统名,输入评估人员数,输入评语等级数,建立评估对象代码库,建立评估分层因素集。只在初始建立数据库时以及使用过程中要对某些数据进行修改时,才被调入及运行。

(3)建立权值计算模块

先建立判断矩阵,选择标度系数1～9,经过层次分析法(AHP)计算中的方根法得到权值W,当随机一次性比率CR<0.1时,认为层次排序的结果有满意的一致性,否则需要调整判断矩阵的元素取值。

(4)输入评估数据模块

确定数据来源单位及评估对象数,输入评估数据,输入过程及修改时被调入及运行。

(5)评估模块

运行综合评判的算法,对输入的评估数据进行加权、分层、统计、模糊综合评判,然后输出一个客观的、综合性的评估结果。

(6)查询模块

可按团体、对象及评估结果进行查询。

(7)修改模块

可修改因素集,修改基本数据,修改对象代码库。

(8)确定名次模块

可按团体、对象及评估结果进行排序,得到从大到小的名次。

(9)报表打印模块

打印输出层次综合评估结果,打印输出查询结果,打印输出经过排序后的名次及总分。

4.3 程序说明

由于初始化模块在系统建立时完成,完成后系统不改变时不需要更改,故加入操作口令。考虑到权值确定具有科学性、可靠性,一旦确定以后在系统不改变时,不需要更改,故加入操作口令,保证其安全性。

5 结语

层次模糊评判方法是模糊综合评判和层次分析决策技术两门学科的有机结合,是一种新的尝试。

参考文献

[1]赵焕臣,许树柏,和金生.层次分析法.北京:科学出版社出版,1986.

[2]许树柏.层次分析法原理.天津:天津大学出版社,1988.

[3]彭祖赠,孙韫玉.模糊数学及其应用.武汉:武汉大学出版社,2003.

大连市区空气质量模糊综合评判 篇5

大连市区空气质量模糊综合评判

通过对大连市区环境质量的.分析,确定选用模糊综合评判法对大连市区空气质量进行综合评定,并选取具有代表性的PM10,SO2,NO2作为大气质量评价因子.通过分析得知,大连市区空气质量总体状况良好,基本达到二级标准.

作 者：张戈 于大涛 郭丽丽 作者单位：辽宁师范大学城市与环境学院,辽宁大连,116029刊 名：环境保护与循环经济英文刊名：LIAONING URBAN AND RURAL ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY年，卷(期)：29(6)分类号：X823关键词：模糊综合评判 空气质量 隶属度 大连市区

模糊综合评判方法 篇6

摘要：为了在电机冷却系统中找出最适宜的自力性风扇长度，以一台Y2-250M-455kw笼型异步电机为例，权衡系统内各因素对电机实际功效的影响，运用模糊数学的综合评判方法，对其内在因素指标进行综合评价，在专家打分评估的基础上，应用定性与定量的综合决策方法，结合变异系数法分配权重，进行全面分析，得出电机冷却系统中的模糊综合评价模型，确定最佳方案以完成对内风扇的优化设计。

关键词：异步电机；自力性风扇；模糊综合评判；冷却系统；优化设计

DoI：10.15938/j.jhust.2016.06.020

中图分类号：029

文献标志码：A

文章编号：1007-2683（2016）06-0106-05

0.引言

由于电机运行时，内部存在多种损耗，如电流在导体内产生的绕组损耗、铁心中磁场交变引起的铁心损耗、通风和机械摩擦引起的机械损耗等，这些损耗都转变为热量，向周围介质传播，为了防止绝缘系统的高温和电机毁坏，电机冷却系统的风扇设计显得尤为重要，近年来电机效率已经提高，冷却风扇的功率已占电机的总损耗很大的百分比.在某些情况下，风扇可能消耗电机输入功率的百分之二，这相当于损耗的百分之二十，设计电机风扇时的目标是使冷卻风扇的功率减到最小又使电机效率较高.在此，将改良了的风扇结构根据其原理命名为自力性风扇，即通过其本身的旋转扰动转子端部气腔内的空气，使其对定子端部绕组起到冷却效果。

根据现有研究表明，自力性风扇不仅影响着转子风摩损耗，同时对降低定子端部绕组温升也起到很大的作用，为得出自力性风扇的优化方案，需要同时考虑风扇的损耗与定子端部绕组温升两方面问题，以保证转子风摩损耗在较低水平的同时又使定子端部绕组温升不会过高。

考虑到传统的数值分析不能将不同量纲的物理量放在一起计算，相关因素对整体结构的影响也不相同，本文以一台笼型异步感应电动机为研究对象，将运用模糊数学的综合评判方法，对其内在因素指标进行综合评价，再进一步考虑到单一赋权对赋权结果的影响，于是在专家打分评估的基础上，应用定性与定量的综合决策方法，结合变异系数法分配权重，进行全面分析，得出电机冷却系统中的模糊综合评价模型，确定最佳方案以完成对风扇的优化设计，使得自力性风扇的设计更具有客观性、可靠性、符合良好工艺性的要求。

1.模糊综合评判法

模糊综合评判的基本思想是利用模糊线性变换原理和最大隶属度原则，考虑与被评价事物相关的各个因素，将各项指标统一量化，并根据不同指标对评判对象的影响程度来分配权重，从而对各评判对象作出合理的综合评价。

它是对各因素的综合评判，最后根据最大隶属度原则，选择综合评价集B中最大的b_i所对应的等级（评语）Vi作为综合评判的结果.于是，得到综合评判模型I（或记为模型M（V）。

2.冷却系统模糊综合评判模型的建立

2.1模糊评判集的选取

本文以一台Y2-250M-4、55kW笼型异步电机为例，在对电机结构进行假设及合理简化的基础上，建立了比较完整的全封闭自扇冷结构电机的三维半域稳态温度场物理模型，并基于该模型采用有限体积元方法对电机额定负载稳态运行时的温度场进行了仿真研究，就3个物理量，分别是自力性风扇长度、定子端部绕组温升、转子风摩损耗，得出了相应10组数据，以此作为评判对象即评判集（见表1），由此则对冷却系统运行呈现的整体状态具有可比

2.3确定因素集模糊综合评判矩阵

由于自力性风扇是作为一个全新的概念被提出的，因此在这个新结构领域下可以借用的现有研究成果和相关专家学者少之又少，但是从另一方面看，该领域的专家对所要调查的问题研究的也最为透彻、最熟悉，因此我们选择专家经验法给出相应评判矩阵。

专家经验法是根据专家的实际经验给出模糊信息的处理算式或相应权系数值来确定隶属函数的一种方法，在许多情况下，经常是初步确定粗略的隶属函数，然后再通过“学习”和实践检验逐步修改和完善，而实际效果正是检验和调整隶属函数的依据。

本次试验对应的F集由5位专家对评判因素进行评价得出。

现给出专家对第一组数据的评价情况（见表2）：

由表2知，风扇长度为0mm时属于最优先的隶属度为0/5=0.同理可算出风扇长度隶属其他评价指标的隶属度，端部温升和风摩损耗中的各项指标的隶属度也由上述方法得到。

2.4因素权重的选取

权重是综合评判中的一个重要的指标体系，合理地分配权重是量化评估的关键，因此，权重的构成是否合理，直接影响到评估的科学性，确定权重的方法有很多，如专家咨询法、德尔菲法、专家排序法、层次分析法、秩和比法、变异系数法、主成分分析法和因子分析法等，考虑到在进行单因素评判时候已经采取了主观的专家经验法，为提高模型准确性、减小误差，我们在此选择客观赋权法中的变异系数法。

