Fuzzy AHP approach to selection problems in process engineering involving quantitative and qualitative aspects

Selection problems are common in process engineering. In most cases, it is necessary to rank alternatives based on multiple criteria (e.g., cost, safety, environmental impact), which are often conflicting. In addition, some criteria may be fundamentally difficult to quantify due to data scarcity, in which case subjective assessments need to be used as a proxy. Decision analysis tools such as the analytic hierarchy process (AHP) are useful to ensure decision-making is done rationally. In this work, we propose a fuzzy AHP variant, wherein pairwise comparison of decision elements by domain experts is expressed with triangular fuzzy numbers. This approach allows the degree of confidence of the expert to be quantified explicitly; it also allows inconsistencies in judgment to be reconciled within the bounds of the fuzzy numbers to generate reasonable values for the weighting factors. We demonstrate the methodology on three case studies, involving the comparison of different types of chlor-alkali electrolytic cells, CO₂ capture techniques in cement plants and wastewater treatment options for municipal wastewater.     

多层次模糊综合评估汽车制造企业职业危害风险

研究将层次分析法和模糊综合评判法相结合,提出了职业危害风险的多层次模糊综合评估方法,并将该方法应用于汽车制造企业的职业危害风险评估。计算和评估结果表明,多层次模糊综合评估方法能在很大程度上克服人为因素的影响,可以解决权值分配的问题。运用多层次模糊综合评估方法来确定汽车制造企业的职业危害风险级别具有合理性和可靠性。     

基于BP神经网络的绿色建筑评价

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源,保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生。根据绿色建筑的特点,确立绿色建筑评价指标体系,并运用管理理论中的层次分析法(AHP)和模糊综合评价方法(Fuzzy),提出了人工神经网络(ANN)评价模型。评估结果表明,该评价体系用于绿色建筑等级综合评价是快速、有效的。     

层次分析法的研究与应用

层次分析法(AHP)作为一种定性与定量分析方法相结合的综合性评价方法,在安全和环境研究的多个领域得到广泛应用。对层次分析法、改进层次分析法、模糊层次分析法、改进模糊层次分析法和灰色层次分析法等在安全与环境科学中的应用进行分析、研究和展望。对影响我国职业危害监管工作的主要因素进行研讨,同时,基于层次分析法能将复杂问题进行分解,为最佳方案选择提供科学依据的特点,提出将层次分析法应用于职业危害监管研究领域的构想。     

二阶模糊安全评估方法及其在油库安全评价中的应用

通过分析油库安全因素的层次关系,将影响油库安全的因素划分为人员、装备、管理以及环境因素等不同的层次,并对油库安全指标、各层次间的评估方法以及模糊运算方法进行研究,建立针对油库安全的二阶综合模糊评估模型,给出评估的整体流程。评估过程中以改进的层次分析法确定不同层次和因素的重要度,以加权平均方法为模糊运算准则。利用建立的评估体系对某油库的安全状况进行评估,并根据总体评估结果和各层次评估结果中的不足,提出了油库安全整改意见。评估实施过程表明:该二阶综合模糊评估模型避免了评估中的主观因素,并且可操作性好,评估过程易于实现。     

矿区生态系统健康现状模糊综合评价方法

详细提出矿区生态系统健康现状模糊综合评价方法:首先建立矿区生态系统健康综合评价指标体系;其次用层次分析法(AHP)确定指标的权重系数,并利用熵技术对权重系数进行修正;然后计算评价指标隶属度,并采用3层次模糊综合评价方法进行评价;最后,根据实际需要采用最大隶属度法或分值法对评价结果进行处理。该评价方法首次采用层次分析法和熵技术来确定评价指标的权重系数,首次采用最大隶属度法或分值法对评价结果进行处理,为矿区生态系统健康现状定量评价提供了基础。该方法仍需进一步结合矿区的实际情况,对评价指标、一些指标的权重等进一步完善,以期推广应用。     

可发性聚苯乙烯仓库消防安全评价研究

对火灾因素多样,且相互间又具有不确定性和模糊性的仓库火灾危险性分析,可应用层次分析法和模糊评价法相结合而形成的一种评价模式。该模式主要通过运用模糊层次综合评价法并结合层次分析法确定各指标的权重分配,对企业安全状况进行评价,经过专家咨询,将各因素层次化,最终得出模糊评价结果。笔者将该模式应用于实例,对可发性聚苯乙烯仓库进行消防安全研究,实例验证了该模式的可行性,并得知该仓库当前的消防安全程度为"临界的",应当采取适当的消防控制措施。通过理论分析和案例应用,证明该方法既能够充分体现评价因素和评价过程的模糊性,又尽量减少个人主观臆断所带来的弊端,更符合客观实际,其评价结果更可信,可靠。     

