專利名稱：基于組合權(quán)重的地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，尤其涉及一種基于組合權(quán)重的地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
地表水是城鄉(xiāng)居民生活用水的重要來源，地表水水質(zhì)安全關(guān)系到整個(gè)社會(huì)的發(fā)展和穩(wěn)定。然而，隨著工業(yè)的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高，廢棄物排放量不斷增加，地表水水質(zhì)受到嚴(yán)重的污染威脅。因此，需要科學(xué)合理的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法評(píng)估水質(zhì)污染狀況，保證飲用水源的水質(zhì)安全。傳統(tǒng)的地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法有單因子評(píng)價(jià)法、水質(zhì)指數(shù)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、灰色系統(tǒng)理論方法等，這些方法對(duì)于水質(zhì)評(píng)價(jià)起到了一定的積極作用。然而，單因子評(píng)價(jià)法根據(jù)最差的單項(xiàng)指標(biāo)水質(zhì)來判定整體水質(zhì)類別，存在以偏概全的缺陷和過保護(hù)問題。在水質(zhì)指數(shù)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、灰色系統(tǒng)理論方法中，各指標(biāo)權(quán)重通常僅僅根據(jù)污染物的超標(biāo)程度確定，或者經(jīng)專家評(píng)審確定，考慮因素不全面，權(quán)重計(jì)算不夠科學(xué)。為了科學(xué)合理地評(píng)價(jià)地表水水質(zhì)，克服傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法中，水質(zhì)指標(biāo)權(quán)重確定存在的問題，并且利用水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)中的模糊性，本發(fā)明提出了基于組合權(quán)重的地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于組合權(quán)重的地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法?；诮M合權(quán)重的地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法的步驟如下1)首先選取實(shí)際監(jiān)測水質(zhì)指標(biāo)中的溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、總氮、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、重金屬銅、重金屬鉻、重金屬鉛、氰化物、氟化物、硝酸鹽、揮發(fā)酚、 石油類、糞大腸菌群，建立水質(zhì)評(píng)價(jià)體系，然后使用主觀賦權(quán)法層次分析法、客觀賦權(quán)法熵值法和超標(biāo)加權(quán)法獲取水質(zhì)指標(biāo)的三組權(quán)重向量，并且使用基于理想點(diǎn)法的權(quán)重合成方法進(jìn)行權(quán)重合成，確定水質(zhì)指標(biāo)的組合權(quán)重；2)將所選取的水質(zhì)指作為一組證據(jù)，計(jì)算各個(gè)證據(jù)對(duì)于各水質(zhì)類別的基本信任分配，然后使用基于組合權(quán)重的證據(jù)加性合成規(guī)則進(jìn)行證據(jù)合成；3)根據(jù)證據(jù)合成結(jié)果，選取信任度最高的水質(zhì)類別作為該水質(zhì)評(píng)價(jià)類別，并根據(jù)各水質(zhì)類別的信任度變化進(jìn)行水質(zhì)變化趨勢(shì)的分析。所述的步驟1)為 1)計(jì)算水質(zhì)指標(biāo)的主觀權(quán)重使用層次分析法計(jì)算水質(zhì)指標(biāo)的主觀權(quán)重，根據(jù)所選取的水質(zhì)指標(biāo)，建立水質(zhì)指標(biāo)遞階層次結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行各層次指標(biāo)間的兩兩比較，建立判斷矩陣，然后使用特征根法計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重；2)計(jì)算水質(zhì)指標(biāo)的超標(biāo)權(quán)重
使用超標(biāo)加權(quán)法計(jì)算水質(zhì)指標(biāo)的超標(biāo)權(quán)重，若指標(biāo)超標(biāo)嚴(yán)重，則給該指標(biāo)分配較大的權(quán)重，以突出超標(biāo)污染物對(duì)于人體的影響，超標(biāo)權(quán)重計(jì)算式為
權(quán)利要求
