脱硫工艺多指标综合评价方法的优选

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三、模糊综合评价法
原理：模糊评价技术是以模糊数学为基础,在分析系统的特
性后,对问题进行必要的简化,建立物理模型。利用隶属度 将各项评价因子及权重量化,用模糊矩阵建立各变量间、系 统与环境、系统内各元素间的数学关系,即建立数学模型, 并将经验与专家判断融为一体。
它先建立评价目标树, 用特尔斐法(Delphi) 和模糊矩阵的合 成运算融为一体, 并通过模糊矩阵的合成运算, 得到有序的、 有规律的生成数据,以便综合评判、模糊评价, 得到综合评 价的结果。
1 n ri ξ ki ( j ), j 1,2,...,n n k 1
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二、灰色关联分析法
实例——灰色层次分析法
1、灰色层次分析法简介
(1)确定评价指标 以环保、技术、经济、社会指标作为一级指标，下设若干 二级指标。 (2)确定参考数列 参考数列的确定，对烟气脱硫技术的综合评价而言就是最 优指标的确定（所有指标的最优值）。 (3)数据的无量纲化处理 由于参加评价的指标通常具有不同的量纲，因而常对其进 行无量纲化处理。常用的方法是数据均值处理。设有m个 待评的技术方案，有n个评价指标，则：
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二、灰色关联分析法
实例——灰色层次分析法 3.4计算结果分析
根据最大关联度原则对烟气脱硫技术工艺评价可知：
从环保指标评价结果来看，烟气脱硫技术 T1(石灰石-石膏法 )、
T7 (电子束法) 最佳；从技术指标评价结果来看，烟气脱硫技术 T1 (石灰石-石膏法 )最佳，T4(旋转喷雾干燥法 )次之；从经济指 标评价结果来看，烟气脱硫技术 T2 (简易湿法)最佳；从社会指 标评价结果来看，烟气脱硫技术T7 (电子束法)最佳, T5(炉内喷钙 尾部增湿活化法 )次之。 烟气脱硫技术综合排名次序 为: T1、T6、T2、T7、T3、T4、T5。
脱硫工艺多指标综合评价方法的优选
目
录
层次分析法 灰色关联分析法 模糊综合评价法
熵值法
主成分分析法 聚类分析法
人工神经网络法
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分
类
层次分析法 主观评价法 多指标评价方法 客观评价法 模糊综合评价法
人工神经网络法
灰色关联分析法 熵值法 聚类分析法
主成分分析法
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一、层次分析法
定义：
美国运筹学家A. L. saaty于20世纪70年代提出的层次分析 法(Analytic Hierarchy Process，简称AHP方法)，是对方案 的多指标系统进行分析的一种层次化、结构化决策方法， 它将决策者对复杂系统的决策思维过程模型化、数量化。 应用这种方法，决策者通过将复杂问题分解为若干层次和 若干因素，在各因素之间进行简单的比较和计算，就可以 得出不同方案的权重，为最佳方案的选择提供依据。
实例——灰色层次分析法
2、烟气脱硫技术评价指标体系
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二、灰色关联分析法
实例——灰色层次分析法
3、烟气脱硫技术的灰色-层次分析
由于国内脱硫技术种类较多，选取7种具有代表性的主流烟气脱
硫技术进行比较，它们分别为： T1：石灰石-石膏湿法；
T2：简易湿法；
T3：海水脱硫法； T4：旋转喷雾干燥法；
1.13 0.88 1.1 1.11 0.99 0.45 0.27 1.44 1.32 0.94
1.10 1 1.2 1.27 0.85 1.06 0.70 0.16 1.32 0.94
二、灰色关联分析法
实例——灰色层次分析法 3.3 灰色多层次综合评价计算
其中，ξki(j)表示第i个评价对象第j个指标与第j个指标中 最优项（参考数列）的关联系数。
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二、灰色关联分析法
方法：
3）计算关联度 因为关联系数是比较数列与参考数列在各个时刻（即曲线 中的各点）的关联程度值，所以它的数不止一个，而信息 过于分散不便于进行整体性比较。因此有必要将各个时刻 （即曲线中的各点）的关联系数集中为一个值，即求其平 均值，作为比较数列与参考数列间关联程度的数量表示， 关联度ri公式如下：
对于定性的指标，可以根据其优劣或大小的顺序按照优、良、
中、可、差分为 5个等级 进行量化，即当因素指标为优时，评
定值为 0.9；因素指标为良时，评定值为0.7；因素指标为中时， 评定值为 0.5；因素指标为可时，评定值为 0.3；因素指标为差 时，评定值为 0.1；当因素值介于两个等级之间时，评定值取这 两个等级的评定值之间的值。 对于给出了数据范围的定量指标的量化，实际上可按式 (1)进行 无量纲化；在实际应用中也可以由专家评议确定。本文为简化 计算，对表1中给出了数据范围的评价指标的量化按如下进行： 数据范围为 x~y时，取 (x+y) /2：数据范围为小于x时，取 x；数 据范围大于y时，取 y。
其中,Si(i=1, 2, …, m)为被评价对象（方案），Pj(j=1, 2, …, n)为评估指标， akij表示第i个评价对象的第j个
指标的指标值。
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二、灰色关联分析法
方法：
2）在指标矩阵的基础上，确定最优模式，由灰色关联系 数计算公式求出各模式各指标的关联系数ξki(j)，从而得出 判断矩阵Ek。