改进模糊Petri网在空管安全风险评估中的应用

科学、有效的空管安全风险评估是进行安全风险管理的重要环节,是保证航空事业健康发展的必要前提。遵循计划(P)—实施(I)—检查(C)—处理(A)的程序,建立了具有针对性的空管安全风险评价体系。在评估过程中采用模糊Petri网方法,同时针对其节点过多和变迁权值主观性强的缺点,引入风险等级阀值和层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP),运用逆向搜索的方法简约复杂的模糊Petri网,在保证能够找出威胁安全的主要因素和准确评估空管系统安全状态的前提下,简化后续计算和推理过程,快速得到评价结果,实例验证该方法有效、可行。     

基于改进层次分析法的城中村火灾风险评估及防控对策研究

为更好的预防与控制城中村火灾风险,本文将事故树、层次分析法、模糊综合评价相结合,通过FTA建立AHP模型,从防火能力、灭火能力、安全疏散能力、安全管理水平4个维度出发构建了城中村火灾风险评估指标体系,并计算了各评价指标权重,通过实例研究证明,该方法能够较好的分析评价城中村火灾风险安全等级,最后提出相对应的对策与建议,有利于城中村火灾风险的预防与控制,为提高城中村火灾消防安全管理水平奠定了理论基础。     

钢铁企业动力管道物理爆炸事故风险模糊综合评判

以风险评价理论为基础,根据事故风险率由事故发生可能性和严重性共同确定的原则,应用模糊关系合成原理将影响事故发生可能性和严重性的风险因素进行定量描述,同时应用层次分析法确定各因素权重,建立了钢铁企业动力管道物理爆炸事故风险模糊综合评判模型,最终应用风险矩阵法直观显示出该事故的风险等级。以某钢铁企业为例说明完整的动力管道物理爆炸事故的风险模糊综合评判过程,模型计算结果基本反映该钢铁企业动力管道物理爆炸事故的风险实际水平。     

AHP—模糊综合评价法在离心泵安全评价中的应用

将模糊综合评价法与层次分析法相结合,建立基于AHP—模糊综合评价模型,并探讨基于AHP—模糊综合评价方法在离心泵安全评价方面的应用。根据离心泵系统的结构、实际运行情况、常见故障模型及历史故障数据建立安全评价指标体系,结合层次分析法确定矩阵权重值,确定单级模糊综合评价结果;利用上述评价结果,可以进行多级模糊综合评价,最后得出离心泵的安全等级。此外,应用Microsoft Visual Studio 2008软件开发工具和Matlab数学软件编制评价程序,提高实用性。     

应用层次分析-模糊综合评判法对煤与瓦斯突出危险性的预测

现场测定某矿掘进工作面煤与瓦斯突出的预测指标值,该指标包括:电磁辐射强度、电磁辐射脉冲、软分层厚度、钻屑量、瓦斯涌出初速度和综合指标R;运用层次分析法确定各预测指标的重要程度;利用模糊数学综合评价方法对煤与瓦斯突出的危险性进行综合预测。结果表明,该方法对煤与瓦斯突出的预测结果与综合指标R预测情况符合性较好,具有较强的实用性和可靠性,对煤矿的安全生产工作具有一定的指导作用和借鉴价值。     

基于系统论的企业安全文化模糊层次(AHP-Fuzzy)综合评价

针对安全问题的特殊性,以系统论的思维方法,分析企业的安全系统(人-机-环境系统及其子系统),从整体上探讨安全文化的评价因素,建立了三大视角,8个要素,28条指标的企业安全文化评价体系。结合AHP方法和模糊(Fuzzy)综合评价理论,建立企业安全文化的AHP-Fuzzy综合评价模型,对企业安全文化建设进行科学的评价。结果表明,安全文化不仅体现在企业组织内部,还具有时间和空间属性,安全文化的评价指标应该从3个维度来测量。实证表明,该评价方法具有较强的适用性和可操作性,方便运用于各类型企业。     

