一种基于云模型与熵权组合的堤防工程现代化评价方法技术

本发明专利技术公开了一种基于云模型与熵权组合的堤防工程现代化评价方法，包括：构建堤防工程管理现代化评价指标体系；根据构建堤防工程管理现代化评价指标体系，进行评价指标数据与云模型的转换；基于云模型、熵权法和博弈论的组合赋权，确定各项指标组合权重；构建基于云理论的堤防工程管理现代化评价模型；运用基于云理论的堤防工程管理现代化评价模型进行具体评价。本发明专利技术明确了堤防工程管理现代化的内涵和内容，构建了一个多层次的评价指标体系，并建立了基于云模型和熵权组合的评价模型，使堤防管理现代化有了一个较为全面、科学的评价模型。模型。模型。

【技术实现步骤摘要】
一种基于云模型与熵权组合的堤防工程现代化评价方法


[0001]本专利技术涉及堤防工程现代化评价技术，具体涉及一种基于云模型与熵权组合的堤防工程现代化评价方法。

技术介绍

[0002]堤防工程管理现代化是在当代社会经济持续快速发展背景下，建立全方位现代化、规范化、专业化、精细化的堤防工程管理体系的动态进程，是包含管理体制机制、手段、人才等的系统工程。
[0003]我国已初步建成实时监测水雨情、监控工情、风险分析和管理、信息共享的堤防工程综合管理系统，目前已有诸多研究剖析堤管现代化的必要性、现存问题及对策。但是对于堤防工程管理现代化及其评价的研究还处于起步阶段，在指标体系层次性和指标全面性上还有待扩充，多数评价属性也难以量化，有必要结合我国目前堤防工程管理特点和实际情况，在充分吸收水利现代化及水利工程管理现代化研究成果的基础上，完善堤防工程管理现代化指标体系，选择合适的评价方法和模型进行多指标综合评价研究。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种基于云模型与熵权组合的堤防工程现代化评价方法，将云模型和熵权组合运用于堤防工程现代化评价，建立一个针对堤防工程现代化评价领域的较为全面科学的评价模型。
[0005]技术方案：本专利技术的一种基于云模型与熵权组合的堤防工程现代化评价方法，包括以下步骤：
[0006]S1、构建堤防工程管理现代化评价指标体系；
[0007]S2、根据构建的堤防工程管理现代化评价指标体系，进行评价指标数据与云模型的转换；其中，云模型用三个相互独立的参数：期望Ex、熵En、超熵H
e
来表述一个定性概念；评价指标数据包括定量指标数据和定性指标数据，一个定量指标在不同状态下的t个评价数值综合成一个云模型来表示；定性指标根据需要设定评语等级，根据定性指标的等级评语与取值区间对应关系，进行定性指标数据与云模型转换；
[0008]S3、基于云模型、熵权法和博弈论的组合赋权，确定各项指标组合权重；首先，基于专家理论确定各指标的权重分配结果，计算各指标的权重云模型参数，并对权重云模型进行精度检验与参数修正，计算修正后的权重云模型中各指标的权重计算值，并对所有指标的权重计算值进行归一化处理得到权重集；其次，根据步骤S2方法得到各指标的云模型，并计算每个指标的熵权值，组成权重向量，并得到最终的客观权重；最后，对于权重向量集的多个权重向量进行任意线性组合得到一个可行的权重向量，根据博弈理论在可行的向量集中找到最合适的组合权重；
[0009]S4、构建基于云理论的堤防工程管理现代化评价模型；首先，收集相关资料，根据步骤S2方法得到各指标的云模型；其次，将定性指标云模型的分值替换定性评语，与原始定
量指标数据构成定量评价矩阵，并与步骤S3得到的指标组合权重进行加权计算，重复运行nt次，得到二级指标评价云模型；最后，对二级指标评价云模型计算得到总目标实现云模型和一级指标实现云模型，并将其与评价等级标准的标尺云模型进行对比，确定总目标现代化实现程度评价等级和一级指标现代化实现程度评价等级；
[0010]S5、运用基于云理论的堤防工程管理现代化评价模型进行具体评价。
[0011]进一步的，步骤S1具体为：
