改進(jìn)CRITIC 賦權(quán)法在巖爆等級(jí)評(píng)判中的應(yīng)用探究

馮磊磊，李凱

（河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院，河北邯鄲056038）

巖爆，是一種巖體中聚積的彈性變形勢(shì)能在某種條件下突然猛烈釋放， 導(dǎo)致巖石爆裂并彈射出來(lái)的現(xiàn)象。在巖爆等級(jí)預(yù)測(cè)綜合體系中，不同影響巖爆等級(jí)的判別因子對(duì)巖爆發(fā)生的結(jié)果會(huì)存在較大的差異性，因此首先應(yīng)先確定各判別因子對(duì)巖爆發(fā)生的比重大小，即權(quán)重。然而常用的對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)的賦權(quán)方法通常有兩大類，即主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法。需要對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的具體屬性，信息等選用其適合的評(píng)價(jià)方法，常見(jiàn)的主觀賦權(quán)評(píng)價(jià)方法有層次分析法[1]，模糊綜合評(píng)判[2]等，這些方法往往帶有強(qiáng)烈的主觀色彩，容易造成評(píng)價(jià)結(jié)果出現(xiàn)較大的誤差?？陀^賦權(quán)法有熵值法[3]，CRITIC 法等[4]。運(yùn)用這些方法的主要原理是使用一些原始數(shù)據(jù)并通過(guò)數(shù)學(xué)的方法計(jì)算權(quán)重，將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題，使用數(shù)學(xué)思想將實(shí)際問(wèn)題的影響因素結(jié)果用數(shù)據(jù)的方式呈現(xiàn)出來(lái)，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀真實(shí)，并且能避免決策者主觀意念帶來(lái)的弊端。本文基于改進(jìn)后的CRITIC 賦權(quán)法在巖爆等級(jí)評(píng)測(cè)應(yīng)用的探究進(jìn)行討論。

1 傳統(tǒng)的CRITIC 法存在的弊端

CRITIC 法是由提出的一種客觀賦權(quán)法，使用CRITIC 賦權(quán)法對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)時(shí)，評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)強(qiáng)度是由標(biāo)準(zhǔn)差的大小來(lái)呈現(xiàn)的，表示各指標(biāo)的差異性程度時(shí)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示，標(biāo)準(zhǔn)差的大小與評(píng)價(jià)對(duì)象的差異程度成正比，即相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差越大，評(píng)價(jià)對(duì)象的差異程度越高，從而反應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)的信息量越大，所占比重也越大。

CRITIC 法是相關(guān)性權(quán)數(shù)和信息權(quán)數(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，具有較為明顯的優(yōu)越性，但由于其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)僅通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)展現(xiàn)，在處理相對(duì)較多影響因素的評(píng)價(jià)目標(biāo)時(shí)就會(huì)存在較大的局限性和缺陷。并且不同影響因素之間的量綱，評(píng)價(jià)單位，數(shù)量級(jí)也存在差異，所以，需要提出一種方法將傳統(tǒng)的CRITIC 賦權(quán)法進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到計(jì)算結(jié)果與實(shí)際結(jié)果更加契合的要求。

2 改進(jìn)后的CRITIC 法

2.1 組合賦權(quán)法

層次分析法是一種根據(jù)層次屬性決策評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的一種主觀賦權(quán)方法，該方法的主要思想是依據(jù)劃分體系不同劃分出不同的層次，然后通過(guò)專家評(píng)價(jià)等方式對(duì)相同層次下的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，按照不同指標(biāo)的重要性進(jìn)行打分評(píng)價(jià)，整理得到評(píng)價(jià)矩陣，然后對(duì)評(píng)價(jià)矩陣通過(guò)數(shù)學(xué)的方式計(jì)算出特征值，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，是一種基于數(shù)學(xué)方法計(jì)算的賦權(quán)法，具體過(guò)程如下。

2.1.1 建立層次模型

一般劃分三層，即：目標(biāo)層，準(zhǔn)則層和指標(biāo)層，由上到下層次呈遞進(jìn)關(guān)系。2.1.2 構(gòu)建判斷矩陣

構(gòu)建判斷矩陣以用來(lái)呈現(xiàn)指標(biāo)之間的重要性關(guān)系，然后通常采用專家兩兩打分的方法，來(lái)確定各個(gè)指標(biāo)之間的重要性關(guān)系，然后將每層對(duì)比結(jié)果進(jìn)行匯總，并用相對(duì)應(yīng)尺度表示出來(lái)，最后形成所有元素的重要性排序的判斷矩陣。

2.1.3 計(jì)算各層次權(quán)重

在運(yùn)用數(shù)學(xué)方式計(jì)算出相對(duì)重要程度的判斷矩陣后，計(jì)算各個(gè)層次間的相對(duì)權(quán)重，同理，得出目標(biāo)層的總權(quán)重。

2.1.4 一致性檢驗(yàn)判斷矩陣同時(shí)滿足非負(fù)性，自反性等相關(guān)屬性，否則得到的數(shù)據(jù)與真實(shí)值存在較大誤差。

2.2 基于變異系數(shù)改進(jìn)后的CRITIC 法

2.2.1 變異系數(shù)法

變異系數(shù)是屬于統(tǒng)計(jì)學(xué)范疇內(nèi)的一種指標(biāo)計(jì)算方法，它是對(duì)樣本數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差和平均值二者共同求商的出來(lái)的一種衡量指標(biāo)間的關(guān)系的方法。在使用變異系數(shù)法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)，當(dāng)某個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)在總的評(píng)價(jià)體系中的差異性過(guò)大時(shí)，表示該指標(biāo)能夠很好地反映評(píng)價(jià)目標(biāo)的差異性，從而可以將該評(píng)價(jià)指標(biāo)賦予較大權(quán)重，反之則對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)賦予較小的權(quán)重。

2.2.2 改進(jìn)后的CRITIC 賦權(quán)法計(jì)算步驟

基于變異系數(shù)法改進(jìn)后的CRITIC 賦權(quán)法的具體操作步驟是：首先將樣本信息列成矩陣的形式，然后將矩陣標(biāo)準(zhǔn)化得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣，然后計(jì)算相應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的變異系數(shù)，得到變異系數(shù)值，利用公式計(jì)算得出標(biāo)準(zhǔn)化矩陣的相關(guān)系數(shù)，再將相關(guān)系數(shù)列成矩陣的形式，計(jì)算每列向量的和，接著計(jì)算各個(gè)指標(biāo)的獨(dú)立性和所包含的信息量的綜合度量，最后計(jì)算總權(quán)重。

根據(jù)上文的主觀賦權(quán)法計(jì)算影響巖爆發(fā)生的判別因子的權(quán)重，然后通過(guò)改進(jìn)后的CRITIC 賦權(quán)法計(jì)算巖爆發(fā)生的判別因子權(quán)重，通過(guò)線性加權(quán)法將二者得出的權(quán)重經(jīng)計(jì)算出來(lái)得到總權(quán)重，再結(jié)合相應(yīng)的綜合評(píng)價(jià)模型計(jì)算出最終巖爆等級(jí)。

3 總結(jié)

在進(jìn)行多種因素評(píng)判巖爆綜合評(píng)價(jià)體系中時(shí)，使用傳統(tǒng)的CRITIC 賦權(quán)法對(duì)影響巖爆發(fā)生的判別因子賦權(quán)有較大的局限性和缺陷，將變異系數(shù)法和CRITIC 法融合在一起，各自利用自身的屬性能巧妙的避開單一使用某種方法帶來(lái)的弊端，使得結(jié)果更加靠近真實(shí)值，預(yù)測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。