灰色层次分析法在地下采空区稳定性评价中的应用

合集下载

灰色关联分析在地下采空区危险度评价中的应用

灰色关联分析在地下采空区危险度评价中的应用

灰色关联分析在地下采空区危险度评价中的应用
王新民;丁德强;段瑜
【期刊名称】《中国安全生产科学技术》
【年(卷),期】2006(002)004
【摘要】首先介绍了灰色关联分析的基本思想和分析步骤,在找出影响采空区危险度的主要因素之后,确定各因素指标的权重,用灰色关联分析方法求出因素的关联度.最后通过实例分析,说明了该方法在评价采空区危险度中的科学性和有效性.
【总页数】5页(P35-39)
【作者】王新民;丁德强;段瑜
【作者单位】中南大学资源与安全工程学院,长沙,410083;中南大学资源与安全工程学院,长沙,410083;中南大学资源与安全工程学院,长沙,410083
【正文语种】中文
【中图分类】X936
【相关文献】
1.灰色关联分析在读者满意度评价中的应用 [J], 郑艳玲
2.灰色关联分析法在堆肥腐熟度评价中的应用 [J], 薛文博;张增强;易爱华;唐次来
3.灰色关联分析在顾客满意度评价中的应用研究 [J], 刘冀琼;陈芳;张雪梅
4.改进的灰色关联分析在滑坡危险性评价中的应用——以广东省滑坡危险性评价为例 [J], 涂长红;商建林;谢叶彩;廖化荣
5.灰色关联分析在饮料市场顾客满意度评价中的应用 [J], 侯玉君
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

灰色层次评价法在地铁基坑施工风险管理中的应用

灰色层次评价法在地铁基坑施工风险管理中的应用

在 建立 的风 险 评 价指 标 体 系 中 , 往 往 需要 将 定 性 指 标转 化 为定量 指标 。由于地 铁施 工项 目的风 险因素
种 类较 多 , 并 且分 别对 目标 产 生 了不 同程 度 的影 响 , 因 此, 在这 里将 风 险 的等级 划 分 为 5级 ¨ , 即高 风 险 、 较

2 0 1 Hale Waihona Puke 年 第 3期 道建

3 7
Ra i l wa y En g i n e e r i n g
文章 编号 : 1 0 0 3 . 1 9 9 5 ( 2 0 1 4 ) 0 3 — 0 0 3 7 — 0 4
灰 色层 次 评 价 法在 地 铁 基 坑 施 工风 险 管理 中的应 用
和 层次 分析 法 的基本 理论 构建 了风 险分 析 的灰色 层次
模型 , 利 用 灰色理 论 中 的灰 色 白化 权 函数将 信 息不 完
全 的工 程风 险灰 色 系统 白化 , 将 定 性 分 析 通过 数理 方
法转化 为定量分 析 , 最 后 判 断 出 评 价 指 标 值 的 安 全
基金项 目: 西安建筑科 技大学 人才科 技基 金 ( R C 0 7 2 0) ; 陕 西 省 教 育 厅
专项科研基金项 目( 1 1 J K 0 9 5 9 )
等级之 间 时 , 相 应 评 分 为 相邻 两 个 赋 值 的 平 均 值 , 如
1 . 5 , 2 . 5 , 3 . 5 , 4 . 5分 。
2 . 4 确 定 灰 色 评 价 系 数
对 于工程 项 目的风 险评价 指标 A 受评 的风 险 因
素属 于第 s 个评 价灰类 的灰 色评 价系 数为 M , 则

灰色聚类分析在金属矿山井下作业环境评价中的应用_李晓璐

灰色聚类分析在金属矿山井下作业环境评价中的应用_李晓璐

灰色聚类分析在金属矿山井下作业环境评价中的应用*李晓璐,胡乃联,李春雷(北京科技大学土木与环境工程学院, 北京 100083)摘 要:结合某金矿的实际情况,从人的生理、心理状态和工作效率等角度对金属矿山井下作业环境进行聚类分析。

