导航：安全管理网>> 安全论文>> 电力安全论文>>正文

基于粗糙集理论的灌区节水改造项目后评价模型

文档作者：邵红艳文档来源：浙江省金华市农村水利管理处		点击数：	更新时间： 2025年06月06日
下载地址：点击这里	文件大小： 235.33 KB 共4页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共4页]

本文件共4页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：235.33 KB 共4页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：基于智能手机开发应急指挥系统的策略

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

第39卷第5期
2016年05月
水电站机电技术V01．39 No．5
Mechanical＆Electrical Technique of Hydropower Station May．2016
基于粗糙集理论的灌区节水改造项目后评价模型
邵红艳
(浙江省金华市农村水利管理处，浙江金华321000)
摘要：粗糙集理论运用到灌区节水改造项目评价中是切实可行的。
关键词：粗糙集理论；评价模型；灌区节水改造项目
中图分类号：$274 文献标识码：A 文章编号：1672—5387(2016)05—0034—04
DOI：10．13599／j．cnki．11-5130．2016．05．012
1灌区节水改造项目评价指标体系建立
在建立灌区节水改造项目后评价指标体系的时
候，应该充分考虑工程实施对灌区的各种影响和节
水改造的综合效益，以及影响综合效益的各种因素，
建立一个科学的、完备的、可靠的指标体系。还需考
虑指标之间的相互影响和依赖程度。如果指标B的
完成或者完成程度是以A指标为基础的，那么只需
考查A指标即可，不需要把2个指标同时纳入指标
体系中。基于这样的考虑，指标体系不应该包含太多
的指标。过于复杂、指标太多的评价指标体系不适合
推广，同时过多的数据所产生的随机误差会对整个
评价过程有不利的影响。
本文在参考水利部农村水利司《全国大型灌区
续建配套与节水改造项目评估工作文件汇编》等文
献的基础上，建立的指标体系包括：项目建设过程指
标，项目效益指标，项目管理与改革指标、项目可持
续性指标等4个一级指标。再将这4个一级指标继
续划分为l 3个二级指标。具体指标体系见下页表l。
2基于粗糙集理论的灌区节水改造项目评价
模型
2．1评价模型指标信息表的设定
本文以10个灌区作为研究对象。为了构建评价
模型，需要将灌区资料与指标体系汇总到一个信息
表中【121。汇总后的信息表格如下页表2所示。
上述信息表用s=表示，其中：U是
论域，皓忸。，拟一，z。)，表示对象的非空有限集合，灌
区后评价中指的是样本灌区的集合；R是属性集
合，R={m／'2⋯，h)，表示所有指标的集合，一个属性
对应一个指标，即一个等价关系。厂：U×R-+y，表示
一个信息函数，它为每一个属性赋予一个信息值，即
’r∈R，X∈U，f《x，r)∈K。
2．2评价指标连续属性离散化
粗糙集理论只能处理离散化的数据，所以还需
将信息表中指标的连续属性进行离散化处理。本文
通过采用模糊C均值聚类(Fuzzy C—Means Cluster，
简称FCM)的方法对每一列的属性值进行聚类，聚
类之后的类别编号作为离散化之后的特征值。用离
散值”1“，”2“，”3“表示，”1“，”2“，”3“只表示类别，并
不表示数值。
设x=缸，，材一，z。)为n元数据集合，FCM算法把
X划分为c个模糊子集Is。，&amp;amp;⋯，sc。用轧纠一，z。表
示这c个模糊子集的聚类中心，‰表示元素而对z。
的隶属度，其中i=l，2，⋯，c。j=l，2，⋯，ltoFCM算法的
目标函数：庐ΣΣ(ug)叼，其中喀是≈与ci之间
i=1』=I
的距离，一般可用欧几里德距离；m>l，是一个可以
控制聚类结果的常数；且％满足：艺uF=l J=l，2，
i=l
⋯，／／,。可借助Matlab中的fem工具箱和相关函数来
完成FCM算法，将聚类结果中样本所属的类别序号
作为它的离散化之后的特征值。
具体离散化结果见表3。
收稿日期：2016-02—26
作者简介：邵红艳(1974一)，女，高级工程师，研究方向：水利水电工
程。
万方数据
第5期邵红艳：基于粗糙集理论的灌区节水改造项目后评价模型35
