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基本信息

項目名稱：
變權(quán)可拓論的空氣質(zhì)量評價模型的建立研究
小類：
能源化工
簡介：
本文旨在可拓理論的基礎(chǔ)之上，通過將可拓模型機理的改良，實現(xiàn)將可拓工程方法與聚類分析相結(jié)合，依據(jù)空氣質(zhì)量等級標(biāo)準(zhǔn)和空氣質(zhì)量影響因子構(gòu)造經(jīng)典域物元和節(jié)域物元；實現(xiàn)關(guān)聯(lián)函數(shù)邏輯域的擴展，使精典集合中“屬于”和“不屬于”集合的定性描述擴展到定量描述；并采用層次分析法確定特征加權(quán)，建立新模型；新模型不僅可以體現(xiàn)空氣質(zhì)量整體等級水平，而且通過質(zhì)量與等級的關(guān)聯(lián)度可以辨識影響空氣質(zhì)量的主次要污染因子。
詳細(xì)介紹：
大氣環(huán)境是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，時空變化性很強，存在很多不確知因素。評價空氣環(huán)境質(zhì)量可以應(yīng)用如模糊綜合評價法、灰色理論、未知數(shù)學(xué)理論和上海大氣質(zhì)量指數(shù)法等方法。本文提出將改進(jìn)式可拓論應(yīng)用于空氣質(zhì)量的評價研究。因為可拓論里構(gòu)成可拓物元集的元素內(nèi)部結(jié)構(gòu)是能夠變動和分解的，元素在集合中的“地位”也能改變，所以可拓論能夠比較合理的描述自然現(xiàn)象和社會現(xiàn)象中各種事物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和彼此間的關(guān)系以及事物變化。因此，應(yīng)用可拓論評價空氣環(huán)境對環(huán)境評價理論的豐富與延伸具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。 本文將可拓工程方法與聚類分析相結(jié)合，依據(jù)空氣質(zhì)量等級標(biāo)準(zhǔn)和空氣質(zhì)量影響因子構(gòu)造經(jīng)典域物元和節(jié)域物元；實現(xiàn)關(guān)聯(lián)函數(shù)邏輯域由（0，1）到（-∞，+∞）的擴展，使精典集合中“屬于”和“不屬于”集合的定性描述擴展到定量描述；并采用層次分析法確定特征權(quán)重，實現(xiàn)對原有物元模型的改進(jìn)，建立改進(jìn)式可拓論的空氣質(zhì)量評價模型；以阜新市2009年空氣環(huán)境質(zhì)量為評價對象，應(yīng)用改進(jìn)式可拓論模型進(jìn)行評價。將新建模型應(yīng)用評價結(jié)果與上海大氣質(zhì)量指數(shù)法、模糊綜合評判法的結(jié)果比較，給出新模型在空氣質(zhì)量評價應(yīng)用中的適用性。 根據(jù)空氣質(zhì)量三個等級，建立各等級的經(jīng)典域物元與待評物元；利用層次分析法計算各特征的權(quán)重：W=（0.238,0.109,0.068,0.054,0.531）。建立關(guān)聯(lián)函數(shù)，確定各質(zhì)量等級的關(guān)聯(lián)度及綜合關(guān)聯(lián)度： Kp1=W?K1=（-0.508 -0.455 -0.240）。根據(jù)計算結(jié)果：阜新市2009年的空氣質(zhì)量為三級；降塵在全市的眾多污染因子中所占比重最大，為首要污染物，PM10排在第二，SO2緊隨其后，NO2第四，CO比重最小。 采用模糊綜合評價模型、上海大氣質(zhì)量指數(shù)法對比分析可知，改進(jìn)式可拓論評價模型更能反映一些細(xì)微的質(zhì)量差別，信息利用率更高。阜新市是以煤炭電力工業(yè)為主的城市，地屬北溫帶大陸型季風(fēng)氣候區(qū)，風(fēng)沙較大，氣候干燥，多風(fēng)引起的揚塵對空氣污染的貢獻(xiàn)很大，冬季采暖是PM10、降塵污染嚴(yán)重的重要原因。物元分析法、模糊綜合評價法和上海指數(shù)法三種評價方法的評價結(jié)果吻合良好，評價結(jié)果均為Ⅲ級，結(jié)果比較客觀，符合阜新實際空氣質(zhì)量狀況。 基于改進(jìn)式可拓論的空氣質(zhì)量評價模型能夠處理在實際大氣環(huán)境質(zhì)量評價中出現(xiàn)的多指標(biāo)決策的不相容問題，具有較好的分辨能力。新模型的特點是在計算關(guān)聯(lián)度前要計算監(jiān)測點到評價標(biāo)準(zhǔn)的距離（基于點到區(qū)間距離），在計算關(guān)聯(lián)度時，監(jiān)測值在評價級別區(qū)間外距值為正，關(guān)聯(lián)度值為負(fù);監(jiān)測值在評價級別區(qū)間內(nèi)距值為負(fù)，關(guān)聯(lián)度值為正。這種處理方法考慮了級別區(qū)間內(nèi)外的變化特征，結(jié)合以層次分析法確定的權(quán)重，在物理意義上可以達(dá)到更精確的刻畫，得到較為客觀的評價結(jié)果。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

