張建國
(沈陽市水務事務服務與行政執(zhí)法中心,沈陽 110015)
合理選擇用水定額確定方法是保證用水定額的先進性、科學性、合理性和可行性的關鍵手段。目前,國內(nèi)通常采用的方法主要有經(jīng)驗法、統(tǒng)計分析法、技術測定法等,但每種方法都存在局限性,文章構建了基于指標群半結構性識別的行業(yè)用水定額確定模型,模型在模糊模式識別模型基礎上,對定額制定指標量化相對優(yōu)屬度矩陣進行評價計算,給出模糊綜合評價計算結果,以保證用水定額的模型在遼寧省行業(yè)用水定額研究確定中得以應用。
采用基于指標群半結構性識別的行業(yè)用水定額確定模型計算某行業(yè)用水定額的流程如圖1所示。
圖1 模型計算定額流程圖
定量指標與定性指標量化,設有n個參加定額制定的用水單耗wu,每個用水單耗有m個定量指標特征值,則用水單耗集的定量指標特征值矩陣為:
(1)
式中:1xij為第j個用水單耗第i個定量指標的特征值。
每個用水單耗有k個定性指標特征值,d位專家根據(jù)對各指標的滿意程度,在100-0范圍內(nèi)對k×n個指標進行打分,每個專家的分值矩陣為:
=(qyij) q=1,2,……,d
(2)
式中:qyij為第q位專家為第j個用水單耗第i個定性指標的打分值。
專家權重根據(jù)專家對打分對象的熟悉程度進行確定,歸一化得各專家權向量為a=(a1,a2,……,ad)。每個定性指標的特征值取專家打分加權平均值,則用水單耗集的定性指標特征值矩陣為:
(3)
式中:2xij為第j個用水單耗第i個定性指標的特征值。
用水單耗集的指標特征值矩陣為:
=(xij)i=1,2,……m+kj=1,2,……,n
(4)
式中:xij為第j個用水單耗第i個指標的特征值。
風險指標相對優(yōu)屬度公式:
(5)
式中:r=1,2,…,f為風險指標數(shù)。
效益指標相對優(yōu)屬度公式:
(6)
式中:b=1,2,…,g為效益指標數(shù)。
根據(jù)決策者經(jīng)驗知識和風險偏好確定各指標權重w,應用模糊優(yōu)選模型計算用水單耗的優(yōu)屬度[1]。
(7)
式中:u′為優(yōu)屬度;wi為指標權重;m為識別定量指標數(shù);k為識別定性指標數(shù);p為距離參數(shù);p=1時為海明距離;p=2時為歐氏距離。
對式(7)進行歸一化處理,可得用水單耗優(yōu)屬度uh。
采用本模型對遼寧省行業(yè)用水火力發(fā)電行業(yè)循環(huán)冷卻用水工藝單機容量300MW以上機組(2000年1月1日起新、擴、改建成投產(chǎn)的企業(yè))用水定額進行確定。
有3個參加定額制定的用水單耗,分別為2.949m3/MW·h(某發(fā)電有限公司),2.8m3/MW·h(某節(jié)能熱電股份有限公司),3.24m3/MW·h(某熱電新材料股份有限公司)。
所選定量指標有用水重復利用率、用水管網(wǎng)漏損率和節(jié)水器具普及率;所選定性指標有企業(yè)規(guī)模和用水工藝大眾化程度。
用水單耗集的定量指標特征值矩陣為“
(8)
每個用水單耗有2個定性指標特征值,4位專家根據(jù)對各指標的滿意程度,在100-0范圍內(nèi)對2×3個指標進行打分,專家權重根據(jù)專家對打分對象的熟悉程度進行確定,歸一化得各專家權向量為a=(0.5,0.2,0.2,0.1)。每個定性指標的特征值取專家打分加權平均值,則用水單耗集的定性指標特征值矩陣為:
(9)
用水單耗集的指標特征值矩陣為:
(10)
(11)
根據(jù)決策者經(jīng)驗知識和風險偏好確定各指標權重w=(0.43,0.15,0.06,0.1,0.26),應用模糊優(yōu)選模型[1, 2]計算方案的優(yōu)屬度。
u′=(0.996,0.239,0.426)
Uh=(0.600,0.144,0.256)
(12)
采用統(tǒng)計分析二次平均法:計算如下:
(13)
兩種計算結果相近,但采用二次平均法確定的用水定額值由于考慮了用水先進性,其結果往往偏小。本模型計算過程既考慮了影響定額制定的量化指標,又引進的行業(yè)專家經(jīng)驗,相對更加科學合理,綜合以上兩種分析計算方法,確定該定額值為3.0m3/MW·h[2]。
基于指標群半結構性識別的行業(yè)用水定額確定模型與以往常用的定額制定方法(如統(tǒng)計分析二次平均法等)相比,在行業(yè)用水定額制定過程中,不僅僅將用水單耗值納入計算,考慮了與用水定額相關的多個指標(含定量和定性指標)對用水定額值的影響程度,并將定性指標量化,將專家經(jīng)驗與定量指標集結起來,有效的解決了以往行業(yè)用水定額制定中只注重定量指標或?qū)<医?jīng)驗的問題。