采煤塌陷地复垦规划设计方案

1、釆煤塌陷地复垦规划设计方案优化我国因采煤造成的塌陷土地已超过70万公顷，虽然已有一批塌陷地已经复 星，但为数很少，仍有一大批塌陷地有待复垦。并且塌陷土地以每年2. 7万公 顷的速度增长，仅徐州矿区就有2 5万余亩塌陷土地。土地复星工作任重而道远。 尽管我国土地复星工作已经取得了一定的成就，但是釆煤塌陷地复星当中仍存在 很多问题。仅山于土地复星规划设计问题造成的损失就是巨大的。这里有一例子,1 9 92年起大黃山乡开始分期实施规划设汁的复垦工程，工程全部实施后共复 星采煤塌陷地49 80亩,总投入413.3万元,亩均复星投入83 0元/亩。若不进行 很好的规划设计，每亩投入最小为3000元/亩，

2、按此计算本区共节约复星投资 1080. 7万元。因此，土地规划方案的制定，选择，优化过程就显得重要起来。土地复星是一个多工序的工程系统，它具有复杂性和科学性的特征。矿区土 地复星项LI,既是对矿山建设项LI造成环境破坏的治理，究其本身乂是一项经济活 动或投资行为，与农民、集体、国家的利益相关。因此，土地复垦规划设计方案 应严格遵守国家和地方的法律法规，应遵循一定的原则，才能避免一些工程的失败 和效益的低下。1矿区土地复垦规划设计的内容一般地说，矿区土地复星规划所涉及的或跨越的时空范围较大，如一个矿区 一段时间内复星工程的安排，属于规划的内容,它具有战略性和控制意义。复垦工 程设讣则是在规划的基

3、础上，对局部范围的复星工程或某一复星丄程的具体施工 工艺进行设计。虽然有许多共同的地方，但并不相同，土地复垦规划设计只是土 地复垦过程中很小的一个组成部分。土地复垦规划设计在整个土地复垦过程所处 的位置，以及土地复星各阶段所包含的内容和目标如表2所示。2矿区土地复垦规划设计的依据和基本要求2. 1编制土地复垦规划设计的依据1）国务院颁布的土地复垦规定及当地复星法规、政策和实施细则。2）有关土地利用的法律、法规，包括中华人民共和国土地管理法、3）中华人民共和国矿产资源法、中华人民共和国环境保护法、中华 人民共和国城市规划法等国家法律以及地方村镇规划、土地利用总体规划等国 家法律以及村镇规划、土地

4、利用总体规划等实施条例。4）有关行业的技术设计规程。5）当地国名经济和社会发展规划、计划、以及矿山企业规划和生产计划。6）国民经济统计资料。7）矿区地质勘探报告以及补充地质调查报告。8）开采设计或已开采区域的开采情况。9）土地复垦资源调查资料、图件和统计表。10）为编制土地复星规划而设计的专项研究成果。2. 2编制矿区土地复垦规划设计应遵循的原则编制矿区土地复星规划设讣除需遵循有关法规政策外,为使规划设计切实可 行还应遵循下列一些基本原则：1）先做总体规划，再作复星工程设计或小区规划。2）因地制宜，综合治理。3）近期效益与长远效益相结合。4）经济效益、生态环境效益与社会效益相结合。5）工程复垦

5、与生物复垦规划统一考虑。2. 3编制矿区土地复垦规划设计的基本要求2. 3. 1土地复垦规定对土地复垦规划设计的要求（1）土地复星规划应与土地利用总体规划相协调。各有关管理部门在应 当根据经济合理的原则和自然条件以及土地破坏状况，确定复星后的土地用途。 在城市规划区内，复星后的土地利用应当符合城市规划。（2）土地复星应当与生产建设统一规划。有土地任务的企业应当把土地 复星指标纳入生产建设计划：建设项U可行性报告和设讣任务书应当包括土地复星的内容;设计文件应当有土地复星的章节，明确其复星任务;工艺设 讣应当兼顾土地复星的要求;可能的情况下，地质勘探阶段就对土地资源给予土 地复星有关的其他资源进行