論文研究目的擬結(jié)合聚類分析與層次分析法分別實現(xiàn)關(guān)聯(lián)函數(shù)邏輯域的值域拓展與特征權(quán)重的確立，完成可拓論模型的改進(jìn)。基本思路是將可拓論精典集合中“屬于”和“不屬于”的定性描述擴展到精準(zhǔn)定量描述；實現(xiàn)關(guān)聯(lián)函數(shù)邏輯域由（0，1）到（-∞，+∞）的擴展；并采用層次分析法（AHP）確定特征加權(quán)，建立變權(quán)可拓論的空氣質(zhì)量評價新模型。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處

新模型評價結(jié)論表達(dá)方式體現(xiàn)大氣質(zhì)量整體等級水平，通過質(zhì)量與等級的關(guān)聯(lián)度可以辨識影響區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量的主、次要污染因子。以層次分析法（AHP）作為確定評價因子權(quán)重的方法，最大程度避免人為主觀定權(quán)所產(chǎn)生的誤差，使評價結(jié)果準(zhǔn)確客觀；實現(xiàn)可拓論關(guān)聯(lián)函數(shù)邏輯域由（0，1）到（-∞，+∞）的擴展，構(gòu)造大氣環(huán)境質(zhì)量評價經(jīng)典域物元和節(jié)域物元，實現(xiàn)新模型在區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量評價中的應(yīng)用。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

本文提出結(jié)合聚類分析與層次分析法分別實現(xiàn)關(guān)聯(lián)函數(shù)邏輯域的值域拓展與特征權(quán)重的確立，完成可拓論模型的改進(jìn)，實際大氣質(zhì)量評價應(yīng)用結(jié)果表明：應(yīng)用評價結(jié)果與上海大氣質(zhì)量指數(shù)法、模糊綜合評判法的結(jié)果吻合，新模型在空氣質(zhì)量評價應(yīng)用中具備良好的適用性。因此，論文對環(huán)境評價理論的豐富與延伸具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。

學(xué)術(shù)論文摘要

為實現(xiàn)可拓論精典集合中“屬于”和“不屬于”集合的定性描述擴展到精準(zhǔn)定量描述，論文將可拓工程方法與聚類分析相結(jié)合，依據(jù)空氣質(zhì)量等級標(biāo)準(zhǔn)和空氣質(zhì)量影響因子構(gòu)造經(jīng)典域物元和節(jié)域物元；實現(xiàn)關(guān)聯(lián)函數(shù)邏輯域由（0，1）到（-∞，+∞）的擴展；并采用層次分析法（AHP）確定特征加權(quán)，建立變權(quán)可拓論的空氣質(zhì)量評價模型；新模型不僅可以體現(xiàn)空氣質(zhì)量整體等級水平，而且通過質(zhì)量與等級的關(guān)聯(lián)度可以辨識影響空氣質(zhì)量的主次要污染因子。以阜新市2009年空氣環(huán)境質(zhì)量為應(yīng)用評價對象，將應(yīng)用評價結(jié)果與上海大氣質(zhì)量指數(shù)法、模糊綜合評判法的結(jié)果比較，給出新模型在空氣質(zhì)量評價應(yīng)用中的適用性。

