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AHP法在环境风险分析中有很广泛的应用,由于环境风险涉及多个领域,对环境风险因素进行量化时,依赖于专家自身的经验和对问题的认识,通过某个专家获得的判断矩阵往往存在较大的个人偏好而出现一定的偏差,故一般都采用群体AHP法获得判断矩阵。在环境风险分析中应用群体AHP法的关键是如何有效地聚合多个专家的判断矩阵。
常规的判断矩阵聚合算法由于不能保证一致性特征(aij=1/aji,aij=aik*akj),聚合结果往往不能满足一致性检验要求。本文在IOWA算子研究基础上,实现了log-IOWA聚合算法,如果个体判断矩阵时完全一致的,聚合算法产生的聚合后判断矩阵也是完全一致的。通过实例分析表明,如果个体判断矩阵具有满意一致性,则聚合算法产生的聚合后判断矩阵也具有满意一致性。对比计算表明,该算法聚合后的判断矩阵的一致性比常规聚合算法的一致性高,受一致性差的判断矩阵的影响小。
通过专家打分获得的个体判断矩阵往往是不能满足一致性检验条件的,判断矩阵的异常值识别与处理是群体AHP法的基础算法,常规的分析算法由于丢失和违背专家意见或存在交互性差的问题而难以在境风险分析研究中得到运用。本文在Aloso算法基础上,采用稳态回归方法实现了个体判断矩阵缺失值的估算算法,该算法能够计算得出比较符合专家本意的估算值。通过将判断矩阵转换成回归模型形式,本文基于回归分析方法Fast-LTS实现了异常值识别算法及修正算法,算法可以准确的识别出判断矩阵中的异常值,并能够给出合理的修正值,经过修正后,个体判断矩阵可以获得较高的一致性。
在WEBGIS平台下,以群体AHP聚合算法为核心研发了环境风险分析系统。主要包括判断矩阵的在线构造、判断矩阵的专家在线打分以及判断矩阵的聚合处理等功能。在线打分过程中,如果专家对某两个因素的相对重要程度没有清晰的认识,可让其缺失,由系统对缺失值进行估算,然后专家可根据该估算值对缺失值进行打分。在判断矩阵构造完成后,如果判断矩阵不一致,系统会使用异常值识别及修正算法找到造成判断矩阵不一致的元素,并给出相应的修正值供专家参考。该系统能提高AHP法在环境风险分析中的应用效率。
最后在环境风险分析系统中对深圳市水环境风险评价过程进行了案例分析。与常规聚合算法相比,log-IOWA算法聚合生成的水环境风险判断矩阵的一致性的更高;AHP层次结构模型构造、判断矩阵生成、专家在线打分、判断矩阵聚合等操作过程表明研发的系统能够提高AHP法在环境风险分析应用中的效率。