基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法及系统，对备选的海上风力发电机设计方案建立了全生命周期的模型，对海上风力发电机设计方案的设计信息进行了集成的表达，解决目前仅考虑了功能和设计需求，而没有对海上风力发电机设计方案的全生命周期进行有效生成和表达的问题。针对海上风力发电机设计方案的决策的多属性特征，将海上风力发电机的评价指标进行关联表达并与所建立的全生命周期模型进行映射关联，通过直觉模糊对专家评价数据进行模糊化处理表达。通过对评价指标的关联以及对专家评价的不确定信息进行模糊处理，在表达了不确定决策信息基础上通过TOPSIS方法保证了评价结果的客观性和准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法及系统


[0001]本专利技术属于海上风力发电机
，尤其涉及基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]风力发电对减少环境污染、减少温室气体排放、促进可持续发展具有重要作用。然而，风力发电机的制造、物流和退役过程中会产生温室气体排放，并消耗能源。因此，在风力发电机的全生命周期各个环节都要考虑到其对环境的影响。同时随着越来越少的风资源在土地上发展，海上风电场已成为未来风能工业的重要方向之一。然而，与陆上风力发电相比，海上风力发电更加复杂，诸如高盐雾，闪电袭击和海上台风等严酷的生态环境对其安装、操作和维护有很大的影响，这对海上风力发电机的选择提出了更高的要求。在这种背景下，解决以上问题的有效途径是全生命周期设计(Life Cycle Design，LCD)，其核心是将绿色特性融入产品生命周期的全过程。海上风力发电机的全生命周期设计成为设计过程中必不可少的重要环节。因此，如何在考虑海上风电发电机全生命周期信息基础上建立海上风电发电机全生命周期模型是目前亟须解决的问题。
[0004]此外，选择海上风力发电机备选设计方案是海上风电场建设中的关键问题，这是一个多指标决策问题。目前专家在评估备选的设计方案时，未考虑评价指标联系，从而导致决策结果与实际偏离较大的问题。