[0012]S11、采用频度分析法，对已存在的相关文件和文献研究中列出的指标进行聚类归纳，进行前瞻性拓展；
[0013]S12、采用理论分析法，根据评价对象的构成要素及其内在的联系选取具有代表性的指标；
[0014]S13、采用德尔菲法咨询专家意见和主成分分析法结合进行指标优化，构建包含五个一级指标、二十二个二级指标、九十九个三级指标的堤防工程管理现代化评价指标体系；
[0015]S14、根据构建的堤防工程管理现代化评价指标体系，确定除划界范围内保洁率达到50％、确权范围内保洁率达到90％、划界范围绿化覆盖率达到50％、确权范围绿化覆盖率达到90％、水土流失治理率达到90％五个定量指标外的所有定性指标的等级评语与取值区间对应关系，如表1所示：
[0016]表1指标等级评语与其对应的分值区间
[0017][0018]进一步的，步骤S2中建立定量指标数据与云模型转换模型的方法为：
[0019]一个定量指标在不同状态下的t个评价数值能够综合成一个云模型来表示，运用逆向云发生器获得期望Ex、熵En、超熵H
e
；计算公式为：
[0020][0021][0022][0023][0024]其中，Ex为云模型的期望；En为云模型的熵；H
e
为云模型的超熵；x
i
为定量指标第i个评价数值；S2为定量指标的方差；t为定量指标评价数值的个数；
[0025]或通过下式简化计算求得，此时定量指标对应云模型的超熵H
e
为一指定常数；
[0026][0027]进一步的，步骤S2中建立定性指标数据与云模型转换模型的方法为：
[0028]定性指标根据需要设定不同数目和实际意义的评语等级，定性指标的评语等级对
应的论域为Ω，Ω
′
为Ω的一个划分：
[0029][0030]其中，Ω
i
为第i级评语等级对应的论域；k为评语等级的数目；
[0031]第i级定性评语等级在划分论域上的正态评价云模型称为等级评价云模型，其数字特征为T
i
＝(Ex
i
,En
i
,He
i
)；将T1和T
k
分别定义为半降云和半升云时，第i等级的评估值区间为[a
i
,b
i
]，其中，i＝1,2,
…
,k，基于正态云模型的3En规则，第i等级的云参数(Ex
i
,En
i
)根据下式计算，超熵He
i
为常数；
[0032][0033]根据定性基础指标的等级评语与取值区间对应关系，按照上式进行定性指标数据与云模型转换，得到评语等级的云模型参数；
[0034]当评价对象的某个指标有多个等级评语值时，采用下式计算该指标对应的等级评价云的期望Ex、熵En、超熵H
e
；
[0035][0036]其中，H为等级评语值的数目；Ex
i
′
为第i
′
个等级评语值对应的等级评价云的期望；En
i
′
为第i
′
个等级评语值对应的等级评价云的熵；He
i
′
为第i
′
个等级评语值对应的等级评价云的超熵。
[0037]进一步的，步骤S3具体为：
[0038]S31、邀请n位专家给出m个指标的权重分配结果：其中，i1＝1,2,
…
,m，j＝1,2,
…
,n；运用不需要确定度μ(x)的逆向云发生器，经过对指标i1的n个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于云模型与熵权组合的堤防工程现代化评价方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、构建堤防工程管理现代化评价指标体系；S2、根据构建的堤防工程管理现代化评价指标体系，进行评价指标数据与云模型的转换；其中，云模型用三个相互独立的参数：期望Ex、熵En、超熵H
e