6、详细调查。表2 土地复星各阶段所包含的内容和LI标（3）土地复星规划应当考虑充分利用邻近的废弃物充填挖损区、塌陷区 和地下采空区。利用废弃物作为土地复垦充填物，应当防止造成新的污染。2. 3. 2复垦目标对土地复垦规划设计的要求阶段内容日标区 土勘测、调地质采矿调查与评价;社会经济现状明确复星问题地查与分调查与评价；社会经济发展计划；自然资的性质，为总体规划复析源调查与评价;环境污染现状调查与评提供基础资料。星价;地形勘测工程总体规结合井下开釆范围，确定规划区范和土地利用总的划围;说明规划时间；选择土地利用方向和体规划一起，为区域U复星工程措施；制定分类；分期复星方案；土地利用的合理性标复星规

7、划方案的优化论证;投资效益预提供保证;为复星工是测;关于影响复星规划实施的相关问题及程设计提供依据恢解决办法的说明复rd；复星工明确复星工程设计的对象;设计达到供施工单位施坏程设计总体规划所提出的土地利用方向的工艺工土流程和工艺措施、机械设备选择、材料消地耗、劳动用工等;实施计划安排；施工旗的帜日期的安排；工程投入与年经营费、年生收益的详细计算。产力 和矿区生态系统的平衡。而土地是土壤、水、植物和动物群落等的综合体，这一 概念已被广泛接受，因此，复星不仅是地表的恢复或植被的恢复，而应是组成土 地综合体的每一单元的恢复和重建。这就要求复垦规划设计应考虑多种因素进行 综合规划，才能达到复星工程的最

8、终LI标。正如美国国家科学研究委员会所述的 那样：一种合适的复星LI标不一定要求严格的复原采前的地土地特征和景观，而 只是要求建立在地质和水文条件的稳定的、能够保证生态系统结构的地形，这种 地形能为将来的土地利用提供多种方案。总之,无论哪种复星形势，其主要LI标应是重建永久稳定的景观地形,这种地 形在美学上和环境上能与未被破坏的土地相协调，对其所在的更大范围的生态系 统做出最大的贡献，从而最有效的促进其所在的生态系统的稳定和土地生产能力 的提高。2. 4开采沉陷地土地复垦规划的一般程序我们认为土地复星规划设讣应包下五个程序（见图）。原始资料的收集是复星规划设计的基础，复星可行性分析是基于原始资

9、料对 开采沉陷地可星性进行的研究。复星方案设讣是复星的总体规划，其关键是决定 复星土地的利用方向及其合理布局。复星工程设讣是对复星工艺过程进行详尽的 规划，具有可操作性的特点。复垦的技术经济分析则是对复星投资与收益的估算, 是决策者决定复星工程可否实施及资金筹措的关键。这五个程序相互联系、相互 制约、缺一不可。它既反映了一般土地复星规划设计的程序，乂说明了土地复星 规划设计的主要内容。下面就这土地复星规划的五大内容（程序）予以详细的讨 论：2. 4.1设计的原始资料收集的原始资料主要包括：（1）矿山企业生产现状:企业类型、规模、产品及产量，主要的开采方法, 矿山的地理交通位置、隶属关系等。（2

10、）矿山企业对土地的破坏现状与预测:开采沉陷地现状，万吨煤沉（塌） 陷率，积水率，积水深度，开采沉陷参数，开采沉陷观测历史及资料，根据开釆设 计进行开采沉陷预计并绘制成图。（3）待复星地区的自然状况：自然地形地貌，气象特征,地震、地质、水 文、土壤资料，名胜古迹及国家重要设施资料，土地利用现状，农业区划与国土 规划情况，人口、耕地及社会经济环境等区域经济地理资料，对矿山土地复星的 要求。其中水文资料包括地下水分布状况及水量、水位、水质化验资料;地表水 体分布、水资源利用情况,洪水位资料，地方水利发展规划等。土地利用现状的 调查应对当地的作物品种、生长状况、供求关系进行详细的分析统计。土壤资料 包

