基于AHP-FUZZY的選礦廠選址方案評價

譚雪瑤

西安建筑科技大學(xué)管理學(xué)院

基于AHP-FUZZY的選礦廠選址方案評價

譚雪瑤

西安建筑科技大學(xué)管理學(xué)院

在綜合分析選礦廠廠址選擇影響因素的基礎(chǔ)上，提出了選礦廠廠址選擇的AHP-FUZZY評價方法。首先選取了對廠址選擇影響突出的8個評價指標(biāo)，利用AHP法確定指標(biāo)權(quán)重；然后通過模糊綜合評價法確定指標(biāo)隸屬度；最后通過實例分析，驗證了方法的可行性和有效性。

礦廠廠址選擇；層次分析法；模糊綜合評價

1 引言

選礦廠是礦山企業(yè)的主要生產(chǎn)單位及重要組成部分，通過不同的選礦方法和工藝流程，從原礦中獲得品位較高的精礦（俗稱精粉）。選礦廠廠址選擇是基礎(chǔ)建設(shè)前期工作的重要內(nèi)容[1]，方案是否合理直接關(guān)系基建投資、選礦廠建成后年經(jīng)營成本和后期發(fā)展空間的大小[2]。

2 評價指標(biāo)的選取及權(quán)重

影響選礦廠選址的主要因素有[3]相對礦山的距離u1、廠址地形條件u2、相對水源的距離u3、交通條件u4、尾礦庫情況u5、工程地質(zhì)條件u6、施工條件u7和廠區(qū)占地類型u8。采用層次分析法對各評價因素賦予相應(yīng)的權(quán)數(shù)：

（1）構(gòu)造判斷（成對比較）矩陣。通過德爾菲法，得到判斷矩陣如表1所示。

表1 德爾菲法確定的判斷矩陣

（3）一致性檢驗：

則

式中，n為判斷矩陣的階數(shù)；指標(biāo)數(shù)為8時，RI=1.41。

當(dāng)CR＜0.1時，滿足一致性檢驗。對表1進行權(quán)重計算，得W=[0.2269，0.1431，0.1856，0.1908，0.0402，0.1140，0.0746，0.0248]T，CR=CI/RI=0.0964 ＜0.1，一致性滿足要求。

3 模糊綜合評價

（1）建立因素集與評價集。因素集U由對評價對象產(chǎn)生影響的各種因素組成，U={u1，u2，…，un}。評價集V由所有可能的評價結(jié)果組成，V={v1，v2，…，vm}。

（2）確定評價對象對因素集中各個元素的隸屬程度，將n個因素的評價集組成總的評價矩陣，用R表示。隸屬度按每一個評價指標(biāo)對選礦廠廠址選址的有利程度確定。越有利，其隸屬度越高：

①u1：當(dāng)選礦廠與礦山的距離為（0，0.5）時，隸屬度為（1.0，0.8）；距離為（0.5，1）時，隸屬度為（0.8，0.6）；距離為（1，3）時，隸屬度為（0.6，0.4）；距離為（3，5）時，隸屬度為（0.4，0.1）；距離＞5 km時，隸屬度為（0.1，0）。②u2：廠址地形條件理想，能夠?qū)崿F(xiàn)全自流條件時，隸屬度為（1.0，0.7）；廠址地形條件一般，可以實現(xiàn)半自流條件時，隸屬度為（0.7，0.2）；廠址地形條件較差，需要對礦漿進行壓力傳輸時，隸屬度為（0.2，0）。③u3：當(dāng)選礦廠與水源的距離為（0，1）時，隸屬度為（1.0，0.8）；距離為（1，3）時，隸屬度為（0.8，0.6）；距離為（3，6）時，隸屬度為（0.6，0.4）；距離為（6，10）時，隸屬度為（0.4，0.1）；距離＞10 km 時，隸屬度為（0.1，0）。④u4：交通便利，選礦廠附近有鐵路、碼頭，完全滿足選礦廠正常運作需要時，隸屬度為（1.0，0.7）；交通較為便利，選礦廠距離鐵路、水路稍遠(yuǎn)，但可以滿足選礦廠正常運作需要時，隸屬度為（0.7，0.2）；交通不便，選礦廠距離鐵路、碼頭很遠(yuǎn)，需新建設(shè)鐵路或碼頭滿足選礦廠正常運作需要時，隸屬度為（0.2，0）。⑤u5：選礦廠與尾礦庫的距離相近，尾礦庫地形為凹形的洼地或山谷時，隸屬度為（1.0，0.8）；選礦廠與尾礦庫的距離相近但尾礦庫地形條件不理想，或尾礦庫庫址地形條件理想但與選礦廠距離較遠(yuǎn)時，隸屬度為（0.8，0.2）；選礦廠與尾礦庫的距離遠(yuǎn)，尾礦庫地形條件不理想時，隸屬度為（0.2，0）。⑥u6：有利地段隸屬度（1.0，0.7），不利地段隸屬度（0.7，0.1），危險地段隸屬度（0.1，0）。⑦u7：施工條件很差、較差、一般、較好、很好的隸屬度分別為0～1.1、0.1～0.3、0.3～0.6、0.6～0.8、0.8～1。⑧u8：廠區(qū)占地類型很差、較差、一般、較好、很好的隸屬度分別為0～1.1、0.1～0.3、0.3～0.6、0.6～0.8、0.8～1。

（3）建立權(quán)重向量。為了反映各因素的重要程度，對uj賦予相應(yīng)的權(quán)數(shù)wj，由各權(quán)數(shù)所構(gòu)成的向量W=[w1，w2，…，wn]稱為因素權(quán)重向量。

（4）模糊綜合評價數(shù)學(xué)模型：B=A·R=WT·R={b1，b2，…，bn}，B為模糊綜合評價集；bj（j=1，2，…，n）為模糊綜合評價指標(biāo)，采用最大隸屬度法對評價指標(biāo)進行處理。

4 實例分析

陜西某地擬建一個鎢鉬選礦廠，對4個選址方案進行評價。各選址方案資料見表2。

表2 案例選址方案資料

根據(jù)模糊綜合評價數(shù)學(xué)模型：

由最大隸屬度法，選擇方案4作為選礦廠廠址建設(shè)地。

5 結(jié)論

選礦廠廠址選擇不但影響工程建設(shè)的進度、質(zhì)量和成本，還會影響礦廠的生產(chǎn)運營。本文利用層次分析法，給出了選礦廠廠址選擇影響因素的重要性排序，降低了人為因素的影響，結(jié)合模糊綜合評價法，利用其賦值合理且計算簡便的優(yōu)點，為選礦廠廠址的方案選擇提供了一種科學(xué)合理的方式。