表1评价指标信息表
36．03
96．40
106．00
lOt69
106．00
67．00
56．00
56．8l
75．58
69．25
33．16
100．00
100．00
118．46
31．00
40．00
100．00
19_30
12．26
35．18
50．00
77．00
87．50
75．oo
60．00
10．00
100．00
16．70
90．00
70．00
36．03 70．00 27．20 9．03 62．54 7．14 12．5 16．67 19．16 1．04
109．30 77．30 loo．00 85．30 24．90 11．36 2．60 16．67 370．00 40．09
142．00 100．00 100．00 92．20 412．00 lO．60 23．00 15．00 229．oo 46．04
113．16 82．8l 100．00 83．02 24．16 3．98 28．57 16．67 162．40 26．43
73．oo 79．00 7．00 17．00 29．00 15．00 34．00 22．00 37．00 69．73
72．00 81．00 33．00 67．00 76．00 14．00 43．00 22．oo 84．00 105．00
56．20 25．00 90．00 12．80 12．30 31．60 4．47 2．73 1．75 63．60
56．8l 100．00 69．20 25．60 O．32 29．80 6．30 33．30 184．50 59．27
58．94 11．40 100．00 21．05 2．10 25．50 42．86 6．90 318．00 66．93
71．91 287．50 83．33 23．19 100．00 8．1l 7．50 12．70 914．85 32．94
注：m指标的单位是万亩，其余指标均为百分数。
表3评价模型指标离散特征值
2．3评价指标集约简
粗糙集可处理不精确、不确定和不完整的信
息，通过约简方法可从大量数据中求取最小不变集
合(核)，去除指标集中的冗余指标。粗糙集可反映指
标之间的依赖关系，因此可以对不同类型的指标进
行区分，从中发现规律性知识，将不必要的、相对必
要的、必要的指标进行区分，从而达到约简的目的。
本文依据区分矩阵来约简指标集。构建区分矩阵和
区分函数，应用吸收律对区分函数进行化简即可得
到所有的约简集合。
在包含有n个评价对象和m个评价指标的信
息系统5中，我们可构建区分矩阵。S对应的区分矩
阵肘是一个nxn的矩阵。％={r∈R』，(％r)≠炙锋，r)】
(i，．f=1，2，⋯，n)。本文中的区分矩阵见表4。引入一
个布尔函数，对每个属性r∈R，指定一个布尔变量r。
若肘≠中，则布尔函数为，i Vr2 X／⋯Vrk，用Σ厶表
示；若肚西，则布尔函数为1。所以区分函数八r)=
n Σ厶。
(；l’新)EUXU
。
l
2
3
4
5
6
7
8
9
K
万方数据
36 水电站机电技术第39卷
根据文献[13]中的方法，可大大节省对区分函数
的化简时间。具体约简的指标集见表5，约简集的组
合情况不止一种，在充分考虑评价指标的科学性、系
统性、层次性、信息来源可靠性、实效性、可操作性等
的基础上，选取第20个集合，即c，g，h，．|}，Z，m为最
后的约简指标集，这6个指标具有一定代表性，符合
上述要求。
2．4评价指标权重的计算
经过属性约简后，得到约简指标集辟{r。，r2，⋯，rm)，
由约简的定义可知，P中的属性都是必要的，但属性
的重要度要根据粗糙集中运用知识信息量对属性的
重要度进行计算，计算出各个指标的重要度鄂(n)
(i=1，2，⋯，m)。但是基于属性重要度确定指标权重
是基于等价关系的分类，但是等价关系的分类过细，
可能会出现无法确定指标属性重要度的情况。因此，
将等价关系扩充为模糊等价关系，从而放松分类的
宽度，增大粗糙集的知识粒度降阍。如果要在模糊等
价关系的基础上建立粗糙集，需要根据相似度A的
取值来确定模糊等价关系，根据陈懿伟等人的研究【l叼，
相似度A的取值范围为【0．8，1】，A的取值越大，则对
论域U的划分则越详细。当A分别取值为0．93，0．92，
O．90时所相对应的对论域的划分情况分别是9类，
7类，6类。本文根据不同A取值对论域U的划分隋
况，选取A=O．93。
模糊等价关系P对论域U的划分为硎以(P)，
模糊等价关系P的知识信息量是，(P)。去掉ri=-c
时，模糊等价关系P_{c)对论域U的划分为删以
(P-{c1)，相对应的模糊等价关系的知识信息量为，
