模糊综合评价法在化工厂选址中的应用

钱小平，高德营

(聊城大学东昌学院，山东 聊城 252000)

化工厂的厂址选择比较复杂，它涉及原料、水源、地质条件、公共设施、气象条件、交通运输等各因素。在化工生产中，从原料、中间体到成品大都具有易燃、易爆、毒性等危险性；而且化工工艺过程复杂，涉及高温高压等不安全因素，对周围居民的生活和环境造成很大的影响，因此需慎重考虑。

基于化工厂厂址的重要性，目前也有一系列选址模型与算法，但是这些模型与算法比较复杂，主要困难在于约束条件和变量较多。模糊综合评价法是一种适合于化工厂选址的建模方法。它是一种定性与定量相结合的方法，特别是多因素模糊综合评判方法，通过研究各因素之间的关系，可以得到合理的化工厂的中心位置。

1 模糊综合评价基本程序

1.1 单因素模糊评判模型

其次建立权重集A，A=(a1，a2，…，am) ，其中ai≥0，且Σai=1。权重确定的方法有层次分析法、专家调查法等；

再次，建立评判集V，V=(v1，v2，…，vn)。对因素集中的任一个指标Ui进行单因素评判，确定Ui对评判集中的任一个指标vj(j=1,2,3，…，n)的隶属度rij，这样得到Ui的单因素评判集Ri=(ri1,ri2,…,rin)；

最后，进行单因素模糊评判Bi=A▯Ri。

1.2 多因素模糊综合评判

对因素集中所有因素进行评判，得到评判集R是一个m乘n阶的矩阵，即

。多因素模糊评判集B=A▯R。

2 化工厂选址的模糊安全评价

2.1 构建化工厂选址的指标体系

化工厂的选址要考虑许多因素。建立的指标体系如图1。

建立的指标体系分为三层，即共有5个一级指标，11个二级指标，5个三级指标。第一层是U={U1，U2，U3，U4，U5}={自然环境、资源交通、公共设施、周围环境、候选地}。

第二层为U1={U11，U12，U13，U14}；U3={U31，U32，U33，U34}；U5={U51，U52，U53}

第三层为U32={U321，U322，U323}；U34={U341，U342}

图1 化工厂选址的指标体系

2.2 确定各指标的权重

根据专家调查的方法，确定各影响因素的权重。

一级指标的权重为A=(a1,a2,a3,a4,a5)=(0.1,0.3,0.2,0.2,0.2)

二级指标的权重为A=(a11,a12,a13,a14)=(0.25,0.25,0.25,0.25)

A3=(a31,a32,a33,a34)=(0.2,0.4,0.1,0.3)

A5=(a51,a52,a53)=(0.25,0.25,0.5)

三级指标的权重为A32=(a321,a322,a323)=(1/3，1/3，1/3)

A34=(a341,a342)=(0.5,0.5)

2.3 单因素模糊评判

假设有六个地址可以作为某区域化工厂的候选地址。

评判集V=(v1,v2,v3,v4,v5,v6)代表6个不同的候选地址，进行数据处理后得到各因素的模糊综合评判如表1所示。

表1 化工厂候选地址的模糊综合评判

分层作综合评价：U32={U321，U322，U323}，权重 =A32=(a321,a322,a323)=(1/3，1/3，1/3)，由表1对U321，U322，U323的模糊评判构成的单因素评判矩阵：

用模型M(g,+)计算得：

B32=A32gR32= (0.75,0.78,0.86,0.9,0.88,0.91)

同样得到B34=A34gR34=(0.87,0.89,0.79,0.85,0.93,0.92)

2.4 多因素模糊综合评判

高层次的综合评判：U={U1，U2，U3，U4，U5}，权重A=(0.1,0.3,0.2,0.2,0.2)

则综合评判

由此可见，六个候选地的综合评判结果的顺序为：V1,V3,V2,V4,V6,V5。

3 结论

通过实例能够看出，模糊综合评价方法在化工厂的选址问题上有一定的实用意义，这也正是模糊数学理论的优点所在，使得一些复杂的、难以用精确的数学描述的问题得以解决。当然化工厂的选址是个复杂而又重要的问题，专家应根据每个候选地址的不同情况，客观真实的给出分数，这样才能得出正确的评价结果，也才能选择一个相对来讲最合适的地址。