劉開(kāi)第，李思敏，龐彥軍?
（河北建筑科技學(xué)院經(jīng)濟(jì)與管理系，河北邯鄲 056038） 摘 要：污水處理廠(chǎng)運(yùn)行管理效果涉及到污水處理水量、水質(zhì)和消耗等方面諸多項(xiàng)指標(biāo)，是多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題。鑒于模糊綜合評(píng)價(jià)模型的“取大取小”運(yùn)算損失較多信息，灰色聚類(lèi)模型比較粗糙等不足，本文建立的未確知測(cè)度識(shí)別評(píng)價(jià)模型克服了上述模型的一些不足，是定量分析、評(píng)價(jià)污水處理廠(chǎng)運(yùn)行效果的可靠、實(shí)用模型。?
關(guān)鍵詞：綜合評(píng)價(jià)；未確知測(cè)度；置信度；排序
中圖分類(lèi)號(hào)：X505
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
文章編號(hào)：1000-4602(2000)08-0045-03 一座污水處理廠(chǎng)的運(yùn)行管理效果與污水處理水量、水質(zhì)和能耗有關(guān)。以污水處理廠(chǎng)為討 論對(duì)象，評(píng)價(jià)指標(biāo)取I1＝處理水量(m3/d)，I2＝BOD5去除率(%)，I3＝SS去除率(%)，I4＝氣水比(即處理1m3污水所需空氣量)，I5＝ 能耗(即去除1kgBOD5的用電數(shù)，kW·h)。 1 未確知測(cè)度評(píng)價(jià)模型? 設(shè)Xi是第i個(gè)污水處理樣本，評(píng)價(jià)對(duì)象空間記作X，則X＝｛x1，x2,…，xn｝。評(píng)價(jià)Xi需測(cè)量m個(gè)指標(biāo)I1，I2，…，Im，評(píng)價(jià)指標(biāo)空間記作I，則I＝｛I1，I2，…，Im｝。設(shè)xij是第i個(gè)樣本xi關(guān)于第j個(gè)指標(biāo)Ij的測(cè)量值，對(duì)每個(gè)測(cè)值xij有p個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)c1，c2，…，cp，評(píng)價(jià)空間記作U，則U＝｛c1，c2，…，cp?｝。在此p＝5，｛c1，c2，c3，c4，c5｝＝｛很好，好，中，差，很差｝，顯然ck比ck+1(k＝1,2,3,4)強(qiáng)，記作c1＞c2＞…＞c5?，這時(shí)稱(chēng)｛c1，c2，…，cp｝是評(píng)價(jià)空間U的一個(gè)有序分割類(lèi)。?
1.1單指標(biāo)效果的未確知測(cè)度?
令μijk＝μ(xij∈ck)?表示測(cè)值xij屬于第k個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)和程度，μ滿(mǎn)足：?
0≤μ(xij∈ck)≤1(i＝1，2，…，n；j＝1，2  稱(chēng)式(2)為μ對(duì)評(píng)價(jià)空間Ｕ滿(mǎn)足“歸一性”，稱(chēng)式(3)為μ對(duì)評(píng)價(jià)空間Ｕ滿(mǎn)足“可加 性”。這兩條十分重要，因?yàn)椴粷M(mǎn)足“歸一性”和“可加性”的度量結(jié)果在理論上是不可信的。稱(chēng)滿(mǎn)足式(1)、(2)、(3)的μ為未確知測(cè)度，簡(jiǎn)稱(chēng)測(cè)度。稱(chēng)矩陣：  1.3 多指標(biāo)效果綜合測(cè)度μik＝μ（xi∈ck）表示第i個(gè)研究對(duì)象xi，屬于第k個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)ck的程度，則 ? 為效果的綜合測(cè)度評(píng)價(jià)矩陣，矩陣(7)的第i個(gè)行向量稱(chēng)為x?i的綜合測(cè)度評(píng)價(jià)向量。?
1.4 置信度識(shí)別準(zhǔn)則?
