基于集对分析和可变模糊集的区域抗旱能力评价模型

建立区域抗旱能力评价指标体系和评价标准,用基于加速遗传算法的模糊层次分析法筛选指标、确定各指标和子系统的权重,将集对分析(SPA)与可变模糊集(VFS)的相对隶属度函数结合构建了基于集对分析-可变模糊集耦合评价法的区域抗旱能力评价(SPA-VFS)模型,并将SPA-VFS模型应用于合肥市抗旱能力评价。结果表明,合肥市抗旱能力的评价等级为3级,抗旱能力一般;SPA-VFS与属性数学的置信度准则评判方法具有一致性和互补性,两者联合应用可保障评价结果的可靠性。指出应进一步提高合肥市的抗旱组织管理水平,推广节水技术,控制人口增长,增强市民抗旱意识,以进一步提高合肥市抗旱能力。     

基于可变模糊集理论的水资源可再生能力评价模型

本文以可变模糊集理论为基础，建立了一种新的流域水资源可再生能力评价模型——模糊可变集合模型，详细介绍了该模型的计算步骤，应用该模型对黄河流域9个行政分区的水资源可再生能力进行了综合评价，并与其他评价方法的评价结果进行了比较。结果表明，本文建立的模型更合理且计算简单，可靠性、实用性强，适用于多种综合评价问题。     

基于可变模糊集理论的地质灾害危险性评价研究

针对地质灾害影响因素的不确定性、随机性和模糊性的特点,建立了基于可变模糊集理论的地质灾害危险性评价模型。通过确定评价单元指标对各级指标标准区间的相对差异函数和相对隶属度,得到各评价单元的地质灾害危险性等级。最后,通过工程实例验证该评价方法的可行性。     

基于可变模糊集理论的混凝土坝安全评价

引入可变模糊集理论进行大坝安全评价工作,以混凝土坝安全监测数据为依托,选取监测中关注度较高的核心指标组建并确立混凝土坝安全评价指标体系及评价标准,采用层次分析法确定各待评指标权重值,建立基于可变模糊集理论的大坝安全评价模型;选取工程实例与其他评价方法进行对比分析,验证了该评价模型的准确性和适用性。结果表明,该方法能够较为全面地反馈大坝安全等级,提高了评价结果的可靠性,评价过程简单、逻辑清晰,具有较强的实用价值。     

基于证据理论和可变模糊集的地下水环境风险评价

地下水系统的高维性和不确定性,给地下水环境风险评价带来较多困难,为提高评价的准确性和合理性,实现地下水的科学管理,该文将DS证据理论应用到地下水环境风险评价中,同时利用可变模糊集理论来构造证据理论基本信任分配,实现了客观合理的证据建模,最后利用经典组合原理进行证据组合。以希尼尔水库周边区域为例,地下水环境风险为中等时的信任区间为[0,0.33],似然区间为[0,0.35],不确定大小为0.02,根据判断规则,确定研究区地下水环境风险等级为中等。结果表明,该方法能够较好地融合地下水环境各方面信息以及处理风险评价中的不确定性,实现了地下水环境风险的准确评价。     

基于可变模糊集的东莞市水资源可持续利用协调能力评价研究

水资源可持续利用是当今社会关注的热点问题。应用可变模糊集理论中的质量互变定理,研究评价了广东省东莞市不同水平年水资源可持续利用协调能力。结果表明,东莞市水资源可持续利用协调能力从2000年至规划水平年(2030年)有了质的变化与提高。经过与集对评价法评价结果比较,表明本文评价成果的合理性和可靠性。     

基于可变模糊集法的北海市水资源承载能力评价

通过分析北海市水资源承载能力的主要影响因素,应用可变模糊集理论建立水资源承载能力评价模型,并采用层次分析法确定评价模型中相关指标的权重,对北海市的水资源承载能力进行了评价研究。结果表明：2004～2012年,北海市水资源承载能力能够满足发展需要,且总体呈逐年趋好态势。北海市的节水型社会建设成效显著,为今后经济社会的可持续发展奠定了坚实基础。     

