TOPSIS模型在城市防洪體系綜合評價中的應(yīng)用.pdf

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1、第42卷第21期人民長江VO1．42．No．212011年11月YangtzeRiverNov．，2011文章編號：1001—4179(2011)21—0007—04TOPSIS模型在城市防洪體系綜合評價中的應(yīng)用蘇超，方崇，麻榮永2(1．廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西南寧530023；2．廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，廣西南寧530004)摘要：為了對柳州市現(xiàn)有防洪體系進行科學(xué)客觀評價，在分析我國城市防洪體系安全評價的指標(biāo)體系及其等級標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，提出了基于層次分析賦權(quán)的TOPSIS綜合評價法，并建立了城市防洪體系安全綜合評價模型。利用該模型對柳州市防洪體系進行評價，結(jié)果表明，柳州市防洪體

2、系尚屬不太完善水平，滯后于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟社會發(fā)展。該模型能較好地對城市防洪體系進行綜合評價。關(guān)鍵詞：層次分析法；權(quán)重；TOPSIS；城市防洪體系；綜合評價；柳州市中圖法分類號：TV87文獻標(biāo)志碼：A防洪工程體系是指在特定區(qū)域內(nèi)，具有控制或減主要評價因素，用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，通過求解緩某一標(biāo)準(zhǔn)洪水泛濫成災(zāi)和減輕洪水損失的工程、非評價項目的歐氏貼近度最終評定出城市防洪體系的水工程措施的統(tǒng)一系統(tǒng)?。城市是工業(yè)、商業(yè)和科技文平。通過對廣西壯族自治區(qū)柳州市2009年防洪體系化中心，在我國的國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位。的數(shù)據(jù)進行應(yīng)用和驗證，表明該模型思路清晰、分析結(jié)近年來，由于洪水災(zāi)害頻繁發(fā)生

3、，給城市人民的生命財果較合理、應(yīng)用靈活。產(chǎn)帶來嚴(yán)重的損失，嚴(yán)重影響了我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)1TOPSIS模型的基本原理展。因此，城市防洪減災(zāi)能力亟待加強，建立和完善城市防洪工程體系迫在眉睫。1．1基于層次分析的TOPSIS模型柳江是珠江流域西江水系的一級支流，地處流域TOPSIS法是一種有效的多指標(biāo)、多目標(biāo)決策分析暴雨高值區(qū)，洪水峰高量大，洪災(zāi)頻繁。柳州市是廣西法，它的基本思路是基于歸一化后的原始數(shù)據(jù)矩陣，壯族自治區(qū)重要工業(yè)基地和我國西南地區(qū)重要的交通找出有限方案中的最優(yōu)方案和最劣方案(分別用最優(yōu)樞紐，也是我國重點防洪城市之一。隨著經(jīng)濟社會的向量和最劣向量表示)，然后分別計算各評價對象與發(fā)展，

4、柳州市已成為以工業(yè)為主、綜合發(fā)展的區(qū)域性中最優(yōu)方案和最劣方案的距離，獲得各評價對象與最優(yōu)心城市，防洪減災(zāi)要求十分迫切。因此，根據(jù)柳州方案的相對接近程度，以此作為評價優(yōu)劣的依據(jù)。其市防洪工程體系現(xiàn)狀，進行綜合評價與分析是十分必建模步驟如下：要的。(1)建立決策矩陣。決策矩陣表示決策方案與有TOPSIS(TechniqueforOrderPreferencebySimilari—關(guān)因素之間相互關(guān)系的矩陣表達式，常用來進行定量tytoIdealSolution)也稱為逼近于理想解的技術(shù)，是一決策分析，是風(fēng)險型決策常用的分析手段之一。設(shè)多種適用于多指標(biāo)、多方案決策分析的新方法。筆者提指標(biāo)決策問

5、題的方案集、指標(biāo)集分別為：M=(M，出了一種基于層次分析確定權(quán)重的TOPSIS城市防洪：，?，M)；C=(C，C：，?，C)。方案f在指標(biāo)C體系綜合評價模型。該模型從大量評價因素中篩選出下的取值記為(i=1，2，?，n；=1，2，?，m)，則可收稿日期：2011—02—1O基金項目：國家自然科學(xué)基金資助項目(50969001)；廣西壯族自治區(qū)水利廳科研項目(200806)作者簡介：蘇超，男，副教授，主要從事城市防洪、防汛搶險技術(shù)方面的研究。E—mail：fangchong2o09@163．corn通訊作者：方崇，男，教授，博士，主要從事計算智能、防汛搶險技術(shù)方面的研究。E—mail：f

6、angchong2009@163．corn8人民長江形成多目標(biāo)決策矩陣：(1)根據(jù)城市防洪體系評價要素指標(biāo)體系，建立『MlM2?M]由資金投入、工程效應(yīng)、水利人員素質(zhì)組成的遞階層次『Cl1ll2?lml模型。X=IC：：?：l(1)(2)通過比較下層因素對于上層要素的相對重要性建立判斷矩陣。Il：Ic。?J(3)計算各判斷矩陣的特征值最大值及其所對應(yīng)的特征向量，進行層次單排序。(2)決策矩陣無量綱化。將判斷矩陣進行歸一化(4)由于問題復(fù)雜程度不盡相同，所有判斷不可處理，得到歸一化判斷矩陣。能都完全一致，因此，需要對判斷矩陣進行一致性檢對于越大越優(yōu)型指標(biāo)：驗。．：——(2z)—(5)將層

7、次單排序的結(jié)果進行轉(zhuǎn)換就可得到層次maxJmi“總排序，即城市防洪體系評價要素權(quán)重。對于越小越優(yōu)型指標(biāo)：2評價實例，?，：=。(L3j)Jma一min式中，?、分別為同指標(biāo)下不同方案中第個指標(biāo)隨著柳州市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，柳州市開發(fā)值的最大值和最小值。建設(shè)步伐日趨加快，城市規(guī)模正逐步向現(xiàn)代化大都市(3)構(gòu)建加權(quán)決策矩陣。將形成的無量綱化矩陣方向發(fā)展，因此，建立與城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相適應(yīng)的與各指標(biāo)的權(quán)重相乘，可得到加權(quán)決策矩陣：現(xiàn)代化城市防洪體