因｛c1，c2，c3，c4，c5｝＝｛很好，好，中，差，很差｝，滿(mǎn)足c1＞c2＞c3＞c4＞c5，所以｛c1，c2，c3，c4，c5｝是評(píng)價(jià)空間U的一個(gè)有序分割類(lèi)，這時(shí)最大隸屬識(shí)別準(zhǔn)則不適用。?
置信度識(shí)別準(zhǔn)則：設(shè)λ為置信度(λ＞0.5，常數(shù)λ＝0.6或0.7)，當(dāng)c1＞c2＞ …＞cp時(shí)，令  如xi的綜合測(cè)度評(píng)價(jià)向量為(0，0.4，0.2，0.3，0.1)，取λ＝0.6，則判xi屬于c3，其直觀(guān)解釋是“xi不低于c3有6成把握”。按最大隸屬度識(shí)別準(zhǔn)則，則判xi屬于c2，但這只有4成理由，而有6成理由說(shuō)xi不屬于c2，可見(jiàn)最大隸屬度識(shí)別準(zhǔn)則在此不適用。
1.5評(píng)分準(zhǔn)則與排序?  2 應(yīng)用實(shí)例? 2.1 基本數(shù)據(jù)?
根據(jù)某污水廠(chǎng)的實(shí)際處理情況，指標(biāo)測(cè)值的等級(jí)劃分見(jiàn)表1，該污水廠(chǎng)第二季度平均測(cè)值見(jiàn)表2。 表1 某污水廠(chǎng)處理指標(biāo)測(cè)值的等級(jí)劃分 | 指標(biāo)Ij | 評(píng)價(jià)等級(jí)Ck | | c1 | c2 | c3 | c4 | c5 | | I1：污水處理量（104m3/d) | ＞1.8 | 1.7-1.8 | 1.6-1.7 | 1.5-1.6 | ＜1.5 | | I2:BOD5去除率（%） | ＞93 | 89-93 | 85-89 | 80-85 | ＜80 | | I3：SS去除率（%） | ＞93 | 89-93 | 85-89 | 80-85 | ＜80 | | I4：氣水比（m3/m3） | ＜5 | 5-6 | 6-7 | 7-8 | ＞8 | | I5：電耗（kW.h/kgBOD5) | ＜0.7 | 0.7-0.85 | 0.85-1 | 1-1.15 | ＞1.15 | | 注 BOD5去除率為總?cè)コ?/TD> |
表2 某污水廠(chǎng)第二季度評(píng)價(jià)指標(biāo)平均測(cè)值 | 污水樣本 | 評(píng)價(jià)指標(biāo)Ii | | I1（104m3/d0 | I2(%) | I3(%) | I4(m3/m3） | I5（kW.h/kgBOD5) | | x1 | 1.73 | 95.9 | 92.5 | 7.74 | 0.89 | | x2 | 1.74 | 95.9 | 93.8 | 6.69 | 0.79 | | x3 | 1.74 | 91.4 | 89.3 | 6.22 | 0.68 | | x4 | 1.84 | 87.6 | 83.6 | 7.15 | 0.67 | | x5 | 1.58 | 81.4 | 52.4 | 6.69 | 0.82 | | x6 | 1.37 | 87.8 | 87.5 | 7.39 | 0.71 | | x7 | 1.66 | 87.6 | 84.4 | 8.30 | 0.87 | | x8 | 1.55 | 94.7 | 89.3 | 7.88 | 0.98 | | x9 | 1.59 | 94.5 | 92.8 | 7.24 | 1.11 |
根據(jù)以上數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)該污水處理廠(chǎng)第二季度運(yùn)行效果，并對(duì)xi優(yōu)劣排序。 2?2 評(píng)價(jià)過(guò)程?
2?2?1 建立單指標(biāo)效果測(cè)度函數(shù)?
由表1的單指標(biāo)測(cè)值的等級(jí)劃分，構(gòu)造單指標(biāo)效果測(cè)度函數(shù)圖，見(jiàn)圖1。? 
根據(jù)表2中Xij的測(cè)值Xij，對(duì)照測(cè)度函數(shù)圖1至圖4，求出各單指標(biāo)效果測(cè)度。比如，X53=81.4，表示關(guān)于I3的測(cè)量值是81.4。在圖2中，找到點(diǎn)X=81.4所在區(qū)間，寫(xiě)出該區(qū)間上直線(xiàn)AB的方程：??  2.2.2 指標(biāo)權(quán)重?
