基于熵權(quán)的模糊綜合評價在農(nóng)村采暖方式中的研究

王維軍+宮志濤

摘要： 本文致力于將基于熵權(quán)的模糊綜合評價應(yīng)用于農(nóng)村采暖方式分析中，從農(nóng)村地區(qū)居民以及專家兩個角度分析各種采暖方式的經(jīng)濟、環(huán)境和采暖效果，并對各采暖方式的進行綜合評價，進而分析現(xiàn)階段制約新型采暖方式推廣的主要因素。結(jié)果表明階段制約新型采暖方式推廣的主要因素是經(jīng)濟。

Abstract： This paper applies fuzzy comprehensive evaluation based on entropy weight to the analysis of heating mode in rural areas， analyzes the economic， environmental and heating effects of various heating modes from residents and experts in rural areas， makes a comprehensive evaluation of each heating method， and analyzes the main factors restricting the promotion of new heating mode at this stage. The results show that the main factor restricting the promotion of new heating methods is the economic factor.

關(guān)鍵詞： 熵權(quán)法；模糊綜合評價；農(nóng)村地區(qū)；采暖方式

Key words： entropy weight method；fuzzy comprehensive evaluation；rural area；heating method

中圖分類號：TU832 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）05-0028-03

0 引言

近年來京津冀地區(qū)霧霾天氣頻發(fā)，其中冬季采暖期霧霾情況最為嚴(yán)重。相關(guān)研究表明，冬季采暖期采暖對霧霾有嚴(yán)重影響。相對于大部分城市地區(qū)實現(xiàn)了集中供暖，農(nóng)村地區(qū)主要是分散式采暖，主要是燃煤取暖，更有部分用戶還在使用秸稈、薪柴取暖。農(nóng)村地區(qū)傳統(tǒng)以燃煤為主的采暖方式會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費。應(yīng)對農(nóng)村采暖方式進行引導(dǎo)，提出新的節(jié)能環(huán)保的采暖方案，改變現(xiàn)有的高能耗、高污染的供熱方式。

王慶一和羅國亮提出了相近的觀點，農(nóng)村能源消費中，散煤使用量大且煤質(zhì)差是造成大氣污染嚴(yán)重的主要原因[1]、[2]。孟曉艷認(rèn)為農(nóng)村地區(qū)以煤為主的生活能源消費結(jié)構(gòu)造成了環(huán)境污染和健康危害，能源利用效率低下同時造成資源大量浪費[3]。潘晉定性比較了不同采暖方式的優(yōu)缺點，論證了農(nóng)村寒冷地區(qū)新型供熱方案的可行性[4]，宋籽鋅針對燃煤采暖污染問題分析了在農(nóng)村推廣電采暖的可行性[5]。上述文獻均對農(nóng)村地區(qū)傳統(tǒng)采暖方式進行了不同角度的分析，較為統(tǒng)一的結(jié)論是農(nóng)村地區(qū)傳統(tǒng)的采暖方式環(huán)境污染重、資源利用率低，但均為從實際使用者的角度進行問題分析，本文應(yīng)用基于熵權(quán)的模糊綜合評價對各采暖方式進行評價，給出居民和專家兩個角度的評價結(jié)果。

1 農(nóng)村地區(qū)采暖方式評價指標(biāo)體系構(gòu)建

在構(gòu)建農(nóng)村地區(qū)采暖方式評價指標(biāo)體系時，應(yīng)充分參考農(nóng)村地區(qū)各采暖方式在使用過程中的實際情況，并將采暖過程中需要考慮的因素綜合加以考量，本文在構(gòu)建的農(nóng)村地區(qū)采暖方式評價指標(biāo)體系共分為四個一級指標(biāo)，十二個二級指標(biāo)，具體情況如表1。

本文構(gòu)建的農(nóng)村地區(qū)采暖方式評價指標(biāo)體系涵蓋經(jīng)濟、環(huán)境和效果四個方面，各級指標(biāo)能較為全面的反映現(xiàn)階段農(nóng)村地區(qū)各采暖方式的具體情況，較為完善。

2 基于熵權(quán)的模糊綜合評價應(yīng)用步驟

模糊綜合評價法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評價方法。根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論該方法可以把定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價，即用模糊數(shù)學(xué)對受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€總體的評價?；陟貦?quán)的指標(biāo)權(quán)重賦值法是一種定量與定性結(jié)合的方法，將人的主觀判斷用數(shù)量形式表達和處理，可以避免權(quán)重賦予時的主觀性，提高評價結(jié)果的可信度。鑒于熵權(quán)法的客觀性，本文將在采暖方式評價中應(yīng)用熵權(quán)法來對各個評價指標(biāo)的權(quán)重進行賦值?；陟貦?quán)的模糊綜合評價法具體步驟如下：

2.1 確定評價因素集

根據(jù)構(gòu)建的評價指標(biāo)體系層次性，不同層次評價指標(biāo)的集合即為評價因素集。本文設(shè)置如下：一級指標(biāo)為，U=（u1，u2，…，un）；二級指標(biāo)為Ui=（ui1，ui2，…，uin），其中uij表示第i個指標(biāo)層下的第j個指標(biāo)。