确定了井下作业环境的三种聚类对象的灰类,确定了不同灰类的白化函数,标定了灰色聚类权,并计算出聚类系数,建立了不同作业环境的评价标准,为进一步改善井下作业环境,保障工人的生命安全和身体健康提供了科学依据。

关键词:金属矿山;作业环境;灰色聚类分析中图分类号:T D 853,X 828 文献标识码:A 文章编号:1005-2763(2007)05-0084-03A p p l i c a t i o no f G r e yC l u s t e r A n a l y s i s i nE v a l u a t i o no f Me t a l Mi n e s 'U n d e r g r o u n dWo r k i n g E n v i r o n m e n tL i X i a o l u ,H u N a i l i a n ,L i C h u n l e i(S c h o o l o f C i v i l a n d E n v i r o n m e n t E n g i n e e r i n g ,U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y B e i j i n g ,B e i j i n g 100083,C h i n a )A b s t r a c t :C o m b i n e dw i t h t h e a c t u a l i t i e s o f o n e g o l d m i n e ,C o m -b i n e dw i t ht h e f a c t o f o n eg o l dm i n e ,t h eu n d e r g r o u n dw o r k i n g e n v i r o n m e n t i n m e t a l m i n e s w a s s t u d i e d b y c l u s t e r a n a l y s i s f r o m t h e a n g l e s o f p h y s i c a l a n dp s y c h o l o g i c a l s t a t u sa sw e l l a s w o r k e f f i c i e n c y .T h e g r e y c l a s s e s o f t h r e e c l u s t e r o b j e c t i v e s f o r u n d e r -g r o u n d w o r k i n ge n v i r o n m e n t w e r e d e t e r m i n e d .Aw h i t e n e d f u n c -t i o no nd i f f e r e n t g r e yc l a s s e so f u n d e r g r o u n dw o r k i n ge n v i r o n -m e n t w a s g i v e no u t .T h e w e i g h t s a n d c o e f f i c i e n t s o f g r e y c l u s t e r s w e r e d e t e r m i n e d a n d c a l c u l a t e d .T h e e v a l u a t i o nc r i t e r i a o f d i f f e r -e n t w o r k i n ge n v i r o n m e n t sw e r ed e t e r m i n e d .T h i sm e t h o d c a n p r o v i d es c i e n t i f i cb a s i sf o ri m p r o v i n gt h ew o r k i n ge n v i r o n m e n t a n d e n s u r i n g t h e w o r k e r s 's a f e a n d h e a l t h .K e yWo r d s :M e t a l m i n e s ,Wo r k i n g e n v i r o n m e n t ,G r e y -c l u s t e -r i n g a n a l y s i s聚类分析是研究事物之间的相似性和亲疏关系的,灰色聚类分析是在传统聚类分析的基础上结合自身的特点而形成的一种独特的分析方法。

溶洞顶板稳定性的灰色系统预测分析

溶洞顶板稳定性的灰色系统预测分析

溶洞顶板稳定性的灰色系统预测分析摘要:关于溶土洞顶板稳定性的判断有洞顶板坍塌堵塞法、溶洞顶板按梁受力情况计算、按抵抗荷载剪切的厚度情况计算、塌落拱理论、泰沙基松弛荷载理论、有限元计算等方法计算确定。

因地下工程受岩土体、水文情况的影响较大,目前还没有一个完善的方法预测溶洞顶板稳定性。

本文以工程类比为基础,引入灰色系统理论,分析既有工程溶洞安全,为判断溶洞顶板稳定性提供新的思路和方法。

关键词:城市轨道交通灰色系统理论工程类比溶洞1前言城市轨道交通及铁路工程建设里程越来越多,交通网络分布渐广,线路在地下穿行地区,工程水文地质情况较为复杂,特别是在灰岩分布地区,经常出现基坑涌水、隧道路基坍塌、桩基施工塌孔等工程事故,线路在灰岩地区敷设时,溶土洞处理不当常常会引起工程事故发生。

