模糊綜合評價方法

1、LOGO 蔡琳祥 劉俊峰目錄目錄一、 模糊綜合評價方法評價步驟二、 層次分析法確定權(quán)重的步驟三、模糊綜合評估法在建筑火災中的應用模糊綜合評價法模糊綜合評價法簡介簡介v模糊綜合評價法是一種基于模糊數(shù)學的綜合模糊綜合評價法是一種基于模糊數(shù)學的綜合評標方法。該綜合評價法根據(jù)模糊數(shù)學的隸屬度評標方法。該綜合評價法根據(jù)模糊數(shù)學的隸屬度理論把定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價，即用模糊數(shù)學理論把定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價，即用模糊數(shù)學對受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€總體對受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€總體的評價。它具有結(jié)果清晰的評價。它具有結(jié)果清晰,系統(tǒng)性強的特點系統(tǒng)性強的特點,能較能較好地解決模糊的、難以量

2、化的問題好地解決模糊的、難以量化的問題,適合各種非適合各種非確定性問題的解決。確定性問題的解決。 確定評價對象的因素論域確定評價對象的因素論域1確定評語等級論域確定評語等級論域2建立模糊關(guān)系矩陣建立模糊關(guān)系矩陣3模糊綜合評價結(jié)果向量分析模糊綜合評價結(jié)果向量分析6合成模糊綜合評價結(jié)果向量合成模糊綜合評價結(jié)果向量5確定評價因素的權(quán)向量確定評價因素的權(quán)向量4求權(quán)重是綜合評價的關(guān)鍵。層次分析法是一求權(quán)重是綜合評價的關(guān)鍵。層次分析法是一種行之有效的確定權(quán)系數(shù)的有效方法。特別種行之有效的確定權(quán)系數(shù)的有效方法。特別適宜于那些難以用定量指標進行分析得復雜適宜于那些難以用定量指標進行分析得復雜問題。它把復雜問題

3、中的各因素劃分為互相問題。它把復雜問題中的各因素劃分為互相聯(lián)系的有序?qū)邮怪畻l理化，根據(jù)對客觀實際聯(lián)系的有序?qū)邮怪畻l理化，根據(jù)對客觀實際的模糊判斷，就每一層次的相對重要性給出的模糊判斷，就每一層次的相對重要性給出定量的表示，再利用數(shù)學方法確定全部元素定量的表示，再利用數(shù)學方法確定全部元素相對重要性次序的權(quán)系數(shù)。相對重要性次序的權(quán)系數(shù)。1、確定評價對象的因素論域個評價指標個評價指標，。v 2、確定評語等級論域、確定評語等級論域12,pvv vv即等級集合。每一個等級可對應一個模糊子集。3、建立模糊關(guān)系矩陣、建立模糊關(guān)系矩陣v在構(gòu)造了等級模糊子在構(gòu)造了等級模糊子集后，要逐個對被評事物集后，要逐個對被

4、評事物從每個因素從每個因素 上上進行量化，即確定從單進行量化，即確定從單因素來看被評事物對等級因素來看被評事物對等級模糊子集的隸屬度模糊子集的隸屬度 ，進而得到模糊關(guān)系矩陣，進而得到模糊關(guān)系矩陣：1, 2,iuip |iR u11112122122212.|mmpppmppmRurrrR urrrRrrrR u 矩陣矩陣R中第中第i行第行第j列元素，表示某個被評事列元素，表示某個被評事物物 從因素來看對從因素來看對 等級模糊子等級模糊子 集的隸屬度集的隸屬度iujv一個被評事物在某個因素一個被評事物在某個因素方面的表現(xiàn)，是通過模糊向量方面的表現(xiàn)，是通過模糊向量來刻畫的，而在其他評價方法中多是由

