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    高速公路安全綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的無量綱化處理

    2017-12-27 03:07:46
    黑龍江交通科技 2017年10期
    關(guān)鍵詞:綱化量綱無量

    婁 菁

    (陜西省高速公路建設(shè)集團(tuán)公司,陜西 西安 710000)

    高速公路安全綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的無量綱化處理

    婁 菁

    (陜西省高速公路建設(shè)集團(tuán)公司,陜西 西安 710000)

    在高速公路安全綜合評(píng)價(jià)中,選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)往往含義和性質(zhì)不同,既包括有量綱的指標(biāo)也包括了無量綱指標(biāo),在運(yùn)用這些指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)前,應(yīng)預(yù)先消除指標(biāo)類型和量綱的差異。

    高速公路;安全綜合評(píng)價(jià);指標(biāo);無量綱化;處理

    1 評(píng)價(jià)指標(biāo)類型一致化

    多數(shù)情況下,評(píng)價(jià)指標(biāo)值越大評(píng)價(jià)結(jié)果越好,如項(xiàng)目?jī)衾麧?rùn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、安全等級(jí)等指標(biāo),這類指標(biāo)被定義為“極大型”指標(biāo);而發(fā)生事故概率等指標(biāo)則是越小越安全,越小結(jié)果越好,稱“極小型”指標(biāo)。此外,還有“居中型指標(biāo)”和“區(qū)間型”指標(biāo)。如果評(píng)價(jià)體系中擁有不同類型的指標(biāo),計(jì)算前須對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行一致化處理,將不同類型的指標(biāo)轉(zhuǎn)換成極大型指標(biāo)。

    本文的指標(biāo)體系中只包括極小型指標(biāo),即指標(biāo)值越小,高速公路安全水平越高。換句話說,指標(biāo)值越大,風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)越高。對(duì)于極小型指標(biāo)x,可令:

    2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的無量綱化處理

    由于評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各指標(biāo)的涵義和性質(zhì)不同,各指標(biāo)具有不同量綱、不同數(shù)量級(jí),指標(biāo)數(shù)值無法直接進(jìn)行比較,需采用歸一法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,指標(biāo)數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)化處理通常采用數(shù)據(jù)變換辦法。研究者認(rèn)為,理想無量綱化方法應(yīng)滿足單調(diào)性、差異比不變性、平移無關(guān)性、縮放無關(guān)性、區(qū)間穩(wěn)定性、總量恒定性6個(gè)條件,本質(zhì)上就是不改變指標(biāo)所反映的任何數(shù)學(xué)規(guī)律信息。最常用的處理方法是將指標(biāo)值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較得到指標(biāo)的得分,大概有以下6種處理方法

    (1)標(biāo)準(zhǔn)化處理法

    (2)極值處理法

    式中:Mj=max{xij},mj=min{xij}。

    (3)線性比例法

    (4)歸一化處理法

    (5)向量規(guī)范法

    (6)功效系數(shù)法

    為已知正常數(shù),c的作用是對(duì)變換后的值再進(jìn)行“平移”變換,d的作用是對(duì)變換后的值進(jìn)行“縮放”變換,根據(jù)實(shí)際應(yīng)用效果,研究人員對(duì)c、d的取值通常為c=60、d=40。

    功效系數(shù)法需要確定每個(gè)指標(biāo)的滿意值和不容許值,多數(shù)情況下,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)并不容易獲得,造成這種方法應(yīng)用比較困難。

    上述幾種方法都屬于線性變換法,無量綱化后的數(shù)據(jù)仍然能在很大程度上保持原有數(shù)據(jù)的信息。然而,相關(guān)研究證明,同時(shí)滿足上述6個(gè)性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)化方法是不存在的。標(biāo)準(zhǔn)化處理法、極值處理法及功效系數(shù)法都滿足單調(diào)性、差異比不變性、平移無關(guān)性、縮放無關(guān)性,相對(duì)于其他方法來說更好一些。

    3 評(píng)價(jià)指標(biāo)預(yù)處理結(jié)果

    本文建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的指標(biāo)都屬于極小型,即指標(biāo)值越小評(píng)價(jià)結(jié)果就越好,需要進(jìn)行極大值化處理。

    無量綱化處理的標(biāo)準(zhǔn)化法得到的結(jié)果有正值也有負(fù)值,極值化法得到的指標(biāo)值是閉區(qū)間[0,1],功效系數(shù)法需要確定指標(biāo)的滿意值和不容許值,這些方法對(duì)于安全評(píng)價(jià)并不適用,這里采用歸一化處理法消除指標(biāo)間量綱的差異。按照指標(biāo)值越大安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)越高的原則,將指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的結(jié)果見表1,指標(biāo)原始數(shù)據(jù)見表2。

    表2 無量綱化后的指標(biāo)值

    [1] 閆濱, 錢靜宇, 郭超. 基于動(dòng)態(tài)權(quán)重的綜合指標(biāo)權(quán)重確定及應(yīng)用[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2014, 45(1): 58-61.

    U492

    C

    1008-3383(2017)10-0184-01

    2017-03-29

    婁菁(1984-),女,陜西渭南人,工程師,研究方向:道路與鐵道工程。

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