计算过程如下：

1）先根据各个指标的数据，分别计算每个指标的平均值和标准差；

2）根据均值和标准差计算变异系数；

3）将各项指标的变异系数相加，计算构成评价指标体系的这3个指标的权重。

按照最大隶属度原则，对第1组数据得出的评价是“不优先”；第2组得出的评价是“不优先”；第3组得出的评价是“最优先”；第4组得出的评价是“最优先”；第5组得出的评价是“次优先”；第6组得出的评价是“次优先”；第7组得出的评价是“不优先”；第8组得出的评价是“不优先”；第9组得出的评价是“不优先”；第10组得出的评价是“不优先”。

综合以上得出两个最优先的方案，即第3组和第4组值所对应的长度数据，这两个值被视作自力性风扇优化方案中的两个可选值，即10mm和15mm，可见方案已极大地缩小了数据范围，进而可根据工程实际要求，按照赋权调和的方法得出区间中的最优解，经过计算为12.2975mm，这一结论需要在工程中加以权衡考量，进而合理地将理论成果转化为实际生产的依据。现已在建立的模型中取自力性风扇长度为12mm进行了仿真实验，结果理想，符合生产要求和技术标准。

3结论

本文将模糊综合评判法引入电机冷却系统的优化问题，解决了单一从数理计算的方面无法达到数值选取要求的弊端，系统中涉及的各个量标准不一、量纲不同，为得到更合理的评判结果引入了一些类似于组合赋权的方法来优化整个模型，同时为达到客观性和实用性的要求，也做了一些细节的改善.

1）对评价集的选取进行了创新，将系统内3个数据指标看做单独的评价对象进行评判，一方面缩小了评价范围的宽度，另一方面提高了测评结果的精度。

2）引入了模糊统计法，将模糊概念明确化，可以清晰、直观的表示出隶属程度的客观规律，进一步提高了各级指标权重的准确性和客观性。

3）运用Matlab和Excel2013编制模糊综合评判计算表，不仅提高了数据的通用性，还减轻了评判计算的工作量，为各类模糊综合评判决策提供了一种较为高效快捷的计算方案，具有较好的普适性。

模糊综合评判方法 篇7

1 模糊综合评价法

模糊综合评价法是20世纪60年代美国科学家扎德创立的, 是针对现实中大量的经济现象的模糊性而为之设计的一种评判模型评价方法, 在应用企业实践中得到了有关专家的不断改进。该方法既有严格的定量规划, 也有对难以定量分析的模糊现象进行主观上的定性描述, 把定性描述和定量分析紧密地结合起来, 其基本原理是先按每个一级指标单独评判, 再按所有一级指标综合评判, 基本步骤和方法如下。

1.1 确定评价指标集

评价指标集是以影响评价对象的各种指标为元素所组成的一个普通集合, 在评价企业绩效有效性时, 此集合中的元素为第一层因素, 可用公式表示, 即:, 其中各元素代表各个一级评价指标, 而xi通常又可以是由若干二级指标构成的集合, 即: (pi是xi对应的二级指标的个数) 。这些指标通常具有不同程度的模糊性。应该注意的是, 评价指标可以是模糊的, 但指标之间的关系必须是确定的[2]。

1.2 确定评语集

评语集是评价对象可能隶属的各种评判结果的集合。通常用Y表示即:, 其中各元素代表各种可能的总评判结果或评价等级。评价等级由专家讨论来评定, 通常可分为优、良、中、差, 或非常满意、满意、基本满意、不满意, 或大、中、小, 或严重、一般、轻微等。

1.3 确定权重集

权重集是由各个评价指标的权重值组成的集合, 权重反映了各指标对评价对象的重要程度。一级评价指标集的权重集用A表示, 是1×m矩阵;xi对应的二级评价指标集的权重集用Ai表示, 是1×pi矩阵。

1.4 对整个模型进行模糊分析结果

一般可以用最大隶属度法、加权平均法或模糊分布法来处理评价指标, 以便确定评价对象的结果。

2 运用博弈论对评价指标集元素做出最佳选择

2.1 博弈论

博弈论是研究在策略环境中如何进行策略性决策和采取策略性行动的科学。属应用数学的一个分支, 博弈论已经成为经济学的标准分析工具之一。目前在生物学、经济学、国际关系、计算机科学、政治学中博弈论主要研究公式化了的激励结构间的相互作用。是研究具有斗争或竞争性质现象的数学理论和方法。这里的环境是指每个人进行的决策和采取的行动都会对其他人产生影响, 每个人要根据其他人的可能反应来决定自己的决策和行动。同样运用于物流企业的各因素的确定通过寻找纳什均衡从而使自己利益最大化。

2.2 纳什均衡的精炼:逆向归纳法进行简单选择

我们使用所谓的“逆向归纳法”。第一步, 先从博弈的最后阶段的每一个决策点开始, 确定相对应参与人此时所选的策略, 并把参与人所放弃的其他策略删除, 从而得到原博弈的一个简化博弈;第二步, 对简化博弈重复步骤第一的程序, 最后得到原博弈的一个最简单博弈。这个最简单博弈, 就是博弈的解。例如:我们用逆向归纳法来解图1、2的情侣博弈, 假如我们知道, 在这个博弈中, 有两个纳什均衡, 即 (足球, 足球) 和 (芭蕾, 芭蕾) , 那么, 在这个纳什均衡中哪一个更加可能成为博弈的最终结果?首先来看最后阶段即女方的决策。如果男方选择足球, 则女方当然选择足球, 选择足球的支付为1, 大于选择芭蕾的支付0。于是我们可以将图中最后阶段的四条线段中的第二以及他们后面的终点和支付组合全部删除, 为了方便起见删除的部分我们把实线换成虚线, (参见下图1、2) ;另一方面, 如果男方选择芭蕾, 则女方当然选择芭蕾的支付为2, 大于选择足球的支付-1, 我们又可以将图中最后阶段的四条线段的第三条删除[3], 通过对比选择最值得用来评估的因素。

3 企业物流系统评价指标体系的确定

本文依据目前企业物流管理现状和企业经营策略, 按以上设计原则, 依照现代物流运作管理的思想, 确定一套适合该企业物流系统绩效的评价指标体系。从以上博弈论的纳什均衡的精炼发现当男子选足球时, 女方也应该选足球, 推挤到物流企业得知企业物流的因素也是一个整体配套的, 各因素相互联系和制约将物流系统内相互制约, 我们可以通过复杂因素间的关系精简出最重要因素并区分它们各自对企业绩效评价结果影响构架一个新的评价指标体系[4]。见表1。