1.一種基于組合權(quán)重的地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于它的步驟如下1)首先選取實(shí)際監(jiān)測水質(zhì)指標(biāo)中的溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、總氮、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、重金屬銅、重金屬鉻、重金屬鉛、氰化物、氟化物、硝酸鹽、揮發(fā)酚、石油類、糞大腸菌群，建立水質(zhì)評(píng)價(jià)體系，然后使用主觀賦權(quán)法層次分析法、客觀賦權(quán)法熵值法和超標(biāo)加權(quán)法獲取水質(zhì)指標(biāo)的三組權(quán)重向量，并且使用基于理想點(diǎn)法的權(quán)重合成方法進(jìn)行權(quán)重合成，確定水質(zhì)指標(biāo)的組合權(quán)重；2)將所選取的水質(zhì)指作為一組證據(jù)，計(jì)算各個(gè)證據(jù)對(duì)于各水質(zhì)類別的基本信任分配， 然后使用基于組合權(quán)重的證據(jù)加性合成規(guī)則進(jìn)行證據(jù)合成；3)根據(jù)證據(jù)合成結(jié)果，選取信任度最高的水質(zhì)類別作為該水質(zhì)評(píng)價(jià)類別，并根據(jù)各水質(zhì)類別的信任度變化進(jìn)行水質(zhì)變化趨勢(shì)的分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于組合權(quán)重的地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于所述的步驟1)為1)計(jì)算水質(zhì)指標(biāo)的主觀權(quán)重使用層次分析法計(jì)算水質(zhì)指標(biāo)的主觀權(quán)重，根據(jù)所選取的水質(zhì)指標(biāo)，建立水質(zhì)指標(biāo)遞階層次結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行各層次指標(biāo)間的兩兩比較，建立判斷矩陣，然后使用特征根法計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重；2)計(jì)算水質(zhì)指標(biāo)的超標(biāo)權(quán)重使用超標(biāo)加權(quán)法計(jì)算水質(zhì)指標(biāo)的超標(biāo)權(quán)重，若指標(biāo)超標(biāo)嚴(yán)重，則給該指標(biāo)分配較大的權(quán)重，以突出超標(biāo)污染物對(duì)于人體的影響，超標(biāo)權(quán)重計(jì)算式為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于組合權(quán)重的地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于所述的步驟2)為1)計(jì)算各證據(jù)的基本信任分配根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中規(guī)定的水質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將水質(zhì)分為五類 {I，II，III，IV，V}，構(gòu)成識(shí)別框架Θ。將水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)作為一組證據(jù)，每個(gè)證據(jù)對(duì)于各水質(zhì)類別的信任度利用“降半梯形”函數(shù)計(jì)算，設(shè)χ表示第j個(gè)指標(biāo)的實(shí)際監(jiān)測值，、表示第j個(gè)指標(biāo)第k級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值，gJk = (s^+sj,) /2，表示第k-1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值和第k級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的平均值，fJk (χ)表示各水質(zhì)類別的信任度，則第j個(gè)指標(biāo)的基本信任分配Hij = (f,, (χ)，fJ2 (χ)，fJ3 (χ)，fJ4 (χ)，fJ5 (χ))，其中
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于組合權(quán)重的地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法。它的步驟如下首先選取水質(zhì)指標(biāo)建立水質(zhì)評(píng)價(jià)體系，然后使用主觀賦權(quán)法層次分析法、客觀賦權(quán)法熵值法和超標(biāo)加權(quán)法獲取水質(zhì)指標(biāo)的三組權(quán)重向量，并且使用基于理想點(diǎn)法的權(quán)重合成方法進(jìn)行權(quán)重合成，確定水質(zhì)指標(biāo)的組合權(quán)重；將水質(zhì)指標(biāo)作為證據(jù)，計(jì)算各證據(jù)對(duì)于各水質(zhì)類別的基本信任分配，然后使用基于組合權(quán)重的證據(jù)加性合成規(guī)則進(jìn)行證據(jù)合成；根據(jù)證據(jù)合成結(jié)果，選取信任度最高的水質(zhì)類別作為該水質(zhì)評(píng)價(jià)類別，并根據(jù)各水質(zhì)類別的信任度變化進(jìn)行水質(zhì)變化趨勢(shì)的分析。本發(fā)明綜合各水質(zhì)指標(biāo)的影響判定水質(zhì)類別，評(píng)價(jià)結(jié)果客觀、合理，同時(shí)可以進(jìn)行水質(zhì)變化趨勢(shì)的分析。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102565297SQ20121000387
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者冀海峰, 李海青, 湯愛中, 王保良, 黃志堯 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)