多指標(biāo)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法
【專(zhuān)利摘要】一種多指標(biāo)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其包括以下步驟：步驟一：多指標(biāo)水質(zhì)樣本輸入，并根據(jù)差異度系數(shù)進(jìn)行樣本指標(biāo)有效性篩選；步驟二：指標(biāo)權(quán)重確定，并輸入評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣本；步驟三：根據(jù)水質(zhì)樣本與評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣本確定同一度、差異度和對(duì)立度；步驟四：得出聯(lián)系趨勢(shì)度矩陣，計(jì)算水質(zhì)樣本與各等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)度值；步驟五：進(jìn)行差異校驗(yàn)，通過(guò)校驗(yàn)則得出綜合評(píng)價(jià)等級(jí)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多指標(biāo)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于數(shù)學(xué)模型分析技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別是設(shè)及在多指標(biāo)、多評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí) 的情況下的水質(zhì)狀況綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型與實(shí)現(xiàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 水環(huán)境惡化已經(jīng)成為當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素，隨著水環(huán)境 問(wèn)題日益引起人們的重視，對(duì)于水環(huán)境尤其是水質(zhì)狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、預(yù)警預(yù)報(bào)、趨勢(shì)分析 已經(jīng)成為時(shí)下熱口的技術(shù)課題。各類(lèi)水質(zhì)數(shù)據(jù)的采集技術(shù)已經(jīng)十分成熟，但眾多指標(biāo)的快 速、直觀(guān)、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)仍存在困難，水質(zhì)的評(píng)價(jià)因子眾多，并且與水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)之間存 在非常復(fù)雜的非線(xiàn)性關(guān)系，目前還沒(méi)有形成統(tǒng)一的方法。
[0003] 僅地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)佑B3838-2002)中列出的水質(zhì)指標(biāo)就多達(dá)30余項(xiàng)，同時(shí)又 分為I、II、III、IV、V五個(gè)等級(jí)，一般僅能選用少數(shù)幾項(xiàng)指標(biāo)作為參考值來(lái)確定水體水質(zhì)總 體狀況，該在一定程度上對(duì)于水體質(zhì)量狀況的總體把控是不合理的。
[0004] 目前常用的評(píng)價(jià)方法，例如模糊綜合評(píng)價(jià)方法、層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)法、基 于特征向量的最優(yōu)綜合評(píng)價(jià)法，都是基于"對(duì)數(shù)據(jù)分布特征作某種假定一-按照相應(yīng)準(zhǔn)則 建立顯式評(píng)價(jià)函數(shù)一-對(duì)所建立的評(píng)價(jià)函數(shù)模型進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證"原則，但由于數(shù)學(xué)化、形式 化等局限性，該類(lèi)方法對(duì)于處理某些高維度、非線(xiàn)性、非正態(tài)評(píng)價(jià)問(wèn)題的適應(yīng)能力不強(qiáng)。同 時(shí)各單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果常常是不相容的，直接利用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行等級(jí)評(píng)判缺乏實(shí)用 性。評(píng)價(jià)計(jì)算結(jié)果都是一些離散、半定量化的等級(jí)，等級(jí)的分辨率較粗，很難進(jìn)行更為精確 和直觀(guān)的評(píng)價(jià)分析。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)多指標(biāo)與多等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)一種數(shù)學(xué)模型與 實(shí)現(xiàn)方法，它定義了水質(zhì)評(píng)價(jià)樣本與評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣本的優(yōu)異度、劣異度、次優(yōu)異度和次劣 異度，并通過(guò)計(jì)算該=個(gè)指標(biāo)最終確定水質(zhì)評(píng)價(jià)樣本與評(píng)價(jià)各等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)系趨勢(shì)度值， 從而最終確定水質(zhì)狀況的綜合等級(jí)。其突出特點(diǎn)是可定量化的數(shù)值精確細(xì)致地反映水 體質(zhì)量的綜合狀況，更好地適應(yīng)水質(zhì)評(píng)價(jià)問(wèn)題的復(fù)雜性、模糊性和綜合性。
[0006] 本發(fā)明的上述目的可W通過(guò)如下方案實(shí)現(xiàn)。
[0007] 一種多指標(biāo)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其中，所述方法包括W下步驟：
[000引步驟一；多指標(biāo)水質(zhì)樣本輸入，并根據(jù)差異度系數(shù)進(jìn)行樣本指標(biāo)有效性篩選；