基于改进可变模糊集的延河水质评价

为了合理评价延河水质,基于集对分析法、熵值理论和可变模糊集,构建了水质评价模型。该模型利用可变模糊集的思想,将熵权集对分析法得出的加权平均联系度作为相对差异度,计算水质的最终评价等级。利用该模型对延河5个监测断面的6项水质指标进行了综合评价,结果表明:延河整体水质较好,4个监测断面属于Ⅲ类水体,1个监测断面属于Ⅱ类水体;与其他方法比较,该模型评价结果合理,计算简便,同时还可以比较处于同一水质等级下不同监测断面的污染情况,对研究河流沿程污染和确定河流纳污能力有一定指导意义。     

可变模糊集对立统一定理在土石坝安全评价中的应用

应用可变模糊集对立统一定理,在分析土石坝安全影响因素的基础上,参照大坝安全评价导则,构建了大坝安全评价指标体系及其评价等级标准,建立了基于可变模糊集对立统一定理的土石坝安全评价模型。利用该模型对工程实例进行了分析,并与集对分析方法得到的结果进行了比较。结果表明,该模型评价结果与集对分析方法得到的结论一致,但基于可变模糊集对立统一定理的评价方法概念更清晰、计算更简便,优于基于集对分析的土石坝安全评价方法。     

基于集对分析与可变模糊集理论的区域水资源承载力评价

在建立由水资源承载支撑力、水资源承载压力和水资源承载调控力3个子系统共15个指标组成的水资源承载力评价指标体系及其评价标准的基础上,提出用集对分析方法构造可变模糊集的相对差异度函数,建立集对分析-可变模糊综合评价模型。应用所建模型对2017年亳州市水资源承载力进行评价,得出综合评价等级为3级,属于超载,水资源开发利用已达到一定规模。研究结论与实际情况相符,验证了模型的适用性。     

基于半结构可变模糊集的跨流域调水工程后评价

跨流域调水工程中调水量方案评价是一个多指标半结构性决策的问题,其特点是评价指标既有定量指标又有难以量化的定性指标。为了协调各指标之间的复杂关系,以半结构性决策可变模糊集和熵权理论为基础,构建了基于熵权的半结构性决策可变模糊集评价模型。其中,采用熵值法确定计算权重和相对重要性的二元对比法获得了经验权重,然后将计算权重和经验权重进行线性组合,构建了可变线性权重模型。实例研究表明,运用该评价模型能够取得比较稳定和合理的评价方案,而且不同的权重组合的评价方案可为决策者提供决策依据,具有重要的应用价值与现实意义。     

基于可变模糊理论的气象干旱风险评价模型

针对气象干旱问题,本文基于可变模糊理论,构建干旱识别体系;引入前期降水影响系数,修正干旱过程;采用游程理论分析不同程度下的干旱发生概率,并利用各程度下的平均干旱强度量化干旱损失,建立气象干旱风险评价模型。以淮河流域为例,进行气象干旱风险评价。结果表明:在干旱历时小于3个月时,淮河流域西南部和东北部的气象干旱风险较高,在干旱历时大于3个月时,"王蚌区间北岸"的北部地区和"湖西区"的西北部地区,风险最高。     

基于可变模糊集理论的跨流域调水工程 水资源优化调度

为实现水资源的高效利用, 对胶东调水工程进行水资源优化调度研究。基于受水区潍坊、青岛、烟台、威海等 4 市的实际配水量与社会经济指标分析, 利用可变模糊集理论, 建立地市外调水量可变模糊优选模型进行优化调配 系数计算, 优化调配 4 市外调水量, 并对优化后的外调水量与区域社会经济发展进行耦合协调度计算。以调水效率 最高为原则, 以 4 市缺水总量最小建立目标函数, 利用 Lingo 软件编程求解, 分别对平水年、枯水年、特枯年进行水资源优化调度。把基于调配水量调度与规划指标调度的结果进行对比分析。结果表明: 2 种调度结果均满足各分水口的最小需水要求; 外调水量的优化调配提高了胶东 4 市水资源与社会经济发展的耦合协调度, 调配水量调度后, 青岛市缺水率明显下降, 其他地市缺水率降幅则较小。     