4 物流系统模糊综合评判建模与评判

4.1 建立评价因素集

4.2 确定绩效评价因子的权重

权重是主要反映企业物流各个因素对绩效评估重要程度, 反映在因素集U上的模糊子集A且对企业物流绩效各评价指标权重确定的大小, 通过权值因子判断方法来进行。是一种可以定性绩效评价定量化权重的一种确定方法, 具体实行过程和步骤如下:组成评价调查组主要从某企业中抽取相关部门人员共10人来研究, 制订适合该企业评价指标因子判断表。如表2所示。

调查组完成权值因子判断表的填写。分值的具体获取方式如下:每列因子与行因子相互对比得出, 本次研究主要采用5分制的方式, 对特别重要的指标打5分, 较重要的因子为3分, 两个指标都同样重要的打2分, 不太重要的打1分, 非常不重要的打0分。然后对各组员所填权值因子值判断表收集进行统计。指标评价体系可以有无数个U1, U2, U3…Un, 本文仅对五个重要指标进行评估。

(1) 计算每一行的平均值。

(2) 求出评价指标平均分值。

(3) 对评价指标权值计算。

经过统计计算后结果为:

建立评价集, 综合考虑评价指标体系中定性定量因素的性质, 建立评价集V= (优, 良, 中, 差) , 确定相应的分值集为 (1, 020, 019, 016) 评价时, 对于定性因素考虑时, 严格按照评价集的评语进行评价;但对于定量因素, 为保证得到数据的精准性, 可以首先调研出其实际数值, 然后按照相应分值集转换成隶属度向量矩阵。找出评判矩阵又叫隶属度向量矩阵, 它是对评价项目集内评价项目评定的一种模糊映射, 方法如下:

该模糊综合评判公式可以表示为B=A.R, 在企业物流绩效评价过程中, 评价的企业物流指标体系有可能是两级或多级, 因此首先进行一级综合评判, 构建形成一级指标评价矩阵Ri, 表示为:

其中, Ri中的各隶属度满足值为:

4.3 模糊综合评判

上述一级指标评价矩阵R, 仅仅反映了各一级指标对评价对象的影响, 而模糊综合评价所要反映的是所有因素对评价对象的综合影响。通过上一级结果再进行下一级的综合评判, 各层级相互联系整体, 可得该企业物流系统的综合得分c=B·v=0.7736。对以上物流绩效的整体性评价结果进行分析, 该企业内部物流绩效整体运作处于中上水平, 物流系统的改进有较大的空间, 寻找出瓶颈的原因、提升企业的综合水平是关键。

摘要：本文从物流绩效管理的角度出发, 根据某企业物流管理现状, 采用经济学博弈论判断表法统计各指标的权重, 选择适合其物流系统的评价指标体系, 并应用模糊综合评判法对该企业的物流系统进行了整体评估。最后, 对物流系统整体评价结果进行了分析, 找出了该企业物流系统中的瓶颈, 以期为进行物流系统优化提供科学依据。

关键词：物流系统,模糊综合评判,权值因子,博弈论

参考文献

[1]李昕, 祖峰.平衡计分卡与物流企业绩效评价体系设计[J].商业时代, 2007.

[2]李士勇.工程模糊数学及应用[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2004.

模糊综合评判方法 篇8

一、模糊综合评判原理

模糊综合评判是指在模糊环境下, 考虑多种因素的影响, 为了某种目的对一事物做出综合决策的方法。此方法主要是根据模糊问题的各个评价因素、评价标准、自然状态以及各因素的相对重要程度建立模糊综合评价模型, 然后对被评价对象进行综合评价。模糊综合评判的基本原理如下:

(一) 确定评价因素集和评判集

评价因素集是指由影响评价对象的所有因素所构成的集合, 记为:U= (U1, U2, U3, …, Un) 在这里, “评价对象”是指企业员工的能力, “因素”指能力评估的指标。

评判集是指由作为评价标准的m种评判等级构成的集合, 记为:V= (V1, V2, V3, …, Vm) 此处评判采取4个等级:优、良、中、差。

(二) 确定评价因素的权重集合

一般情况下, 各因素对评价对象的影响是不一致的, 因此必须确定各因素的权重a组成评价因素的权重集合。评价因素的权重分配通常由专家评判组在充分掌握资料和广泛听取意见的基础上给出, 权重分配集是U上的模糊集合, 一般可记为:A= (a1, a2, a3, …, an) , 满足归一化条件, 即有:

(三) 单因素模糊评价

进行单因素模糊评价, 建立单因素评判模糊矩阵R (Rij) , 单因素模糊评价子集为:

Ri={Ri1, Ri2, …, Rim}, 它表示针对每一个评价指标, 每一个被评价对象在不同级别档次集合下的评价值。

评价模糊矩阵

(四) 模糊综合评判

得出R与A之后, 对数据进行处理, 生成模糊评判向量B=A○R= (a1, a2, …an) ○R= (b1, b2, …bm) :, 其中bj (j=1, 2, …, m) 称为模糊综合评价指标。

二、企业员工能力评估指标体系的建立

对企业员工能力的评估, 首先应进行不同层次座谈, 在充分听取各方面意见的基础下, 根据有关要求和资料, 征求有关专家及企业管理者的意见, 进行研究决策, 建立评估指标体系, 形成评估方案。评估内容必须全面、科学地反映出被评估人员在工作中体现出来的素质, 以保证评估的质量。另外, 评估结果应在一定范围内予以公开, 便于评估工作接受监督, 使结果得到公认。评估指标体系如图所示:

从图中可知, 评估指标分为一级评判指标和二级评判指标。其中一级评判指标包括个人品质等4个大项。二级评判指标包括对企业忠诚度等11个小项。

三、实例分析

以某企业对员工的工作能力评估为例, 在此次考评中, 由5位专家组成评估小组, 以优、良、中、差四级进行评分。

(一) 企业员工能力评估表

(二) 单因素评判矩阵

由评估表得到“个人品质” (U1) 的单因素评判矩阵:

相应的权重矩阵为:A1= (0.55, 0.45)

由此可得指标“能”的结果B1=A1○R1= (0.31, 0.40, 0.29, 0)

同理可得“业务能力 (U2) ”、“工作态度 (U3) ”、“工作绩效 (U4) ”的评判结果集:

(三) 进行两个层次的综合评判

一级指标评判矩阵R由B1, B2, B3, B4, 组成, 即:

一级指标综合权重矩阵为:A= (0.25, 0.45, 0.15, 0.15)

则最终的评判结果集为:B=A○R= (0.3025, 0.382, 0.2765, 0.039) 。这一评估结果表明该企业员工的工作能力, 30.25%的人认为是优, 38.2%的人认为是良, 27.65%的人认为是中, 3.9%的人认为是差。采用加权平均法对每个等级赋值。如“优”为90, “良”为75, “中”为60, “差”为40。设等级赋值后的矩阵为V= (90, 75, 60, 40) 被评价的企业员工的工作能力为H。则H=B○V= (0.3025, 0.382, 0.2765, 0.039) ×[90 75 60 40]T=74.025, 从而可以求得该企业员工能力为74.025。

四、结语

文章结合模糊综合评判法对影响企业员工能力的个人品质、业务能力、工作态度和工作绩效等各种因素及其子指标进行合理地评价, 有明确的目标和标准:综合评判时, 计入了各项目的权重;科学地将定性与定量有机结合起来, 评估结果具有可比性。在相同衡量尺度下, 既可以进行横向比较, 也可以进行纵向比较, 而目对于各级指标的设立和权重分配, 可根据实际情况进行调整。从而实现了企业员工能力系统性地评估, 为企业管理者开展企业员工能力评估提供了可行的方法。

摘要：文章采用多层次模糊综合评判原理, 提出了企业员工能力评估的方法, 给出了其工作能力模型的应用方法。并对计篡结罢沸扦7公妊模型的应用方法, 并对计算结果进行了分析。

关键词：企业员工,能力评估,模糊综合评判

参考文献

[1]杨纶标, 高英仪.模糊数学原理及应用 (第四版) , 华南理工大学出版社, 2005.