目前关于溶土洞顶板稳定性的判断有洞顶板坍塌堵塞法、溶洞顶板按梁受力情况计算、按抵抗荷载剪切的厚度情况计算、塌落拱理论、泰沙基松弛荷载理论、有限元计算等方法计算确定。

因地下工程受岩土体、水文情况的影响较大,目前还没有一个完善的方法预测溶洞顶板稳定性。

灰色系统理论是20世纪80年代,由中国华中理工大学邓聚龙教授首先提出并创立的一门新兴学科,它是基于数学理论的系统工程学科。

主要解决一些包含未知因素的特殊领域的问题,它广泛应用于农业、地质、气象等学科。

在工程地质学科中,灰色系统理论已经用于边坡稳定性的评价、滑坡预测、边坡变形等方面,对于溶土洞顶板的稳定性判断,还没有涉及。

本文以工程类比为基础,引入灰色系统理论,分析既有工程溶洞安全,为判断溶洞顶板稳定性提供新的思路和方法。

2灰色系统理论及数学模型[1] [2]灰色系统理论是研究信息不完全系统的有效方法,着重研究概率统计,模糊数学难以解决的“小样本,贫信息”不确定性问题,着重研究“外延明确,内涵不明确”的对象。

根据灰色关联公理与灰色关联度的定义建立有关因素的数学模型。

假设将影响因素统计,以(X0,X1,X2….,Xm)表达,见下式。

层次分析和隶属函数在采空区稳定性评价中的应用

层次分析和隶属函数在采空区稳定性评价中的应用

cm rh ni l c oe .A a t a heacypoes( H )i ue e r n ew ih o d xs h e b r o pee s e hsn n l i l i rh rcs A P s sdt dt miet e t fn e e.T em m e- vy yc r o e h g i
中 图分 类 号 : D 2 T 35 文献标识码 : A 文 章 编 号 : 2 3—69 (0 8 0 0 2 05 0 9 20 )5— 0 3一o 4
Ap l a i n o p i to fAHP n z y M e b r h p Fu c i n i c a d Fu z m e s i n to n S a i t a u to f M i e.u e s t b l y Ev l a i n o n . t Ar a i o
数学 中梯 形 分 布 的隶 属 函数 对 应 求 出 各 指 标 的隶 属 度 , 后 通 过 实 例 分 析 , 明 了该 方 法 在 评 价 采 空 区 稳 定 性 评 价 中 的 科 学 性 和 最 说
Hale Waihona Puke 有效性 , 可对采 空区防范措施 的制定提供参考 和决策依据 。
关键词 : 层次分析 法( H ) 隶属 函数 ; A P ; 模糊数学 ; 采空 区 ; 稳定性
rn e t td s C i nvrt oc ne,Wu a 3 0 4 H bi C ia o m n Su i , hn U i syo G si cs e a ei f e e h n4 0 7 , u e, hn )
Absr t n o d r t v l t h tb lt fmi e o ta e s i h e y ng io ne,e g v l a in i de e r tac :I r e o e auae te sa iiy o n — u r a n t r e An a r n mi ihte au to n x s we e

综合评价方法灰色评价法案例讲解

综合评价方法灰色评价法案例讲解

5
灰色关联法
1989年度西山矿务局五个生产矿井技术经济指标如表 6-3
By 杜小二
指标
白家庄矿 杜儿坪矿 西铭矿 官地矿 西曲矿
原煤成本
99.89 103.69 97.42 101.11 97.21
企业利润
96.91 124.78 66.44 143.96 88.36
原煤产量
102.63 101.85 104.39 100.94 100.64
1
灰色关联法
By 杜小二
1、煤矿企业经济效益的灰色关联分析法 (1)应用灰色关联分析法评价煤矿企业效益,首先要构成各个系 统的技术经济指标数据列: {X1}={X1(1),X1(2)……X1(n) } {X2}={X2(1),X2(2)……X2(n) }
∶ ∶ {Xm}={Xm(1),Xm(2)……Xm(n) }
第二步,确定个指标的重要性系数,如表6-4所示。
表6-4 各指标的重要性—权重
指标
权重
原煤成 企业利 产量 销售量 灰分 全员 周转 回收 百万吨


