基于三角模糊数随机模拟的防洪工程体系联系数风险评价模型剖析.ppt

2 基于三角模糊数随机模拟的防洪工程体系联系数风险评价模型（CN-SSTFN）的建立与应用 2.1 集对分析法的数学表达形式 集对分析法(Set Pair Analysis，SPA)的基本思想就是把被研究的客观事物之间确定性联系与不确定性联系作为一个确定不确定系统来分析处理。所谓集对是指有一定联系的两个集合组成的对子，SPA就是在一定的问题背景下，对集对(A, B)的某关系属性做同一性、差异性、对立性分析。集对的不确定性关系用联系数（联系度）表达式来描述： 2.2 集对分析法的基本思想 2.5 基于三角模糊数随机模拟的防洪工程体系联系数风险评价模型（CN-SSTFN）建立过程 步骤1：建立流域防洪工程体系风险评价指标体系及其评价标准等级标准。记这些指标的评价标准等级的限值为{skj|k=1~K+1，j=1~m}，记对应的各指标样本值为{xij|i=1~n，j=1~m}，其中K，n和m分别为评价标准等级数目、评价样本数目和评价指标数目。 步骤2：建立流域防洪工程体系风险评价指标样本与评价标准等级的集对H、H同异反关系结构和H联系数表达式。为了简便又不失一般性，现考虑以5个区间值为等级标准的5级评价（“1级微险”、“2级轻险”、“3级中险”、“4级重险”和“5级特险”）的情况，根据H同异反系统的层次理论，建立5级评价问题的H同异反关系结构（图1）。 根据图1，可构造5级评价问题的七元联系数表达式为 步骤3：采用专家判断、层次分析法、投影寻踪等方法确定各评价指标的权重三角模糊数(wj1, wj2, wj3)，j=1~m。 步骤4：根据三角模糊数的随机模拟公式得到可能值变量x的大量模拟样本系列x1、x2、…、xN，其中u为区间[0，1]上的均匀分布随机数，N为随机模拟的试验次数。根据式(7)模拟步骤3中的各评价指标的权重三角模糊数，以及式(6)中的偏同差异度系数、中差异度系数和偏反差异度系数i1，i2和i3的三角模糊数，进而可模拟样本i与评价标准等级之间的综合联系数值和5级评价问题的综合风险评价等级值： 步骤5：对模拟系列{zil| l=l~N}进行降序排列，根据经验累积频率的数学期望公式可构造评价样本i的综合风险评价等级值在置信水平下的置信区间： 2.6 CN-SSTFN的应用分析 某流域中下游防洪工程体系目前主要由水库、堤防、分蓄滞洪区、湖泊、河道治理5个工程子系统组成，根据该流域具体特点，通过风险分析建立了该流域防洪工程体系风险评价指标体系及其评价标准等级标准，如表1所示。 表1 某流域防洪工程体系风险评价指标体系及其评价标准等级标准 安全评 评价指标值 价等级 水库综合风险率 堤防风险度 分蓄洪区风险度 湖泊洪灾风险度 河床糙率变化率 微险（1级） 0.00~0.25 0.00~0.25 0.00~0.25 1~5 -0.070~-0.045 轻险（2级） 0.25~0.50 0.25~0.50 0.25~0.50 5~7 -0.045~-0.025 中险（3级） 0.50~0.75 0.50~0.75 0.50~0.75 7~9 -0.025~ 0.010 重险（4级） 0.75~0.90 0.75~0.90 0.75~0.90 9~10 0.010~ 0.045 特险（5级） 0.90~1.00 0.90~1.00 0.90~1.00 10~12 0.045~ 0.070 ? ? 目前这些子