岸电供电技术的多级模糊综合评判的研究

耿东耀，文 豪，张德文，丁 敏，张 洋(.太原科技大学 机械工程学院，太原 03004；.交通运输部水运科学研究院，北京 00088)

统计资料显示：一艘在航的集装箱货船，一年中有58%的时间是处在停泊的状态，传统停泊状态下泊船所需的电力均来自船的柴油发电机组，柴油发电机组不仅发电效率低而且会产生大量的SOx、SOX、NOx、HC、PM10等大气污染物[1]，并且由于柴油机组本身的特点导致柴油利用率较低，不仅造成了大量资源的浪费，而且不符合国家提出的“高效、节能、绿色环保”的大政方针。岸电供电方式是一种节能减排、绿色环保的供电方式[2-3]。推行岸电供电方式能够节能减排并且有效的改善港区环境，其效果的评判以往多采用定性或定量的单一评判方式，而基于层次分析的多级模糊综合评判的方法，能够将定性分析转化为定量计算[4-8]，从而达成定性与定量综合评判的目标。

1 建立评价体系

本课题依据国家《国务院批转节能减排统计监测及考核实施方案和办法的通知》(国发[2007]36号)、交通运输部《关于港口节能减排工作的指导意见》(交水发[2007]747号)等指导性文件，结合集装箱港口岸电供电方式具体情况，借鉴各港口节能减排影响因子，最终形成关于集装箱岸电供电技术综合评价体系，具体包括4个准则层目标和12个指标层目标，见图1所示相关内容[9]。

2 层次分析法确定权重值

评价指标进行两两打分比较，将比较的结果按照循序组成一个矩阵表，该矩阵就为判断矩阵。比如，有n个指标的指标层两两比较重要性得出判断矩阵A的形式为：

A=(aij)n×n(i,j=1,2,…,n)

将判断矩阵A的n个行向量归一后的平均值向量作为权重向量，计算公式为：

对应的最大特征值λmax为：

再将所得W向量分别做归一化处理，得到矩阵

图1综合评价体系

Fig.1Comprehensiveevaluationsystem

向量：

W=(ω1,ω2,…,ωn)T

表1 平均随机一致性指标

当CR<0.1时，认为有令人满意的一致性，否则重新调整计算直到达到指标数据要求。其中权重向量W=(ω1,ω2,…,ωn)T

3 多级综合评判

多级模糊综合评价是一种借助于模糊数学的综合评判方法，具有定性与定量相结合的特点，该方法能够很好的对多因素、模糊性等事件进行平盘分析。文章采M(+，·)——加权平均模型，这里“+”、“· ”分别是普通加法与乘法。

3.1 一级评判

单因素评判从一个因素的角度考虑备择对象的影响，未考虑各因素的影响，进行一级评判。

其中，表示A与R的一种合成方法。

3.2 二级评判

一级评判仅是对每一类的各个因素进行综合，还需考虑各类因素间的综合影响，这需要在类之间进行综合评判，即在进行一次评判，称为二级模糊综合评判。

此时的单因素评判矩阵应为一级评判的结果Bi构成的矩阵R，考虑类之间的权重A，得到模糊评判指标D:

这里的表示评判集评判对象按所有类因素评判时，对备择集中第k个元素的隶属度。

4 评判结果的处理

我们通过将等级分布进行运算，得出对岸电供电技术的综合指标。我们确定一级为95分，二级为85分，三级为75分，四级为65分，五级为55分。

通过公式S=B∘(95 85 75 65 55)T可以得到技术组合的综合得分。

5 案例分析计算

通过多位专家打分进行两两比较得判断矩阵为：

计算矩阵V的特征值以及特征向量λmax=4.144，计算CI=0.048，CR=CI/RI<0.1，得合理性指标的权重值ω=(0.264,0.177,0.419,0.140)

由表2得出各评价因素的判断矩阵，计算其模糊综合评判向量：

B1=A1∘R1=(0.105 0.404 0.170 0320)∘(0.283 0.493 0.204 0.019 0)

同理可得废弃物排放指标、合理度指标、经济性指标的评判向量分别为：

B2=A2∘R2=(0.505 0.456 0.182 0.050 0)

B3=A3∘R3=(0.200 0.383 0.333 0.053 0)

B4=A4∘R4=(0.100 0.231 0.455 0.2214 0)

根据上述的一级模糊综合评判，我们得到了各个指标的二级综合评判向量，我们构造港口技术组合的综合评判矩阵为：

其模糊综合评判向量为：

B=A∘R=(0.264 0.408 0.293 0.067 0)

综合计算结果处理:

M1=B∘S=(0.264 0.408 0.293 0.067 0)∘(95 85 75 65 55)T=86.090

6 结论

①基于层次分析的多级模糊综合评判方法应用于岸电供电综合效果的评判，方法切实可行，研究结果符合实际情况，为港口集装箱装卸工艺综合评价及改进提供了理论与技术依据。

②由计算结果可知，对于大型集装箱港口，将岸电供电技术从能耗、效率指标、废弃物排放指标、合理度指标、经济性指标等角度进行综合评判，结果表明岸电供电技术综合指标为“好”，确实能够有效的改善集装箱码头环境，并且达到很好的节能减排效果。

参考文献：

[1] GU PTA A K，RASHID S PAIL.Environmental management plan for ports and harbors projects[J].Clean Technology Environmental Policy，2005 (7)：33-38.

[2] 刘洪波，董志强，林结庆.码头船用岸电供电系统技术[J].水运工程，2011(9)：180-185.

[3] 吴宏.岸电供电系统[J].船舶，2011(3)：44-49.

[4] 宋晓秋.模糊数学原理与方法[M].2版.北京：中国矿业大学出版社，2004.

[5] 肖辞源.工程模糊系统[M].北京：科学出版社，2004.

[6] 李柏年.模糊数学及其应用.[M].合肥：合肥工业大学出版社，2007.

[7] 孙卫红，何德全.从定性到定量的信息安全模糊综合评估[J].系统工程理论与实践，2006(12)：93-99.

[8] 王延章.定性描述系统的一种定量化分析方法[J].系统工程学报，1987(1)：34-46.

[9] 刘志峰，刘光复.绿色设计[M].北京：机械工业出版社，1999.