模糊綜合評價法

1、,蔡琳祥 劉俊峰,模糊綜合評價法,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(zāi)中的應(yīng)用,模糊綜合評價法簡介,模糊綜合評價法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評標(biāo)方法。該綜合評價法根據(jù)模糊數(shù)學(xué)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(xué)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,系統(tǒng)性強(qiáng)的特點,能較好地解決模糊的、難以量化的問題,適合各種非確定性問題的解決。,一、 模糊綜合評價方法評價步驟,1、確定評價對象的因素論域,個評價指標(biāo)，,。,2、確定評語等級論域,即等級集合。每一個等級可對應(yīng)一個模糊子集。,3、建立模糊關(guān)系矩陣,在

2、構(gòu)造了等級模糊子集后，要逐個對被評事物從每個因素 上進(jìn)行量化，即確定從單因素來看被評事物對等級模糊子集的隸屬度 ，進(jìn)而得到模糊關(guān)系矩陣：,矩陣R中第i行第j列元素，表示某個被評事物 從因素來看對 等級模糊子 集的隸屬度,一個被評事物在某個因素,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一個指標(biāo)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。,4、確定評價因素的權(quán)向量,在模糊綜合評價中，確定評價因素的權(quán)向量 ： 。權(quán)向量A中的元素 本質(zhì)上是因素 對模糊子 的隸屬度。本文使用層次分析法來確定評價指標(biāo)間的相對重要性次序。從而確定權(quán)系數(shù)，并且在合成之前歸一化。即,5、

3、合成模糊綜合評價結(jié)果向量,利用合適的算子將A與各被評事物的B進(jìn)行合成，得到各被評事物的模糊綜合評價結(jié)果向量B即：,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(jìn)行分析,實際中最常用的方法是最大隸屬度原則，但在某些情況下使用會有些很勉強(qiáng)，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(jìn)行排序。,二、 層次分析法確定權(quán)重的步驟,1、確定目標(biāo)和評價因素,個評價指標(biāo)，,。,2、構(gòu)造判斷矩陣,3、計算判斷矩陣,三、模糊綜合評估法在建筑火災(zāi)中的應(yīng)用,建筑火災(zāi)風(fēng)險本身是一個

4、模糊概念,即本身不存在確定的數(shù)量界限,同時建筑的火災(zāi)風(fēng)險受多個因素的影響,其影響因素有著較多的關(guān)聯(lián)性、層次性和多目標(biāo)性,并在火災(zāi)不同階段起著不同的作用,這時候,將模糊數(shù)學(xué)方法應(yīng)用到建筑的火災(zāi)風(fēng)險評估就很有必要。常用的建筑火災(zāi)風(fēng)險模糊綜合評估方法,是在確定了評估指標(biāo)體系和指標(biāo)權(quán)重后,對建筑的火災(zāi)風(fēng)險進(jìn)行評估,得到結(jié)果反映出建筑的火災(zāi)風(fēng)險狀況,這種方法簡單易行,實用性強(qiáng),能較好反映火災(zāi)結(jié)果。然而,這種方法對火災(zāi)過程的描述很少,不能很好的反映出火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展、熄滅的過程中的情況,對火災(zāi)的描述不夠詳細(xì)。如果能對火災(zāi)的各個過程進(jìn)行評估,就能很好的反映出火災(zāi)中的各環(huán)節(jié)情況,方便分析出較差的環(huán)節(jié),為科學(xué)決策

5、提供重要依據(jù),選擇有針對性的方案,更有效地減小建筑火災(zāi)風(fēng)險。所以,本文提出一種按照火災(zāi)進(jìn)展階段進(jìn)行風(fēng)險評估的方法。從建筑發(fā)生火災(zāi)開始,按照事故的時序發(fā)展過程,可以分為以下階段:火災(zāi)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法,能評估出火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展的各階段的情況,對火災(zāi)情況做出更詳盡的描述。通常,衡量風(fēng)險時主要考慮三種后果類型:人員風(fēng)險,財產(chǎn)風(fēng)險,環(huán)境風(fēng)險,本文僅進(jìn)行了財產(chǎn)風(fēng)險的研究。,1 建筑火災(zāi)風(fēng)險評估模型,對建筑火災(zāi)安全進(jìn)行綜合評估是對一個復(fù)雜系統(tǒng)的評估,涉及的內(nèi)容較多,考慮的因素也比較廣泛。建立的評估指標(biāo)體系是否合理和科學(xué),關(guān)系到能否發(fā)揮評估的作用