2.2 確定評語集

評語是反映研究對象對應(yīng)評價指標(biāo)的實際表現(xiàn)情況，評語集需要涵蓋各級指標(biāo)所有可能的評價結(jié)果，根據(jù)農(nóng)村地區(qū)各采暖方式的具體情況本文設(shè)置如下：C=（C1，C2，C3，C4）=（優(yōu)，良，中，差）。

2.3 建立模糊關(guān)系矩陣

建立模糊關(guān)系矩陣是要將各評價因素量化，量化的指標(biāo)構(gòu)成模糊關(guān)系矩陣：

模糊關(guān)系矩陣R中第i行第j列元素rij表示被評價對象從因素Ui來看對Cj等級的隸屬程度的大小，所以R也叫做隸屬度矩陣。

2.4 確定熵權(quán)

假如研究對象的某種屬性Ui的觀測值Xij做樣本Xi屬于K個類別的測度為：

在實際應(yīng)用中，按照指標(biāo)體系的層次性，先確定低級評價指標(biāo)的熵權(quán)向量：Wi=（wi1，wi2，…，win）。然后運用公式：

確定上一級評價指標(biāo)的熵權(quán)向量：W=（W1，W2，…Wn）。

2.5 合成模糊綜合評價結(jié)果矩陣

結(jié)合指標(biāo)權(quán)重與隸屬度矩陣，可得到模糊綜合評價結(jié)果向量S，即：

=（s1，s2，…，sm）endprint

式中，Si表示被評價對象隸屬于Cj等級模糊子集的程度，進而可在單因素評價基礎(chǔ)上進行二級模糊綜合評價，得出綜合評價結(jié)論。

3 實例分析

本文以農(nóng)村地區(qū)采暖方式為研究對象進行實證分析，以期分析農(nóng)村地區(qū)居民和專家對不同采暖方式的認(rèn)識與評價，進而分析現(xiàn)階段制約農(nóng)村地區(qū)推廣新型采暖方式的主要因素。本文將對火炕、煤爐、暖器以及儲熱式電采暖分別從農(nóng)村地區(qū)居民和專家進行評價，構(gòu)建的指標(biāo)體系見表1。

分別邀請10位農(nóng)村地區(qū)居民和專家分別對火炕、煤爐、暖器以及儲熱式電采暖的各指標(biāo)進行評判，其中農(nóng)村地區(qū)居民對火炕的評判結(jié)果如表2。

由表2可以得到農(nóng)村地區(qū)居民角度火炕的評判矩陣，然后進行賦權(quán)。首先用成功度法確定指標(biāo)對優(yōu)、良、中、差四個評語的隸屬度，進而應(yīng)用熵權(quán)法計算各指標(biāo)對應(yīng)評語的隸屬度，并進行一致性檢驗。具體結(jié)果見表3。

模糊綜合評價一級評價結(jié)果為：

S1=（0.9577，0.1093，0.0000，0.0000）

S2=（0.8590，0.1050，0.0000，0.0000）

S3=（0.1383，0.6825，0.1436，0.0356）

模糊綜合評價二級級評價結(jié)果為：

S=（0.6460，0.3170，0.0520，0.0130）

由最大隸屬度原則可知，從農(nóng)村地區(qū)居民角度，火炕作為一種農(nóng)村地區(qū)的采暖方式其綜合評價結(jié)果為優(yōu)。同樣對其他采暖方式進行模糊綜合評價結(jié)果如表4。

4 結(jié)束語

通過應(yīng)用模糊綜合評價對農(nóng)村地區(qū)采暖方式進行評價分析可知，從農(nóng)村地區(qū)居民以及專家角度不同的采暖方式評價結(jié)果除了暖氣外，火爐、煤爐和儲熱式電采暖的評價結(jié)果均不一樣且結(jié)果差距較大。究其深層次的原因，主要是農(nóng)村地區(qū)居民現(xiàn)階段的環(huán)保意識不足，更主要的是限于農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟環(huán)境影響農(nóng)村地區(qū)居民相較于采暖效果更加注重采暖方式的經(jīng)濟性。故而現(xiàn)階段制約農(nóng)村地區(qū)新型采暖方式推廣的主要是經(jīng)濟因素，希望政府在推廣階段推出農(nóng)村地區(qū)居民可接受的補貼政策同時加大環(huán)保宣傳。

參考文獻：

[1]王慶一.我國農(nóng)村地區(qū)居民室內(nèi)污染嚴(yán)重[J].能源與環(huán)境，2014，36（12）：36-37.

[2]羅國亮，王明明.京津冀協(xié)同發(fā)展中農(nóng)村能源清潔利用問題[J].研究與探討，2015，37（7）：43-44.

[3]孟曉艷，余予，張志富，等.2013年1月京津冀地區(qū)強霧霾頻發(fā)成因初探[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2014，37（1）：190-194.

[4]潘晉，孟揚.我國北方農(nóng)村太陽能采暖研究[J].建筑節(jié)能與綠色建筑，2015，06（16）：76-78.

[5]宋籽鋅.電采暖在農(nóng)村推廣分析及建議[J].上海節(jié)能，2015（9）：467-470.endprint