(P-{c})，则指标c的属性重要度双c)=，(P)—“P-{c))。
将以上各指标的属性重要度经过归一化处理之
后即可得到各自的权重，具体结果见表6。根据表6
的结果，h指标的权重最大，g、m次之。^、g指标反映
的是项目的管理情况，m指标反映的是项目的可持
续性，项目的管理情况和可持续性是项目顺利开展
的基础和重要保证；合理、科学、高效的管理，具有可
持续性，同样也是项目取得成果和效益重要基础。c
指标反映的是项目过程，k、Z指标反映的是项目效
益。若是项目无法顺利开展，那么就更谈不上项目的过
程和取得的效益，所以相对于前面3个指标来说c、
k、Z的权重较小。可见6个指标的权重大小合理，符
合实际情况。
万方数据
第5期邵红艳：基于粗糙集理论的灌区节水改造项目后评价模型37
表6指标权重和重要度
2．5综合评价值的计算
将约简之后的指标集中所包含的各个指标的属
性值归一化处理之后，分别与各个指标的权重相乘
即可计算得到每个灌区节水改造项目后评价的综合
评价值。
矿=Bt×形=
岛。如。
q： 如：
舛。如。
⋯瓦-
⋯瓦：
●●● ●●●
⋯如
×
w1
w2
⋯
M
H
屹
●●●
哆
叶％2—％。
Σ％
f=1
其中y是综合评价值，∥是经过约简的指标集
原始数据经过归一化处理之后的矩阵，形是权重，bi是
约简指标集中的原始数据，n=l，2，⋯，10，m=l，2，⋯，
5。具体综合评价值以及排序见表7。
表7综合评价值以及排名
3结论
(1)本文构建了基于粗糙集理论对灌区节水改
造项目后评价模型，对灌区进行了综合评价，计算得
到了被评价灌区的综合评价值和排序。结果证明，将
粗糙集理论运用到灌区节水改造项目评价中是切实
可行的。
(2)在建立后评价指标体系时，充分考虑了指
标之间的相互影响和相互依赖关系，运用区分矩阵
和区分函数对初选的13个二级指标进行约简，从众
多约简结果中选择有一组具有代表性的指标组合，
此组合中包含6个指标，这6个指标是能充分反映
灌区节水改造项目实施结果的重要因素。
(3)根据粗糙集属性重要度确定了约简后指标
的权重。本文将等价关系扩充到模糊等价关系，有效
克服了等价关系分类过细的特点，并且增加了粗糙
集的知识粒度，放宽了分类宽度，使确定的权重更加
客观合理。
参考文献：
【1】韩振中，闫冠宇，刘云波，等．大型灌区续建配套与节水改
造评价指标体系的研究U】．中国农村水利水电，2002(07)：
17-21．
【2】齐青青．大型灌区节水改造项目后评估方法研究及评估软
件开发p】．西安：西安理工大学，2011．
【3】赵莹莉．大型抽水灌区节水改造项目综合评估研究p】．西
安：西安理工大学，2008．
【4】游黎．大型灌区运行状况综合评价指标体系与评价方法
研究p】．西安：西安理工大学，2010．
【5】何克勤．大型自流灌区节水改造项目后评估方法及应用研
究p】．西安：西安理工大学，2008．
【6】刘从柱．大型灌区节水改造项目后评价评估指标体系与评
估方法研究fD】．西安：西安理工大学，2010．
网罗金耀，陈大雕，郭元裕．节水灌溉工程模糊综合评价研究
Ⅱ】．灌溉排水，1998，17(02)：16—21．
【8】路振广，杨宝中，张玉顺．节水灌溉工程的技术综合评价Ⅱ】．
中国农村水利水电，2002(05)：26—28．
【9】高峰，雷声隆，庞鸿宾．节水灌溉工程模糊神经网络综合
评价模型研究Ⅱ】．农业工程学报，2003(04)：84—87．
【10】姚杰，郭宗楼，陆琦．灌区节水改造技术经济指标的
综合主成分分析IJ]．水利学报，2004(10)：106—111．
【11】张会敏，李占斌，姚文艺，等．灌区续建配套与节水改造效果
多层次多目标模糊评价叩．g-4']学报，2009，39(02)：212—217．
【12】李远远，云俊．基于粗糙集的综合评价方法研究田．武汉理
工大学学报(信息与管理工程版)，2009，31(06)：981-985．
【13】智慧来，智东杰，刘宗田．从舍取范式到析取范式的转换
研究Ⅱ】．计算机工程与应用，2012，48(02)：15—17．
【14】崔彩霞．一种利用普通矩阵运算求传递闭包的方法Ⅱ】．中
国科技信息，2007(23)：100．
【15】冯源．基于模糊相似矩阵与粗糙集的规则获取Ⅱ】．太原
师范学院学报(自然科学版)，2008，7(01)：26—30．
【16】陈懿伟，智慧来．模糊等价关系上的粗糙集研究Ⅱ】．计算
机工程与应用，2010，46(14)：42-44．

网友评论 more

电力安全论文最新内容

06-06