6、和功能。本文遵循系統(tǒng)性、綜合性、科學(xué)性和適用性等原則,在借鑒了以往建筑火災(zāi)評估指標(biāo)體系的大量研究基礎(chǔ)上,根據(jù)專家意見和筆者的研究,按照火災(zāi)發(fā)展不同的時間階段,分別確定了四個階段評估模型的指標(biāo)體系,并用層次分析法確定了權(quán)重。,1. 1 火災(zāi)發(fā)生階段模型,對這個階段進(jìn)行評估,有助于了解火災(zāi)發(fā)生時的有關(guān)情況,可以反映出所評價建筑火災(zāi)發(fā)生的難易程度和頻繁程度。,1. 2 自動報警階段模型,通過對火災(zāi)自動報警階段的評估,可以知道火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的運行狀況及工作結(jié)果。因素中,火災(zāi)發(fā)生階段火災(zāi)發(fā)展情況是指在上階段評估中得到的結(jié)果,也就是所評價建筑火災(zāi)發(fā)生的難易程度和頻繁程度,它反映的是自動報警階段評估的火災(zāi)

7、初始狀態(tài)。,1. 3 自動撲救階段模型,自動撲救階段模型是為了評估自動撲救階段結(jié)束時的火災(zāi)發(fā)展情況而建立的。因素中,自動報警階段火災(zāi)發(fā)展情況是指在上階段評估中得到的結(jié)果,也就是所評價建筑火災(zāi)發(fā)生后自動報警階段的火災(zāi)發(fā)展后果,它反映的是自動撲救階段評估的火災(zāi)初始狀態(tài)。,1. 4 消防員手動撲救階段模型,影響因素中,自動撲救階段火災(zāi)發(fā)展情況是指在上階段評估中得到的結(jié)果,也就是所評價建筑火災(zāi)經(jīng)過了自動撲救階段后的火災(zāi)發(fā)展情況,它反映的是消防員手動撲救階段評估的火災(zāi)初始狀態(tài)。,2、具體實際應(yīng)用,選用某百貨大廈作為實例,應(yīng)用本文建立的基于多層次模糊綜合評判的建筑火災(zāi)風(fēng)險評估模型對該建筑進(jìn)行評估,以下為各

8、評估指標(biāo)的大小。,根據(jù)表5中的數(shù)值,得到各單因素評價集的模糊矩陣Ri,再求出Bi,然后得到火災(zāi)發(fā)生階段的評判矩陣R。,根據(jù)最大隸屬度原則,該建筑火災(zāi)發(fā)生階段的火災(zāi)風(fēng)險為一般。以下各階段的計算方法、過程均與此相同。,R(0.13,0.28,0.34,0.15.0.1),根據(jù)最大隸屬度原則,該建筑火災(zāi)自動報警階段的火災(zāi)風(fēng)險為一般。,R(0.10,0.18,0.28,0.30,0.14),根據(jù)最大隸屬度原則,該建筑火災(zāi)自動撲救階段的火災(zāi)風(fēng)險為較差。,R(0.11,0.21,0.31,0.26,0.11),根據(jù)最大隸屬度原則,該建筑火災(zāi)消防員手動撲救階段的火災(zāi)風(fēng)險為一般。,3、結(jié)論分析,通過現(xiàn)場檢查、試驗和調(diào)試等手段,利用上述的建筑火災(zāi)風(fēng)險評估模型,對該建筑火災(zāi)風(fēng)險的各項指標(biāo)分別進(jìn)行模糊綜合評判,得出各單元、各階段的火災(zāi)風(fēng)險情況,從而確定了該建筑火災(zāi)風(fēng)險評估的結(jié)果為“一般”,該建筑可以繼續(xù)使用。,評估結(jié)果也可以用圖1表示, 1、2、3、4分別表示火災(zāi)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, a、b、c、d、e表示建筑火災(zāi)風(fēng)險評估結(jié)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,在火災(zāi)自動撲救階段內(nèi),由于自動撲救系統(tǒng)響應(yīng)效率、在線可用性、可靠性較差,阻燃、防