文献综述
油气储运工程
基于模糊综合评判法的中小型油泵站建设工程评价
指标体系的构建
[前言]
油泵站作为石油的心脏,对其做好安全评价具有重要意义。然而影响油泵站运行的因素有很多,并且具有不确定性,所以很难作出合理的评价。对于这种不确定因素的评价,纵观国内外研究情况,普遍采用一种模糊综合评判法对其进行评价。本文首先对模糊集合概念,模糊综合评判法及确定模糊权重的一种方法——层析分析法做一简单介绍,然后对目前国内外对模糊综合评判法应用情况做一概述。
[主题]
1. 模糊集合的概念[1]
普通集合,我们再熟悉不过了,某一元素只有属于或不属于某一集合两种情况,而模糊集合则不同。模糊集合的元素具有不确定性,比如当我们说“高高的、瘦瘦的、黑黒的”,到底多少高才算高,瘦到什么程度才算瘦,怎么个黑头才算黒,所以都具有不确定性,我们把这些概念称之为模糊概念,将这些模糊概念作为元素的集合叫做模糊集合。 2. 模糊综合评判法[1]
对事物的评价常常会涉及到多个指标,比如对油泵站的评价经常需要评价泵站的建筑物、机电设备、管理、环境等方面,这是需要根据多个指标对事物进行综合评判。而模糊综合总评判是将有关的模糊概念有模糊结合表示,然后进入评判的运算过程,通过模糊运算获得用模糊集合表示的评价结果。这种方法所表示的结果清晰,能较好的解决一些难以量化的问题,评价结果较合理。 3. 层次分析法[2]
我们在分析一个系统时,往往会遇到这样的问题:一个复杂系统中的各个因素相互影响、相互制约。对于这种系统,用层次分析法分析,将问题层次化,根据问题的性质和要达到的总目标,将问题分解为不同的组成因素,并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合,形成一个多层次的分析结构模型。然后通过两两比较判断,确定每一层中因素的相对重要性,建立判断矩阵,计算判断矩阵最大特征值及其相应的特征向量,得到各层次要素对上层次某要素的重要性次序,从而建立权重向量。这种方法与专家评分确定权重相比,减少了主观臆断带来的弊端,所以更客观更科学。 4. 模糊综合评判法的应用
模糊数学是1965年由美国加利福尼亚大学控制论专家扎德教授所开创的,此后的40多年里发展非常迅速,并且运用到许多科学技术领域[1]。这里主要介绍模糊集理论在风险评价方面的应用。Kangari通过对逻辑集合的使用提出了一个完整的知识库系统来进行风险处理建设。Chun and Ahn提议用模糊集合理论对分级事件树中一些不确定和无法准确判定的事件进行定量化。Ross 和Donald以模糊逻辑及与此相似的方式为根据设计了一套风险评估的方法。然而这些方法没有通用性,V.Carr&J.H.M.Tah.又在他们的基础上运用模糊集理论提出了一个知识表示法,将建筑风险数字模型化,描述了一个划分风险与补救的方案,此方法在实践运用中具有稳定性和通用性的特点[3]。对于这些模糊因素,在综合评判过程中,各个因素的权重很难确定,美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初,提出了一种简便、灵活的层次权重决策分析方法。Metin Dagdeviren和Ihsan Yuksel将此方法运用于安全管理上,开发了模糊层析分析法模型[4]。
模糊数学于1976年传入我国,基于模糊数学理论的各种方法也在许多科学技术领域广泛应用。其中模糊综合评判法在安全评价方面的应用更为显著。王芳以江苏省盐城市大套一站为例,从机电设备、建筑物两方面对大型泵站进行系统的研究,应用Delphi7.0语言建立了大型泵站综合评价系统[5]。辛艳通过对南三油库改造工程安全因素的分析,建立了该油库的模糊评价指标体系,并应用层次分析法(AHP)求的权重,通过单层、双层模糊综合评判法对南三油库进行评价,分析评价结果对南三油库改造工程作出判断[6]。郑贤斌等也结合了层次分析法和模糊综合评判法,从人员、设备、环境、管理四个方面出发,建立的油库评价指
标体系[7]。朱丽丽从影响成品油库安全因素出发,参考专家的意见,对原有成品油库的评价指标体系进行修正,构建了较为完善的成品油库安全评价指标体系
[8]
。赵晓刚运用层次分析法对油库的环境作出决策提供了油库综合治理的方案[9]。
模糊综合评判法一个最关键的步骤就是权重的确定,常用的方法有专家评分法,层次分析法。层次分析法是一种比较科学的权重确定方法,但这种方法往往需要验证判断矩阵一致性,如果不一致就要调整判断矩阵,这样导致计算过程复杂、繁琐。黄坤、苏欣等人采用了改进的层次分析法确定权重,使评价更为客观便捷,并将此方法运用于油库安全评价中,对油库的安全状况进行了安全评价[10]。
[总结]
模糊集合的引入,可以将一些模糊概念定量化,通过层次分析法确定各个因素的权重,再进行综合评判,可以建立比较科学的评价指标体系。以上众多例子说明模糊综合评判法在石油行业安全评价方面运用普遍。随着我国对石油的需求日趋旺盛,石油库的建设也在不断提速,做好油泵站的安全评价显得尤为重要。在本课题中,本人将对影响油泵站安全运行的因素做一较为全面的分析,建立中小型油泵站建设工程模糊综合评判模型,以期通过此模型来对油泵站的安全做出合理的评价。
[参考文献]
[1] 李鸿吉.模糊数学基础及实用算法[M].北京:科学出版社,2005 [2] 赵焕臣,许树柏等.层次分析法——一种简易的新决策方法[M].1986 [3] V.Carr&J.H.M.Tah.A Fuzzy Approach to Construction Projeet Risk
Assessment and Analysis:Construction Project Risk Management System[J].Advances in Engineering Software, 2001,(32):847一857 [4] Metin Dagdeviren ,Ihsan Yuksel.Developing a fuzzy analytic hierarchy
process
(AHP)
model
forbehavior-based
safety
management
[J].Information Sciences , 2008 ,(178) 1717–1733
[5] 王芳.大型泵站综合评价方法研究与评价系统的建立[D].扬州大学硕士学位
论文.2009
[6] 辛艳.油库改造工程模糊综合评价研究[D].大庆石油学院硕士学位论
文.2009
[7] 郑贤斌,李自力.油库安全综合评价的AHP——Fuzzy方法[J].工业安全与环
保.2004,30(2):43-45
[8] 朱丽丽.成品油库安全评价研究.北京化工大学硕士学位论文[D].2008 [9] 赵晓刚.层次分析法AHP在油库环境决策系统中的应用[J].油气储运.1992,
11(2):26-29
[10] 黄坤,苏欣等.模糊综合评价法在油库安全评价中的应用.油气储运
[J].2006,54-58