层次分析法在惠州市水资源分配中的应用
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层次分析法对南水北调中线水源区的水质评价一、概述水质评价作为水资源管理和保护的重要环节,对于确保水资源的可持续利用具有重要意义。
南水北调中线工程作为我国重大的跨流域调水工程,其水源区的水质状况直接关系到工程的运行效果和受水区的用水安全。
对南水北调中线水源区进行水质评价,是保障水资源质量和生态安全的关键步骤。
层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)作为一种有效的多准则决策方法,能够将复杂问题分解为多个层次和因素,并通过定性与定量相结合的方式,为决策者提供清晰的优先级和权重分配。
在水质评价领域,层次分析法能够综合考虑水质指标的多样性和复杂性,通过构建层次结构模型,对水质状况进行综合评价。
本文旨在运用层次分析法对南水北调中线水源区的水质进行评价。
将分析水源区的自然环境、社会经济状况以及水质管理现状,为水质评价提供背景依据。
构建水质评价的层次结构模型,包括目标层、准则层和指标层,明确各层次之间的逻辑关系。
运用专家打分法或问卷调查法确定各指标的权重,体现不同指标对水质评价的重要性。
根据实际监测数据,对各项指标进行量化评分,并通过层次分析法进行综合评价,得出水源区水质的总体状况及存在的问题。
通过本研究,旨在为南水北调中线工程的水质管理和保护提供科学依据,促进水资源的合理利用和生态保护。
同时,也为类似跨流域调水工程的水质评价提供借鉴和参考。
1. 南水北调中线工程背景及意义南水北调中线工程是我国一项具有重大战略意义的跨流域水资源配置工程。
其背景源于我国水资源南北分布不均的国情,南方地区水资源相对充沛,而北方尤其是华北地区水资源相对匮乏,这种不均衡的水资源分布严重制约了我国北方地区的经济社会发展。
在此背景下,南水北调中线工程应运而生,旨在通过调水解决北方地区的水资源短缺问题。
该工程从长江最大支流汉江中上游的丹江口水库调水,横跨湖北和河南两省,经华北平原中西部边缘开挖渠道,最终自流至北京,供水范围覆盖河南、河北、北京、天津等省市的广大区域。
第二节 层次分析法的应用实例层次分析法在解决定量与定性复杂问题时,由于方法的简单性、直观性,同时在解决各种领域的实际问题时又显示其有效性和可行性,因而深受广大工程技术人员和应用数学工作者的欢迎而被广泛采用。
下面我们举例说明它的实用性。
设某港务局要改善一条河道的过河运输条件,要确定是否建立桥梁或隧道以代替现在的轮渡。
此问题可得到两个层次结构:过河效益层次结构和过河代价层次结构;由图5-3(a)和(b)分别表示。
例 过河的代价与效益分析。
(a) 过河效益层次结构(b) 过河代价层次结构图5-3 过河的效益与代价层次结构图过河的效益A 过河的效益 2B经济效益1B过河的效益3B隧 道2D桥 梁1D渡 船3D美化11C进出方便10C舒适9C自豪感8C交往沟通7C安全可靠6C建筑就业5C当地商业4C 岸间商业3C收入2C节省时间1C过河的代价A 社会代价2B 经济代价 1B环境代价3B隧 道 2D桥 梁1D渡 船3D对生态的污染9C对水的污染8C汽车的排放物7C居民搬迁6C交往拥挤5C安全可靠4C冲击渡船业3C操作维护2C投入资金1C在过河效益层次结构中,对影响渡河的经济因素来说桥梁或隧道具有明显的优越性。
一种是节省时间带来的效益,另一种是由于交通量的增加,可使运货增加,这就增加了地方政府的财政收入。
交通的发达又将引起岸间商业的繁荣,从而有助于本地商业的发展;同时建筑施工任务又创造了大量的就业机会。
以上这些效益一般都可以进行数量计算,其判断矩阵可以由货币效益直接比较而得。
