基于层次分析法的供水突发事件应急演练模糊综合评估

·研究与探讨·简称AHP)是美国著名运筹学家、匹兹堡大学教授TIL，Saaty于70年代中期提出的一种系统分析方法。该方法将难于定量化的复杂问题逐层分解为一系列可定量化的简单问题，从而进行较简单求解的数学方法。可以用来进行系统分析、系统评价，以及确立各种指标的权重。其特点是可对非定量事件做定量分析，将评价系统中各专家人员的思维过程系统化、数学化、模型化，将专家人员的经验判断定量化，分析中所需要的定量数据不多，但要求对问题所包含的因素及其相互关系具体明确，适用于多准则、多目标的复杂问题的决策分析与评价。模糊综合评判是模糊数学的一个应用领域。所谓综合评判，就是对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总的评价。如果考虑的因素只有1个，评判就很简单，只要给对象一个评价分数，按分数的高低，就可将评判的对象排出优劣的次序。但是一个事物往往具有多种属性，评价事物必须同时考虑各种因素，这就是综合评判问题。由于在很多问题上，我们对事物的评价常常带有模糊性，因此，应用模糊数学的方法进行综合评判将会取得更好的实际效果。实践中，模糊综合评判的方法已被应用到采矿、生产、管理等多个领域，所得的结果能够较好地反映实际情况，为科学管理提供了依据。本文综合定性评估与定量评估的特点，采取半定量评估方式。通过对国内外应急演练评估指标体系文献、供水系统资料搜集，分析应急演练指标体系结构，运用应急演练研究理论，引入层次分析法，建立“城市供水突发事件应急演练评估指标体系”，以该体系作为评估的基本框架，计算出各指标的权重值。评估组根据专家打分法对演练的各个指标给出定量分数。在此基础上，利用模糊综合评判法对演练进行综合评估，根据最大隶属度原则，得出评CITYATOWNWATERSUPP疆LY—灞豳■●●潮—鬣灞■暑ND鼍-估的结果，提出了一种针对供水突发事件应急演练的新的综合评估方法。最终，通过北京某供水企业某水厂出水干管断裂重大供水突发事件综合应急演练实例对评估方法进行了验证。1．层次分析法层次分析法是20世纪70年代发展起来的一种系统分析方法，其基本思路与人对一个复杂决策问题的思维、判断过程大体上是一样的，具有应用简单，易于理解、实用性高等特点。层次分析法基本经过以下四个步骤[1]：(1)分析系统中各因素间的关系，建立系统的递阶层次结构；(2)对同一层次各元素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较，构造两两比较的判断矩阵，A=()⋯该矩阵满足以下特点：①=1；②=li(i,j=l，2一，n)，③alj=aik／ajk(i,j，k=l，2∥一，no本文采用i-9标度法得出判断矩阵。(3)由判断矩阵计算被比较元素对于该准则的相对权重，并进行判断矩阵的一致性检验。其中，利用和积法计算每个判断矩阵的最大特征值及对应的特征向量，由特征向量得到该层各指标的权重值。一致性检验内涵是当判断矩阵阶数高时，通常难于构造出满足一致性的矩阵，利用随机一致性指标C=C／R~来确定判断矩阵的偏离是否可接受。表I列出了1000个样本平均值，当C<0．1时，判断矩阵满足一致性检验，否则需要对判断矩阵进行调整。其中，C=(一n)／(n一1)，RI为平均随机一致性指标。然而，由于人的主观性以及客观事物的复杂j生，在实际决策问题中，一次就构造出满足一致性要求的判断矩阵很难实现，经常需要对判断矩阵进行多次调整修正后才能达到一致性要求。(4)计算各层次对于系统的总排序权重，并进城镇供水NO．1201675·研究与探讨·0．497、0．047。同理，经计算可得所有评估指标的权重值。若判断矩阵不符合一致性检验，则调整判断矩阵后重新进行一致性检验。各指标权重值结果见表3。2-3模糊综合评判法采用模糊综合对应急演练进行评估，模糊综合评价的基本原理为：把评价对象的多种因素进行初级综合评价，最后对初级评价的结果进行高级评价，具体步骤如下：(1)建立因素集U={1，1．12，．．．，Um)和评判集V={，v2，．．．，Vn}；(2)建立因素集评判矩阵{墨，，．．．，，}和总的评价矩阵R；(3)采用层次分析法求得一、二、三级评价指标的权重{，，．．．，)和w；(4)进行模糊综合评判，B=W。R。在此，每层的因素集即为所建立的供水突发事件应急演练综合评估指标体系对应的每层的指标，如Ul={ul，U2，U3，u4}，Uzl={u1l，U12，Ul3，u14}，U22={U2l，U22，tl23，U24}，Uz3{U31，U32，1．133，U34．u35，U36，U37，u38，U39，U3lo，1．1311}，U24={u41，u42}等，评判集为V={优秀，达标，不达标}，由专家打分法确定各指标的隶属度，从而建立评判矩阵和总的评价矩阵R。为突出主要因素，统筹其它因素，采用综合评估评判算子“。”的运算模型M(·，①)p，通过层