11、括土壤类别及分布情况、土壤各种理化性质及肥力的评价。三种原始资料在文 字叙述的同时，应汇成表格，并应绘制以下图件:矿区交通位置图1:1000、1 :1 0 0000；矿区区域地质图1： 5 0 0 0或1:1 0 000：矿区井上下对照图1:2 0 00或1 :50 0 0；开采沉陷地现状图1:1 0 0 0或1:200 0;土壤图及养分含量图1 :5 0 0 1 : 2 0002. 4. 2开采沉陷地的可垦性分析（I ）环境条件分析从以下各个方面分析复星的可行性:开采沉陷地的破坏特征、水文条件、道 路交通条件、给排水与供电条件等。（2）开采沉陷地区岩石、土壤特性分析叙述塌陷区的土壤理化特性及

12、生物特性，矿区煤肝石的地球化学特性，潜在 的含肥量，土壤及煤肝石的腐殖质含量（活性有机质）及其它有关的指标,土壤改 良效果预测，塌陷区内存在的岩石对复星可能带来的影响预测等。（3 ）沉陷盆地积水及附近水源的水质分析通过对水质的分析以确定是否适宜于养鱼，如何合理设计养鱼塘，是否需采 取水质净化措施等。（4）沉陷地充填复星的承载力分析通过对沉陷地的充填复星的充填物料及充填厚度的分析及承载力试验以决 定复星地建房的可能性及相应措施。（5）超前复星的可行性对尚未沉陷的土地,利用开釆沉陷预测技术及土地复星理论对超前复星可行 性进行评述。（6）类比性分析利用聚类分析等方法，充分利用类似于本地区被破坏土地的

13、恢复利用经验， 开采沉陷地可星性分析应绘制以下图件:沉陷地破坏程度平面图1:1 0 0 0!： 2000;沉陷地剖面图1： 5001:2000；开采沉陷预测图150 0 1： 2 0002.4. 3复垦方案设计主要内容是:叙述复星的对象、范围、面积，确定复星土地的利用方向，合理 的地面标高，复星方案及其工艺特征，复垦方案的优化评述。这一设计中应绘制:（1）复星区地形等高线图1:1000或1:2000（2）复垦规划设计总平面图1 :10 0 0或1:200 02.4. 4复垦工程设计详细叙述复星的土木工程和生物工程的工艺流程，工艺措施，实施计划安排 即机械材料选择，主要丄程量，劳动定员，材料消耗

14、讣算，工程投资和年经营费 计算。应绘制以下图件：（1）工艺流程详图（应包括复星工程实施与复星后改善与管理两个阶段的全 部工艺）；（2）复星工程实施计划表（应注明进度安排）；（3）工艺措施一览表；（4）复星后土壤培肥试验布置图；（）主要工程量，材料消耗，投资与年经营费等指标一览表。2.4. 5技术经济分析对复星工程进行详尽的技术经济分析以确定复星效益。应按复垦土地的用 途分类，分别（可列表）列出以下主要技术经济指标:复星利用的土地面积，复 星率主要工程量，三材总耗量，工程总投资，单位面积复星费，人员定额,设备类 型与数量，年收益预测，计算的还本年限以及其它有必要列出的指标。3举例说明塌陷地复垦方

15、案优化的过程和方法3.1复垦规划区概况张集煤矿位于徐州市西北约30km铜山县刘集镇境内。属于江苏天能集团公 司的下属单位。矿区有陇海铁路和支线符夹铁路穿过，南有徐商公路,30mi n可 达徐州市区，交通十分方便。北与夹河矿相邻，西南与义安矿相接，北部以陇海铁 路为界，东部和南部以屯头系露头为限，西部以2 9勘探线与义安井田相接，开采 深度原定为-600m水平，现因受京福高速公路的影响，开采深度暂定为-50 0 m 水平。地质储量995万t,可采储量6 07万t,主要开采夏桥系2层煤，山西组 7层煤和9层煤。其地理坐标为东经117。08 ，北纬341。6主副井井口标 高42m。走向长2.5km,