技术实现思路

[0005]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法及系统，对备选的海上风力发电机设计方案建立了全生命周期的模型，对海上风力发电机设计方案的设计信息进行了集成的表达，针对海上风力发电机设计方案的决策的多属性特征，将海上风力发电机的评价指标进行关联表达并与所建立的全生命周期模型进行映射关联，通过直觉模糊对专家评价数据进行模糊化处理表达。通过对评价指标的关联以及对专家评价的不确定信息进行模糊处理，在表达了不确定决策信息基础上通过TOPSIS方法保证了评价结果的客观性和准确性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的第一个方面提供基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法，包括：
[0007]基于FBS模型和产品结构树，对多个备选的海上风力发电机设计方案分别建立全生命周期模型；所述全生命周期模型包括功能域、结构域、材料域、工艺域、运输域五个相关联的部分；
[0008]构建海上风力发电机的全生命周期评价指标体系，并与各个备选的海上风力发电
机设计方案的全生命周期模型建立映射关系，基于网络分析法对海上风力发电机全生命周期设计方案的全生命周期评价指标建立关联并计算每一个指标的权重；
[0009]根据海上风力发电机全生命周期模型与全生命周期评价指标体系的映射关联以及每个指标的权重，获取备选的海上风力发电机设计方案的各个专家评价数据；
[0010]利用直觉模糊TOPSIS对各个专家评价数据进行模糊处理和评估排序，得到备选的海上风力发电机设计方案的评估结果。
[0011]本专利技术的第二个方面提供基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策系统，包括：
[0012]模型建立单元：基于FBS模型和产品结构树，对多个备选的海上风力发电机设计方案分别建立全生命周期模型；所述全生命周期模型包括功能域、结构域、材料域、工艺域、运输域五个相关联的部分；
[0013]映射关系建立单元：构建海上风力发电机的全生命周期评价指标体系，并与各个备选的海上风力发电机设计方案的全生命周期模型建立映射关系，基于网络分析法对海上风力发电机全生命周期设计方案的全生命周期评价指标建立关联并计算每一个指标的权重；
[0014]数据单元：根据海上风力发电机全生命周期模型与全生命周期评价指标体系的映射关联以及每个指标的权重，获取备选的海上风力发电机设计方案的各个专家评价数据；
[0015]模糊处理单元：利用直觉模糊TOPSIS对各个专家评价数据进行模糊处理，得到备选的海上风力发电机设计方案的评估结果。
[0016]本专利技术的第三个方面提供一种计算机设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法。
[0017]本专利技术的第四个方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法。
[0018]以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0019]在本专利技术中，首先对备选的海上风力发电机设计方案建立了基于功能域、结构域、材料域、工艺域、运输域五个部分的全生命周期的模型，对海上风力发电机设计方案的设计信息进行了集成的表达，解决目前仅考虑了功能和设计需求，而没有对海上风力发电机设计方案的全生命周期进行有效生成和表达的问题。针对海上风力发电机设计方案的决策的多属性特征，将海上风力发电机的评价指标进行关联表达并与所建立的全生命周期模型进行映射关联，通过直觉模糊对专家评价数据进行模糊化处理表达。通过对评价指标的关联以及对专家评价的不确定信息进行模糊处理，在表达了不确定决策信息基础上在表达了不确定决策信息基础上通过TOPSIS方法保证了评价结果的客观性和准确性，为海上风力发电机的决策和可持续发展提供理论和方法上的支持，提高风力发电的绿色效益。
[0020]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0021]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0022]图1为本专利技术实施例一中海上风力发电机设计方案的全生命周期模型示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例一中海上风力发电机设计方案的全生命周期模型与评价指标的映射关联；
[0024]图3为本专利技术实施例一中海上风力发电机设计方案的多决策方法流程图；
[0025]图4为本专利技术实施例一中ANP的网络结构图；
[0026]图5为本专利技术实施例一中超级决策软件流程图；
[0027]图6为本专利技术实施例一中海上风力发电机全生命周期设计方案A1示意图；
[0028]图7为本专利技术实施例一中构建ANP示意图；
[0029]图8为本专利技术实施例一中海上风力发电机全生命周期评价指标关联情况调查表。
具体实施方式
[0030]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法，其特征在于，包括：基于FBS模型和产品结构树，对多个备选的海上风力发电机设计方案分别建立全生命周期模型；所述全生命周期模型包括功能域、结构域、材料域、工艺域、运输域五个相关联的部分；构建海上风力发电机的全生命周期评价指标体系，并与各个备选的海上风力发电机设计方案的全生命周期模型建立映射关系，基于网络分析法对海上风力发电机全生命周期设计方案的全生命周期评价指标建立关联并计算每一个指标的权重；根据海上风力发电机全生命周期模型与全生命周期评价指标体系的映射关联以及每个指标的权重，获取备选的海上风力发电机设计方案的各个专家评价数据；利用直觉模糊TOPSIS对各个专家评价数据进行模糊处理和评估排序，得到备选的海上风力发电机设计方案的评估结果。2.如权利要求1所述的基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法，其特征在于，所述功能域为基于用户需求和设计要求所确定；所述结构域为产品各部分之间的关系；所述材料域为用于生产各种产品结构所需的主要原材料；所述工艺域为在产品生产过程中，根据原材料及产品的结构特征选择合适加工方式对原材料进行加工，以获得产品所需要的结构；所述运输域为产品零部件和原材料的运输。3.如权利要求1所述的基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法，其特征在于，基于网络分析法对海上风力发电机设计方案的多个评价指标进行关联并计算每一个评价指标的权重，具体为：基于不同评价指标中子指标的影响关系构建评价指标的无权权重超矩阵；基于不同评价指标的影响关系建立评价指标的权重矩阵；基于所述权重矩阵，将无权权重超矩阵转化为权重超矩阵；通过对所述权重超矩阵求极限超矩阵，得到评价指标的权重。4.如权利要求3所述的基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法，其特征在于，基于不同评价指标中元素的影响关系构建评价指标的无权权重超矩阵，具体为：将第一评价指标作为主准则，以第二评价指标内的第一元素为次准则，按照第一评价指标中各元素对第一子指标的影响程度构造判断矩阵；依次将第二评价指标中各个子指标作为次准则，将第一评价指标与第二评价指标中的子指标两两比较，构建对应的判断矩阵；将所构建的判断矩阵归一化后建立第一评价指标与第二评价指标的影响矩阵；基于多个评价指标的影响矩阵得到无权重超矩阵。5.如权利要求3所述的基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法，其特征在于，基于不同评价指标的影响关系建立评价指标的权重矩阵，具体为：将第一评价指标作为主准则，以第二评价指标为次准...

【专利技术属性】
技术研发人员：王黎明，周家璇，李方义，李剑峰，孔琳，刘伟彤，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：