但社会效益和环境效益则难以用货币表示,此时就用两两比较的方法进行。
从整体看,桥梁和隧道比轮渡更安全,更有助于旅行和交往,也可增加市民的自豪感。
从环境效益看,桥梁和隧道可以给人们更大的舒适性、方便性,但渡船更具有美感。
由此得到关于效益的各个判断矩阵如表5-9—表5-23所示。
表5-9A B1 B2 B3 ω(2) B1 1 3 6 0.61 B2 1/3 1 2 0.22 B3 1/6 1/2 1 0.11表5-10B1 C1 C2 C3 C4 C5 ω1(3) C1 1 1/3 1/7 1/5 1/6 0.04 C2 1 1/4 1/2 1/2 0.09 C3 1 7 5 0.54 C4 1 1/5 0.11 C5 1 0.23表5-11B2 C6C7 C8 ω2(3) C6 1 6 9 0.76 C7 1 4 0.18 C8 1 0.06表5-12B3 C9C10 C11 ω3(3) C9 1 1/4 6 0.25 C10 1 8 0.69 C11 1 0.06表5-13C1 D1D2 D3 ω1(4) D1 1 2 7 0.58 D2 1 6 0.35 D3 1 0.07表5-14C2 D1D2 D3 ω2(4) D1 1 1/2 8 0.36 D2 1 9 0.59 D3 1 0.05表5-15C3 D1D2 D3 ω3(4) D1 1 4 8 0.69 D2 1 6 0.25 D3 1 0.06表5-16C4 D1D2 D3 ω4(4) D1 1 1 6 0.46 D2 1 6 0.46 D3 1 0.08表5-17C5 D1D2 D3 ω5(4) D1 1 1/4 9 0.41 D2 1 9 0.54 D3 1 0.05表5-18C6 D1D2 D3 ω6(4) D1 1 4 7 0.59 D2 1 6 0.35 D3 1 0.06表5-19C7 D1D2 D3 ω7(4) D1 1 1 5 0.46 D2 1 5 0.46 D3 1 0.09表5-20C8 D1D2 D3 ω8(4) D1 1 5 3 0.64 D2 1 1/3 0.11 D3 1 0.26表5-21C1 D1D2 D3 ω1(4) D1 1 5 8 0.73 D2 1 5 0.21 D3 1 0.06表5-22C2 D1D2 D3 ω2(4) D1 1 3 7 0.64 D2 1 6 0.29 D3 1 0.07表5-23C 11D 1 D 2 D 3 ω11(4) D 1 1 6 1/5 0.27 D 2 1 1/3 0.10 D 310.63这样我们得到方案关于效益的合成顺序为T )07.0 ,36.0 ,57.0()4(=益ω效益层次模型的整体一致性比例C.R.(4)<0.1(最后一个矩阵的一致性较差,但因C 11的排序权重很低,故不影响最后结果)。
层次分析法在水环境规划中的应用引言水环境规划是指对水资源的利用、管理和保护进行系统性研究和规划的过程。
层次分析法(AHP)是一种多准则决策分析方法,它可以帮助决策者在复杂多变的环境中做出科学、合理的决策。
本文将探讨层次分析法在水环境规划中的应用,以及它对水资源管理的重要性。
AHP的基本原理层次分析法是由美国运筹学家托马斯·赛亚里开发的一种决策支持方法。
该方法将一个复杂的决策问题层层分解为若干个层次,通过构建一组层次结构,并对各层次之间的关系进行比较,最终确定最优选择。
在AHP中,决策问题首先分解为目标层、准则层和方案层。
在水环境规划中,目标层通常是水资源管理的总体目标,准则层是衡量各方案的标准,而方案层则是各种方案的具体实施措施。
AHP在水环境规划中的应用步骤一:建立层次结构在水环境规划中,建立正确的层次结构至关重要。