来表述一个定性概念；评价指标数据包括定量指标数据和定性指标数据，一个定量指标在不同状态下的t个评价数值综合成一个云模型来表示；定性指标根据需要设定评语等级，根据定性指标的等级评语与取值区间对应关系，进行定性指标数据与云模型转换；S3、基于云模型、熵权法和博弈论的组合赋权，确定各项指标组合权重；首先，基于专家理论确定各指标的权重分配结果，计算各指标的权重云模型参数，并对权重云模型进行精度检验与参数修正，计算修正后的权重云模型中各指标的权重计算值，并对所有指标的权重计算值进行归一化处理得到权重集；其次，根据步骤S2方法得到各指标的云模型，并计算每个指标的熵权值，组成权重向量，并得到最终的客观权重；最后，对于权重向量集的多个权重向量进行任意线性组合得到一个可行的权重向量，根据博弈理论在可行的向量集中找到最合适的组合权重；S4、构建基于云理论的堤防工程管理现代化评价模型；首先，收集相关资料，根据步骤S2方法得到各指标的云模型；其次，将定性指标云模型的分值替换定性评语，与原始定量指标数据构成定量评价矩阵，并与步骤S3得到的指标组合权重进行加权计算，重复运行nt次，得到二级指标评价云模型；最后，对二级指标评价云模型计算得到总目标实现云模型和一级指标实现云模型，并将其与评价等级标准的标尺云模型进行对比，确定总目标现代化实现程度评价等级和一级指标现代化实现程度评价等级；S5、运用基于云理论的堤防工程管理现代化评价模型进行具体评价。2.根据权利要求1所述的一种基于云模型与熵权组合的堤防工程现代化评价方法，其特征在于，步骤S1具体为：S11、采用频度分析法，对已存在的相关文件和文献研究中列出的指标进行聚类归纳，进行前瞻性拓展；S12、采用理论分析法，根据评价对象的构成要素及其内在的联系选取具有代表性的指标；S13、采用德尔菲法咨询专家意见和主成分分析法结合进行指标优化，构建包含五个一级指标、二十二个二级指标、九十九个三级指标的堤防工程管理现代化评价指标体系；S14、根据构建的堤防工程管理现代化评价指标体系，确定除划界范围内保洁率达到50％、确权范围内保洁率达到90％、划界范围绿化覆盖率达到50％、确权范围绿化覆盖率达到90％、水土流失治理率达到90％五个定量指标外的所有定性指标的等级评语与取值区间对应关系，如表1所示：表1指标等级评语与其对应的分值区间3.根据权利要求1所述的一种基于云模型与熵权组合的堤防工程现代化评价方法，其
特征在于，步骤S2中建立定量指标数据与云模型转换模型的方法为：一个定量指标在不同状态下的t个评价数值能够综合成一个云模型来表示，运用逆向云发生器获得期望Ex、熵En、超熵H
e
；计算公式为：；计算公式为：；计算公式为：；计算公式为：其中，Ex为云模型的期望；En为云模型的熵；H
e
为云模型的超熵；x
i
为定量指标第i个评价数值；S2为定量指标的方差；t为定量指标评价数值的个数；或通过下式简化计算求得，此时定量指标对应云模型的超熵H
e
为一指定常数；4.根据权利要求1所述的一种基于云模型与熵权组合的堤防工程现代化评价方法，其特征在于，步骤S2中建立定性指标数据与云模型转换模型的方法为：定性指标根据需要设定不同数目和实际意义的评语等级，定性指标的评语等级对应的论域为Ω，Ω
′
为Ω的一个划分：其中，Ω
i
为第i级评语等级对应的论域；k为评语等级的数目；第i级定性评语等级在划分论域上的正态评价云模型称为等级评价云模型，其数字特征为T
i
＝(Ex
i
,En
i
,He
i
)；将T1和T
k
分别定义为半降云和半升云时，第i等级的评估值区间为[a
i
,b
i
]，其中，i＝1,2,
…
,k，基于正态云模型的3En规则，第i等级的云参数(Ex
i
,En
i
)根据下式计算，超熵He
i
为常数；根据定性基础指标的等级评语与取值区间对应关系，按照上式进行定性指标数据与云模型转换，得到评语等级的云模型参数；当评价对象的某个指标有多个等级评语值时，采用下式计算该指标对应的等级评价云的期望Ex、熵En、超熵H
e
；
其中，H为等级评语值的数目；Ex
i
′
为第i
′
个等级评语值对应的等级评价云的期望；En
i
′
为第i
′
个等级评语值...

【专利技术属性】
技术研发人员：高玉琴，陈鸿玉，王慧，谭喜兰，吴明，刘云苹，赵晨程，李媛媛，徐诺，朱洁，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：