基于指標(biāo)群半結(jié)構(gòu)性識別的行業(yè)用水定額確定模型

張建國

(沈陽市水務(wù)事務(wù)服務(wù)與行政執(zhí)法中心，沈陽 110015)

0 引 言

合理選擇用水定額確定方法是保證用水定額的先進性、科學(xué)性、合理性和可行性的關(guān)鍵手段。目前，國內(nèi)通常采用的方法主要有經(jīng)驗法、統(tǒng)計分析法、技術(shù)測定法等，但每種方法都存在局限性，文章構(gòu)建了基于指標(biāo)群半結(jié)構(gòu)性識別的行業(yè)用水定額確定模型，模型在模糊模式識別模型基礎(chǔ)上，對定額制定指標(biāo)量化相對優(yōu)屬度矩陣進行評價計算，給出模糊綜合評價計算結(jié)果，以保證用水定額的模型在遼寧省行業(yè)用水定額研究確定中得以應(yīng)用。

1 模型計算流程

采用基于指標(biāo)群半結(jié)構(gòu)性識別的行業(yè)用水定額確定模型計算某行業(yè)用水定額的流程如圖1所示。

圖1 模型計算定額流程圖

定量指標(biāo)與定性指標(biāo)量化，設(shè)有n個參加定額制定的用水單耗wu，每個用水單耗有m個定量指標(biāo)特征值，則用水單耗集的定量指標(biāo)特征值矩陣為：

(1)

式中：1xij為第j個用水單耗第i個定量指標(biāo)的特征值。

每個用水單耗有k個定性指標(biāo)特征值，d位專家根據(jù)對各指標(biāo)的滿意程度，在100-0范圍內(nèi)對k×n個指標(biāo)進行打分，每個專家的分值矩陣為：

=(qyij) q=1，2，……，d

(2)

式中：qyij為第q位專家為第j個用水單耗第i個定性指標(biāo)的打分值。

專家權(quán)重根據(jù)專家對打分對象的熟悉程度進行確定，歸一化得各專家權(quán)向量為a=(a1,a2,……,ad)。每個定性指標(biāo)的特征值取專家打分加權(quán)平均值，則用水單耗集的定性指標(biāo)特征值矩陣為：

(3)

式中：2xij為第j個用水單耗第i個定性指標(biāo)的特征值。

用水單耗集的指標(biāo)特征值矩陣為：

=(xij)i=1,2,……m+kj=1,2,……,n

(4)

式中：xij為第j個用水單耗第i個指標(biāo)的特征值。

風(fēng)險指標(biāo)相對優(yōu)屬度公式：

(5)

式中：r=1，2，…，f為風(fēng)險指標(biāo)數(shù)。

效益指標(biāo)相對優(yōu)屬度公式：

(6)

式中：b=1，2，…，g為效益指標(biāo)數(shù)。

根據(jù)決策者經(jīng)驗知識和風(fēng)險偏好確定各指標(biāo)權(quán)重w，應(yīng)用模糊優(yōu)選模型計算用水單耗的優(yōu)屬度[1]。

(7)

式中：u′為優(yōu)屬度；wi為指標(biāo)權(quán)重；m為識別定量指標(biāo)數(shù)；k為識別定性指標(biāo)數(shù)；p為距離參數(shù)；p=1時為海明距離；p=2時為歐氏距離。

對式(7)進行歸一化處理，可得用水單耗優(yōu)屬度uh。

2 實 例

采用本模型對遼寧省行業(yè)用水火力發(fā)電行業(yè)循環(huán)冷卻用水工藝單機容量300MW以上機組(2000年1月1日起新、擴、改建成投產(chǎn)的企業(yè))用水定額進行確定。

2.1 用水單耗選取

有3個參加定額制定的用水單耗，分別為2.949m3/MW·h(某發(fā)電有限公司)，2.8m3/MW·h(某節(jié)能熱電股份有限公司)，3.24m3/MW·h(某熱電新材料股份有限公司)。

2.2 模型指標(biāo)選取

所選定量指標(biāo)有用水重復(fù)利用率、用水管網(wǎng)漏損率和節(jié)水器具普及率；所選定性指標(biāo)有企業(yè)規(guī)模和用水工藝大眾化程度。

2.3 模型計算

用水單耗集的定量指標(biāo)特征值矩陣為“

(8)

每個用水單耗有2個定性指標(biāo)特征值，4位專家根據(jù)對各指標(biāo)的滿意程度，在100-0范圍內(nèi)對2×3個指標(biāo)進行打分，專家權(quán)重根據(jù)專家對打分對象的熟悉程度進行確定，歸一化得各專家權(quán)向量為a=(0.5,0.2,0.2，0.1)。每個定性指標(biāo)的特征值取專家打分加權(quán)平均值，則用水單耗集的定性指標(biāo)特征值矩陣為：

(9)

用水單耗集的指標(biāo)特征值矩陣為：

(10)

(11)

根據(jù)決策者經(jīng)驗知識和風(fēng)險偏好確定各指標(biāo)權(quán)重w=(0.43，0.15，0.06，0.1，0.26)，應(yīng)用模糊優(yōu)選模型[1, 2]計算方案的優(yōu)屬度。

u′=(0.996，0.239，0.426)

Uh=(0.600，0.144，0.256)

(12)

2.4 確定定額值

采用統(tǒng)計分析二次平均法：計算如下：

(13)

兩種計算結(jié)果相近，但采用二次平均法確定的用水定額值由于考慮了用水先進性，其結(jié)果往往偏小。本模型計算過程既考慮了影響定額制定的量化指標(biāo)，又引進的行業(yè)專家經(jīng)驗，相對更加科學(xué)合理，綜合以上兩種分析計算方法，確定該定額值為3.0m3/MW·h[2]。

3 結(jié) 語

基于指標(biāo)群半結(jié)構(gòu)性識別的行業(yè)用水定額確定模型與以往常用的定額制定方法(如統(tǒng)計分析二次平均法等)相比，在行業(yè)用水定額制定過程中，不僅僅將用水單耗值納入計算，考慮了與用水定額相關(guān)的多個指標(biāo)(含定量和定性指標(biāo))對用水定額值的影響程度，并將定性指標(biāo)量化，將專家經(jīng)驗與定量指標(biāo)集結(jié)起來，有效的解決了以往行業(yè)用水定額制定中只注重定量指標(biāo)或?qū)＜医?jīng)驗的問題。