岸電供電技術(shù)的多級模糊綜合評判的研究

耿東耀，文 豪，張德文，丁 敏，張 洋(.太原科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，太原 03004；.交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院，北京 00088)

統(tǒng)計(jì)資料顯示：一艘在航的集裝箱貨船，一年中有58%的時間是處在停泊的狀態(tài)，傳統(tǒng)停泊狀態(tài)下泊船所需的電力均來自船的柴油發(fā)電機(jī)組，柴油發(fā)電機(jī)組不僅發(fā)電效率低而且會產(chǎn)生大量的SOx、SOX、NOx、HC、PM10等大氣污染物[1]，并且由于柴油機(jī)組本身的特點(diǎn)導(dǎo)致柴油利用率較低，不僅造成了大量資源的浪費(fèi)，而且不符合國家提出的“高效、節(jié)能、綠色環(huán)?！钡拇笳结槨０峨姽╇姺绞绞且环N節(jié)能減排、綠色環(huán)保的供電方式[2-3]。推行岸電供電方式能夠節(jié)能減排并且有效的改善港區(qū)環(huán)境，其效果的評判以往多采用定性或定量的單一評判方式，而基于層次分析的多級模糊綜合評判的方法，能夠?qū)⒍ㄐ苑治鲛D(zhuǎn)化為定量計(jì)算[4-8]，從而達(dá)成定性與定量綜合評判的目標(biāo)。

1 建立評價體系

本課題依據(jù)國家《國務(wù)院批轉(zhuǎn)節(jié)能減排統(tǒng)計(jì)監(jiān)測及考核實(shí)施方案和辦法的通知》(國發(fā)[2007]36號)、交通運(yùn)輸部《關(guān)于港口節(jié)能減排工作的指導(dǎo)意見》(交水發(fā)[2007]747號)等指導(dǎo)性文件，結(jié)合集裝箱港口岸電供電方式具體情況，借鑒各港口節(jié)能減排影響因子，最終形成關(guān)于集裝箱岸電供電技術(shù)綜合評價體系，具體包括4個準(zhǔn)則層目標(biāo)和12個指標(biāo)層目標(biāo)，見圖1所示相關(guān)內(nèi)容[9]。

2 層次分析法確定權(quán)重值

評價指標(biāo)進(jìn)行兩兩打分比較，將比較的結(jié)果按照循序組成一個矩陣表，該矩陣就為判斷矩陣。比如，有n個指標(biāo)的指標(biāo)層兩兩比較重要性得出判斷矩陣A的形式為：

A=(aij)n×n(i,j=1,2,…,n)

將判斷矩陣A的n個行向量歸一后的平均值向量作為權(quán)重向量，計(jì)算公式為：

對應(yīng)的最大特征值λmax為：

再將所得W向量分別做歸一化處理，得到矩陣

圖1綜合評價體系

Fig.1Comprehensiveevaluationsystem

向量：

W=(ω1,ω2,…,ωn)T

表1 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

當(dāng)CR<0.1時，認(rèn)為有令人滿意的一致性，否則重新調(diào)整計(jì)算直到達(dá)到指標(biāo)數(shù)據(jù)要求。其中權(quán)重向量W=(ω1,ω2,…,ωn)T

3 多級綜合評判

多級模糊綜合評價是一種借助于模糊數(shù)學(xué)的綜合評判方法，具有定性與定量相結(jié)合的特點(diǎn)，該方法能夠很好的對多因素、模糊性等事件進(jìn)行平盤分析。文章采M(+，·)——加權(quán)平均模型，這里“+”、“· ”分別是普通加法與乘法。

3.1 一級評判

單因素評判從一個因素的角度考慮備擇對象的影響，未考慮各因素的影響，進(jìn)行一級評判。

其中，表示A與R的一種合成方法。

3.2 二級評判

一級評判僅是對每一類的各個因素進(jìn)行綜合，還需考慮各類因素間的綜合影響，這需要在類之間進(jìn)行綜合評判，即在進(jìn)行一次評判，稱為二級模糊綜合評判。

此時的單因素評判矩陣應(yīng)為一級評判的結(jié)果Bi構(gòu)成的矩陣R，考慮類之間的權(quán)重A，得到模糊評判指標(biāo)D:

這里的表示評判集評判對象按所有類因素評判時，對備擇集中第k個元素的隸屬度。

4 評判結(jié)果的處理

我們通過將等級分布進(jìn)行運(yùn)算，得出對岸電供電技術(shù)的綜合指標(biāo)。我們確定一級為95分，二級為85分，三級為75分，四級為65分，五級為55分。

通過公式S=B°(95 85 75 65 55)T可以得到技術(shù)組合的綜合得分。

5 案例分析計(jì)算

通過多位專家打分進(jìn)行兩兩比較得判斷矩陣為：

計(jì)算矩陣V的特征值以及特征向量λmax=4.144，計(jì)算CI=0.048，CR=CI/RI<0.1，得合理性指標(biāo)的權(quán)重值ω=(0.264,0.177,0.419,0.140)

由表2得出各評價因素的判斷矩陣，計(jì)算其模糊綜合評判向量：

B1=A1°R1=(0.105 0.404 0.170 0320)°(0.283 0.493 0.204 0.019 0)

同理可得廢棄物排放指標(biāo)、合理度指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的評判向量分別為：

B2=A2°R2=(0.505 0.456 0.182 0.050 0)

B3=A3°R3=(0.200 0.383 0.333 0.053 0)

B4=A4°R4=(0.100 0.231 0.455 0.2214 0)

根據(jù)上述的一級模糊綜合評判，我們得到了各個指標(biāo)的二級綜合評判向量，我們構(gòu)造港口技術(shù)組合的綜合評判矩陣為：

其模糊綜合評判向量為：

B=A°R=(0.264 0.408 0.293 0.067 0)

綜合計(jì)算結(jié)果處理:

M1=B°S=(0.264 0.408 0.293 0.067 0)°(95 85 75 65 55)T=86.090

6 結(jié)論

①基于層次分析的多級模糊綜合評判方法應(yīng)用于岸電供電綜合效果的評判，方法切實(shí)可行，研究結(jié)果符合實(shí)際情況，為港口集裝箱裝卸工藝綜合評價及改進(jìn)提供了理論與技術(shù)依據(jù)。

②由計(jì)算結(jié)果可知，對于大型集裝箱港口，將岸電供電技術(shù)從能耗、效率指標(biāo)、廢棄物排放指標(biāo)、合理度指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)等角度進(jìn)行綜合評判，結(jié)果表明岸電供電技術(shù)綜合指標(biāo)為“好”，確實(shí)能夠有效的改善集裝箱碼頭環(huán)境，并且達(dá)到很好的節(jié)能減排效果。

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