基于可变模糊集理论的滦河流域降雨径流演变特征分析

本文以滦河流域6个子流域为研究区域,依据降雨频率分级,对不同量级的降雨和对应径流序列分组,进行基于可变模糊集理论的演变特征分析。结果表明,各子流域降雨序列1980年后较1980年前仅发生量变,而对应的年径流序列却发生了渐变式质变,说明人类活动是导致滦河流域径流明显减少并发生渐变式质变的主要因素。通过实际降雨量和径流量的变化过程证实了质变与量变定理,说明其降雨序列演变特征参数可以量化水文序列。     

基于集对分析与可变模糊集的城市水资源安全评价

城市水资源安全定量评价对于制定合理的城市水资源发展战略,促进水资源可持续利用,实现社会经济可持续发展圴具有重要的意义。为此,建立了包括水量安全、水环境安全和社会经济安全3个子系统在内的城市水资源安全评价指标体系。借助于层次分析法和熵值法得到了评价指标的组合权重,构建了集对分析与可变模糊集耦合的城市水资源安全评价模型,并以广州市为例,应用该模型分析了2004～2014年广州市水资源安全状况及其主要障碍因子。分析结果表明:广州市水资源安全水平总体上在不断提高,安全级别从较不安全上升至临界安全水平;水量安全是影响广州市水资源安全的首要因素,人均水资源量、产水模数、客水比例等是阻碍水资源安全水平提升的主要障碍因子。评价模型能够较客观地反映城市水资源安全的时序演变特性和主要制约因素,评价结果比较贴近实际情况,可为城市水资源安全评价提供一种有效可行而又直观的方法。     

可变模糊集理论研究进展及其在水科学中的应用

介绍了可变模糊集理论的哲学基础及工程背景,简要描述了其相关概念及其理论方面的突破与进展,重点阐述了唯物辩证法三大基本规律——对立统一、质量互变与否定之否定定理的数学表达的研究情况。以此理论为基础建立的可变模糊聚类、模式识别、优选、评价的理论与模型,是可变模糊集通向实际应用的桥梁,详细评述了其在水资源评价、水质评价、水库调度与防洪、灾情评价、径流预报、农业水利工程等领域的应用。     

基于投影寻踪-可拓集合理论的河流健康评价

目前对河流健康的评价方法越来越繁多,其中较多方法过分依赖于专家咨询意见,无法客观和准确地反映河流健康的实际状况。为消除由于人为主观臆断性对评价结果造成的偏差,本文将投影寻踪法和可拓集合理论进行尝试性结合,提出了投影寻踪-可拓集合理论这一新的河流健康评价模型。并运用此模型对太湖流域湖州市区四个年份序列的河流健康状况进行了评价。结果表明:湖州市区河流在1991年处于"很健康"(Ⅰ等)状态,2001年处于"健康"(Ⅱ等)状态,在2006年和2010年河流健康状况持续恶化,处于"病态"(Ⅴ等)。通过与同样客观的评价方法熵权物元模型进行比对,评价结论完全一致。投影寻踪-可拓集合理论最大程度地克服了评价过程的主观性,深入地分析和挖掘数据信息中的贡献度大小,不失为平原河网甚至全国流域的河流健康评价提供了一种新的思路和方法。     

基于三角模糊数截集的城市洪涝易损性联系数评价模型

为克服常用综合评价方法把评价指标样本值与评价标准等级之间的关系作为实数值之间数值接近性进行评价的结果存在系统偏差的不足，探讨了用集对分析方法进行城市洪涝易损性评价的新途径。集对分析中同、异、反关系变化是连续的，相应地，引起这种变化的联系分量系数的变化也可以看作是连续的。即由“同”、“异”变化到“反”，联系分量系数则由1、0变化到-1。对“异”联系分量系数而言，则存在最可能值0、最小值-1和最大值1，可以构造三角模糊数 。据此利用三角模糊数 的α-截集，建立了基于三角模糊数α-截集的集对分析模型。实例分析结果表明：基于三角模糊数α-截集的集对分析方法不仅可以给出评价指标的具体等级，得到的等级为一置信区间，评价结果更符合时间情况，而且还可以根据区间数的期望-方差排序法对评价结果进行综合排序，确定评价结果的优劣次序，在自然灾害系统等级评价中具有推广应用价值。