16、倾斜宽1.0km,面积2. 5km2。1970年建矿，1 9 81年 投产，设计生产能力为21万t/m 2 0 02年经省局核定生产能力为1 5万t/a, 主要主采夏桥系2层煤及山西组（小湖系）7、9层煤。其中7、9煤为低灰、低硫 优质肥煤，挥发份一般在28%以上，发热量在5 5 00千卡/kg以上。截止2003 年底，共生产原煤249.5万t。本区气候具有长江流域与黃河流域的过渡性质，而乂接近北方气候的特点， 近40年来,降水量年平均859. 1mm,日最大降水量为2 25mm,总的表现为降水 集中度高、年变化大。本区位于徐州煤田九里山向斜的西南边缘，受新华夏系影响，东南向断裂， 显示复式单

17、斜构造，局部煤层倒转成“S”状,井田内总体为一走向变化大的单斜 构造。张集煤矿19 8 1年12月份投入生产，设计服务年限为45年。开拓方式 为竖井开拓，釆用走向长壁台阶式采煤法。设计生产能力为2 1万t/a。截止2 00 3年底张集矿剩余开采服务年限为10年。规划区为张集矿较早的采煤区域，位于煤矿的西南方向，面积约2 8 00余亩, 塌陷基本稳定。3. 2复垦方案及论证本区虽然由于采煤塌陷造成地表下沉，但是曲于地下水位较低，没有大面积 积水现象，也没有山于地下水位接近地表而造成土壤盐渍化。而是由于距离煤矿 较近和附近工矿企业的发展，对山于塌陷造成地势起伏的农田乱掘乱挖，造成一 大批鱼塘和没有

18、利用的取土区,因此土地复星的主要U的是土地的平整和大批鱼 塘的处理。本区治理的有利条件之一就是地表水系发达,本区西部有郑河贯穿而过，近 期排涝水位为3 2. 13m,远期排涝水位为3 2.63m。南部以顺堤河为界，其十 年一遇洪水为3 1 . 13m,只要排灌系统设计合理，规划区的灌溉和排水问题能很 好的解决。根据水系分布于水文条件和当地地形条件，提出三种设计方案，即：方案一：平整土地,保留、整理和充分利用已有的鱼塘，在原有的水利设施 的基础上进行修正、改建和扩建。方案二：利用附近的煤肝石充填鱼塘，平整土地，使之全部变成农田，水利 设施的设置同方案一。方案三:利用附近的煤肝石充填部分小鱼塘，保

19、留、整理和利用大鱼塘，改原 来主要东西向的水利设施为南北向。这三种方案中，田、沟、林、路、渠和其他一些附属设施的设计规格基本相 同。（具体情况见附图）方案一的优点:工程量不大，投资较小，受益大，对环境的污染小。方案二的优点：复垦产生的耕地较多，能有效的解决人地矛盾，解决部分煤 肝石的问题。方案三的优点：兼顾出地率和经济效益，能有效的减少沟渠的数量以及在上 面的投资。3.3用模糊综合评判法对各方案进行评估3. 3. 1模糊综合评判法简介综合评判就是对受到多个因素制约的事物或对象做出一个总的评价，这 是在日常生活和科研工作中经常遇到的问题，如产品质量评定、科技成果鉴定、 某种作物种植适应性的评价等

20、，都属于综合评判问题。山于从多方面对事物进行 评价难免带有模糊性和主观性,采用模糊数学的方法进行综合评判将使结果尽量客观从而取得更好的实际效果。模糊综合评判的数学模型可分为一级模型和多级模型，在此仅介绍一级 模型。采用一级模型进行综合评判，一般可归纳为以下儿个步骤：0(1)建立评判对象因素集“2,，Un.因素就是对象的各种属性或 性能，在不同场合，也称为参数指标或质量指标,它们能综合地反映出对象的质量, 因而可由这些因素来评价对象。(2) 建立评判集V=V|,V?,V%。如工业产品的评价，评判集是等级的集 合;农作物种植区域适应性的评价，评判集是适应程度的集合。(3) 建立单因素评判，即建立一

