基于多指标评价算法的污水企业水污染来源评估方法技术

本发明专利技术提供一种基于多指标评价算法的污水企业水污染来源评估方法，包括如下步骤：建立污水企业水污染来源因素；建立污水企业水污染来源评价集；采用模糊变换的方法对污水企业水污染来源数据进行模糊评价；使用模糊评价矩阵对数据进行初选；利用模糊聚类分析法对初选对象集合进行分类，筛选典型对象。本发明专利技术通过模糊评价算法对污水来源企业进行综合评估，充分考虑了指标选取的全面性、独立性以及可操作性原则，评价结果满足主客观一致性原则，评价结果对最终的水环境治理和改善建设具有一定指导意义。

Method for evaluating water pollution source of sewage enterprise based on multi index evaluation algorithm

The invention provides an evaluation algorithm based on multi index evaluation method for enterprise sewage water pollution source, which comprises the following steps: the establishment of sewage enterprises sources of water pollution factors; evaluation of water pollution sources of sewage enterprises set; method of fuzzy transform fuzzy evaluation of source data on sewage water pollution enterprises; use the data of primary fuzzy evaluation matrix; using fuzzy clustering analysis method to classify the primary objects, select the typical object. The present invention of sewage enterprises to carry out comprehensive fuzzy evaluation algorithm, considering the comprehensive index selection, independence and operability principle, subjective and objective evaluation results satisfy the consistency principle, the evaluation results have certain guiding significance for water environment management and improve the construction of the final.

【技术实现步骤摘要】
基于多指标评价算法的污水企业水污染来源评估方法
本专利技术涉及污水企业评估
，具体涉及一种基于多指标评价算法的污水企业水污染来源评估方法。
技术介绍
水是不可替代的一种资源，是社会发展和经济发展重要的物质基础，是人民生活的重要保障，是社会可持续发展的重要支持之一。随着我国经济的飞速发展，城镇建设和工业生产不断扩大，用水量剧增，污水排放量也急剧增加。许多水体遭到工业污水、生活污水的污染，水污染成为我国刻不容缓的环境问题。水环境质量评价是对某一水环境区域进行环境要素分析，对其做出定量评述。通过环境质量评价，弄清区域环境质量变化发展的规律，为区域环境系统的污染控制规划及制定区域环境系统工程方案提供依据。美国是世界上第一个把环境评价以法律形式肯定的国家，纵观环境评价的发展，1965年美国L.A.Zadeh教授著名的《模糊集合》一文的发表，标志着模糊数学的诞生并很快发展起来。由于水环境中存在大量不确定性因素，水质级别、分类标准都是一些模糊概念，因此模糊数学在水质综合评价中得到广泛应用。水环境质量评价首先要搞清楚污水的来源，污水的来源结果的可靠程度一方面取决于监测数据的准确性，另一方面依赖于科学的评价方法，包括技术的选择。当前阶段已有由单目标向多目标，由单环境要素向多环境要素，由单纯的自然环境系统向自然环境与社会环境的综合系统，由静态分析向动态分析发展的趋势。对污水企业水污料来源的动态综合评估，是水环境治理和建设的主要任务之一，是对于进一步指导和改善水环境具有很重要的现实意义，因此评价模型的建立需要有两个方面的注意事项：(1)指标的选取能够综合的反映评价的对象；(2)整个评价过程的主客观结合，使得评价结果具有可信度。为了客观地反映行业的污水来源构成，需要从被调查对象中筛选出真正具有代表性的用户，即典型用户。对于典型用户的选取，首先，应按照行业分类，根据实践经验在每个行业中选取若干个能够反映该行业生产特征的用户进行调查，这是依据专家经验的典型用户初选。其次，在初选被调查用户的基础上，现有技术是通过模糊C均值聚类FCM法，把实际并不典型的用户除去，然后进行行业特性的综合。但该方法需要对平滑因子和初始中心矩阵进行选择，且评价的指标过于单一，无法准确的反应实际的情况。
技术实现思路
为了解决现有技术中尚无针对污水来源系统进行综合评价的缺陷，本专利技术提供一种基于多指标评价算法的污水企业水污染来源评估方法，具体包括如下步骤：1)建立污水企业水污染来源因素体系，水污染来源因素体系中所有具体指标构成因素集X＝{x1,x2,…,xm}，其中m表示因素的个数；2)建立污水企业水污染来源评价体系，水污染来源评价体系中所有具体指标构成评价集Y＝{y1,y2,…,yn}，其中n表示评价的个数；3)采用模糊变换的方法对污水企业水污染来源数据进行模糊评价，得到单因素评价矩阵：4)使用模糊评价矩阵对数据进行初选：定义因素权重分配A＝(a1,a2,…,am)，其中ai≥0且得到模糊评价矩阵为其中，模糊评价矩阵B中的各元素按照最大隶属原则选取：bi＝max{min(ai,r1i),…,min(am,rmi)}；根据评价集Y选择典型对象，得到初选对象集合U＝{u1,u2,…,up}；5)利用模糊聚类分析法对初选对象集合进行分类，筛选典型对象。步骤1)中，污水企业水污染来源因素包括经济、就业、预测和环境；步骤2)中，污水企业水污染来源评价包括重要、较重要、较不重要和不重要。步骤5)中，模糊聚类分析法具体包括如下步骤：51)使用初选对象集合的污水来源百分比，建立污水来源企业的论域：其中k为污染物种类的个数，p为初选对象的个数；52)对数据进行正规化处理，得到标准化矩阵：正规化处理采用如下公式：其中u′kmax、u′kmin是u′1k，u′2k…，u′pk中的最大值和最小值。53)建立模糊相似矩阵：54)选取合适的截集λ，对初选对象进行分类，得到优选的典型对象。选取不同的取截集λ时，会产生不同的典型用户组，通常指标取值差异越大，越能反映被评价企业的差距。污水来源建模是当前水务系统分析中亟需解决的问题之一。在进行系统分析和预测计算时，采用不同的来源模型将会得到与实际情况不一致的结果。因此通过为评价指标中的定性指标建立评语集以实现对评价指标的量化，并确立隶属度函数以实现对定性指标的评价就可以很好地进行评估和预测计算。同时，通过对同用户的聚类分析，和归纳出本行业特性参数，可以最终确定污水来源参数，这也是建模的重要前提。由以上技术方案可知，本专利技术通过模糊评价算法对污水来源企业进行综合评估，充分考虑了指标选取的全面性、独立性以及可操作性原则，评价结果满足主客观一致性原则，评价结果对最终的水环境治理和改善建设具有一定指导意义。本专利技术相较于传统方法，不仅使指标得到了简化，而且也使得各个因素的权重分配在利用大量历史数据情况下，更加合理，其评价结果区分度明显，结果更加符合实际，也使评价指标更加切实有效的反映评价结果。附图说明图1为本专利技术的方法流程图。具体实施方式下面结合附图1对本专利技术的一种优选实施方式作详细的说明。在评估之前需要使用统计综合法建模，其中污水来源建模思路：a)在全网范围内，对所划分的每一类行业用户选取若干较有代表性的用户进行调查，确定其用污水来源构成状况及各类污水的容量比；b)根据每类污水来源的平均特性确定每一业用户的行业综合特性；c)确定污水来源的行业组成及其容量比例，出所需的综合污水来源模型。下面以某市环保部门对该市污水企业进行水污染来源评估为例，进行说明。步骤一：得到污水企业历史采样数据通过对该市污水企业进行调查统计，获取污水企业的排污特性数据。经调查统计排名，优选出能代表排污的典型用户。首先初选9个用户，如表1所示。表1污水企业调查表从表1中可以看出：待评估对象9个企业，每个企业的参数＝{固体污染物，需氧污染物，营养性污染物，酸碱污染物，有毒污染物，油类污染物，生物污染物}，数值表示污水来源所占比例。用户污水来源统计结果见表2表2污水来源容量百分比统计表步骤二：进行模糊评价聚类在环保部门调查的同时结合水务、经济发展专家对用户综合评价。设置因素集X＝{经济、就业、预测、环境}，评价集Y＝{重要、较重要、较不重要、不重要}。专家对用户的各因素进行评价，各因素的权重分配为A＝(0.3，0.1，0.5，0.1)。如针对用户企业1对预测的影响，40％的专家认为该用户重要，35％的专家认为比较重要，25％的专家认为比较不重要。企业的综合评价如表3所示。表3企业综合评价表建立单因素评价矩阵，在模糊运算下得到综合评价：矩阵为：结果表明该用户重要程度为0.4，比较重要程度为0.35，比较不重要程度为0.25，不重要程度为0.1，按最大隶属原则可见该企业重要，可以作为典型用户备选。同理得到其他8企业的综合评价矩阵为：B2＝(0.25，0.3，0.35，0.1)，B3＝(0.2，0.2，0.4，0.2)，B4＝(0.5，0.3，0.1，0.1)，B5＝(0.25，0.25，0.35，0.15)，B6＝(0.45，0.1，0.15，0.3)，B7＝(0.35，0.3，0.25，0.1)，B8＝(0.35，0.25，0.3，0.1)，B9＝(0.3，0.35，0.2，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多指标评价算法的污水企业水污染来源评估方法，其特征在于，包括如下步骤：1)建立污水企业水污染来源因素体系，水污染来源因素体系中所有具体指标构成因素集X＝{x

