改进TOPSIS模型在沱江流域水质评价中的应用
2021-03-05向梦玲,姚建
人民长江 2021年2期
向 梦 玲,姚 建
(1.四川大学 新能源与低碳技术研究院,四川 成都 610000; 2.四川大学 建筑与环境学院,四川 成都 610000)
水质评价作为水环境保护和治理的基础工作之一,可为水资源的开发利用提供支撑[1]。水环境系统是一个多因素耦合的复杂系统,其中水环境质量受多因子的影响,因此水质评价是属于典型的多目标决策问题[2]。直接依据单指标评价确定水质等级常常会遗漏一些重要信息,使得评价结果偏离实际[3]。因此,模糊评判法[4]、综合指数法[5]、层次分析法[6]以及神经网路[7]等被相继提出并应用于水质评价,它们各具优点,但也存在不足,例如模糊评判法过分强调极值作用而导致信息损失多,综合指数法和层次分析法的主观性太强导致很难判断水质介于两级之间的界限,神经网络法收敛速度慢、容易陷入局部最小。TOPSIS是一种常用的多目标决策分析法,Hwang等[8]于1981年提出TOPSIS求解多属性决策问题,现已广泛应用于水质评价[9]、绩效评价[10]中,克服了传统评价方法主观性太强、信息损失过多的缺陷,具有计算合理简单、易于理解的优点,但也存在以下缺点:传统欧氏距离计算相对贴进度不能很好地反映数据曲线的态势变化及几何形状相似程度;单一的主观或客观的权重确定方法难以有效反映出各指标的重要程度。针对该方法存在的不足,许多学者提出了相应改进的思路,例如,顾学志等[11]采用垂面距离代替欧氏距离改进传统TOPSIS,克服了当2个评价对象位于正、负理想解之间的中垂线上时,对正理想解的欧式距离可能与对负理想解的欧式距离相等的问题;……
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