21、个从U到F(V)的模糊映射0 Ij W1,1W i Wn,lW j Wm山/可以诱导出模糊关系，得到模糊矩阵R = . G rnm_称R为单因素评判矩阵，于是(U,V,R)构成了一个综合评判模型。(4)综合评判。由于对U中各个因素有不同的侧重，需要对每个因素赋予不 同的权重，它可表示为U上的一个模糊子集4=(5 1，42,，如)，且规定匕=1/-I。在R与A求出之后，则综合评判模型为民:AoR。记3二佝血,九)，它是V 上的一个模糊子集，其中bj=V (a j Anj) (j=l 2,7)。如果评判结果,Ybj = 1 ,就对其结果进行归一化处理。3. 3.2用模糊综合评判法进行优化(1 )确

22、立评判对象的因素集判断一个土地复星规划方案的优劣，须从环境、社会、经济各方面综合考虑, 但是山于以上三个方案对环境和社会的影响差别不大，并且对环境和社会的影响 数据如果山试验和统讣方法来获取需要花费很多资金和精力。如果凭主观判断乂 缺少必要的经验。本文仅从总投资、年收益、投资回收期、净现值(假设使用期 为30年)和出地率等五个方面进行评价。所以评判因素集u= 总投资年收益投资回收期净现值出地率总投资的大小直接决定着风险的大小，总投资越大风险就越大，另外投资的 越大还要求投资者的融资能力越强，总投资是评价投资方案必须考虑的一个因 素。年收益反映了投资方案的每年的获利能力，投资者都希望获得较多的利

23、益，年 收益反映了这一能力，可以用作评价方案的又一指标。净现值是指未来期内各年净现金流量的现值。表示项LI达到折现水平外剩余 的资金的现值价值。净现值指标反映了项LI投资是赢是亏的基本情况，可以衡量 出投资者对项目在经济上的满意度。回收期是指项LI原始投资回收所需要的时间，在此时间内可以回收全部投资, 在此以后的净现金流量都是投资方案的盈利。山于未来净现金流量的不确定性使 项LI存在风险，回收越短，则该项投资在未来时间内所冒的风险越小,回收期越长， 项目所冒的风险也就越大。出地率是指复星出的耕地占复星面积的比率，作为土地复星方案的一个评价 指标,反映土地对农民对国家的重要性。(2 )确定权重本

24、文采用层次分析法确定各因素权重，层次分析法是系统工程中对非定量事 件做定量分析的一种简便方法,也是对人们的主观判断作客观描述的一种有效的 方法。它对于解决大系统中的多层次、多H标决策问题行之有效，具有高度的逻 辑性、灵活性和简介性的特点。其原理如下：层次分析法通过对复杂问题的分析判断将影响系统的各因素分成条理化的 有序层次，在对每一层次各因素的相对重要性进行比较排序，依次作为决策者的 依据。设b厂bn个因素的权重分别为WWnW1W1W1W2A=石W2W2W2W1WnW2Wn =（Hij）nx nWnWnWnA即为友映，齐元素之辔相对重要性的比较矩阵，显然有:AW = nW式中W =(whW2/

25、-wn),所以n是A的一个特征根，因素的权重向量W是A对应于特征根n的特征向量。根据矩阵理论可知，n是唯一非零的最大特征根。在解决问题时，W无法预先确込但可以通过比较得到比较矩阵A。在矩阵 具有满意一致性的条件下求解:得到W和Xmax,从而确定每层元素的排序问题， 叭为矩阵的最大特征值。A必须具有满意一致性，否则得到的结论将是不合 理的。其主要步骤如下：错误!确定L1标和评价因素集;错误!构造判断矩阵；错误!讣算重要性排序:错误!检验本文用层次分析确定权重,就是确定以上各因素对土地复星规划设计方案评 估的影响程度，由于所用指标较少，把它们分在同一层次上。五个指标分别用B i-B$表示，它们的相

26、对重要性如表3所示。表3各个指标相对重要性比较表BB1B2B3B4B5B 111 /311 /1 /5B231311/3B311/ 311/31/5B131311/3B553531根据判断矩阵 A 求得 WB = 0.1 0 2 8 0. 19520. 1 0 280. 1952 0.4 0 4)T, CR=O. 020. 1 ,满足一致性检验。(3 )建立评判集评判集的等级划分，视实际悄况而定。本次根据实际情况将评判因素统一设 为可行、基本可行和不可行。即评判集V二可行基本可行不可行(4) 建立最低层函数的隶属度隶属度函数是模糊集合应用于实际问题的基础，其确定方法不是唯一的。关 键在于是否正