效率 天数 率 死亡
0.111 0.143 0.098 0.112 0.108 0.096 0.068 0.072 0.192
8
灰色关联法
By 杜小二
第三步,计算各矿井中指标数据列对于最优参考数据列的关联度。个矿井 指标数据列为:
{X1}= { 99.89,96.91,102.63,98.47,87.51,108.35,71.67,103.25,171.20} {X2}= {103.69,124.78, 101.85,103.16,90.27,106.39,137.16,100.00,51.35} {X3}= { 97.42,66.44,104.39,109.17,93.77,142.35,97.65,100.00,15.90 } {X4}= {101.11,143.96,100.94,104.39,94.33,121.91,171.31,99.13,53.72} {X5}= {97.21,88.36,100.64,91.90,85.21,158.61,204.52,100.22,20.78}

基于灰色关联模型的改进型层次分析法及基坑风险评价

基于灰色关联模型的改进型层次分析法及基坑风险评价

基于灰色关联模型的改进型层次分析法及基坑风险评价
随着我国日益重视地下空间的开发,深基坑及地铁工程在大、中城市日益增多,而地下空间的建设极易受到地质条件和周边环境的限制,不确定因素较为突出,一旦发生事故,必然造成人员伤亡及重大经济损失。

因此,运用风险管理理论科学地指导施工意义重大。

本文通过对现阶段主流风险分析方法的归纳和总结,将灰色系统理论中的关联模型引入层次分析法予以改进,以廊坊苏宁广场基坑工程为背景依托,运用改进型方法针对基坑开挖进行了综合评价,为该工程的顺利施工进行给予了建议与指导,取得的主要成果如下:1、通过总结和归纳现阶段主流风险评价方法的优缺点和适用性,确定了以层次分析法为主体,引入灰色关联模型的改进型层次分析法,并引入大量算例证明其准确性与可行性。

2、总结风险的特性和已有定义,给出了较为综合的风险定义,以现代风险管理中的致险理论为基础,对岩土工程风险事故致险机理进行了解释,并针对岩土工程的特性建立了相应的风险管理模式。

3、运用改进型层次分析法及关联度后验赋权法,针对廊坊苏宁广场基坑工程建立了综合评价体系,对开挖风险进行了评价并划定了风险等级,针对高危风险给予了相关建议与指导。

地空导弹总体性能多层次灰色评价

地空导弹总体性能多层次灰色评价

The Multilevel Gray Evaluation of Total-Property of the Ground-to-Air Missile
作者: 李大建 王凤山
作者机构: 空军工程大学导弹学院,陕西三原713800
出版物刊名: 中国管理科学
页码: 107-110页
主题词: 地空导弹总体性能 多层次灰色评价 层次分析法(AHP)
摘要:依据地空导弹武器系统总体性能战术技术要求,给出了性能评价因素指标体系的层次
结构模型,并采用层次分析法(AHP)确定了各层评价指标的权重.在此基础上,运用灰色系统的原理和方法,提出一种定性分析与定量分析相结合,以定量分析为主的总体性能评价方法.通过在具体实例中的应用表明,采用该评价方法切实可行,使对导弹武器系统的评价更为科学、合理.。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

Se ries N o.416 F ebrua ry2011金属矿山M ETA L M I NE总第416期2011年第2期*/十一五0国家科技支撑计划课题(编号:2008BAB32B03)。

程爱宝(1970)),男,中南大学资源与安全工程学院,博士研究生, 410083湖南省长沙市。

灰色层次分析法在地下采空区稳定性评价中的应用*程爱宝王新民刘洪强(中南大学)摘要为了对地下采空区稳定性进行评价,提出一种基于层次分析法和灰色关联法的综合评价方法。

综合考虑影响采空区稳定性的各动态、静态、定量、定性因素,如岩体结构、地质构造等因素;通过层次分析法构建了综合评价指标体系,并确定了各指标的权重;利用灰色关联法建立采空区稳定性评价模型,从而根据各因素的关联度进行评价预测。

