一种基于三角模糊数的消防指挥自动化系统效能评估方法技术方案

基于三角模糊数的消防指挥自动化系统效能评估方法。该方法首先利用层次分析法建立消防指挥自动化系统的多层次指标体系，确定各层指标权重；然后根据规范化后的各指标参数生成相对应的模糊数模型，采用基于模糊数的模糊综合评估法对消防指挥自动化系统的效能进行评估，最终得到消防指挥自动化系统及子模块的效能。该方法在系统结构复杂以及无法对系统进行定量分析时具有明显的优势，同时该效能评估方法也可用于除消防指挥自动化系统之外的其他系统，具有较好的通用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种仿真
的方法，具体是一种基于三角模糊数的消防指挥自动化系统效能评估方法。
技术介绍
消防是城市安全和防灾体系的重要组成部分,是保障城市生存和健康发展的基础设施之一。消防指挥自动化系统作为消防部队的神经中枢,其效能的发挥是制约消防部队整体作战效能的关键因素。因此,消防指挥自动化系统能否满足灭火救援指挥发展的要求,以及需要付出多大代价才能完成任务等已成为亟待解决的焦点问题。要想回答这些问题,效能评估无疑是有效和可行的途径和方法。消防指挥自动化系统的效能是指系统所蕴藏的完成任务的能力,以及系统在应用中执行规定任务所能达到预期目标的程度。前者称为自身效能,后者称为使用效能。系统自身效能又称为系统静态效能,一般与灭火救援的环境无关；使用效能是指系统能达到其特定任务目标的能力,是对系统满足一组特定任务目标程度的量度,强调系统在给定环境中的有效性。对消防指挥自动化系统效能评估是指利用定性和定量相结合的手段,分析、计算、评价消防指挥自动化系统在执行消防活动任务时所能达到预期目标的程度,是对消防指挥自动化系统自身效能和使用效能的综合评估。遵循科学规范的程序,恰当地评估消防指挥自动化系统效能,是为了发现制约系统效能正常发挥的薄弱环节,有针对性地提出全面提高其自身效能和使用效能的对策措施。但目前国内外对消防指挥自动化系统效能评估研究较少,尤其是国内对其的研究还仅仅只是停留在定性的分析之上，目前还没有完整的消防指挥自动化系统效能评估方法。
技术实现思路
针对消防自动化系统缺乏有效的效能评估法的问题，本专利技术提出了一种基于三角模糊数的消防指挥自动化系统效能评估方法。该方法首先利用层次分析法建立消防指挥自动化系统的多层次指标体系，确定各层指标权重；然后根据规范化后的各指标参数生成相对应的模糊数模型，采用基于模糊数的模糊综合评估法对消防指挥自动化系统的效能进行评估，最终得到消防指挥自动化系统及子模块的效能，该方法在系统结构复杂以及无法对系统进行定量分析时具有明显的优势，同时该效能评估方法也可用于除消防指挥自动化系统之外的其他系统，具有较好的通用性。本专利技术是通过以下技术方案实现的，具体包括以下步骤：第一步：建立多层次指标体系。利用层次分析法建立消防指挥自动化系统的多层次效能评估指标体系。多层次指标体系为四层指标体系，包括目标层、准则层、方案层以及指标层。目标层，即消防指挥自动化系统的效能评估；准则层，包括消防指挥自动化系统的主要组成部分；方案层，包括每个组成部分的主要单元；指标层，包括影响各个方案的主要指标。第二步：确定各层指标权重。建立指标体系后，根据层次间、指标间元素的相对重要性赋予相应的权重，权重确定分为以下几步：2.1建立重要性标度。本专利技术中将两个元素之间的重要性关系分为9个层次，分别用9个模糊数标度表示，如表1所示。2.2构造判断矩阵从指标体系的目标层开始，逐层向下，分别对同层的各指标相对于上一层次中某 一准则的重要性进行两两比较，从而形成判断矩阵A，假设某层有n个指标，则得到模糊判断矩阵如式(1)所示。表1重要性判断9标度含义式中：为同一层中指标i和指标j相对于上一层次中某一准则的重要性程度比较结果的三角模糊数表示形式；根据表1中标度设置的对称性，以及判断矩阵的构造方式我们很容易知道 以及均为0.5。显然的以所有的构成的判断矩阵为三角模糊数互补判断矩阵，即矩阵A＝[aij]n×n,其中为三角模糊数互补判断矩阵。2.3一致性检验(1)当三角模糊数互补判断矩阵的质心矩阵为满意一致性矩阵时，三角模糊数互补判断矩阵为满意一致性矩阵，因此我们计算矩阵的质心矩阵C＝[cij]n×n，其中cij为模糊数的质心横坐标值。