[2]谢季坚, 刘承平.模糊数学方法及其应用 (第三版) , 华中科技大学出版社, 2006.

模糊综合评判方法 篇9

关键词：线路评级,模糊综合评判,缺陷

0 引言

输电线路评级[1]的级别分为一、二、三级,其中一、二级为完好线路,三级为不良线路。线路评级应根据线路实际运行状况,按线路评级标准的要求并结合线路运行经验进行。在具体评定一个线路单元的等级时,应综合衡量线路各组件的状况,以线路单元总体的健康水平为准。

输电线路单元是以两端变电所作为起止点来划分的,每个单元分为杆塔、导地线、绝缘子、金具、防雷装置和附属设施6个部分。

每条线路中都有多个杆塔、导地线、绝缘子、金具、防雷装置和附属设施,而且各个部分又有多个评定因子,所以,线路评级牵涉到的因素很多,因此可以尝试在线路评级中引入模糊数学的模糊综合评判模型[2]。

1 评定模型构建

1.1 选用模糊综合评判模型的原因

一级线路是指设备技术性能良好,能保证线路长期安全经济运行的线路。

二级线路是指设备技术基本完好,个别构件、零部件虽存一般缺陷,但不影响线路在一定期限内安全经济运行的线路。

三级线路是指设备的技术性能未达到一、二级线路标准要求或线路主要设备有严重缺陷,已影响到线路的安全经济运行的线路。

表一给出了国网公司评级规定中对防雷装置评级的要求,杆塔、导地线、绝缘子、金具和附属设施5个部分也有类似的细分评项。

前已述及,一条线路含有多个杆塔、导地线、绝缘子、金具、防雷装置和附属设施等部件。我们对线路评级的要求是:对每个部件都须评定到位(有时一个小小的缺陷都可能引发一场大的事故),然后综合起来进行平衡和考虑。

但由于部件数量众多,每个部件又有许多因素要考虑,这样,若无任何科学模型的帮助,对一条线路的综合评定将会变成一件非常困难的事情。所以,寻找合适的数学模型对线路评级至关重要。而模糊综合评判模型就是比较好的选择。

所谓模糊综合评判[2]就是应用模糊数学方法对所讨论对象的多种特性进行综合,从而将这些对象进行排序,或者按某种方法从论域中选出最优对象。

1.2 模型建立

1.2.1 总体模型

鉴于参与一个线路单元评定的影响因子众多,笔者选用三级综合评判模型。模型示意图如图一所示。

1.2.2 一级评判

根据模糊数学知识,使用模糊综合评判模型需要先确定因素集U、评判集V和模糊评判矩阵R。

很显然,在一级评判中,因素集为U一级评判={U1,U2,U3,U4,U5,U6},这里,U(ii=1,2,…6)分别表示对线路单元评级有影响的杆塔、导地线、绝缘子、金具、防雷装置和附属设施6个部分。

由于每个因素的重要程度不同(譬如绝缘子比附属设施要重要些),专家须定出各因素的权重分配,即隶属度[3],记为A一级评判=(A1,A2,…,A6),且隶属度之和需满足

1.2.3 二级评判

所谓的二级评判,就是对组成线路的6个部分逐个进行评价。

现以绝缘子为例。假设被评级线路共计有n个绝缘子,那么这n个绝缘子就组成二级评判(这里特指绝缘子评判)中的一个因素集。即U二级评判(3)={U31,U32,…U3n},这里,U3(ii=1,2,…,n)表示第1到第n个绝缘子。

注:上述下标中的“3”特代表绝缘子,因为绝缘子因素的序号在一级评判中定为“3”。

由于不同编号绝缘子之间是完全等价关系,所以U3(ii=1,2,…,n)间的隶属度是相同的,即

以上绝缘子评判模型同样适用于对杆塔、导地线、金具、防雷装置和附属设施的评级。

1.2.4 三级评判

在三级评判中,仍以绝缘子为例(为方便起见,不妨取1号绝缘子)。根据表一可知,要对1号绝缘子作出准确评判,须从四个方面出发。所以,三级评判中的因素集为U三级评判(3)={U31a,U31b,U31c,U31d},它们的隶属度应由专家根据它们在线路中的重要程度给出,即A三级评判(31)={a31a,a31b,a31c,a31d},同时,a31a+a31b+a31c+a31d=1。

1.2.5 评判集

在设定各级评判模型的因素集和因素的隶属度后,就要建立评判集了。根据本文开篇,知道任何一条输电线路要么被评定为一级线路,要么被评定为二级线路,要么被评定为三级线路,三者必居而且只能居其一。

由此,设立各级评判模型的评判集为V={V1,V2,V3},其中,V1代表达到一级线路标准,V2代表达到二级线路标准,V3代表达到三级线路标准。具体每个部分或每个小件设备被评定为哪一级,计算机会自动根据线路缺陷管理系统所记录的内容,结合模糊评判矩阵(由因素集、隶属度和评判集构建)进行计算。如一个绝缘子被评定为达到一级线路标准,则评判结果表示为V={1,0,0}。

2 评定流程

根据本文所建综合评判模型,可知评判流程如图二所示。

说明:当线路单元评级启动时,首先对单个基本小件(如单个绝缘子)按照模糊数学的综合评判方法进行评级,然后再将所有同类的小件(如所有绝缘子)合在一起进行评级(仍按综合评判方法),得出该类部件总的一个评级数据,最后,综合六大类部件的总评级数据,得出一个最终的线路级别判定。

3 评定过程

3.1 三级评判过程

为方便起见,以1号绝缘子为例进行说明。

由上文可知,对于1号绝缘子,其隶属度A三级评判(31)={a31a,a31b,a31c,a31d},假设对表一中“a”项内容的评价结果为V31={V11,V12,V13},即认为该绝缘子在“a”项内容方面可归入一级线路标准的专家占V11,认为其可归入二级线路标准的专家占V12,认为其可归入三级线路标准的专家占V13,由此得出“a”项内容的单因素评判向量R31a=(r11,r12,r13),其中r11=V11,r12=V12,r13=V13。

同样可得出R31b=(r21,r22,r23),R31c=(r31,r32,r33),R31d=(r41,r42,r43),于是构成一个单因素评判矩阵:

则对1号绝缘子的模糊综合评判的结果为模糊集

式(1)中,“·”取为“-·”,称为加权平均型,它对所有因素依权重的大小均衡兼顾,其中运算分别定义为 a·b=ab,因此得出:

同样可以求出每个单位设备的模糊综合评判结果的模糊集 ,此模糊集为1×3阶矩阵,此处1≤x≤6,1≤y≤n。

3.2 二级评判过程

仍以绝缘子为例。由于每个单位绝缘子在线路中的重要程度相同,所以它们之间的隶属度相等,又由于已假设线路中有n个单位绝缘子,所以:

此为1×n阶矩阵。在三级评判中已求出每个单位绝缘子的综合评判结果的模糊集B31,B32,…,B3n,因此由每个单位绝缘子构成一个单因素评判集R3:

并由此求出对绝缘子类的模糊综合评判结果的模糊集为B3,B3=A二级评判(3)·R3,其中“·”取形式为“-·”的加权平均型。同样可以求出B1、B2、B4、B5、B6,它们分别代表杆塔类、导地线类、金具类、防雷装置类和附属设施类的模糊综合评判结果的模糊集。

3.3 一级评判过程

由于杆塔、导地线、绝缘子、金具、防雷装置和附属设施6个部分之间的隶属度已由专家给出为:

且在二级评判中已求出杆塔、导地线、绝缘子、金具、防雷装置和附属设施的综合评判结果的模糊集B1、B2、B4、B5、B6,因此可由6个部分构成一个单因素评判集为R,R=(B1,B2,…,B6)T,并求出整条线路的模糊综合评判的模糊集为B,B=A一级评判·R,式“·”同样取形式为“-·”的加权平均型。

4 评定结果

由一级评判过后得出一个1×3阶矩阵B,B=(b1,b2,b3),然后进一步将评判结果归一化,即:

得出评判矩阵B',B'=(b1',b2',b3)',且b1'+b2'+b3'=1。

在b1'、b2'、b3'三者中,若b1'最大,则可判定本条线路为一级线路;若b2'最大,则可判定本条线路为二级线路;若b3'最大,则可判定本条线路为三级线路。

5 结束语

架空输电线路评级工作是掌握和分析线路状况、加强设备管理、提高设备健康水平的一项有效措施,它不仅是线路技术管理的一项基础工作,而且又是企业管理重要的考核指标之一。

本评级方法应用于线路管理系统中,由系统中的缺陷信息可自动评出该条线路的线路等级,而且科学程度高,具有广泛的应用前景。

参考文献

[1]国家电网公司.架空输电线路管理规范(试行)[M].北京:中国电力出版社,2007.

[2]谢季坚,刘承平.模糊数学方法及其应用[M].武汉:华中科技大学出版社,2004.

模糊综合评判方法 篇10

关键词：模糊评判,检修时机,高压直流输电,可靠性,评估,模糊理论,风险

0 引言

高压直流输电已成为我国大区互联和电力大容量跨区域交换的主要方式。由于直流输电系统在500 kV及以上高压电网中的核心地位, 经常存在设备维护部门希望停运消缺时, 调度部门出于电网安全的考虑让直流通道带缺陷持续运行的情况。一旦直流隐患引发直流闭锁, 对电网的危害程度和影响范围将更大。

根据我国电力可靠性中心公布的数据[1,2], 在直流输电系统处于轻载运行状态时, 选择合适的时机安排检修维护工作不会对全网可靠性产生明显影响。文献[3-6]表明充分的计划检修工作虽降低了直流输电系统的运行时间, 却能有效减少强迫停运次数。因此若能在电网运行风险较低的时段主动安排直流消缺, 降低直流强迫停运的风险, 则对提升电网的整体可靠性水平是有利的。为此就必须能定量评价不同运行时段发生直流停运对全网可靠性的影响, 以便调度部门合理地选择直流输电系统的停电时机。

目前对检修策略的研究主要集中在故障检测和状态检修领域, 如基于全寿命周期成本的设备状态检修理论[7,8], 对设备检修的安排仅考虑设备自身状况, 并未考虑设备停运后对系统可靠性和安全性的影响。文献[9-11]提出基于电网风险理论的检修方案, 但并未具体研究如何评价输电设备检修对电网风险的影响。文献[12-13]提出发输电检修计划模型, 从减少能耗角度优化计划检修方案。在技术方法上, 层次分析和灰色理论等方法在决策中应用较好[14,15]。

事实上, 直流输电系统检修与电网安全运行是一种辩证的关系[16,17]。一方面停运检修会短时增加电网安全运行的风险;另一方面它又提高了全系统在重载下的可靠性。协调直流输电系统检修和安全运行之间矛盾的突破点在于认识直流检修时机的差异性对电力系统的影响。其核心技术是如何从全网可靠运行的角度构造评估指标和算法, 量化直流输电系统停运的影响。

本文提出了一种模糊评价体系, 以便全面和量化地评价直流停运对电网运行风险的影响。调度部门可以根据不同运行方式下直流停运增加的系统风险, 合理评价和选择直流通道的检修时机。当系统运行风险低于阈值时, 可考虑安排短时停运消缺, 化被动检修为主动检修, 达到在提升设备健康水平的同时提高电网的整体可靠性。

1 直流检修时机的模糊评价指标集的选择

模糊综合评判方法是基于模糊数学理论[18]的多指标综合评价方法, 它将n个评价目标分解成多因素构成的集合U={u1, u2, …, un} (评价指标集) , 同时确定由m种评语构成的评语集合V={v1, v2, …, vm}。

评价电网充裕度的可靠性指标体系及其计算方法已被广泛研究[19,20]。其中反映电网运行风险的主要指标有系统失负荷状态概率 (LOLP) 、削减负荷量指标 (EENS) 和系统过载频率等, 其他可靠性指标皆由这3个指标衍化而来。然而这些指标不能直接应用于评估直流停运对电网运行风险的影响, 原因如下。

a.原指标是评价电网整体可靠性水平, 扫描故障多, 且难以涵盖直流停运对邻近区域发生小概率、高风险的N-k故障的影响, 难以满足调度要求。对直流的检修安排而言, 更应关注的是直流停运前后的可靠性变化情况。由于直流停运主要影响与之并联的交流通道潮流和电压水平, 可以有针对性地考察相关多重故障集合的影响。

b.目前充裕度评估是将所有故障的指标进行加权求和[20], 由于缺少令人信服的多重故障概率模型, 目前对多重故障概率多按独立单重故障的组合来测算, 导致其概率过低, 尽管削减负荷量很大, 加权后在可靠性指标中也难以体现。对日益关注连锁故障、偶发严重故障风险控制的电网运行部门而言, 所得结果显然不够合理。

c.直接采用上述确定性指标, 无法判定所选取的直流停运风险阈值是否合理, 而且对于不同电网该阈值不同, 适用性较差。

因此本文针对直流检修安排的可靠性影响评估问题提出了以下几点。

a.仅扫描潮流受直流停运影响较大的交流通道故障。对这些有限的通道线路最高可考虑4重故障组合构成扫描故障集。

b.分别计算不同概率等级 (故障重数) 的故障的可靠性指标。对N-1失负荷则不建议停运, 对其他多重故障下的指标作为第二级评价指标。

c.采用模糊数学的方法将确定性指标转化为评语集, 以规避多重故障概率不够准确的问题。

d.增加了系统过载频率指标, 更能全面地评估电网的风险承受能力。

对于按上述原则确定任一概率等级的扫描故障集, 可计算以下指标。

a.系统失负荷状态概率。

系统失负荷状态概率表示系统发生失负荷的概率。在运行方式ψ下故障k发生的系统状态概率Pk (ψ) 为:

其中, n为系统元件总数;nf和nd分别为故障k中处于停运和降额状态的元件个数;PFi为元件i的不可用率;PDi为元件i处于降额状态的概率。

设总故障集为S, 故障k∈S。以故障维度对故障集S进行分类, 可得各类故障集合 (N-1、N-2等) 下的系统失负荷状态概率:

其中, m为故障的阶数;Sm为m阶故障所组成的故障集合;Ik (x, ψ) 为在故障k下系统处于x状态的二值函数, 其表达式如式 (3) 所示。

b.系统削减负荷总量。

系统削减负荷总量表示枚举故障状态后系统削减的有功负荷之和, 设为Lloss (ψ) 。求取方法为:

其中, Lk (ψ) 为故障k的有功负荷削减量, 若未发生失负荷, 则为零。

c.系统过载频率。

系统过载频率表示系统出现过载状态的频率, 从故障个数上反映电网系统存在故障风险的程度。各类故障集合下的系统过载频率FSm (ψ) 为:

其中, Nm为m阶故障集合中故障的个数;Ik (c, ψ) 为故障k下系统处于c状态的二值函数, 其表达式如式 (6) 所示。

如前文所述, 为区别对待各重故障集合的风险评判结果, 本文构建了双层次结构的评价指标集合U:选取以上3个指标构成第一级评价模型, 以第一级模型中的评价指标为评价目标, 以N-k (k≤4) 故障下的指标结果构成第二级评价模型。各级评判模型皆有各自的模糊映射关系。

针对电网运行风险、直流输电系统停运风险影响的模糊综合评判, 确定评语集合V如表1所示。

根据文献[9-20]理论研究成果, 直流停运对电网可靠性影响的关键故障组合是并行于直流通道传输电能的交直流通道故障组合。本文选取与直流通道并行的交流通道上的输电线路构造多重故障集, 用解析法枚举故障计算得到上述可靠性评估指标。

2 指标的模糊化

指标的模糊化包括对评价指标标准化和形成模糊评判矩阵2个步骤。

2.1 评价指标标准化

本文讨论的评价指标皆属于成本型指标。当数值结果越小, 则电网运行的可靠性越高, 模糊风险越低。指标数值标准化的方法为:

其中, t和t′分别为标准化前和标准化后的指标结果;min t、max t分别为t的最小和最大值。

由式 (7) 可知, 影响标准的关键在于选取数值的范围。为让评价结果客观, 符合工程实际, 本文选取近2年运行方式下最大和最小的评价指标结果作为指标最大值和最小值。

2.2 形成模糊评判矩阵

通过模糊映射f可将标准化后的评价指标t′变换为对应评价等级的隶属度, 由所有评价指标的隶属度可构成体现U与V之间模糊关系的模糊评判矩阵R。定义集合U中的单个评价指标ui到评语集V的模糊变化为:

其中, rij为评价指标ui隶属于第j个评语等级vj的程度。所有评语等级的结果构成了模糊隶属向量Ri, l个指标的模糊隶属向量Ri构成模糊评判矩阵R= (R1T, R2T, …, RlT) T, 本文取l=3。

将上节得到的去除量纲后的指标结果t′, 代入符合数值变化特点的隶属函数便可得到评语等级隶属于模糊集的程度, 即完成式 (7) 的模糊映射。本文选取等腰三角形隶属函数与Γ偏大型隶属函数有机组合成五评语等级的隶属函数, 具体构成为:

其中, k=2, 3;r (vj) (j=1, 2, …, 5) 为评价目标对评语等级vj的隶属度。

需要注意的是, 随着系统负荷的增长, 评估结果可能超过历史指标最大值, 故所定隶属函数的变量范围大于1, 可保证模糊变换兼容此类情况。

3 直流输电系统检修时机的模糊评判

模糊权重向量= (a1, a2, …, al) 表示各评价指标相对于评价目标的重要程度。将权重向量与模糊矩阵R通过施加合成算子“莓”可得到模糊结果集:

其中, 为评价目标在评价集V上的模糊隶属度。若有s个评价目标, 则同理可求得各个评价目标的模糊结果集i (i=1, 2, …, s) , 根据实际需求选择最大隶属度、最优评价和综合加权等方法得到最终的模糊评判结果。

目前确定权重系数向量的方法有2种:一种是通过对数据变化的灵敏度来形成一组最能反映数据变化的权重向量, 若某个评价因素的数据变化较大, 则要求的权重将侧重于表达该评价因素的影响, 这在一定程度上偏离了表达评价因素重要性的目的;另一种是专家评议法, 它是由具有权威性的专家根据工作经验按照实际工程需求来确定的。

本文采用了专家评议法, 根据工程实际需要和专家评定意见, 确定2种评判模型的第一层级中3个评价指标的模糊权重向量为ω1= (0.3, 0.5, 0.2) 。第二层级中评价指标的权重根据故障类型的重要程度确定, 对直流输电系统停运的风险影响评估模型为ω2, 1= (0.4, 0.3, 0.2, 0.1) ;对系统运行风险的模型为ω2, 2= (0, 0.5, 0.3, 0.2) 。以上权重依次对应前文所述的评价指标。

本文采用M (·, +) 模型的模糊合成算子“。”, 则具体可表示为:

其中, bj为模糊综合评判结果相对评语等级vj的隶属度;指标权重有。

为量化直流停运对电网可靠性的影响程度及电网运行风险大小, 本文对评语集设定评分值见表2。

由此可得模糊结果集的量化结果C:

根据结果C, 选择最近的评语作为总评语。当其满足以下判定条件之一时, 可建议直流输电系统检修:

a.电网运行风险的评语结果为风险“非常低”水平, 且直流停运影响满足C≤40%;

b.电网运行风险的评语结果为风险“低”水平, 且直流停运影响满足C≤30%;

c.电网运行风险的评语结果为风险“中”水平, 且直流停运影响满足C≤20%。

4 算例分析

4.1 算例参数介绍

以2011年南方电网500 kV等值网为对象进行算例研究。电网包含天广、高肇、兴安和楚穗4回直流, 有发电厂51座, 500 kV线路357回, 220 kV线路25回。针对直流停运安排考查的电网故障集合包括:所有500 kV交流线路构成的N-1故障集合;4回直流相关的并联交流通道及整流、逆变站邻近交流通道故障组合生成的30个N-2故障组合, 12个N-3故障组合以及8个N-4故障组合。

现需安排在2011年4月1日对兴安直流进行单极检修, 时间为2 h。首先以1 h为单位, 得出24 h的负荷水平 (见图1) 和运行方式。

4.2 算例结果及分析

根据前文提出的模糊评判算法, 对以上24 h对应的运行方式分别进行计算。下面以10:00—11:00时段为例介绍计算过程。

根据式 (1) — (12) 可得电网运行风险的模糊评判矩阵为:

结合前文给定的权重向量ω1= (0.3, 0.5, 0.2) , 由式 (13) 、 (14) 可得电网运行风险评判的模糊结果集:

根据表2设定的电网运行风险的评分值, 由式 (15) 可得电网运行风险值C=2.715 5, 对应表2的评分值可知电网运行风险等级为v3, 即“中”。

然后评估直流停运对电网可靠性的影响, 兴安直流单极停运对电网风险影响的模糊评判矩阵为:

同理, = (0.165 4, 0.705 7, 0.127 1, 0.001 9, 0) 。

根据表2设定的直流停运风险影响的评分值, 由式 (15) 可得兴安直流单极停运对电网风险影响的量化结果C=24.14%。得到电网运行风险和直流停运影响的模糊评判结果后, 根据检修时机判据, 可得直流停运检修建议如表3所示。

同理可得其他23个时段的停运建议, 结果见表4。由表4可知, 停运前风险最大的时段是20:00—21:00, 此时负荷需求处于一天的最高值, 线路均处于重载运行状态。可靠性裕度低, 系统运行风险为“高”, 此时段直流停运的影响较大, 影响量化值高达35%。

风险最小的时段为00:00—02:00, 此时直流停运检修对系统可靠性几乎没有可见的影响。而时段03:00—07:00内系统整体可靠性水平也非常高, 直流检修停运对系统可靠性的影响较低 (仅为日峰荷时段影响的1/10左右) 。

综合定量评估结果可知, 4月1日兴安单极停运检修的适宜时段为00:00—08:00, 且该时段安排直流检修的风险非常低。根据这些量化分析结果, 调度部门更有把握制定计划检修。本方法同样可用于制定持续时间较长的检修计划, 只要适当增大时间窗口的尺度即可。对持续数天、甚至数周的定期检修, 可以日最大运行方式、周最大运行方式等为单位进行连续时间窗的扫描分析, 通过模糊评判得出适宜检修的时间段。

此外, 算法目前能较好地适用于直流设备的停电检修, 今后通过改进亦可拓展应用在交流线路的计划检修。

5 结论

a.模糊综合评判方法简单直观, 能满足工程实际应用。通过补充新的运行数据, 可不断完善模糊评判中评价因素标准化的精度以及检修时机判据。

b.根据研究理论可对电网运行风险进行评语分级, 同时量化直流通道停运造成系统运行风险的影响。因此可分析电力系统的实际运行状态, 并且对比各回直流输电系统的影响程度, 为电网部门调整运行方式提供参考信息。

c.由评判结果和检修时机判据可得到直流输电系统停电检修建议。当电网运行风险不高, 且直流停运影响低时, 可主动安排直流通道停运。理论分析结果可为设备的检修维护工作提供依据, 用于优化停电检修时机选择方法。

模糊综合评判方法 篇11

[关键词] 模糊综合评判第三方物流服务指标评估决策

一、问题的提出

第三方物流服务指标，是评定该物流公司所提供服务质量高低的主要依据。在实际物流营运中，对某个物流公司的评定并非易事，为使评价过程更为客观合理，探索新的评估方法有着非常重要的意义。

模糊数学中的模糊综合评判，实质上是将评判的考核指标按照某种属性或特征来划分若干因素，并根据设计的评价等级对评判对象进行综合判断，使定性分析转变成定量分析。

这个过程涉及到构造评判模型的四个基本要素:因素集U;对单因素的评价集V;关于因素间分配权数集A;因素评价模型关系矩阵R。

指标设计即U、V（因素集、因素评价集）的设计，在综合评判中起着很重要的作用。指标客观准确，才能能得出客观的测评结果。

二、模糊综合评判数学模型

根据模糊数学的基本原理，本文给出综合评判模型如下：

1.确定因素集U。U应是个有限论域：且满足：,其含义是指定评判对象论域U，它包含有限个因素。

因素并集为论域总体，而两两因素交集是空集，也就是两两因素互相明确地区分开来并无共同点。

2.给出每一因素评价集V。

通常评价为：V={很高、高、较高，···一般、···低}。

3.确定模糊关系矩阵R，这里的模糊矩阵R是集合U与集合V所发生的对应模糊关系的集合，可用矩阵表示为：

其中rij的含义指从因素集U上第i个因素对进行综合评判对象作出第j种评价Vij的可能程度。

4.给出因素集U内各个因素分配权数组成一组，模糊向量集A。

即:

三、现有客户分析模型

根据现有客户业务开展程度和深入层次来划分等级。一般把客户分成A、B、C和D四个等级。

公司划分客户等级主要依据是与客户开展业务的类型。

A类客户是指：目前与公司只局限于一般的、零散的、小宗的运输业务。

B类客户是指：只局限于完成对方的仓储方面的业务，有时涉及到运输业务，有时根本不涉及到运输业务，除仓储物流业务外都由客户自己完成。

C类客戶是指：与物流公司建立了有关物流作业上的仓储和配送业务的牢固联盟关系。

D类客户是指：与物流公司建立一种战略合作关系，是全程物流外包的企业，有关涉及到的物流业务由物流公司（第三方物流企业）来完成。

潜在客户分析：对目前与物流公司还未建立业务关系或业务局限于浅层次的客户进行分析与预测。潜在客户可划入A类客户。

四、服务质量考核指标分析

服务质量考核指标包括订货周期时间、个案完成率、周期存货、安全存货、中转存货、仓库利用率、事故发生率、回程车利用率等指标。

订货周期时间（order cycle time）：是顾客发出购买订单与收到相应的装运交付之间的时间。

个案完成率（case fill rate）：规定了按需装运的订货个案数或单位数的百分比。

周期存货(cycle inventory)：又称基本储备(base stock)，是补给过程中产生的平均存货的组成部分。

周期存货响应率：是周期存货中的补给订货响应时间的成功率。

安全存货：以防止不确定因素对物流设施的影响，安全储备存货仅用在补给周期末。

中转存货(transit inventory)：代表着正在转移或等待转移的、储备在运输工具中的存货。

仓库利用率：是指季度实际仓库使用面积与季度仓库最大租用面积的比。

事故发生率：按季度事故发生的频次计算，事故包括索赔、投诉，以及运输事故等。

回程车利用率：是降低成本的一个重要指标，即发货点处利用返程车的车次与用直接车辆车次的比率。

五、第三方物流服务指标的模糊综合评判实例

服务指标综合指数是根据服务质量指标赋权重进行计算：

如果某第三方物流公司服务指标综合指数大于0.7585，说明公司提供的服务良好，如果其值小于0.7585，说明公司所提供服务质量不高，营运成本较高，物流营运竞争能力较低。

六、结论

本文将模糊数学中的模糊综合评判原理应用于物流服务指标的评定，为物流系统的评估决策技术提供一种新的技术途径。

参考文献：

[1]黄福华:面向中小生产企业的第三方物流，中国物资流通，2001

模糊综合评判方法 篇12

1模糊综合评判的基本知识

在现实生活和工程领域中,存在着大量具有不确定因素的现象,这种不确定性可归纳为模糊性和随机性。不确定性是由于事物的因果关系不确定所造成的,它由概率统计加以研究。模糊理论主要涉及事物的模糊性。所谓模糊是指边界不清楚,即在质上没有确切的含义,在量上没有明确的界限。这种边界不清楚的模糊概念,不是由于人的主观认识达不到客观实际所造成的,而是事物的一种客观属性,是事物的差异之间存在着中间过渡过程的结果。