5、一個來刻畫的，而在其他評價方法中多是由一個指標實際值來刻畫的，因此，從這個角度講指標實際值來刻畫的，因此，從這個角度講模糊綜合評價要求更多的信息。模糊綜合評價要求更多的信息。iu4、確定評價因素的權(quán)向量、確定評價因素的權(quán)向量v在模糊綜合評價中，在模糊綜合評價中，確定評價因素的權(quán)向量確定評價因素的權(quán)向量 ： 。權(quán)向量。權(quán)向量A中中的元素的元素 本質(zhì)上是因本質(zhì)上是因素素 對模糊子對模糊子v 的的隸屬度。本文使用層次分隸屬度。本文使用層次分析法來確定評價指標間的析法來確定評價指標間的相對重要性次序。從而確相對重要性次序。從而確定權(quán)系數(shù)，并且在合成之定權(quán)系數(shù)，并且在合成之前歸一化。即前歸一化。即12,

6、pAa aaiaiuiu 對被評事物重要的因素11piia0ia 1,2,in5、合成模糊綜合評價結(jié)果向量、合成模糊綜合評價結(jié)果向量v利用合適的算子將利用合適的算子將A與各被評事物的與各被評事物的B進行合進行合成，得到各被評事物的模成，得到各被評事物的模糊綜合評價結(jié)果向量糊綜合評價結(jié)果向量B即即：1112121222121212, , ,mmpmpppmrrrrrrA Ra aab bbBrrr 其中是由與的第列運算得到的，它表示被評事物從整體上看對等級模糊子集的隸屬程度。6、對模糊綜合評價結(jié)果向量進行分析、對模糊綜合評價結(jié)果向量進行分析v實際中最常用的方法是最大隸屬度原則，但實際中最常用的方

7、法是最大隸屬度原則，但在某些情況下使用會有些很勉強，損失信息很多在某些情況下使用會有些很勉強，損失信息很多，甚至得出不合理的評價結(jié)果。提出使用加權(quán)平，甚至得出不合理的評價結(jié)果。提出使用加權(quán)平均求隸屬等級的方法，對于多個被評事物并可以均求隸屬等級的方法，對于多個被評事物并可以依據(jù)其等級位置進行排序。依據(jù)其等級位置進行排序。二、二、 層次分析法確定權(quán)重的步驟層次分析法確定權(quán)重的步驟v 1、確定目標和評價因素、確定目標和評價因素個評價指標，。2 2、構(gòu)造判斷矩陣、構(gòu)造判斷矩陣v 3、計算判斷矩陣、計算判斷矩陣三、三、模糊綜合評估法在建筑火災中的應用模糊綜合評估法在建筑火災中的應用v 建筑火災風險本身

8、是一個模糊概念建筑火災風險本身是一個模糊概念,即本身不存在確定的數(shù)量界限即本身不存在確定的數(shù)量界限,同時建筑同時建筑的火災風險受多個因素的影響的火災風險受多個因素的影響,其影響因素有著較多的其影響因素有著較多的關(guān)聯(lián)性、層次性和多關(guān)聯(lián)性、層次性和多目標性目標性,并在火災不同階段起著不同的作用并在火災不同階段起著不同的作用,這時候這時候,將模糊數(shù)學方法應用到建將模糊數(shù)學方法應用到建筑的火災風險評估就很有必要。常用的建筑火災風險模糊綜合評估方法筑的火災風險評估就很有必要。常用的建筑火災風險模糊綜合評估方法,是是在確定了評估指標體系和指標權(quán)重后在確定了評估指標體系和指標權(quán)重后,對建筑的火災風險進行評估

9、對建筑的火災風險進行評估,得到結(jié)果得到結(jié)果反映出建筑的火災風險狀況反映出建筑的火災風險狀況,這種方法簡單易行這種方法簡單易行,實用性強實用性強,能較好反映火災結(jié)能較好反映火災結(jié)果。然而果。然而,這種方法對火災過程的描述很少這種方法對火災過程的描述很少,不能很好的反映出火災發(fā)生、發(fā)不能很好的反映出火災發(fā)生、發(fā)展、熄滅的過程中的情況展、熄滅的過程中的情況,對火災的描述不夠詳細。如果能對火災的各個過對火災的描述不夠詳細。如果能對火災的各個過程進行評估程進行評估,就能很好的反映出火災中的各環(huán)節(jié)情況就能很好的反映出火災中的各環(huán)節(jié)情況,方便分析出較差的環(huán)節(jié)方便分析出較差的環(huán)節(jié),為科學決策提供重要依據(jù)為科學