27、确地反映了元素隶属集合到不属于集合的这一变化过程的整体性。 表3列出了五个评价因素隶属各个评价等级的阀值，表4三个方案各因素的指标 值。表4各因素隶属各评价等级的阀值表投资受益投资回收期净现值出地率可行12040510 .9000基本可行1 60301 080 00.7不可行.5表5各因素的指标值表投资收益投资回收期净现值出地率方案一1 3 6.3374. 81 098.10. 6 3方案二17 0.2 1 .714.48& 30. 943方案三1 125.282 8.40.712. 39. I表6列出了五个指标因子关于每个评判等级的口化函数，表6为口化函数的 计算结果。表5 口化函数表决策因

28、子白化函数决策因子白化函数投资1xw 0,120)收益1xe4Q oo)fn = 1- xel 20J 60)400 xe160,x)x-30 x e 30.40)10xelOJO)0x-12040x -1601400xe0,120)xe 12(X160)xe160J80)xe 160,oo)xe 0,160)0X16() xe 160.180) 401 xe180,oo)x-30f22 = 1 10x-20100xe 40 oo)xe 30,40)xw 20,30)x e 0,20)xe 30, s)01 x e 20,30)101 xe0.20)xe 0,5)1x 51-；_=xe5J0)

29、50 xe10,oo)净产 值f33 = xe100(X oo)1XS)xe 800.1000) 200xe 0,800)0x -5丁t x-1050xe 0,5 )xe 540)xw 10,15)0x-1051 x e 15,co)xe 15,)xe 0,10)x e 10,15)x-800200x-60020001-xeiooa s)xe 800,1000)x e 600,800)x e 0,600)xe 800, oo)01- X - )()_ x e 600,800) 2001 x e 0,600)x-0.702-xe 0.9,1)x e 0.7,0.9)0 xe(0.0.7)x-0.

30、71 0.2x -0.50.20xe 0.9,1)xe 0.7,09)xe 0.5,0.7)x e 0,0.5)xe 0.7,1)x -0 5* I-F5507)1 x e 0,0.5)表7 口化函数值表方案F1F2F3F4F5等级0.5 9 250.71110可行方案一0.407 50. 29000.6 5基本可行00000.35不可行00001可行方案二0. 7 425070200基本可行0. 257 50.8 30. 8810不可行100.960 1 4 20可行方案三0.910.040.8 5 80. 0 50基本可行00.09000.95不可行结合权重分配，求得各方案在各个等级上的隶

31、属度，取其最大隶属度所在的 等级为决策结果。表8 各方案的隶属度和决策结果表可行基本可行不可行决策结果方案一0. 497 50. 8 7 0 60. 1 4 14基本可行方案二0. 4 040. 12 1 80. 4742不可行方案三0. 2 2920. 369 40. 4014不可行3. 3. 3结果分析由上表可知，方案一基本可行,其余两种方案不可行。由于方案一收益较高, 投资回收期较短，三十年后的地净现值最高,所以从讣算结果来看为三个方案中 的最优方案。由于本地区土地破坏严重，人均不到0.5亩耕地，土地问题制约着 经济的方展，所以出地率得高低在评价土地复星方案是具有举足轻重的作用。出 地率

32、相对较低，而出地率的权重较大，影响了该方案的评价结果。方案二曲于投 资大,投资回收期长，所以尽管出地率较高，该方案仍不可行。方案三尽管投资比 方案一少，但是其收益也少，回收期比方案一也长，计算结果不可行,如果把复星出 的土地用来种植经济作物,提高预期收益，有可能方案二，方案三变不可行为基本 可行，其至是可行。只要调整好鱼塘和耕地的比例，经济作物和粮食作物的比例, 就可以得到最佳方案。另外，权重的分配影响到决策结果，不同的权重可以得到不同的最佳方案，权 重的确定,与我们复星的LI的紧密联系在一起，如果我们复星是为了增加耕地， 不可能把经济目标的权重定的很大。3. 4用灰关联决策的方法对方案进行优

