利用模糊层次分析法和PROMETHEE变电站选址

1、利用模糊层次分析法和PROMETHEE变电站选址：来自孟加拉国的案例研究 摘要：电磁辐射从高压线路和变电站发出对生物构成严重不良反应的健康后果。 这样一来，选择变电站的位置是公共部门和私营部门的一项重要战略决策问题。 在一般情况下，许多相互矛盾的因素影响而坚持不确定性和不准确的数据的适当 变电站选址问题。在本文中，一个简单的，系统的，逻辑的科学方法的结构通过 与偏好排序组织法富集评估（PROMETHEE）整合模糊层次分析法（FAHP）评价 变电站的位置。所提出的集成方法提供了更现实和可靠的结果，并通过消除模糊 层次分析法的局限性有利于决策者处理多个相互矛盾的决策视角和PROMETHEE方法。以

2、认可该模型，它是在孟加拉国变电站选址问题实施介绍：分配和变电站系统的电气系统和电能1,2的亏损主要观点的最广泛的部分 之一。因此，显著经济收益可以通过优化网络，减少直接成本（设备安装费用）， 并进一步费用（有关的能量损失和系统维护）获得3。在某些情况下，现有的 变电设施不足以在一个服务区域提供能量。在这些情况下，新的变电站，必须安 装或完全中一些关键的情况下取代，以提供新的需求4。根据Khodr等。5， 变电站的地点的决定是在分发系统规划的一个重要方面，对投资和运行成本的强 烈冲击。该变电站的选址问题，受多种因素可能会发生冲突，并坚持不精确，不 确定数据。罗萨和奥古斯丁6 和里瓦斯-D ？阿瓦

3、洛斯与欧文7 大型配电网络最大限度地降 低成本，优化设计采用遗传算法（GA）。卡拉诺斯等人4组合的准牛顿和GA的 能量分布系统的最佳扩充。Sepasian等8也提出了遗传算法的长期输电变电站 扩建计划（SEP）。Farrokhifar等人2开发了一种综合成本函数的副传输变电站考 虑技术制约和经济参数最佳位置的问题。遗传算法用来优化成本函数。Yahav和 奥龙9 用于确定电力变电站考虑的分配和输送线和馈线结构的构造和功率损失 的费用最佳位置分析一个非线性优化问题。Haghifam和Shahabi10利用伪动态 方法，以达到最佳的位置，大小和确定的高电压的服务领域/在长期规划中期内 电压（HV/

4、MV）变电站。混合整数线性规划（MILP）问题是由埃尔-Fouly等人 制定了配电变电站选址，大小，和时间。1。这是显而易见的，从上面的大多 数研究者的关注引文献一直致力于成本的优化工作的最小化。然而，已经表明在文献中，电动和magneticfields （电动势）有牵连的人类健康 的多个方面，包括增加的威胁生命的疾病的风险，例如脑瘤不利影响11，乳腺 癌12，13，白血病14,15，生殖生物学和生理学16，阿尔茨海默氏病，肌萎 缩侧索硬化症，临床抑郁症17，而自杀18。他们也间接地影响到我们周围的 土壤侵蚀的形式，陆地栖息地改变，地下水污染，噪音和振动的环境中andfire 由于变压器油19

5、,20由于多重和相互冲突的标准，多标准分析（MCA）是不可避免的定位变电站。因 此，一个系统的，逻辑的科学方法或数学工具来指导机构在选择合适的电源 变电站的位置。因此，本研究的主要目的是制定一个变电站选址决策支持模型， 这将决定影响力和相互矛盾的标准和次级标准和评估合适的位置。模糊层次分析 法（FAHP）正在工厂中的定位应用，因为其相似的人类推理21e23 使用越来越 频繁，处理暧昧，模糊和不确定的特点，想法和判断。此外，FAHP允许集体决 策的基础上组两两比较24,25，以获得优先考虑。但FAHP方法具有重大的缺点， 在一些条件不错的分数和成绩不好的其他标准之间的补偿可能发生。的模糊层次 方

6、法的另一关键缺点是，要作出成对比较的数量，可能会变得非常大（更具体地：？N （N-1/2） 26,27另一方面，偏好排名富集评价的组织法（PROMETHEE），最有效的级别高于方法 28,291是与人类的观点相一致，它决定多个决定30,31 之间的偏好PROMETHEE 是一个合适的方法为一体的综合分析itsflexible算法可以使量身定做的增强，以 满足综合评估方法的具体要求，特别是，明确考虑到在输入值31,32的不确定性 的信息。PROMETHEE也有一定的局限性。其中一个主要的限制是相对于考虑的 标准的决策者（DMS）的优先级值的定义。PROMETHEE还没有提供关于怎样的 权重，可以