10、決策提供重要依據(jù),選擇有針對性的方案選擇有針對性的方案,更有效地減小建筑火災風險更有效地減小建筑火災風險。所以。所以,本文提出一種按照火災進展階段進行風險評估的方法。從建筑發(fā)生本文提出一種按照火災進展階段進行風險評估的方法。從建筑發(fā)生火災開始火災開始,按照事故的時序發(fā)展過程按照事故的時序發(fā)展過程,可以分為以下階段可以分為以下階段:火災發(fā)生階段、自動火災發(fā)生階段、自動報警階段、自動撲救階段、消防員手動撲救階段。采用這種分階段的評估方報警階段、自動撲救階段、消防員手動撲救階段。采用這種分階段的評估方法法,能評估出火災發(fā)生、發(fā)展的各階段的情況能評估出火災發(fā)生、發(fā)展的各階段的情況,對火災情況做出更詳盡

11、的描述對火災情況做出更詳盡的描述。通常。通常,衡量風險時主要考慮三種后果類型衡量風險時主要考慮三種后果類型:人員風險人員風險,財產(chǎn)風險財產(chǎn)風險,環(huán)境風險環(huán)境風險,本本文僅進行了財產(chǎn)風險的研究。文僅進行了財產(chǎn)風險的研究。1建筑火災風險評估模型建筑火災風險評估模型v對建筑火災安全進行綜合評估是對一個復雜系統(tǒng)對建筑火災安全進行綜合評估是對一個復雜系統(tǒng)的評估的評估,涉及的內(nèi)容較多涉及的內(nèi)容較多,考慮的因素也比較廣泛考慮的因素也比較廣泛。建立的評估指標體系是否合理和科學。建立的評估指標體系是否合理和科學,關(guān)系到關(guān)系到能否發(fā)揮評估的作用和功能。本文遵循系統(tǒng)性、能否發(fā)揮評估的作用和功能。本文遵循系統(tǒng)性、綜合

12、性、科學性和適用性等原則綜合性、科學性和適用性等原則,在借鑒了以往在借鑒了以往建筑火災評估指標體系的大量研究基礎(chǔ)上建筑火災評估指標體系的大量研究基礎(chǔ)上,根據(jù)根據(jù)專家意見和筆者的研究專家意見和筆者的研究,按照火災發(fā)展不同的時按照火災發(fā)展不同的時間階段間階段,分別確定了四個階段評估模型的指標體分別確定了四個階段評估模型的指標體系系,并用層次分析法確定了權(quán)重。并用層次分析法確定了權(quán)重。1. 1火災發(fā)生階段模型火災發(fā)生階段模型v 對這個階段進行評估對這個階段進行評估,有有助于了解火災發(fā)生時的有助于了解火災發(fā)生時的有關(guān)情況關(guān)情況,可以反映出所評可以反映出所評價建筑火災發(fā)生的難易程價建筑火災發(fā)生的難易程度

13、和頻繁程度。度和頻繁程度。1. 2自動報警階段模型自動報警階段模型v 通過對火災自動報警階段通過對火災自動報警階段的評估的評估,可以知道火災自可以知道火災自動報警系統(tǒng)的運行狀況及動報警系統(tǒng)的運行狀況及工作結(jié)果。因素中工作結(jié)果。因素中,火災火災發(fā)生階段火災發(fā)展情況是發(fā)生階段火災發(fā)展情況是指在上階段評估中得到的指在上階段評估中得到的結(jié)果結(jié)果,也就是所評價建筑也就是所評價建筑火災發(fā)生的難易程度和頻火災發(fā)生的難易程度和頻繁程度繁程度,它反映的是自動它反映的是自動報警階段評估的火災初始報警階段評估的火災初始狀態(tài)。狀態(tài)。1. 3自動撲救階段模型自動撲救階段模型v 自動撲救階段模型是為了自動撲救階段模型是為