以老鸭巢矿区为例,构建了3个层次、13个指标的综合评价指标体系,通过二级关联分析得出各采空区稳定性的关联度排序为r2>r7>r1>r5>r3>r9>r6>r4>r8,结果表明:2、7、1号采空区稳定性最好,5、3、9、6号次之,4、8号采空区稳定性最差。

关键词采空区稳定性评价层次分析法灰色关联分析Application of Gray H ierarchy A nal y sis in t he Stabilit yEva l u ation of UndergroundM ined-out A reasCheng A ibao W ang X in m in Liu H ongq i a ng(C entral Sou t h University)Abstrac t A ne w syntheti c assess m en tm ethod based on the analytical h i erarchy process(AHP)and g rey co rre l a ti on m ethod was put forward to eva l uate the stab ility o f the underground m i ned-out areas1Coup l es o f dynam ic and static,quant-i tati ve and qua litative facto rs w orki ng on the goa f stab ilit y w ere taken i nto account,such as the rock m ass structure and the geo l og ical structure fac t o rs;T he AH P m ethod was used to estab lish t he synt hetic assess m ent i ndexes system o f t he stab ilit y o f m i ned-out a reas and ascerta i n t he w e i ghtm atri x o f t he infl uence factors;T he stab ility eva l uati on m ode l o f t he m i ned-out are-as was constructed by t he grey co rre lati on m e t hod to pred ict t he sit uation o f t he M ined-out areas accordi ng to g ray related deg ree1The co m prehensive eva l uation system w as built up i n L aoy achao m i ne,which consisted o f3l eve l s and13i ndexesand t he correlation deg ree o f underg round m i ned-out areas w as r2>r7>r1>r5>r3>r9>r6>r4>r8by usi ng theSecond-l eve l grey corre l a tion ana l y si s,T he resu lts sho w ed that the stability of2,7,1m i nes-out areas w ere t he best,the5,3, 9,6took second p l ace,and t he4,8w ere the w orst1K eywords M ined-out areas,Stability assess m ent,A na l y ti ca l h iera rchy process(AHP),G rey corre l a tion analysis我国矿山企业在国民经济中具有重要的基础地位,矿产资源地下开采留下了大量的采空区,已成为影响矿山安全生产最主要的危险源之一。

采空区稳定性与各种地质因素及其非地质因素有关,其稳定性分析是一个十分复杂的动态灾害系统工程问题。

虽然地表沉陷机理并不明确,但引发采空区塌陷的因素却相互关联,在时间、空间上各种因素随时随地变化,且相互影响,是典型的灰色系统,故可以运用灰色关联分析进行评价[1-3]。

传统的系统分析方法虽然可以在了解各种因素的基础上给出安全状态的评价,但缺乏各个因素之间相互影响的效果分析,不能很好地体现因素间的作用机理。

而模糊数学分析方法则需要建立隶属函数和权函数,由于隶属函数和权函数的建立具有一定的主观随意性和信息丢失或放大的现象,使其具有一定的局限性[4]。

为此,引入了多目标规划中的层次分析法和关联分析法,在建立灰色关联模型的基础上,运用层次分析法求出各影响因素的权重,进而将权重引入到关联分析得到综合关联度,从而对矿山不同采空区的稳定性程度进行评价。

1构建指标体系影响采空区稳定性的因素是多方面的,既有定量化因素,又有定性化因素,且这些因素相互影响、#17#相互制约。

因此评价指标选取的原则是以尽量少的指标,反映最主要和最全面的信息[5]。

利用层次分析法建立采空区稳定性评价指标体系,该框架共分3个层,分别从地质水文因素、采空区结构参数、其他因素考虑。

对具体相关因子进行优筛,选取13项因素指标作为关联分析背景因子(见图1)。

在评价指标中,对于确定性指标,如岩石抗压强度、矿体倾角、高跨比等以实际数值表示;对于不确定性指标,如岩体结构、地质构造等因素采用模糊数学中的4级划分法进行评定,规定Ñ级评8分,Ò级评6分,Ó级评4分,Ô级评2分。