综合评判是对给定对象综合考虑多种因素进行评判和判决的问题。如果在评判过程中涉及模糊因素,便是模糊综合评判。模糊综合评判涉及3个重要因素:因素集、评判集、单因素评判。在单因素评判的基础上,再进行多因素的模糊综合评判。其基本方法如下:

假设采用n个因素来评判某类事物。设因素集为U=(u1,u2,…,un)。又设所有可能出现的评判有m个,评判集V={v1,v2,…,vm}。通过某种模糊映射f ∶U→F(V)

f(ui)=(ri1,ri2,…,rim)∈F(V)(i=1,2,…,n)诱导出U到V的模糊关系—综合评判矩阵(单因素矩阵)

对于因素集U上的模糊向量A=(a1,a2,…an),通过R变换为评判集上的模糊集

根据最大隶属原则,得到被评价的评判结果。这里,ai指的是第i个因素权重的隶属度。这种评价模型称为模糊综合评判方法。U、V、R是此类模型的3个要素,称S=(U,V,R)为评判空间。此类方法体系的特点是要确定一个综合评判矩阵R,并通过R得到最终的结果[1,2,3,4]。

2模糊综合评判方法的应用

2.1评判因素结构与指标

2.1.1评判因素结构

建立评判因素结构是实现离散性评判问题系统化与标准化的前提,它集中体现评判系统的内涵。为了确定百善煤矿52煤层开采适用的开采工艺,根据52煤层赋存特点确定的评判因素结构如图1所示。

2.1.2评判指标体系

根据52煤层赋存特点进行基因素的评判,常选取具体指标进行量化,首先对所选取的基因素指标作简要说明。①地质构造复杂程度。从断层与褶皱2方面考虑地质构造复杂程度,通常情况下断层可通过断层密度和断层长度这2项指标进行评判,褶皱则可通过褶皱平面系数指标进行评判。②煤层稳定性。③煤层厚度。以煤层内见煤钻孔煤层的平均厚度为主要指标。④煤层倾角。煤层倾角以开采层范围内见煤钻孔煤层倾角平均值作为评价指标。⑤煤层顶板的稳定性;⑥工作面块段:以工作面的长度L和可推进长度S为主要指标。

2.2评判因素隶属函数

隶属函数式评判因素间在价值上约定的具有可比性的统一尺度,是实现离散性评判问题系统化和标准化的第2步,它刻画了某一地质因素变化对开采效果影响的模糊关系,是模糊综合评判的基础。可利用技术总结、科研成果、统计分析和专家经验等构造新的隶属函数,具体可采用统计分析法、待定系数法、多相模糊统计法等。

本文确定的评判因素的隶属函数如下。

(1)影响的多元隶属函数μA。

μA=2/[1+exp(0.001 801+0.148 467N+0.063 614 2L)]

式中,N为单位面积内断层的条数;L为块段单位面积内断层长度之和。

(2)影响的多元隶属函数μB。

式中,p为褶皱变形系数。

(3)夹矸系数的隶属函数。

(4)煤层变异系数的隶属函数。

(5)煤层开采厚度的隶属函数。

(6)煤层倾角的隶属函数。

(7)工作面长度的隶属函数。

(8)工作面可推进长度的隶属函数。

2.3评判因素权重

评判因素权重是评判系统在结构上的一种量化约定,它表示评判因素在评判结果上的相对重要性,是评判系统结构和统一的关键。此处采用层析法(AHP)确定各因素权重。应当指出,权重是在一定条件范围内的相对稳定值,当某一条件超过特定范围时,或技术水平提高了,某一影响因素已不能影响工作单产水平时,则应对该因素权重进行适当调整。

通过技术总结、科研成果、统计分析和专家经验,采用统计分析法计算出各因素权重(表1)。

2.4采煤工艺的选择

根据百善煤矿52煤层开采工艺性选择的研究与需要,决定选用加权平均型综合模糊评判模型,即bi综合评价值。

式中,Ai为权重矩阵,Rij为隶属度矩阵。

在开采工艺性评价中,根据经验和有关专家建议,将煤层开采工艺评价分为5级,即(1、2、3、4、5)。不同的隶属度对应不同的评价等级 。根据单因素评价指标,可确定各评价指标的单因素评价矩阵(表2)[5,6,7,8]。

根据各评价单因素对煤层开采工艺的影响指标构造其评价矩阵undefined

这里的R1,R2,R3,R4,R5,R6分别为各因素隶属度评价值矩阵,其值可以根据单因素隶属度评价值查求得。

对R和A进行合成运算,即可求得评判结果,即:B=AR=(b1,b2,b3,b4,b5,b6)

根据最大隶属度原则,若bj=max(b1,b2,b3,b4,b5,b6),则评判结果就是与j项对应的评判等级。

百善煤矿52煤层共分8个块段(524、526、527、528、529、5210、5211、5212)。根据52煤层地质构造复杂程度、煤层厚度稳定性、煤层厚度、煤层倾角、煤层顶底板条件和工作面块段等情况,524块段各指标可取值如下:R1=0.6,R2=0.6,R3=0.2,R4=1.0,R5=0.9,R6=0.2。

由表2可得模糊矩阵

对A和R进行B=AR合成运算,可以求出评价结果B=(0.131 688,0.156 478,0.309 816,0.167 991,0.174 623)。

评价等级对应开采工艺选择:①评价等级1,宜选用综采工艺;②评价等级2,宜选择综采工艺;③评价等级3,宜选择综采、炮采工艺;④评价等级4—5,宜选择炮采工艺。因此,根据最大隶属度原则,对照开采工艺等级的划分,评判结果中最大值为0.309 816所对应的评价等级为最终评价等级,即开采工艺性评价等级为3级。按照评价等级对应的开采工艺以及安全、经济的原则,524块段煤层采煤工艺宜选择炮采开采。同理,得出其余块段的评价结果(表3)。

3结论

(1)对百善煤矿52煤层采用模糊综合评价方法进行开采工艺性评价,评价结果是529块段为2级,比较适合采用综采工艺,其余块段评价等级在3—5级之间,建议选择炮采工艺。

(2)模糊综合评判方法克服了传统评判方法的单一性和主观性缺点,综合考虑了多种因素对评判结果的影响,在定性分析和定量研究之间建立了较好的联系,使评判结果更客观、更科学、更全面。

(3)煤层地质条件综合评判法能够确保矿井安全、高效开采,该法可操作性强,评判结果可靠,可推广使用。

摘要：为了克服传统评判方法的单一性与主观性,提出了利用模糊综合评判方法选择开采工艺的思路。简要介绍了模糊综合评判方法的基本知识,从煤层地质条件评判等方面进行论述,并结合“百善煤矿采煤工艺选择”这一实例,介绍了模糊综合评判方法的实际应用。

关键词：模糊综合评判,地质条件,开采工艺

参考文献

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[3]张东升,张吉雄,张先尘.工作面煤层地质条件开采工艺性的模糊综合评价[J].系统工程学报,2002,17(3):252-256.

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