基于模糊数学的飞行学员安全状态综合评价

探讨飞行学员在训练过程中的安全状态，既可以减少飞行训练事故，保证飞行训练安全，又可以为飞行训练提供参考依据。通过对飞行学员飞行训练调查研究和分析，结合各方面专家在人为因素上的研究成果，建立了飞行学员安全状态综合评价体系，并用层次分析法（AHP）确定各评价指标权重，构建了飞行学员安全状态的模糊综合评价模型，并对飞行学员安全状态进行了综合评价，得出了安全状态综合评价等级。     

矿井采掘工作面通风效果的综合评价

运用模糊综合评价法对矿井采掘工作面进行了通风效果的评价,先确定了影响工作面通风效果的指标,并逐一构造了其隶属函数,然后采用层次分析法定出评价指标的相对权重,最后对计算模糊评判的算法进行了分析,以此来确定采掘工作面通风效果的评价等级。以东滩煤矿部分采掘工作面的环境状况为例进行了评价,据实际考察评价结果反映,通过该评价方法得到的结果与现场完全一致。     

重大危险设备的确定及其失效后果严重度分析

采用火灾、爆炸危险指数(F&EI)方法对石化设备的危险性进行评价,根据计算设备的危险指数值来确定其是否为重大危险设备;应用模糊综合评价方法对石化装置失效后果严重程度进行综合评价研究,建立了石化装置失效后果严重程度的综合评价指标体系;采用定性与定量相结合的层次分析法计算评价因素的权重,运用模糊综合评判理论,提出失效后果严重度的二级模糊综合评价方法,实现对其失效后果严重度的综合评判。实例表明:模糊综合评价方法可操作性强、效果较好,可在石化装置失效后果严重度评价中广泛应用。     

IIFLNs-AHP及其在煤矿安全状况评价中的应用

为了评价煤矿的安全现状,同时实现对各类安全隐患的排查,构建了基于层次分析法(AHP) 耦合区间直觉模糊语言数（IIFLNs）进行计算的IIFLNs-AHP评价模型。首先提出了区间直觉模糊语言关联混合几何 (R-IIFLNHG)算子,并由其算出评价权重向量;其次结合层次分析法（AHP）运用提出的权重聚合计算公式来确定各层次指标重要程度,并对指标进行排序。以某煤矿为例,运用IIFLNs-AHP进行计算,同时根据计算结果找到了隐含的各类安全隐患,其计算分析结果与现场情况及前人研究结论基本一致,从而验证了IIFLNs-AHP的正确性。结果表明,IIFLNs-AHP能够较好地对煤矿各类安全评价指标进行排序,有助于确定指标体系中的薄弱环节,并可据此实现对安全管理有针对性的改进与完善。     

基于层次分析法的事故隐患模糊综合评价研究

根据某市重特大事故隐患评估的实际情况,结合其不同特点将其分为7大类,4种等级。以泄漏类事故隐患为例,建立了泄漏类事故隐患评估指标体系,对事故隐患的影响因素进行量化,利用层次分析法确定评价指标的权重,采用模糊综合评价方法对其进行评估,计算出隐患等级。评估结果与实际评估结果相一致。该方法已在实际工作中得到了验证,对重大事故隐患的评估有一定的参考作用。     

半结构决策方法在松花江蓄洪区选址问题中的研究

研究松花江蓄洪区选址问题的决策方法.松花江蓄滞洪区选址问题涉及诸多定性指标和定量指标,属于半结构决策问题.本文综合层次分析法和模糊优选法,提出求解这类问题的一种半结构决策方法.基本方法是:将评价指标分为定性指标和定量指标;对于定性应用层次分析法,求其评价矩阵;对于定量指标应用相对隶属度方法,求其评价矩阵;二者合成得到全体指标的评价矩阵;最后利用模糊优选法求得最优决策.应用该方法于松花江流域蓄滞洪区的方案选择中.     

紧急救援系统可靠性评价指标及评价方法研究

基于人机工效学的原理,分析高速公路紧急救援系统的结构组成和特点,从事件检测、救援方案及设备管理3个方面建立紧急救援系统可靠性的评价指标体系,通过理论分析和专家咨询,确定各影响因素的重要度,运用层次分析法与模糊综合评价相结合的方法,对紧急救援系统的可靠性进行评价。采用该方法对陕西省某高速公路紧急救援系统的可靠性进行评价,得到综合评价值为77.96,与实际状况相符,表明该方法可行。