水安全智能多属性评价

论文摘要

水安全问题是当前水科学研究的前沿性课题，涉及到诸多学科和众多复杂的问题。水安全系统评价在水安全系统应用研究中占有重要地位，是水安全系统分析和系统决策的结合点，评价的结论是决策者进行决策的基础和依据。针对水安全系统评价问题的复杂性，基于常规的建模方法和优化方法的综合评价方法偏向于经典数学方法，其用于处理实际水安全综合评价问题已日趋困难，该文将多种智能方法应用于或与经典方法进行综合集成应用于水安全评价，提出了水安全智能多属性评价的课题。从评价标准和决策者的角度将水安全多属性评价问题分为4类问题进行研究：水安全聚类评价、水安全等级评价、水安全决策评价、水安全对策分析。针对典型的聚类评价方法一主成分分析法存在的问题，提出了2种改进方法；比较多种等级评价方法的优缺点，指出了可变模糊集理论在水安全等级评价上的优势，并对其中关键点选择进行了讨论；从价值函数的角度讨论多种TOPSIS函数，基于“差异驱动”原理建立2类4种优化模型对水安全问题进行决策评价；提出水安全状态竞争评价问题，并采用改进的基于Nash均衡约束的竞争性评估方法对其进行处理。确定权重是多属性评价的关键问题之一，该文在4类评价问题中分别研究了不同的权重确定方法。客观权重采用主成分分析法和基于“差异驱动”原理建立TOPSIS模型等方法确定，主观权重采用层次分析法，并研究了变权重和竞争型权重的确定方法。为进一步说明方法的有效性，该文分别采用了多个实例进行分析，取得了令人满意的结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 水安全研究背景
• 1.1.1 水安全的内涵、外延及研究意义
• 1.1.2 水安全研究进展
• 1.2 水安全系统工程
• 1.2.1 系统与系统工程
• 1.2.2 水安全系统与水安全系统工程
• 1.3 水安全智能多属性评价
• 1.3.1 多属性评价
• 1.3.2 计算智能
• 1.3.3 水安全智能多属性评价方法
• 1.4 本论文研究的主要内容
• 第二章 水安全评价的主成分分析法及其应用
• 2.1 主成分分析法概述
• 2.2 改进的主成分分析法
• 2.2.1 改进的主成分分析法的基本原理
• 2.2.2 改进主成分分析法在不确定型决策分析中的应用
• 2.2.3 结论
• 2.3 核主成分分析法
• 2.3.1 核主成分方法的基本原理
• 2.3.2 RAGA-KPCA
• 2.4 主成分分析法在北方地区水资源可持续利用评价中的应用
• 2.5 小结
• 第三章 水安全评价的等级评价方法及其应用
• 3.1 等级评价方法概述
• 3.2 可变模糊集理论
• 3.3 变权综合理论
• 3.3.1 状态变权向量的定义
• 3.3.2 状态变权的构造
• 3.3.3 由Weber-Fechner定律构造变权
• 3.4 基于变权的可变模糊集方法
• 3.5 基于变权可变模糊集方法的流域水安全等级评价
• 3.5.1 评价体系和评价标准
• 3.5.2 综合评价计算过程
• 3.5.3 综合评价结果分析
• 3.6 小结
• 第四章 水安全评价的决策分析方法及其应用
• 4.1 多属性决策分析方法概述
• 4.2 TOPSIS法
• 4.2.1 TOPSIS法的基本原理
• 4.2.2 TOPSIS法的基本步骤
• 4.3 TOPSIS价值函数模型
• 4.3.1 价值函数、无差异曲线和边际替换率的概念
• 4.3.2 TOPSIS的价值函数
• 4.5 小结
• 第五章 水安全评价的对策分析方法及其应用
• 5.1 对策分析概述
• 5.2 基于Nash均衡约束的竞争性评估方法在水安全多属性评价中的应用
• 5.2.1 基于Nash均衡约束的竞争性评估方法
• 5.2.2 竞争性评估方法在山西水资源安全评价中的应用
• 5.2.3 结论
• 5.3 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献