其中参量值越大,稳定性越高。

图1 采空区稳定性影响因素综合评价指标体系2 灰色多层次综合评价模型灰色关联分析是一种用灰色关联度顺序(简称为灰关联序)来描述因素间关系的强弱、大小、次序的方法,它根据评价因素之间的发展态势的相似或相异程度,来衡量评价因素之间的关联程度,对评价对象多层次结构的特点,利用AH P 法计算出各层指标相对于上层指标的权重,按照各层关系逐层进行综合评价,并将评价结果作为上一层次的原始指标值,构造综合关联度进行评价[6-8]。

211 层次分析法确定影响因素权重层次分析法是系统工程中对于非定量事件作定量分析的一种简便方法,也是对人们的主观判断做出客观描述的一种有效方法。

它能够把复杂系统问题的各因素,通过划分相互联系的各有序层次,使之条理化,根据一定客观现实的判断就每层次相对重要性给予定量表示,使定性分析与定量分析有机的结合[9]。

21111 构造比较判断矩阵依据比较的标度和判断原理构造比较标准(见表1),并按照层次结构模型,每一层元素都以相邻上一层次各元素为基准比较判断,从而形成比较判断矩阵D 。

表1 比较标准意义标准值定 义说 明1同样重要因素X i 与X j 的重要性相同3稍微重要因素X i 的重要性稍微高于X j 5明显重要因素X i 的重要性明显高于X j 7强烈重要因素X i 的重要性强烈高于X j 9绝对重要因素X i 的重要性绝对高于X j注:标准值2,4,6和8分别表示标准值1和3,3和5,5和7,7和9之间的值;若W ij =X i /X j ,则1/W ij =X j /X i 。

21112 层次单排序对比较得到的判断矩阵D,解特征根问题,DW =K max W,所得到的W 经正规化后作为因素的排序权重。

最常用的计算方法有方根法、和法、特征根法、最小二乘法等,本研究采用方根法,具体计算步骤如下。

(1)计算判断矩阵每一行元素的乘积M i :M i =F nj=1a ij,i =1,2,,,n 1(1)(2)计算M i 的n 次方根 W i :W i =nM i 1(2)(3)对向量 W =( W 1, W 2,,, W n )归一化得到权重向量W =[W 1 W 2 , W n ]T,W i = W i /E nj=1 W j 1(3)(4)计算判断矩阵的最大特征值:K max =Eni=1(DW )inW i,i =1,2,,,n 1(4) (5)判断矩阵的偏离一致性指标IC[10]:IC =K max -nn -11(5)(6)计算判断矩阵的随机一致性比率RC :RC =I C /IR,(6)式中,对于1~9阶判断矩阵,I R 的值列于表2中。

表2 平均随机一致性指标取值判断矩阵阶数12345IR 00015201891112判断矩阵阶数6789IR1126113611411146当RC <011时,即认为判断矩阵具有满意一致性,否则需调整判断矩阵,直至满意一致性检验为止。

#18#总第416期 金 属 矿 山 2011年第2期212采空区影响因素灰色关联度分析(1)确定参考序列和比较序列。

设有n个评价指标的m个评价对象组成的矩阵,则x ij(i=1,2,,,m;j=1,2,,,n)称为比较序列。

为了对比较序列进行评价,需确定评价标准数据作为参考序列,记为X0={X0(1),X0(2),,,X0(n)}1(2)原始数据无量纲化。

评价过程中,由于系统中各因素的物理意义不同,导致数据的量纲差异性很大,为了便于分析保证各因素具有等效性和同序性,因此需要对各指标的数据进行归一化处理。

关联分析中常用的数据变换方法有初值变换法、均值变换法、百分变换法、归一变换法、倍数变换法、极差最大值变换法、标准化法和区间值变换法[11-13],本文采用初值变换法进行数据处理,即在同类指标中,用选出来的一组参考序列值去除以同指标中各个数据,得到一个比较序列值相对于参考序列值的百分比值。

相关文档
最新文档