首先确定水资源管理的总体目标,在此基础上建立准则层,例如水质、水量、生态环境等。
最后确定方案层,列出具体的水资源管理措施。
步骤二:构建判断矩阵构建判断矩阵是AHP的关键步骤之一。
在水环境规划中,需要对各准则之间的重要性进行比较,以及针对各方案在各准则下的得分进行评价。
步骤三:计算权重和一致性检验通过AHP计算方法,可以得出各准则和各方案的权重,从而确定最优的方案。
此外,还需要进行一致性检验,以确保评价结果的准确性和可信度。
步骤四:制定决策方案最终根据各方案的权重和得分,可以确定最优的水资源管理方案,为水环境规划提供科学的决策依据。
AHP在水资源管理中的重要性层次分析法作为一种多准则决策方法,可以帮助决策者在水资源管理中权衡各种因素,优化资源配置,减少资源浪费,提高水资源的利用效率。
同时,AHP还可以帮助规划者更好地理解各因素之间的关系,有助于优化水资源管理决策,实现可持续发展。
结语综上所述,层次分析法在水环境规划中具有重要的应用意义,可以帮助决策者科学、合理地制定水资源管理策略,实现水资源的可持续利用与保护。
层次分析法在水环境安全综合评价中的应用
层次分析法在水环境安全综合评价中的应用
针对目前存在的水环境安全问题,用层次分析法(AHP)建立水环境安全综合评价指标体系,并计算各指标的权重,以评价影响水环境安全系统的主要因素.结果表明:水环境综合评价指标体系22个指标的权重确定中,所占权重最大的5个指标依次为:河流水质级别、河流生态需水压力、城市废污水排放量、河流CODCr质量浓度以及污染物排放强度等.
作者:樊彦芳刘凌陈星熊丽君作者单位:河海大学水资源开发教育部重点实验室,江苏,南京,210098 刊名:河海大学学报(自然科学版) ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF HOHAI UNIVERSITY (NATURAL SCIENCES) 年,卷(期):2004 32(5) 分类号:X923 关键词:层次分析法水环境安全指标体系权重。
层次分析法步骤与实例1 层次分析法的思想:将所有要分析的问题层次化;根据问题的性质和所要到达的总目标,将问题分为不同的组成因素,并按照这些因素间的关联影响即其隶属关系,将因素按不同层次聚集组合,形成一个多层次分析结构模型;最后,对问题进行优劣比较排序.2 次分析法的步骤:3 以一个具体案例进行说明:【案例分析】市政工程项目建设决策:层次分析法问题提出市政部门管理人员需要对修建一项市政工程项目进行决策,可选择的方案是修建通往旅游区的高速路(简称建高速路)或修建城区地铁(简称建地铁)。
除了考虑经济效益外,还要考虑社会效益、环境效益等因素,即是多准则决策问题,考虑运用层次分析法解决。
【案例分析】市政工程项目进行决策:建立递阶层次结构 在市政工程项目决策问题中,市政管理人员希望通过选择不同的市政工程项目,使综合效益最高,即决策目标是“合理建设市政工程,使综合效益最高”。
为了实现这一目标,需要考虑的主要准则有三个,即经济效益、社会效益和环境效益。
但问题绝不这么简单。
通过深入思考,决策人员认为还必须考虑直接经济效益、间接经济效益、方便日常出行、方便假日出行、减少环境污染、改善城市面貌等因素(准则),从相互关系上分析,这些因素隶属于主要准则,因此放在下一层次考虑,并且分属于不同准则。
假设本问题只考虑这些准则,接下来需要明确为了实现决策目标、在上述准则下可以有哪些方案。
根据题中所述,本问题有两个解决方案,即建高速路或建地铁,这两个因素作为措施层元素放在递阶层次结构的最下层。
很明显,这两个方案于所有准则都相关。
将各个层次的因素按其上下关系摆放好位置,并将它们之间的关系用连线连接起来。
