大型節水灌溉工程一般投資額度大,其投資的效益與合理的規劃設計密切相關,而規劃設計的首要條件是要事先確定合理的節水灌溉方案。在我國,還需要大力研究確定節水灌溉工程方案的理論與方法,這是由於節水灌溉工程規劃涉及的因素太多,尤其是許多因素目前加以定量分析還有一定的困難,因而在節水灌溉工程的規劃階段,專家和決策人的經驗起著主導作用。由於專家和決策人所作的決斷難以避免地會帶有主觀性和片麵性,使得工程的方案決策往往會與實際情況發生偏離。我國在這方麵的經驗和教訓不少,有些工程由於在規劃階段的決策草率,甚至連專家或者內行的意見都不征詢的例子也可以找到,其結果由於方案的決策失誤,而導致工程建成後還未產生效益即報廢。
(一)節水灌溉綜合評價指標及指標體係
限於篇幅,這裏不加解釋。
(二)節水灌溉模糊綜合評價理論與模型
1.模糊綜合評價理論與模型
根據多目標模糊集理論,先建立模糊綜合評價理論與模型。
設係統有n個綜合評價指標,方案集中有m個可行決策方案,若每個評價指標對每一方案用指標特征量和表示,則係統有n×m階指標特征量矩陣
Xn×m=(xij),i=1,2,…,n;j=1,2,…,m(5158)
式中,xij-第j個方案的第i個評價指標的特征量。一般情況下,xij具有兩種類型:即越大越優或越小越優。綜合評價的目的是根據指標特征量矩陣選擇出最優方案或對方案進行最優排序,以便決策者選用。由於優與次(或劣)這一對概念之間不存在絕對分明的概念,所以優化具有模糊性;另一方麵,優化是根據指標特征量在方案集中進行,優或次是相對於方案集中的元素間比較而言,因而優化又具有相對性。所以,綜合評價的結果既具有模糊性,也具有相對性。
通過適當的方法,例如可能滿意度分析方法,或采用隸屬度計算公式,計算出各指標的特征量(即標度)。采用隸屬度公式計算時,對越大越優型向量,若要對X的第k個指標取越大越優,則在第k行中取最大元素。max{xk1,xk2,xk3,…,xkm}=xkl,再以xkl遍除xkj(j=1,2,…,m);反之對越小越優型向量,若要對X的第k個指標取越小越優,則在第k行中取最小元素min{xk1,xk2,xk3,…xkm}=xkl,再以xkl除以xkj(j=1,2,…,m),如此即可將指標特征量矩陣式(5158)轉變成指標隸屬度矩陣
Rn×m=(rij),i=1,2,…,n;j=1,2,…,m(5159)
根據優化的模糊性與相對性概念,可給出如下定義:
(1)係統優向量。
G=(r11∨r12∨…∨r1m,r21∨r22∨…∨r2m,…,rn1∨rn2∨…∨rnm)T=(g1g2…gn)T(5160)
式中,∨-取大運算。
實際上,定義(1)是最優原則下的理想點。
(2)係統次向量。
B=(r11∧r12∧…∧r1m,r21∧r22∧…∧r2m,…,rn1∧rn2∧…∧rnm)T=(b1b2…bn)T(5161)
式中,∧-取小運算。
實際上,定義(2)是最劣原則下的理想點。
(3)係統優屬度。
Uj=(u1u2…um)(5162)
優屬度表示為方案集中方案j以隸屬度uj從屬於優向量。
(4)係統次屬度。
Ucj=(uc1uc2…ucm)(5163)
次屬度表示方案集中第j方案以ujc的餘集uj從屬於優向量。
(5)係統優異度與次異度。
設評價因素或指標的權向量為:
W=(w1w2…wn)T(5164)
並記
Rj=(r1jr2j…rnj)T(5165)