基于線性加權(quán)的綜合評(píng)價(jià)法在輸油管布置問(wèn)題上的應(yīng)用

李建軍

摘要：文章對(duì)某區(qū)域輸油管的布置問(wèn)題進(jìn)行分析，提出合理的假設(shè)，首先根據(jù)影響管道鋪設(shè)的地域性、經(jīng)濟(jì)性、工時(shí)、施工團(tuán)隊(duì)素質(zhì)等多個(gè)因素，用層次綜合評(píng)價(jià)法對(duì)鋪設(shè)支出的影響作出了分析。然后采用枚舉法作為數(shù)學(xué)原理，給出鋪設(shè)管道路線利弊的判斷模型，并對(duì)模型進(jìn)行局限性分析。最后，分析函數(shù)關(guān)系應(yīng)用MATLAB數(shù)學(xué)軟件編寫(xiě)程序得到有利度指數(shù)目標(biāo)函數(shù)，并以選取路線最優(yōu)原理為依據(jù)，對(duì)該方法給予評(píng)價(jià)，為問(wèn)題的實(shí)際應(yīng)用提供可操作方案。

關(guān)鍵詞：綜合評(píng)價(jià)法；目標(biāo)函數(shù)；MATLAB

一、問(wèn)題提出

某油田計(jì)劃在鐵路線一側(cè)建造兩家煉油廠，同時(shí)在鐵路線上增建一個(gè)車(chē)站，用來(lái)運(yùn)送成品油。由于這種模式具有一定的普遍性，油田設(shè)計(jì)院希望建立管線建設(shè)費(fèi)用最省的模型與方法。在方案設(shè)計(jì)時(shí)，若有共用管線，應(yīng)考慮共用管線費(fèi)用與非共用管線費(fèi)用相同或不同的情形。2. 設(shè)計(jì)院目前需對(duì)更為復(fù)雜的情形進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。兩煉油廠的具體位置由圖1所示，其中A廠位于郊區(qū)（圖1中的I區(qū)域），B廠位于城區(qū)（圖1中的II區(qū)域），兩個(gè)區(qū)域的分界線用圖中的虛線表示。圖中各字母表示的距離（單位：千米）分別為a=5，b=8，c=15，l=20。若所有管線的鋪設(shè)費(fèi)用均為每千米7.2萬(wàn)元。 鋪設(shè)在城區(qū)的管線還需增加拆遷和工程補(bǔ)償?shù)雀郊淤M(fèi)用，為對(duì)此項(xiàng)附加費(fèi)用進(jìn)行估計(jì)，要為設(shè)計(jì)院給出管線布置方案及相應(yīng)的費(fèi)用。

二、問(wèn)題分析合理假設(shè)

本問(wèn)題中，本文不考慮A管和B管的價(jià)錢(qián)不同，假設(shè)自然條件良好，忽略人為等主觀因素，用建模方法涉及的指標(biāo)具有相對(duì)獨(dú)立性和可補(bǔ)償性。

針對(duì)兩煉油廠到鐵路線距離和兩煉油廠間距離的各種不同情形，提出設(shè)計(jì)方案：若有共用管線，應(yīng)考慮共用管線費(fèi)用與非共用管線費(fèi)用相同或不同的情形。

調(diào)查顯示從工程咨詢公司的等級(jí)資質(zhì)，本項(xiàng)工程目前備選三個(gè)公司，要從綜合實(shí)力和業(yè)績(jī)、注冊(cè)資金、辦公場(chǎng)所、工程咨詢年?duì)I業(yè)收入、技術(shù)力量專業(yè)配備和承攬業(yè)務(wù)的能力、技術(shù)水平和技術(shù)裝備上，進(jìn)行多方面分析選用。

三、應(yīng)用多指標(biāo)綜合評(píng)估方法解決問(wèn)題

根據(jù)以上分析，設(shè)資質(zhì)權(quán)重為w1，價(jià)格權(quán)重為w2，w1=0.7，w2=0.3。從目前多指標(biāo)的綜合評(píng)估方法的應(yīng)用狀況來(lái)看，多數(shù)情況下，采用線性加權(quán)和法計(jì)算綜合得分。

線性加權(quán)求和法，對(duì)于綜合分值較高和較低的評(píng)估對(duì)象，評(píng)估結(jié)果比較準(zhǔn)確。也就是說(shuō)，比較容易識(shí)別各方面都具有明顯優(yōu)勢(shì)或劣勢(shì)的評(píng)估對(duì)象，這種方法與實(shí)際問(wèn)題比較吻合。

（一）價(jià)指標(biāo)體系

出于對(duì)城區(qū)的保護(hù)及路線最優(yōu)的考慮，以最少的能源消耗，來(lái)盡可能的達(dá)到目的，使其能源最簡(jiǎn)，以甲級(jí)公司資質(zhì)條件和價(jià)錢(qián)作為條件，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，從公司資質(zhì)和價(jià)位兩大方面對(duì)估算進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（二）數(shù)據(jù)處理

利用Excel表格將可選的三家公司數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)化，確立甲級(jí)公司資質(zhì)為10，乙級(jí)公司資質(zhì)為8，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，其結(jié)果如表1所示。

（三）建立評(píng)價(jià)模型

甲級(jí)F=w1×x11+w2×x12=0.542547

乙級(jí)F=w1×x21+w2×x22=0.4574515

（四）綜合評(píng)價(jià)

選擇評(píng)價(jià)不能因小失大，只看見(jiàn)目前的小利小惠而放棄可持續(xù)發(fā)展觀。信用、安全是第一重要的，價(jià)格次而其后。人們應(yīng)該以可持續(xù)發(fā)展的角度，不但要對(duì)人類(lèi)的健康和未來(lái)發(fā)展有利，同時(shí)也不能對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)體系產(chǎn)生任何破壞性的影響，有益于子孫后代，利在千秋。所以本項(xiàng)目決定選用公司的估算數(shù)據(jù)作為解題條件，求解通過(guò)資質(zhì)對(duì)比表和工程費(fèi)用表及大量數(shù)據(jù)顯示并加以客觀實(shí)際考慮選擇公司一作為參考數(shù)據(jù)。

（四）利用單純性下山法進(jìn)行可行性判斷

四、模型評(píng)價(jià)與推廣

本論文方法的優(yōu)點(diǎn)有：權(quán)值針對(duì)性強(qiáng)、圖形明快、數(shù)據(jù)性強(qiáng)；缺點(diǎn)是權(quán)值覆蓋不全、圖形太理想化。改進(jìn)方向?yàn)樵黾佑绊憴?quán)值的因素，圖形是理想狀態(tài)下的與實(shí)際情況可能不等，所以應(yīng)該增加大量的數(shù)據(jù)，作為參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜啟源.數(shù)學(xué)模型[M].高等教育出版社，2013.

[2]王蓮芬，許樹(shù)柏.層次分析法引論[M].中國(guó)人民大學(xué)出版社，1990.

[3]沈飛.非線性單純形算法的改進(jìn)算法[D].武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院，2004.

（作者單位：北京京北職業(yè)技術(shù)學(xué)院）