0.61 0.85 0.85 0.99 0.85 1.42 1.42 F3= 1.25 0.77 0.65 0.88 0.81 1.42 1.21 1.52 0.87 0.78 0.87 0.65 1.22 1.09 0.91 0.91 1.52 0.31 0.31 1.52 1.52 F4= 1 . 70 0 . 64 1 . 06 0 . 64 0 . 21 1 . 27 1 . 49
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二、灰色关联分析法
实例——灰色层次分析法 3.3 灰色多层次综合评价计算
再分别代入式 ②计算出各相应的关联系数值Ei(k) ,得到关联系数矩
阵E1、E2、E3、E4；再由式③分别计算出3个二级指标项第二层次
综合评价结果D1、D2、D3、D4。 再利用 D1、D2、D3、D4构造第一层次的评价矩阵E： 0.95 0.83 0.75 0.85 0.48 0.90 0.95 0.89 0.77 0.81 0.86 0.85 0.79 0.81 E= 0.94 0.97 0.88 0.64 0.79 0.92 0.79 0 . 78 0 . 86 0 . 82 0 . 85 0 . 93 0 . 87 0 . 98 最后根据式(3)得出总的评价结果向量D： D=RA×E = [0.91 0.88 0.81 0.78 0.70 0.89 0.87]
0.92 0.88 0.94 1.43 0.85 1.06 1.27 0.99 1.32 0.47
1.10 1 0.94 0.79 0.85 1.06 0.70 0.05 1.32 0.94
0.89 0.7 1.2 1.2 0.94 0.94 0.48 0.48 0.13 0.13 1.06 1.36 0.70 1.13 0.99 0.05 0.94 0.57 0.94 -201.41
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二、灰色关联分析法
实例——灰色层次分析法
(5) 评价指标权重的确定
各评价指标对评价对象的影响程度不同，为了尽量反映实 际情况，本文采用层次分析确定各评价指标权重。 (6) 灰色综合评价 由评价矩阵E和权重系数R，得到灰色综合评价结果为 D = R×E = ( d1, d2, …, dm ) ③ 最后，根据最大关联度原则对各技术方案进行评价，即与 di中最大者相对应的脱硫技术方案为最佳选择。
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二、灰色关联分析法
定义：基于灰色系统的理论和方法，即对某个系统或所属
因子在某一时段所处的状态，针对预定目标，通过系统分 析，作出一种半定性半定量的评价与描述的方法。 在评价中，如果评价的目标只有一个，可称为单层次灰色 评价；若评价目标不止一个，且对这些评价目标还要进行 更高层次灰色评价则称为多层次灰色评价。
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二、灰色关联分析法
实例——灰色层次分析法
2、烟气脱硫技术评价指标体系
为科学客观地对烟气脱硫技术进行评价，分别从环保、技 术、经济、社会 4个方面考虑构建评价指标体系。 经过反复比较筛选，最终选定15条主要的因素，其中包括 4个一级指标和15个二级指标，如图 1所示。
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二、灰色关联分析法
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一、层次分析法
大体可分为以下三个步骤：
步骤1:分析系统中各因素间的关系，对同一层次各元素关 于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较，构造两两 比较的判断矩阵;
步骤2:由判断矩阵计算被比较元素对于该准则的相对权重， 并进行判断矩阵的一致性检验;
步骤3:计算各层次对于系统的总排序权重，并进行排序。 最后，得到各方案对于总目标的总排序。
Ei min min | xc0 (k ) xci (k ) | Q max max | xc0 (k ) xci (k ) |
i k i k
| xc0 (k ) xci (k ) | Q max max | xc0 (k ) xci (k ) |
i k
②
式中,Q为分辨系数,一般取Q=0.5；i=0,1,2,…,m; k=1,2,…,n
T5：炉内喷钙尾部增湿活化法；
T6：湿式氨洗涤法； T7：电子束法。 这7种工艺分别代表了典型的湿法、半干法、干法脱硫技术，技 术和经济分析结果见表 1。
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二、灰色关联分析法
实例——灰色层次分析法
3、烟气脱硫技术的灰色-层次分析
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二、灰色关联分析法
实例——灰色层次分析法 3.1 评价指标的量化
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三、模糊综合评价法
步骤： ①选取评价的对象及参评的因素，通过已有的技术统计分 析，以图表的形式陈列； ②根据步骤①中所得图表数据选取适当的隶属函数模型， 针对每个因素确立适合的隶属函数； ③将步骤①中图表陈列的数据代入隶属函数，得到相应的 隶属度； ④把隶属度排列成单因素评价矩阵R； ⑤通过专家打分的方式确定权重分配关系，得矩阵A； ⑥把矩阵A与矩阵R相乘，得到各评价对象的评判值。