[发明专利]基于改进集对分析的城市水质等级确定方法、装置及介质

权利要求书

1.一种基于改进集对分析的城市水质等级的确定方法，其特征在于，包括：

S1，辨识影响城市水质的风险因子，建立水质风险评估模型；

S2，根据城市水质标准规范确定城市水质的评价等级和评价指标的分级标准；

S3，基于S1建立的所述风险评估模型，利用层次分析法确定城市水质各评价指标的权重，同时，结合S2中的标评价分级标准，运用改进集对分析法计算得到区域内各评价指标联系度；

S4，将S3得到的区域内各评价指标联系度与各评价指标的权重进行加权计算，得到各区域的综合联系度，根据综合联系度作为评定区域水质的等级；

所述S3中，利用层次分析法确定城市水质各评价指标的权重，包括：

1)构造风险评估判断矩阵A；

通过建立的水质风险评估模型，建立单层层次分析结构，各项评价指标互相比较得到相对重要性a_ij，构成判断矩阵A；a_ij指的是评价指标R_j与R_i比较得到的相对重要性，采用1-9度标法来分析评价；判断矩阵A的阶次n与评价指标个数一致；

2)求解评价指标权重ω_i，所述ω_i为判断矩阵A的最大特征根λ_max对应的特征向量，ω_i计算公式如公式所示：

式中，M_i是判断矩阵A第i行元素乘积的n次方根；a_ij为位于判断矩阵A第i行第j列的元素；

最大特征值λ_max由下式确定：

3)判断矩阵A进行一致性检验；

判断矩阵A是否满足一致性的条件是一致性检验指标CR小于等于0.1，各评价指标的权重为计算得到特征向量ω_i的分量；若CR大于0.1，则判断矩阵不满足一致性检验要求，需重新构建；具体地，一致性检验指标CR由下式确定：

式中，λ_max为判断矩阵A的最大特征值；n为判断矩阵A的阶次；RI为判断矩阵A的随机一致性系数，通过查表获得；

所述S3中，运用改进集对分析法计算各评价指标联系度，包括：

基于区间模糊数对现有集对分析法进行改进，以实际值与对应计算准则之间的距离绝对值来表达联系度；计算城市水域质量的评价指标与评价等级标准之间联系度；其中，

所述区间模糊数是坐标轴上的一个区间，由指标评价分级标准中相邻两个标准值的中间值组成；

所述联系度由分段区间表示，通过联系度函数来校准，校准后得到的联系度是相对距离；

所述联系度函数，具体公式如下：

式中，γ_m为多元联系度函数，α≤γ_m≤β；k_m-1，k_m，k_m+1分别是评价等级M的分级标准；l_m-1，l_m，l_m+1分别为(k_m-1,k_m),(k_m,k_m+1)，(k_m+1,k_m+2)的中间值，即：

所述S4中，综合联系度由以下公式计算：

式中，γ_im是指在M分类等级下各指标因子的单一联系度；ω_i为各评价指标的权重向量；γ_pm为在分类等级下所有指标因子的综合联系度，0≤γ_pm≤1，计算所得各分类等级M综合联系度γ_pm，其值越接近1，则区域的分类等级越接近于M级。

2.根据权利要求1所述的基于改进集对分析的城市水质等级的确定方法，其特征在于，所述S1，包括：

S11,辨识和归类影响水质的评价指标，收集影响参数数据；

S12,根据收集的影响参数数据，建立影响水质的风险评估模型，所述风险评估模型是考虑客观因素所建立的用于城市水质风险评估的指标模型。