指標(biāo)權(quán)重由專(zhuān)家給出：(w1，w2，w3，w4，w5)＝(0.25，0.20，0. 20，0.10，0.25)(10)?
2.2.3多指標(biāo)綜合測(cè)度?
由指標(biāo)權(quán)重向量(10)，單指標(biāo)效果測(cè)度評(píng)價(jià)矩陣及公式(6)，求得多指標(biāo)效果綜合測(cè)度評(píng)價(jià)矩陣為： 
2.2.4識(shí)別
取置信度λ＝0.6，由綜合測(cè)度評(píng)價(jià)矩陣(11)及式(8)求得各樣本的評(píng)價(jià)級(jí)別見(jiàn)表3。 表3 樣本等級(jí)、得分、排序表 | 樣本xi | x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | x6 | x7 | x8 | x9 | | 評(píng)價(jià)等級(jí) | c2 | c2 | c2 | c3 | c4 | c3 | c3 | x4 | c4 | | 得分?jǐn)?shù) | 1.858 | 2.289 | 2.093 | 1.773 | 0.569 | 0.846 | 1.191 | 1.066 | 1.105 | | 名次排序 | 3 | 1 | 2 | 4 | 9 | 8 | 5 | 7 | 6 | 3 結(jié)果分析 該處理廠(chǎng)第二季度的前一個(gè)月運(yùn)行效果屬c2即“好”，后兩個(gè)月在c3與c4間徘徊，從第二個(gè)月起情況變壞，總體運(yùn)行效果欠佳。主要問(wèn)題是質(zhì)量指標(biāo)即BOD5與SS去除率低和電耗大。比較定級(jí)與排序結(jié)果可發(fā)現(xiàn)：x2，x3，x1都處于c2等級(jí)，等級(jí)分最高，排序也是前三名，定級(jí)與排序一致；x8屬c4，x6屬c3，但x8得分比x6多，名次在前，定級(jí)與排序不一致，這是正常的；注意到x6屬于c1與c2的測(cè)度很小，屬于c3的測(cè)度為0.381稍大，說(shuō)明x6升入c1、c2困難；x8雖處c4級(jí)，就級(jí)別而論比x6差，但離c3很近，并且屬c1的測(cè)度為0.200，屬c?2的測(cè)度為0.153，屬c3的測(cè)度為0.197，由此看出，對(duì)x8改善一下指標(biāo)I1、I3便可升入c3，甚至升入c2。所以，盡管x8定級(jí)在后，但頗具潛力，綜合名次應(yīng)在x6前。定級(jí)與排序是從不同角度評(píng)價(jià)x1，二者結(jié)合可減少誤判。?
可按月、季、年的指標(biāo)平均測(cè)值評(píng)價(jià)月、季、年的運(yùn)行效果，也可以根據(jù)各污水處理廠(chǎng)的具 體情況，增減若干評(píng)價(jià)指標(biāo)(如質(zhì)量指標(biāo)、消耗指標(biāo)、管理指標(biāo)等)，還可統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不同污水處理廠(chǎng)的運(yùn)行效果進(jìn)行比較、排序。
與運(yùn)用模糊綜合評(píng)判等綜合評(píng)價(jià)模型相比，未確知測(cè)度評(píng)價(jià)模型理論上嚴(yán)謹(jǐn)，單指標(biāo)測(cè)度函數(shù)構(gòu)造精細(xì)，對(duì)評(píng)價(jià)空間實(shí)現(xiàn)有序分割，建立置信度識(shí)別準(zhǔn)則與評(píng)分準(zhǔn)則，提高了分辯率而減少誤判。所以，未確知測(cè)度識(shí)別模型是污水處理廠(chǎng)運(yùn)行效果綜合評(píng)價(jià)的實(shí)用模型。? 參考文獻(xiàn)：
?。?］程乾生.屬性識(shí)別理論模型及其應(yīng)用［J］.北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，1997(1).? ?
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收稿日期：2000-03-01 | 