【技术特征摘要】
1.一种基于多指标评价算法的污水企业水污染来源评估方法，其特征在于，包括如下步骤：1)建立污水企业水污染来源因素体系，水污染来源因素体系中所有具体指标构成因素集X＝{x1,x2,…,xm}，其中m表示因素的个数；2)建立污水企业水污染来源评价体系，水污染来源评价体系中所有具体指标构成评价集Y＝{y1,y2,…,yn}，其中n表示评价的个数；3)采用模糊变换的方法对污水企业水污染来源数据进行模糊评价，得到单因素评价矩阵：4)使用模糊评价矩阵对数据进行初选：定义因素权重分配A＝(a1,a2,…,am)，其中ai≥0且得到模糊评价矩阵为其中，模糊评价矩阵B中的各元素按照最大隶属原则选取：bi＝max{min(ai,r1i),…,min(am,rmi)}；根据评价集Y选择典型对象，得到初选对象集合U＝{u1,u2,…,up}；5)利用模糊聚类分析法对初选对象集合进行分类，筛选典型对象。2.根据权利要求1所述的污水企业水污染来源评估方法，其特征在于，步骤1)中，污水企业水污染来源因素包括经济、就业、预测和环境；步骤2)中，污水企业水污染来源评价包括重要、较重要、较不重要和不重要。3.根据权利要求1所述的污水企业水污染来源评估方法，其特征在于，步骤5)中，模糊聚类分析法具体包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘勇胜，刘胜军，李晓洁，
申请(专利权)人：合肥城市云数据中心股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34