[0009] 步驟二；指標(biāo)權(quán)重確定，并輸入評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣本；
[0010] 步驟根據(jù)水質(zhì)樣本與評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣本確定同一度、差異度和對(duì)立度；
[0011] 步驟四；得出聯(lián)系趨勢(shì)度矩陣，計(jì)算水質(zhì)樣本與各等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)度值；
[0012] 步驟五；進(jìn)行差異校驗(yàn)，通過(guò)校驗(yàn)則得出綜合評(píng)價(jià)等級(jí)。
[0013] 優(yōu)選地，在所述步驟一之后，所述步驟二之前，判斷有效性是否通過(guò)，如果結(jié)果為 是，則進(jìn)入所述步驟二；如果結(jié)果為否，則返回所述步驟一。
[0014] 優(yōu)選地，在所述步驟五中的差異校驗(yàn)中，如果通過(guò)校驗(yàn)，則得出綜合評(píng)價(jià)等級(jí)；如 果未通過(guò)校驗(yàn)，則返回所述步驟二。
[0015] 優(yōu)選地，在所述步驟=中，根據(jù)水質(zhì)樣本與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)樣本計(jì)算樣本的優(yōu)異度、劣異 度、次優(yōu)異度和次劣異度。
[0016] 優(yōu)選地，在所述步驟一中，利用如下有效性系數(shù)0進(jìn)行指標(biāo)有效性篩選，
[0017]

【權(quán)利要求】
1. 一種多指標(biāo)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： 步驟一：多指標(biāo)水質(zhì)樣本輸入，并根據(jù)差異度系數(shù)進(jìn)行樣本指標(biāo)有效性篩選； 步驟二：指標(biāo)權(quán)重確定，并輸入評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣本； 步驟三：根據(jù)水質(zhì)樣本與評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣本確定同一度、差異度和對(duì)立度； 步驟四：得出聯(lián)系趨勢(shì)度矩陣，計(jì)算水質(zhì)樣本與各等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)度值； 步驟五：進(jìn)行差異校驗(yàn)，通過(guò)校驗(yàn)則得出綜合評(píng)價(jià)等級(jí)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多指標(biāo)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 在所述步驟一之后，所述步驟二之前，判斷有效性是否通過(guò)，如果結(jié)果為是，則進(jìn)入所 述步驟二；如果結(jié)果為否，則返回所述步驟一。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多指標(biāo)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 在所述步驟五中的差異校驗(yàn)中，如果通過(guò)校驗(yàn)，則得出綜合評(píng)價(jià)等級(jí)；如果未通過(guò)校 驗(yàn)，則返回所述步驟二。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的多指標(biāo)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 在所述步驟三中，根據(jù)水質(zhì)樣本與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)樣本計(jì)算樣本的優(yōu)異度、劣異度、次優(yōu)異度 和次劣異度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的多指標(biāo)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 在所述步驟一中，利用如下有效性系數(shù)0進(jìn)行指標(biāo)有效性篩選，
其中：S^_為第j項(xiàng)指標(biāo)在m個(gè)樣本上的標(biāo)準(zhǔn)差；Xj為第j項(xiàng)指標(biāo)在m個(gè)樣本上的均值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的多指標(biāo)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 在所述步驟二中，根據(jù)熵權(quán)法與超標(biāo)倍數(shù)法進(jìn)行綜合賦權(quán)，確定指標(biāo)的權(quán)重。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的多指標(biāo)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 在所述步驟四中，計(jì)算出水質(zhì)樣本對(duì)于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)各個(gè)等級(jí)的聯(lián)系趨勢(shì)度矩陣。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的多指標(biāo)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 在所述步驟五中的差異校驗(yàn)中，計(jì)算水質(zhì)樣本與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)各個(gè)等級(jí)限值的歐式距離， 距離值最小的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)應(yīng)該與聯(lián)系趨勢(shì)度最強(qiáng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)相靠近。
【文檔編號(hào)】G01N33/18GK104502557SQ201410724155
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】楊方廷, 邵磊, 麻珺, 梁婷婷, 趙濤, 劉睿 申請(qǐng)人:航天科工仿真技術(shù)有限責(zé)任公司