(2)若质心矩阵C＝[cij]n×n的任意两行元素的差值为常数时，则C＝[cij]n×n为满意一致性矩阵。由质心矩阵的一致性检验结果我们可以判断模糊判断矩阵的一致性，如果不满足满意一致性，则需对原判断矩阵中的元素进行调整，具体调整方法为选取把握性较大的一行元素作为基准，调整其他行元素，使得其他行元素均与选定行元素之间的差值为常数。2.4计算各指标的模糊权重第i个指标的权重计算公式为：此时得到的n个指标的模糊权重均是广义模糊数，还无法清楚的表达各指标权重，要得到最终权重还需对进行去模糊化操作。2.5模糊权重去模糊化通过对模糊权重的去模糊化操作确定各指标的最终权重。根据三角模糊数的质心，模糊度以及扩展度，采用罗宇(Yu Luo,Wen Jiang,DeYun Zhou,XiYun Qin,Jun Zhan.A Revised Method for Ranking Generalized Fuzzy Numbers[C],18th International Conference on Information Fusion FUSION2015,Washington,DC,July 6-9,2015,303-310)的模糊数排序方法进行去模糊化操作：式中：质心模糊度扩展度其中根据公式(3)对n个指标的模糊权重进行去模糊化操作，得到权重向量W'：2.6归一化得各指标权重对W'进行归一化，得到各指标权重如下所示：W＝(W1,W2,…Wn) (4)重复2.1-2.6的步骤可求得消防指挥自动化系统的各指标权重。第三步：建立效能评估模型。建立基于模糊综合评估法的效能评估模型，其步骤如下：3.1确定评价因素集。根据已经建立的多层次指标体系结构，明确各级被评价对象的评价因素集，通常情况下以集合U＝{u1,u2,…,um本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于三角模糊数的消防指挥自动化系统效能评估方法，其特征在于首先建立消防指挥自动化系统的多层次指标体系，然后确定各层指标权重；最后建立效能评估模型，最终得到消防指挥自动化系统及子模块的效能。

【技术特征摘要】
1.一种基于三角模糊数的消防指挥自动化系统效能评估方法，其特征在于首先建立消防指挥自动化系统的多层次指标体系，然后确定各层指标权重；最后建立效能评估模型，最终得到消防指挥自动化系统及子模块的效能。2.根据权利要求1所述的基于三角模糊数的消防指挥自动化系统效能评估方法，其特征在于，所述的建立消防指挥自动化系统的多层次指标体系是指：利用层次分析法建立消防指挥自动化系统的多层次效能评估指标体系；多层次指标体系为四层指标体系，包括目标层、准则层、方案层以及指标层；目标层，即消防指挥自动化系统的效能评估；准则层，包括消防指挥自动化系统的主要组成部分；方案层，包括每个组成部分的主要单元；指标层，包括影响各个方案的主要指标。3.根据权利要求1所述的基于三角模糊数的消防指挥自动化系统效能评估方法，其特征在于，所述的确定各层指标权重包括以下步骤：3.1建立重要性标度；将两个元素之间的重要性关系分为9个层次，分别用9个模糊数标度表示；3.2构造判断矩阵；从指标体系的目标层开始，逐层向下，分别对同层的各指标相对于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较，从而形成判断矩阵A，假设某层有n个指标，则得到模糊判断矩阵为：式中：为同一层中指标i和指标j相对于上一层次中某一准则的重要性程度比较结果的三角模糊数表示形式；以及均为0.5；以所有的构成的判断矩阵为三角模糊数互补判断矩阵，即矩阵A＝[aij]n×n,其中为三角模糊数互补判断矩阵；3.3判断矩阵的一致性检验；(1)当三角模糊数互补判断矩阵的质心矩阵为满意一致性矩阵时，三角模糊...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋雯，罗宇，庄苗燕，寿业航，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61