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有关大矿体采矿办法的研究体系 符策志 广东省地质局七五七地质大队 对具体的矿山,特别是复杂矿山的采矿方法选择上有一定的局限性。因此,必须找到一种合适 的方法并加以改进才能对采矿方法实现优化选择。 关键词:采矿方法;改进AHP法;模糊多属性决策 0 引言 模糊综合评判法是利用模糊数学中模糊变换原理和最大隶属度原则,针对采矿方案系统 所具有的层次结构,从底层即指标层到高层即总目标层进行层层判别,最终形成对各方案的 综合判断,然后根据最大隶属度原则进行方案选优,该方法在进行采矿方法优选中体现出一 定的优势。 1 采矿方法选择的模糊多属性决策 采矿方法选择属于复杂的多属性决策问题,而模糊集理论在处理不确定性因素方面表现出强 大的优势,它与多属性决策方法结合,并形成了一系列模糊决策分析技术。该方法与常用的模 糊综合评判方法比较,具有数学理论严谨、物理概念清晰、评价结果避免均化等特点。 1.1 模糊多属性决策指标体系 指标体系类型有经济性、社会性、技术性和政策性指标等。主要有采切比、炸药单耗、大块 率、生产能力、损失率、贫化率、通风条件、安全情况、劳动强度、技术水平、支护成本、 材料消耗、凿岩效率、出矿效率、采矿成本等。 1.2 相对隶属度的计算 设多属性决策系统有m个方案组成决策集M:M=Mi=(M1, M2,…, Mm) 其中Mi(i=1, 2,…,m)为系统决策集中待决策方案,m为待决策方案总数。假定待决策的m 个方案由n个共维属性指标来衡量其优劣(其中 有n 个定量指标,n 个定性指标),这样m个方案、n个共维属性指标组成决策矩阵D:1 2 式中 dij———指标j、方案i的特征值, i=1,2,…, n, n=n+n。1 2 为了消除各指标量纲不同带来的影响,并统一衡量各指标对方案的影响,需要计算出各指标 的混合相对隶属度矩阵Y: 式中 yij———方案Mi指标j的相对隶属度。 1.3 定量指标相对隶属度计算方法 假定指标特征值决策矩阵D=(d )m×n,经过标准化处理后得到相对隶属度矩阵Y=(y )m×n, ij ij 1 用线性比例转化法公式计算相对隶属度: (效益型指标), , m≠i(成本型指标) 1.4 定性指标相对隶属度计算方法 设决策集M中的待决策方案M 与M 就指标j进行优越性的二元对比,规定表示优越性的定性k l 排序标度jekl在0、0.5、1中取值:1)若Mk比Ml优越,取jekl=1,jelk=0; 2)若Ml比Mk优越,取jekl= 0,jelk= 1; 3)若Mk与Ml同样优越,取jekl=0.5,jelk=0.5。 显然,有jekl+jelk=1,jekk=jell=0.5,其中k=1,2,…, n2; l=1,2,…, n2。 于是,矩阵 jE为决策集D关于指标j对优越性作二元比较的定性排序标度矩阵。 1.5 权重确定 目前确定指标权重的方法较多,但根据计算权重时原始数据的来源不同,可将这些方法大致 分为两大类,即主观和客观赋权法。 1.5.1 改进AHP法确定主观权重设多目标决策问题有m个方案,记为M={1,2,…, m},有n 个指标,记为I={1,2,…, n}。 权重系数w′ 矩阵最大特征根λmax: 式中C——常数，一般取C=9；S=S -S ;S =max{s，s,…,sn},Smin=min{s，s,…,sn}。 b b max max max 1 2 1 2 对于计算量大的公式可借用计算机软件MATLAB工具辅助计算。 1.5.2 客观赋权法确定权重 设有m个方案n个指标组成的决策矩阵D=(d )m×n:利用熵技术确定各指标的权重系数,第 ij j j个指标的权重为: 。式中 其中 ， 1．5．3 改进AHP法和客观赋权法相结合确定权重在此引进更科学的加权平均的概念, 使主观和客观权重相互修