基于粗集的水利工程项目设计阶段风险评估

针对水利项目规模大、建设周期长、设计过程复杂等特点,提出了一种基于粗糙集理论的设计阶段风险综合评判模型。该模型将综合评价中权重系数的确定转化为粗糙集中属性重要性的计算,有效克服了现有评价模型权重系数确定的主观性,再通过模糊评价模型确定水利项目设计阶段风险水平。实例分析验证了该评价模型的有效性。

第3 2卷第 1期 21 0 0年 1月

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【利水电工程】水

基于粗集的水利工程项目设计阶段风险评估宋永嘉牛树英田林钢，,( .北水利水电学院，南郑州 40 1; .南省水利勘测设计研究有限公司，南郑州 4 0 1 ) 1华河 50 1 2河河 50 6

摘

要：针对水利项目规模大、建设周期长、设计过程复杂等特点，出了一种基于粗糙集理论的设计阶段风险综合评判提

模型。该模型将综合评价中权重系数的确定转化为粗糙集中属性重要性的计算，效克服了现有评价模型权重系数确有定的主观性，通过模糊评价模型确定水利项目设计阶段风险水平。实例分析验证了该评价模型的有效性。再关键词：水利；设计技术风险；粗糙集；模糊评价

中图分类号：F 0 . 479

文献标识码： A

di1 .99 ji n 10 o:0 3 6/. s.0 0—17 .0 0 0 .5 s 3 92 1 . 10 3

水利工程项目具有规模大、建设周期长等特点，其设计过程充满了不确定性风险。

2 1信息系统的表达 .设 U是给定的论域， R是 U上的等价关系族， K= ( R)则 U, 是一个知识库。 设 U当能用属性子集 R确切地描述时，,

风险评估就是在风险识别的基础上确定风险水平。风险评估首先进行风险因素识别，建立风险指标体系，然后运用各种评价模型进行评价。目前，价方法有专家调查法、力风评智

称为 R可定义的，否则为 R不可定义的。 R可定义集称为尺精确集，可定义集称为 R粗糙集，是通过上、近似来描 R不它下述的。一

暴法、决策树法等方法，权重的确定需要大量的经验与知识，易受专家主观意识的影响，其权重的计算具有很大的主观性。为此，里提出了基于模糊集理论的属性约减和属性重要性的权这

个信息系统可以表达为 S:< U, V>。中：为对 A,其

象的集合；=CUD,性集合，相关的子集 C和 D分别称为 A 属不

重确定方法。该方法在很大程度上克服了传统方法确定权重系数的主观性，评估结

果更具客观性。使

条件属性和决策属性； V为属性值的集合|指定 U中每一个对厂象的属性值。

2 2知识约减和属性权重 .

设计阶段风险评估指标体系关于建立指标体系的原则，目前有全面、重叠 (交叉、不不

知识约减是粗糙集理论的核心内容之一，谓知识约减，所

就是在保持知识库分类能力不变的条件下，删除其中的不相关或不重要的知识。假设属性集子集 C,得到的分类为 D,当从属性子集 c中去掉属性 O时，分类必定发生变化，属性 l其则关于 D的重要性为OD=, ( L C, D)一 y一( c c D) () 1

不冗余 )和指标易于取得及科学性、理性、用性典型表述。合适指标体系有很多方法进行量化，因子分析法、关系数法、 如相条件广义最小方差法、类分析方法等…。水利项目设计阶段风聚

C

险的评价体系可以按工程建设阶段划分为勘察阶段、划阶规段、施阶段、尾阶段，别针对各阶段的风险进行识别，实收分再

式 ( )表示从属性 C中去掉子集 O时对近似分类质量的影响。 1 Z 显然，响越大的属性，重要性程度也越高，越应该赋予一影其也

在各阶段对业主方、设计方、咨询方、施工方承担的责任进行风险识别和划分。

个较高的权系数值。因此，在各条件属性重要性程度确定之后，可采用归一化方法将其转化为对应的指标权重：:.

2基于粗糙集的权重确定方法粗糙集 ( o g e)波兰数学家 ZP wa R u hst是 al k于 18 9 2年提出的一种处理模糊和不确定信息的新型数据分析工具，已成为现信息科学最活跃的研究领域之一。它能有效地分析和处理不

堕C DJ=1,

( 2)i )、

3模糊综合评价模型3 1各评判指标隶属度的确定 .评价指标可分为定量指标和定性指标两大类。定量指标收稿日期：0 9 20—012 -0

精确、不一致、不完整等各种不完备信息，并从中发现隐含的知识，揭示潜在的规律。属性约减是其理论的一个重要内容，也就是在保持分类能力不变的前提下，通过知识约简，出概念导的分类规则。在水利项目的设计中有很多不确定因素，于粗

基糙集理论的属性约减和属性重要性权重确定方法 J可对这，些不确定因素进行定性和定量分析。

作者简介：宋永嘉(9 8 )女， 16一，河北冀州人，副教授，究方向为水利工程管研理及河流动力学。

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