33、化3.4.1灰模式关联决策的概念（1）灰模式关联决策的含义灰色关联分析法是一种直接的综合评价方法，这种方法是基于关联度”最 大来分析问题，这种方法的优点是在进行指标处理时,将指标直接量化处理，保护 已有的信息，从而大大减少误差;并且这种方法简单实用，便于计算和理解。灰色 关联分析法研究的对象是无量纲化后的序列，分为母序列和子序列。通常称母序 列为参考序列，子序列为比较序列。参考序列是灰色关联分析法中的标准序列， 比较序列研究的是对象序列，灰关联度决策主要是评价各方案与最优方案（或称 理想最优方案）的关联度,即各方案的比较序与参考序列的关联度。灰模式关联决策的核心是灰模式。灰模式决策的内容是模式

34、的评估与辨识。 灰模式关联决策的目的是确定优化模式,即优化方案。（2）灰模式关联决策基础灰模式关联决策的基础是：灰关联分析;灰模式的构造变换与辨识。3.4. 2灰优化模型令Xi为第i个决策方案,Xi(k)为Xi中第k个数据，也就是第k个指标的值，k WK, K= 1, 2,n,则称 Xi(或 Xi二Xi (k)=(xi(l), x i (2),Xi (n)为 第i个模式指标序列,简称第i个模式。令Xi为第i个模式，i丘1二1,2,m,有模式群x| =x,( (k) =( x i(l), xi(2)，x i (n),X2=X2( (k) = ( X 2 ( 1), x 2(2),，X2(n),X

35、m二Xm( (k) =(Xm( 1 ) ,xm(2), ,Xm(fl),从上述模式群众可以构造出x(k)(或x(k)ox(k)=x(i)(k)= ( x(!( k ), x(2)(k),，x(m)(k),kWK,K二1,2,，n,称x (k)为笫k个指标模式列，简称k指标。令PolX ( k )为k指标极性。乂令PoL(max)为极大值极性，Pol (min)为极小值极性，PoL(men)为适中值极性，则其全体为极性基，计为Pol( base)PoL(bas e ) =Pol (max),Pol (m i n),PoL (men),Pol X (k)G POL(b a s e ),极性属于Pm

36、 (base)的指标为通常指标。通过变换具有极大值极性P.l (max)的指标为一致性指标。由一致性指标构成的模式为变换模式。变换模式的全体为变换模式集，记为Xx=xi (k) I iW I = 1, 2 ,，m, kG K= l,2,，n,xt( ( k) =(xj(l), Xj( 2 ),Xi ( n ),x ( k ) =(x(o(k) ,x(2)(k),，x(m)(k),PolX (k)=PoL (max) , V k令X为变换模式集。令x0(B|Jx(k)为X中数据构成的序列xo (k) =(xo(1), Xo(2)，xo (n),若x()(k)满足下述条件xo (k)=m a xx

37、 maxr(x(), Xi)。3. 4. 3灰模式关联决策步骤步骤一:给出模式指标序列&及指标极性步骤二：构造指标模式列x (k),并作极性变换。步骤三：构造变换模式步骤四：构造标准模式步骤五：计算模式优化度步骤六：寻找满意模式子集及优化模式3. 4.4具体优化过程(1)指标及极性 指标1 (投资)三个规划方案中，投资分别为1 3 6.3、170.3和112.3,对同一投资项目， 投资越小，风险越小，取其小者为优，所以投资为极小值LI标。 指标2(收益)三个方案的年预期收益分别为3 7. 1、21. 7和29. 1,对同一投资项目，收 益越多越好，所以收益为极大值目标。 指标3 (投资回收期)三个方案的指标值分别为4.8、14. 4和5. 2同一项目投资回收期越长，风 险越大，所以投资回收期越短越好，为极小值目标。 指标4(净现值)投资项LI的现金流全部折现到30年的同一时间点上，当然越大越好，为极大 值目标。 指标5 (出地率)这主要从社会效益的角度去考虑,复星出的耕地越多，就能更好的解决当地 的粮食问题，缓解人地矛盾。我们取其为最大值目标。(2)模式(指标)序列根据塌陷状况和水文地质条件我们制定了三种方案Xi= (136. 3。3 7.14 .81 0 9 8.10.6