14、了評估自動撲救階段結(jié)束時評估自動撲救階段結(jié)束時的火災發(fā)展情況而建立的的火災發(fā)展情況而建立的。因素中。因素中,自動報警階段自動報警階段火災發(fā)展情況是指在上階火災發(fā)展情況是指在上階段評估中得到的結(jié)果段評估中得到的結(jié)果,也也就是所評價建筑火災發(fā)生就是所評價建筑火災發(fā)生后自動報警階段的火災發(fā)后自動報警階段的火災發(fā)展后果展后果,它反映的是自動它反映的是自動撲救階段評估的火災初始撲救階段評估的火災初始狀態(tài)。狀態(tài)。1. 4消防員手動撲救階段模型消防員手動撲救階段模型v影響因素中影響因素中,自動撲救自動撲救階段火災發(fā)展情況是指在階段火災發(fā)展情況是指在上階段評估中得到的結(jié)果上階段評估中得到的結(jié)果,也就是所評價建

15、筑火災也就是所評價建筑火災經(jīng)過了自動撲救階段后的經(jīng)過了自動撲救階段后的火災發(fā)展情況火災發(fā)展情況,它反映的它反映的是消防員手動撲救階段評是消防員手動撲救階段評估的火災初始狀態(tài)。估的火災初始狀態(tài)。2、具體實際應用具體實際應用v選用某百貨大廈作為選用某百貨大廈作為實例實例,應用本文建立的基應用本文建立的基于多層次模糊綜合評判的于多層次模糊綜合評判的建筑火災風險評估模型對建筑火災風險評估模型對該建筑進行評估該建筑進行評估,以下為以下為各評估指標的大小。各評估指標的大小。v 根據(jù)表根據(jù)表5中的數(shù)值中的數(shù)值,得到各得到各單因素評價集的模糊矩陣單因素評價集的模糊矩陣Ri,再求出再求出Bi,然后得到火然后得到

16、火災發(fā)生階段的評判矩陣災發(fā)生階段的評判矩陣R。根據(jù)最大隸屬度原則根據(jù)最大隸屬度原則,該建筑火災發(fā)生階段的火災風險為一該建筑火災發(fā)生階段的火災風險為一般。以下各階段的計算方法、過程均與此相同般。以下各階段的計算方法、過程均與此相同。 R R(0.13,0.28,0.34,0.15.0.1),根據(jù)最大隸屬度原則根據(jù)最大隸屬度原則,該建筑火災自該建筑火災自動報警階段的火災風險為一般。動報警階段的火災風險為一般。RR(0.10,0.18,0.28,0.30,0.14),根據(jù)最大隸屬度原則根據(jù)最大隸屬度原則,該建筑火災自動撲救該建筑火災自動撲救階段的火災風險為較差。階段的火災風險為較差。 R R(0.1

17、1,0.21,0.31,0.26,0.11),根據(jù)最大隸屬度原則根據(jù)最大隸屬度原則,該建筑火災消防員手動撲救階該建筑火災消防員手動撲救階段的火災風險為一般。段的火災風險為一般。3、結(jié)論分析結(jié)論分析v 通過現(xiàn)場檢查、試驗和調(diào)通過現(xiàn)場檢查、試驗和調(diào)試等手段試等手段,利用上述的建利用上述的建筑火災風險評估模型筑火災風險評估模型,對對該建筑火災風險的各項指該建筑火災風險的各項指標分別進行模糊綜合評判標分別進行模糊綜合評判,得出各單元、各階段的得出各單元、各階段的火災風險情況火災風險情況,從而確定從而確定了該建筑火災風險評估的了該建筑火災風險評估的結(jié)果為結(jié)果為“一般一般”,該建筑可該建筑可以繼續(xù)使用。以繼續(xù)使用。v 評估結(jié)果也可以用圖評估結(jié)果也可以用圖1表示表示, 1、2、3、4分別表示火災分別表示火災發(fā)生、自動報警、自動撲救、消防員手動撲救幾個階段發(fā)生、自動報警、自動撲救、消防員手動撲救幾個階段的結(jié)束時刻的結(jié)束時刻, a、b、c、d、e表示建筑火災風險評估結(jié)表示建筑火災風險評估結(jié)果為好、較好、一般、較差、差的隸屬度變化曲線。根果為好、較好、一般、較差、差的隸屬度變化曲線。根據(jù)曲線的變化可以看出據(jù)曲線的變化可以看出,在火災自動撲救階段內(nèi)在火災自動撲救階段內(nèi),由于自動由于自動撲救系統(tǒng)響應效率、在線可用性、可靠