[发明专利]一种改进的水环境安全评价分析方法

说明书

技术领域

本发明属于评价性技术领域，具体涉及一种基于改进的网络分析法与模糊数学相结合的水环境安全评价分析方法。

背景技术

水环境评价系统建模是城市供水水质安全保障研究领域的一项重要内容。通过对城市供水水质在线监测数据的分析，可以得到供水水质及时的安全状况。目前，已经有成熟的商业化分析软件结合水质监测设备对城市供水水质数据进行分析，但目前评价系统大多以单水质指标进行标准比对或以基于层次分析法的综合评价方法进行分析，例如浙江大学冀海峰在《城市饮用水水质安全评价与预警方法的研究》中提到的单因子评价方法与基于层次分析法的综合评价方法。单因子评价原理简单，结果直观易懂，被广泛应用于环境监测领域，但单因子评价方法无法全面反映水环境安全状况，评价结果具有很强的片面性，在这方面，综合评价方法的优势就显现出来。正如冀海峰提到的基于层次分析法的综合评价方法是当前水环境领域评价最常用的方法，它顾及所有影响因子对目标水质的影响利用两两比较确定因子权重，从而能够得到较为全面的水质安全状况，但层次分析方法的应用前提是影响因子之间相对独立，相互没有影响。而实际上影响水环境安全状况的影响因子之间存在着密切的相互作用关系，例如城市供水系统中管道的材质和管道铺设年代之间影响密切，随着管道铺设年代的变长，管道的材质不断老化，从而两个因素共同影响着供水系统水质的安全状态，这种叠加影响效应在实际生活中的例子比比皆是，从这个角度上考虑，基于层次分析法的水质安全评价模型的误差显然是无法避免的。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，本发明正是基于影响因子间相互作用的联系，提出了一种基于改进网络分析法与模糊数学相结合的水环境安全评价分析方法，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。

本发明的技术方案是：本发明提出了一种改进的水环境安全评价分析方法，首先采用网络分析法，对影响因子在A、B、C层准则下两两比较，得到包含相互作用的权重向量，再采用模糊评价方法得到的模糊向量进行计算分析，建立安全评价模型：

A）确定目标和评价因素，建立递阶层次结构信息：

将待分析的研究对象按照故障树分析法分为三层，目标层A，制约层B，属性层C，其中目标集A=｛A1、A2、A3、A4、A5｝=｛优、良、中、差、劣｝，属性集C=｛影响A的所有影响因子｝

B）梳理因素关系，构造判断矩阵：

采用三标度（0，1，2）数值判断同一层次上各因素的相对重要程度，以下为三标度的判断矩阵：

①对于同一层的n个元素，用三标度法可得比较矩阵C：

其中

且有c_ij＝1，即元素自身比较重要性相同；

②计算重要性排序指数r_i：

ri=Σj=1ncij(i=1,2,···,n)]]>

rmin=mini{ri}]]>

③求判断矩阵的元素：