模糊层次与分析法——水资源论文.docVIP

模糊层次分析法（FAHP）在区域湖泊水资源可持续发展决策中的应用 资惠宇 中水珠江规划勘测设计有限公司，广州 510610 摘要：本文提出一种新的方法：在层次分析法中引入非结构性决策模糊集分析单元系统理论，可改进层次分析法判断矩阵构造主观性强和一致性不易检验等缺点，同时将两种方法结合起来又避免了非结构性决策模糊集分析单元系统理论中计算总相对优属度时利用模糊识别或模糊优选模型的复杂运算。并以新疆博斯腾湖流域为例，将这种方法运用到区域湖泊水资源可持续发展指标权重的求解中。 关键词：可持续发展；决策；区域湖泊水资源；非结构性决策模糊集分析；模糊层次分析法(FAHP)；指标权重 引言 决策是人们在生活、生产与科学实践中常需要作出选择或判断的一种思维活动。非结构性决策变量无法量化，只能作定性分析，因而在决策时存在一系列的技术难题。在处理这类问题时常采用层次分析法（AHP）。层次分析法是美国运筹学家,匹兹堡大学的A.L.Saaty教授于20世纪70年代提出的一种定性分析和定量分析相结合的系统分析方法。层次分析法通过明确问题,建立层次分析结构模型,构造判断矩阵,层次单排序和层次总排序五个步骤计算各层次构成要素对于总目标的组合权重,从而得出不同可行方案的综合评价值,为选择最优方案提供依据。 AHP的关键环节是建立判断矩阵,判断矩阵是否科学、合理直接影响到AHP的效果,通过分析,可发现[4]:(1)检验判断矩阵是否具有一致性非常困难。检验判断矩阵是否具有一致性需要求判断矩阵的最大特征根λmax,看λmax是否同判断矩阵的阶数n相等。若λmax=n,则具有一致性[1]。当阶数n较大时,精确计算λmax的工作量非常大。 (2)当判断矩阵不具有一致性时需要调整判断矩阵的元素,使其具有一致性,这不排除要经过若干次调整、检验、再调整、再检验的过程才能使判断矩阵具有一致性。 (3)检验判断矩阵是否具有一致性的判断标准:CR0.1缺乏科学依据。 (4)判断矩阵的一致性与人类思维的一致性有显著差异。 基于上述分析，本文引入非结构性决策模糊集分析单元系统理论来构造判断矩阵，求解层次单排序权重。根据我国语言与思维的习惯，以互补性准则作为二元对比的判断准则；在层次单排序权重计算中采用语气算子，计算各个指标对于重要性的相对隶属度。 建立区域湖泊水资源可持续发展指标体系 随着社会的发展，环境与发展的矛盾日益突出，可持续发展作为“解决环境与发展问题的唯一出路”已成为世界各国之共识。水是人类生存不可缺少的必要条件，又是特殊的可再生资源，水资源的可持续利用是可持续发展的前提条件之一。我国水资源总量不足，时空分布不均，加之人口基数大，社会发展迅速，水资源已成为制约我国社会经济迅速发展的原因之一，因此，水资源可持续发展战略对我国尤为重要。 博斯腾湖位于新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州境内,是目前我国最大的内陆淡水湖泊.它既是开都河的尾闾,又是孔雀河的源头,兼有开都河来水的水资源调控、孔雀河流域农田灌溉、工业及城乡生活用水、流域生态环境保护和向塔里木河中下游紧急调水等多种功能.在水资源十分珍贵的新疆南部地区,有着十分重要的地位。[3] 建立一套多尺度的区域可持续发展指标体系，是可持续发展从理论阶段切实进入可操作阶段的前提。考虑到博斯腾湖所处的特殊的地理环境和重要作用，根据可持续发展理论，建立湖泊水资源可持续发展的指标体系，如表1。[2] 表1 湖泊水资源可持续发展递阶层次表 Tab.1 Hierarchy of sustainable development of lake resources 目标层A 准则层B 因素（指标）C c11:工业生产对水的需求 c12:农业生产对水的需求 c13:居民对水的需求 准则层B1: c14:水产养殖业对水的需求 人对资源环境的需求 c15:旅游业对水的需求 c16:航运业对水的需求