同时,为了方便后面的定量表示,一般从上到下用A 、B 、C 、D 。
代表不同层次,同一层次从左到右用1、2、3、4。
代表不同因素。
这样构成的递阶层次结构如下图。
目标层A准则层B准则层C措施层D图1 递阶层次结构示意图2.构造判断矩阵(成对比较阵)并赋值根据递阶层次结构就能很容易地构造判断矩阵。
层次分析法的应用实例
层次分析法的应用实例包括以下几个方面:
1. 选址问题:层次分析法可以用于研究选址问题,比如在新建厂房时,如何选取合适的地点。
通过层次分析法可以确定各个因素的权重,以及不同地点在这些因素上的得分,综合得出最优选址方案。
2. 决策问题:层次分析法可以用于决策问题,比如在公司的战略规划中,如何确定不同方案的优先级。
通过层次分析法可以确定不同决策因素的权重和得分,最终得出最优的决策方案。
3. 资源分配问题:层次分析法可以用于资源分配问题,比如在项目管理中,如何分配不同的任务和资源。
通过层次分析法可以确定不同任务和资源的重要性和权重,以确定最优的资源分配方案。
4. 市场研究问题:层次分析法可以用于市场研究问题,比如在产品开发中,如何确定不同市场因素的重要性和优先级。
通过层次分析法可以确定市场因素的权重和得分,以确定最优的市场策略。
5. 效果评价问题:层次分析法可以用于效果评价问题,比如在某个项目结束后,如何评估项目的效果和质量。
通过层次分析法可以确定不同项目因素的权重和得分,以评估项目的整体效果和质量。
水能经济层次分析法在水利水电规划中的应用探讨周治荣【摘要】层次分析法能够对各项数据进行有效的检验,对工程建设的实施具有良好的效果。
水利水电工程在进行规划设计的过程中,积极应用层次分析法,能够对影响工程建设的因素进行了解,从而有效避免建设施工的风险因素,提高工程施工的质量和水平,保证其能够达到相应的要求和标准。
本文主要从水利水电工程中应用层次分析法的基本原理入手,对层次分析法的判断矩阵和一致性检验情况进行了说明,并对层次分析法在水利水电规划中的应用情况进行了介绍,同时还结合实际案例加以验证。
【关键词】层次分析法;水利水电;规划;应用中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司 广西南宁 5300071.前言市场经济的持续健康发展,给水利水电工作的顺利实施提供了良好的前提条件。
水利水电工程在进行实际建设施工的过程中,建设经历的时间较长,且涉及到较多方面,这就相应增加了工程的建设难度。
水利水电工程的设计人员充分使用现代的科学技术,比如说层次分析法,能够对水利水电工程的全面工作进行有效的规划和整理,从而减少一些潜在的风险,保证水利水电工程的施工质量能够达到相应的标准和要求,同时还能对工程建设施工的质量和进度进行有效的控制。
2.水利水电工程中应用层次分析法的基本原理层次分析法(AHP:the Ana-lytic Hierarchy Process),主要是将能够参与到决策问题的所有影响因素进行列举,对这些因素的从属关系进行有效分析,并以此为依据,构建其多层次的结构模型。
通常情况下,层次分析法构建起的结构模型主要分为三个部分,分别是最高层、中间层和最底层,最高层也就是所说的总目标,其次中间层主要指代的是相应的准则或者指标,而最底层也就是具体的方案规划。
层次分析法使用的具体模型结构如下,根据其模型结构能够建立起相应的判断矩阵,并且为做好相应的一致性检验工作提供良好的前提准备。
图1 层次分析法的具体结构模型示意图2.1 层次分析法的判断矩阵针对上图所示的层次分析法结构模型中的某一层次来讲,它是与多种影响因素进行紧密联系的,使用活动矩阵和判断矩阵,能够对其中的特征向量进行有效的查找和应用,从而提升层次分析法的总体应用效果。