基于模糊综合理论的某滑坡工程影响效果评价

张 惠 超

(中铁西北科学研究院有限公司，甘肃 兰州 730000)

基于模糊综合理论的某滑坡工程影响效果评价

张 惠 超

(中铁西北科学研究院有限公司，甘肃 兰州 730000)

以某滑坡病害整治项目为例，运用模糊层次综合评判方法，确定了整治项目的影响评价指标，介绍了滑坡工程整治影响后评价的思路及步骤，并评价了该项目对沿线和周边地区的影响效果，为今后类似工程的评价分析提供了定量计算的思路。

模糊综合评价，层次分析法，指标体系，判断矩阵

1 问题提出

滑坡病害整治工程项目影响评价研究的重点和目的如下:是否提高人们生活水平，是否有利于社会的发展，环境的改善，是否会带来积极影响，是否会对当地区域发展带来很好效益，是否会利于国家的整体实力的提高[1]。

2 滑坡工程影响评价研究方法[2]

该工程项目的影响方面较广,传统分析方法不易量化分析，Delphi、专家咨询法同时存在主观随意性较大的缺点，本文最终采用了模糊综合评价和层次分析法相结合的方法即模糊层次综合评判方法，以评价该工程项目对沿线和周边地区的影响效果。这种方法的特点是可以对项目影响进行量化，为类似该项目的评价分析研究提供了定量计算的思路途径。

3 评价具体步骤

本文评价方法具体思路步骤如图1所示。

4 影响评价指标选择以及指标体系的确定

常采用的筛选方法有专家调研法，综合法，分析法，交叉法等。

项目影响评价指标划分如图2所示[3]。

以上是影响后评价指标的初步确定，通过专家调研分析，得出最终的影响后评价指标体系如图3所示。

各个指标的评价，按照上述指标细化方面进行分析评价。

5 影响后评价思路及方法

模糊层次综合分析法，该方法是模糊综合评价与层次分析法的结合。

1)模糊综合分析[4]方法步骤：

a.建立模糊集。通过统计分析,专家意见分析,确定社会影响评价的指标集,首先要将因素论域按照某种属性分成s个子集。

U={u1，u2，…,ui，…，us}，其中Ui={ui1，ui2，…，up}。

b.划分确定评语等级论域。根据滑坡工程整治影响后评价的模糊性，本文将评价评语等级分四级，即：V=[v1，v2，v3，v4]=[很好、较好、一般、无效]。

c.模糊关系矩阵建立。建立模糊关系矩阵R([rij])是因素论域u上的模糊子集，可以确定rij，rij表示某个被评价事物从因素ui来看对vi等级模糊子集的隶属度。

等级比重法是请参与评价的专家，按划定的评价集V，给指标U确定等级，即指标评语。然后统计各指标等级的频数mij，并求得的算术平均数，即隶属度rij。

rij=mij/n。

其中，mij为第i个指标第j级评语的频数；n为专家人数；rij为关于第i个指标第j级评语的隶属度，rij∈[0，1]。

d.确定各因素权重。本文采用层次分析法确定权重。

e.建立多级模糊评价模型。

首先对每个ui进行单层次评判。根据上述的内容，对于ui的单因素评价结果为Ri，以此确定单级评价模型为：

Bi=Mi·Ri=[bi1，bi2，bi3，bi4，bi5]。

然后再将s个方面的单层次评价结果Bi综合起来,即将ui看作一个综合因素，用Bi作为它的单因素评价结果，可得隶属度关系矩阵。

设综合因素ui(i=1，2，3，…，s)的模糊权向量为W=[w1，w2，…，ws]。

则二级模糊综合评价模型为：

B=W·R=[b1，b2，…，bm]。

结果按照最大隶属度原则确定：设模糊综合评价结果向量为：B=[b1，b2，…，bm]若br=max{bj}(1≤j≤m)，则被评价事物从整体上来讲隶属于r等级。

2)层次分析法[5，6]。

a.建立层次结构模型。目标层是影响后评价A1。准则层是社会影响评价B1和环境影响评价B2，子准则层是从C1到C5的5个评价指标。

b.构建判断矩阵。利用1～9标度法(见表1),请专家对每两个指标相对重要性打分。n个指标成对比较的结果如下面的判断矩阵A:

对于任何判断矩阵有:aii=1,aij=1/a(i,j=1,2,∧,n)。

1～9标度释义见表1。

c.一致性检验。

CI=λmax-n/n-1。

其中，λmax为判断矩阵的最大特征根;CI为层次总排序的一致性指标;n为判断矩阵的阶数。检验判断矩阵是否具有令人满意的一致性,需要将CI与平均随机一致性指标IR进行比较。

表1 1～9标度释义

CR=CI/IR。

CR为层次总排序的随机一致性比例。当CR<0.10时,判断矩阵一致性满足要求;相反,调整判断矩阵,直到一致性检验达到满意为止。当CI= 0时,判断矩阵完全一致;反之,CI愈大,判断矩阵一致性愈差。一致性指标表见表2。

表2 一致性指标表

6 本项目影响评价模糊层次综合评判

1)目标层—准则层的判断矩阵。

通过专家分析，利用1～9标度法确定判断矩阵。

A1B1B2B113B21/31

判断矩阵一致性检验：利用方根法计算，得到归一化特征向量，W0=[0.750,0.250]T；λmax=2，CI=0，CR=0，判断矩阵具有完全一致性，满足要求。

2)规则层—子准则层的判断矩阵。

a.B1-C。

B1C1C2C115C21/51

判断矩阵一致性检验：归一化特征向量W1=[0.833,0.167]T；λmax=2，CI=0，CR=0，判断矩阵具有完全一致性，满足要求。

b.B2-C。

B2C3C4C5C3135C41/313C51/51/31

判断矩阵一致性检验： 归一化特征向量W2=[0.637,0.258,0.105]T；λmax=3.037，CI=0.018，CR=0.032<0.1，判断矩阵具有一致性，满足要求。

3)建立评语集。

将工程项目的影响效果分为4个等级：A很好；B较好；C一般；D无效(见表3)。用集合P表示为P=[A,B,C,D]。

表3 评价打分表

4)单个及多指标综合评价。

请专家对指标体系中的评价指标分别进行评价，结合上述结论得出表4。

表4 某工程影响评价指标权重及各指标评价

计算第2层单个指标：

B1=[0.667,0.300,0.033,0.000];B2=[0.548,0.252,0.1,0.1]。

计算第1层综合评价:

A1=[0.637 25,0.288 00,0.049 75,0.025 00]，根据最大隶属度原则，从定性方面可知该工程项目影响效果属于A级——效果很好。

打分法计算:100×0.637 25+85×0.288+70×0.049 75+0.025×50=92.93，综上分析,该项目工程具有很好的影响效果。

7 结语

滑坡等基本工程建设越来越多，工程带来的环境及社会影响越来越受到关注，工程影响效果的评价方法也越来越多[7]，本文提出的模糊综合层次分析法利用了定性与定量相结合的方式对工程影响效果做出了分析评价,为日后类似该项目的评价分析研究提供了定量计算的思路途径。

[1] 郑明新.滑坡防治效果的后评估研究[D].南京:河海大学,2005.

[2] 李 贞,王华东.战略环境影响评价的理论与方法探讨[J].山西煤炭管理干部学院学报,2002(1):72-74,76.

[3] 奚宽武.高速公路后评价理论与方法研究[D].北京：北京工业大学，2004.

[4] 詹文欢,钟建强.模糊综合评判在活动断裂分级中的应用[J].华南地震,1989,9(4):15-21.

[5] 萨 蒂.TL.层次分析法——在资源分配、管理和冲突分析中的应用[M].许树柏,译.北京:煤炭工业出版社，1988.

[6] Vagas L.G An Overview of the Analytic Hierachy process and Its Applications.EurJ.OPl.Res.,1990 .

[7] 史本山.建设项目波及效益评价理论与方法研究[D].成都：西南交通大学博士论文，1999.

Effect evaluation of certain project based on the fuzzy comprehensive theory

Zhang Huichao

(NorthwestResearchInstituteCo.,LtdofC.R.E.C,Lanzhou730000,China)

Taking some disease treatment program of some landslide as the example,the paper adopts the fuzzy and hierarchy comprehensive evaluation to identify the influential evaluation indexes of the program,introduces the ideas and steps of the evaluation after the landscape engineering treatment,and evaluates the influence of the program on surrounding areas,so as to provide similar reference on the quantitative calculation for similar projects.

fuzzy comprehensive evaluation,hierarchy analysis method,index system,judgment matrix

2015-10-16

张惠超(1987- )，男，硕士，助理工程师

1009-6825(2015)36-0072-03

P642 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A