獲獎情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

1.丁晶,彭荔紅.環(huán)境質(zhì)量評價原理與方法[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004：21-25. 2.梁虹,荀志遠(yuǎn).可拓學(xué)理論在水質(zhì)量綜合評價中的應(yīng)用研究[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備, 2004(7):25-29. 3.王錦國,張乾飛,袁永生.城市空氣質(zhì)量綜合評價的可拓方法[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2001,17(6)：47-49

同類課題研究水平概述

環(huán)境質(zhì)量評價方法是環(huán)境質(zhì)量評價的核心問題，是做好評價工作的關(guān)鍵。對于大氣質(zhì)量方面的研究，國外約始于60年代，這方面的大量研究基本上是在70年代，在研究的基礎(chǔ)上提出了大量評價指數(shù)計算和評價方法。70年代末以來，我國開始重視大氣污染的評價，進(jìn)行了不少大氣環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測和評價實踐。同時提出了一系列的評價方法。 由于環(huán)境質(zhì)量評價是對客觀環(huán)境狀況作評述和研究，它的表達(dá)方式要有統(tǒng)一的評價方法和表達(dá)形式，以便對不同地區(qū)的環(huán)境狀況進(jìn)行對比，進(jìn)而統(tǒng)籌安排改善環(huán)境質(zhì)量狀況的對策和措施。進(jìn)行大氣環(huán)境質(zhì)量評價，可以從多方面入手。多年來，很多學(xué)術(shù)機構(gòu)從不同方面提出了很多的大氣環(huán)境評價方法。但迄今為止，還沒有形成統(tǒng)一的單因子和綜合評價方法。指數(shù)評價法在近些年有了新的發(fā)展。武麗敏（1995）為了強調(diào)各污染物的綜合作用和相互影響，提出了將分指數(shù)寫成多項式形式的新的大氣質(zhì)量綜合指數(shù)評價法。李悅（1996）提出了大氣環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)計算方法，實質(zhì)上是一種加權(quán)平均方法，其單項指數(shù)計算簡捷，權(quán)重計算合理，具有較強的適用性。李柞泳（1997）則通過引入余分指數(shù)和補綜合指數(shù)新概念，給出了各級綜合指數(shù)的計算公式，提出了用余分指數(shù)合成（RIC）計算大氣環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)的新方法。該方法不僅強調(diào)級數(shù)較高的分指數(shù)的作用，也適當(dāng)突出了最大分指數(shù)的貢獻(xiàn)，它還具有計算簡便實用的特點。李柞泳（1998，2000）還提出用標(biāo)度分指數(shù)描述大氣環(huán)境質(zhì)量的新思想，依據(jù)大氣污染物濃度等比賦值、其危害程度等差分級原則，導(dǎo)出了標(biāo)度分指數(shù)和綜合指數(shù)的計算公式，并通過對標(biāo)度分指數(shù)的廣義對比運算的因子賦權(quán)，得到大氣環(huán)境質(zhì)量的標(biāo)度計算公式。 根據(jù)評價因子的個數(shù)，大氣環(huán)境質(zhì)量評價可以分為單因子評價和綜合評價兩種。由于影響大氣環(huán)境質(zhì)量的污染物種類很多，故而人們十分重視對大氣環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行綜合評價。大氣環(huán)境質(zhì)量綜合評價，就是將監(jiān)測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)與大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相比較，進(jìn)行綜合評價，為環(huán)保及相關(guān)職能部門提供科學(xué)管理與污染防治決策依據(jù)，并為社會公眾認(rèn)識大氣環(huán)境質(zhì)量提供一種尺度。描述和反映大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，既可以從化學(xué)的角度，也可以從生物學(xué)、物理學(xué)和衛(wèi)生學(xué)的角度，這些模型都從某一個方面或角度刻畫了大氣環(huán)境質(zhì)量的水平。
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