李佳慧 孫繼宸
摘 要:水污染環(huán)境事故具有現(xiàn)場(chǎng)處置復(fù)雜、時(shí)效性差等特點(diǎn)??焖俚膽?yīng)急處置技術(shù)對(duì)突發(fā)水污染事故的有效控制十分重要。本文基于CBR-AHP建立水環(huán)境污染應(yīng)急處置技術(shù)篩選模型。從案例庫中篩選匹配指標(biāo),基于CBR進(jìn)行相似案例匹配,檢索篩選出相似案例及其對(duì)應(yīng)的應(yīng)急處置技術(shù);基于R-AHP評(píng)估應(yīng)急處置技術(shù),在最短時(shí)間內(nèi)形成最佳的技術(shù)處置方案,提高應(yīng)急處置效率和效果。
關(guān)鍵詞:CBR案例匹配 R-AHP 應(yīng)急處置技術(shù)
中圖分類號(hào):X50 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2018)03(a)-0000-00
近些年,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,環(huán)境污染形勢(shì)嚴(yán)峻,突發(fā)水環(huán)境污染的頻發(fā),國(guó)內(nèi)外專家對(duì)突發(fā)環(huán)境污染事件的應(yīng)急決策方面做的深入研究[1]。水污染環(huán)境事故具有現(xiàn)場(chǎng)處置復(fù)雜、時(shí)效性差等特點(diǎn)。快速的應(yīng)急處置技術(shù)對(duì)突發(fā)水污染事故的有效控制十分重要。
1 基于CBR-AHP的應(yīng)急處置技術(shù)篩選與評(píng)估
案例推理(CBR)是人工智能領(lǐng)域涌現(xiàn)出的知識(shí)獲取較易的一種推理模式,求解速度快、靈活性高 [2]。改進(jìn)的層次分析法(R-AHP)采用三標(biāo)度法,這種方法適用于多準(zhǔn)則、多目標(biāo)的復(fù)雜問題的決策分析[3]。本文采用CBR與AHP相結(jié)合的方式進(jìn)行應(yīng)急處置技術(shù)篩選與評(píng)估,形成技術(shù)處置方案,為應(yīng)急處置提供支持。
1.1 基于CBR的相似案例匹配
CBR應(yīng)用流程包括案例檢索、案例復(fù)用、案例修改和案例存儲(chǔ)。本文采用基于R-AHP的CBR相似案例篩選方法,具體步驟如下:
STEP 1:構(gòu)建比較矩陣A。若認(rèn)為行屬性比列屬性重要,則矩陣元素Aij為“2”;同等重要,Aij為“1”;行屬性沒有列屬性重要,Aij為“0”。
STEP 2:建立判斷矩陣Bij,計(jì)算公式如下:。
注:第k個(gè)指標(biāo)是離散數(shù)值型: 時(shí), ; 時(shí), 。若第k個(gè)指標(biāo)是連續(xù)數(shù)值型: (1-6)
1.2 基于R-AHP的應(yīng)急處置技術(shù)評(píng)估
1.2.1 應(yīng)急處置技術(shù)指標(biāo)體系構(gòu)建
本指標(biāo)體系共分為兩個(gè)準(zhǔn)則層,具體如圖1。
1.2.2 應(yīng)急技術(shù)篩選指標(biāo)權(quán)重計(jì)算
運(yùn)用R-AHP計(jì)算應(yīng)急技術(shù)指標(biāo)體系的兩個(gè)準(zhǔn)則層中各屬性權(quán)重。
1.2.3 屬性賦值
(1)去除速率
若到達(dá)反應(yīng)平衡的時(shí)間在12h以內(nèi)則賦值為10,12h~24h賦值為5,大于24h則賦值為0。
(2)去除效率
速率小于40%賦值為0,40%~60%賦值為5,大于60%賦值為10。
(3)應(yīng)急物資獲取成本
主要考慮周邊是否有存放物資的物資庫或生產(chǎn)廠家。若二者均有則10分,有一者5分,否則賦值為0分。
(4)能源消耗
用處理單位污染物能源的消耗量來表示,分為:大、中、小,分別賦值10、5、0分。
(5)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響
應(yīng)急技術(shù)對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)副業(yè)及其他方面的經(jīng)濟(jì)影響小則賦值為10,中度影響賦值為5,影響大賦值為0。
(6)公眾的滿意程度
根據(jù)滿意、一般、不滿意賦值10、5、0分。
(7)廢棄物對(duì)環(huán)境的影響
較大賦值10分、一般5分、較小0分。
(8)二次污染程度
應(yīng)急過程中導(dǎo)致的次生污染,按嚴(yán)重、一般、很小分別賦值10、5、0分。
1.2.4 篩選模型建立
采用 進(jìn)行打分計(jì)算,H值決定了應(yīng)急技術(shù)的排序,篩選出H最高的技術(shù)作為推薦技術(shù)。
3 實(shí)例分析
應(yīng)用本文提出的基于CBR-AHP的環(huán)境污染應(yīng)急處置技術(shù)對(duì)某年某市化工揮發(fā)酚污染事件進(jìn)行案例反演。
3.1 相似案例匹配
綜合8個(gè)指標(biāo):污染物名稱N1、毒性N2、類型N3、超標(biāo)倍數(shù)N4、溶解性N5、揮發(fā)性N6、事故位置N7、距離河道距離N8。按照R-AHP計(jì)算相似案例指標(biāo)權(quán)重:
按式1-5計(jì)算案例相似度,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果排序:(1)E1=0.9733,2008年某省揮發(fā)酚泄露事故,采取了吸附消解技術(shù)S1;(2)E2=0.757,2011年某市苯酚污染事件,采取了吸附和引流沖釋的技術(shù)S2;(3)E3=0.7303,2006年某市苯酚泄漏事故,采取了石灰混凝技術(shù)S3。
3.2 應(yīng)急處置技術(shù)評(píng)估
根據(jù)技術(shù)指標(biāo)體系權(quán)重及屬性賦值結(jié)果,對(duì)三種技術(shù)進(jìn)行評(píng)估,計(jì)算結(jié)果如表4所示。
H計(jì)算值最大的為7.9755,對(duì)應(yīng)的應(yīng)急處置技術(shù)為吸附技術(shù)。
4 結(jié)論
經(jīng)過基于CBR-AHP的環(huán)境污染應(yīng)急處置技術(shù)篩選后,計(jì)算出2009年某市揮發(fā)酚污染事件采取吸附技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)急過程中,當(dāng)?shù)卣扇×朔勰┗钚蕴嘉匠拥姆椒?,?jì)算結(jié)果與實(shí)際相符,表明該方法可以應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)的水污染事故應(yīng)急處置中。
參考文獻(xiàn)
[1] Yu L A,Lai K K.A distance-based group decision making methodology for multi-person multi-criteria emergency decision support [J].Decision Support Systems,2011,51(2):307-315.
[2] Spicer T O.Application of CBR models to flammable cloud analyses[J].Journal of hazardous materials,1996,49(2):115-124.
[3] 胡安鑫,謝英,蘇欣.“改進(jìn)層次分析法”在確定油庫安全因素權(quán)重中的應(yīng)用[J].石油化工安全技術(shù),2005,21(5):13-16.