7、引出23,33任何正式的指引。它假定决策者能够适当加权的标准，没 有指导提供了一种用于其测定26。因此，消除这些限制，并制定改进和系统的 决策过程变电站选址，所提出的决策方法利用这两个著名的多标准方法之间的协 同优势。FAHP将适用于确定的标准和亚标准的权重，并且PROMETHEE将用于的 标准的替代品的聚集和排名。本文的其余部分安排如下。在下一节中，建议的方法进行了说明简要说明德尔菲 法，模糊层次分析法和PROMETHEE方法。在下面的部分中，所提出的方法，被 应用于评估和选择孟加拉国电力变电站的最佳位置。接下来，简短的讨论呈现。 最后，最后一节提出了结论，并讨论了限制和范围，为今后的研究。

8、2.拟议的方法首先，主要标准，子标准和决策问题的结构将使用Delphi method.After即，FAHP 将适用于确定的标准和次级标准的权重，并且PROMETHEE将用于确定的标准集 合，替代品和敏感性分析（图1）的排名。德尔菲法，模糊层次分析法和PROMETHEE 理论上详见以下小节。2.1。德尔菲法德尔菲法积累和分析匿名专家写的，讨论和反馈格式传达特定主题的结果。匿名 专家分享知识技能，专业知识和意见，直到相互达成共识34,35。文献综述和专 家访谈的结果可以用来识别合成表示在调查的所有共识。因此，本研究评估标准 和次级标准选择最佳的变电站采用德尔菲法，以及通过进行采访的匿名专家和结

9、果的调查直接到集中在我们的研究课题。默里和哈蒙斯36表明，Delphi法总结 专家意见的范围为10 3034。因此，在这项研究中，从工程14位专家，医疗 和学术背景参与修改后的德尔菲法为基础的决策小组。有关德尔菲法更详细的信 息，有兴趣的读者可以参考文献34e362.2。模糊 AHP模糊性和模糊性，在许多现实生活中的决策问题的共同特点。因此，一个有效的 决策模型需要考虑模糊或模糊24。定性喜好的转变点估计可能不理智的话语标 记通常提供不确定性的答案，而不是精确值37。常规的AHP需要主观值的成对 比较的选择可能是不够的和不确定性应该在某些或所有成对比较值25,38被考 虑。萨蒂的AHP的应用有

10、一些缺点如下：（1）层次分析法主要用于近清脆的决 策程序，（2）AHP方法没有考虑到与一个人的判断的映射的不确定性为数字，（3） DMS的主观判断，选择和偏好对AHP结果影响很大，（4）层次分析法的排名是 相当不准确的；（5）判断一个非常不平衡的规模AHP方法创建并交易。因此，传 统的AHP似乎不足以捕捉模式草案明确规定24，通常的DM发现这是更加有信 心给区间判断thanfixed价值判断。这是因为通常它们不能明确了解他们的喜好， 由于比较处理25的模糊性。由于模糊语言的方法可以采取的DM的悲观/乐观态 度评分考虑，语言值，其隶属度函数通常特点是三角形或梯形模糊数，建议，评 估收视偏好，而不

11、是常规的数值等价法38。其结果是，在一个不确定的成对比 较的环境中，模糊层次应比常规的AHP更加适当和有效的39,40研究人员提出了几种方法，如几何平均的方法，对数最小二乘法的模糊修饰的， 合成的程度分析，模糊最小二乘法，直接模糊化的方法，模糊偏好的编程和 两阶段对数编程实现的优先次序FAHP41。修改Chang的程度分析，利用本研究 以评估聚焦问题。常42开发用于处理模糊层次，利用三角模糊数（TFN）为FAHP 的成对比较的规模，并且使用的程度的分析方法，所述成对比较的合成程度的值 的新方法。米;表示为M%6l 一个TFN UTH其中lM0 （Y）, X级别高于Y上的所有标准。为了说明PRO

12、MRHEE方法中，样品的例子如下。假设我们必须评估三种选择（MR1, RI1和SR1 ）考虑四个标准（AT1，AH1，EC1和AP1）。在四个标准表4.Preference 结构，偏好指数骨料，正级别高于流动和秩设置有相对于所述替代的标准的标准， 类型和重量，并为V型的偏好函数偏好和冷漠阈值的性能，消极的级别高于流量 和排名，和净流量级别高于和样品例如军衔，提出了图。3。3显示，根据 PROMETHEE II方法，RI1是最好的选择，而SR1最差2.3.4。盖亚的平面盖亚（几何分析的交互式可视化的援助）是一个群的PROMETHEE排序的方法， 提供了视觉引导的method.gaia的主要标准是

13、用于排名的替代品是基于方法的 PROMETHEE II 28 。盖亚从矩阵分解的网络构建是outranking流（X）。矩阵的数 据是，然后处理由主成分分析（PCA）算法和显示对象23,28盖亚在线。主成分 分析是用来减少的数量减少而损失的空间信息。这种多目标问题转化到二维空间 的几何表示和关系提供了新的视角和标准的替代品的问题inevitable损失关系的 一些特征。其质量控制措施的金额信息，它保存在盖亚（70 %比值较大的平面对 应到可靠的平面28,57,58盖亚）。拟议的方法3.应用拟议的方法适用于评估和选择在孟加拉国一个变电站的最佳位置。3.1。评估程序该三步骤方法进行说明3.1.1。

14、德尔菲法最初的文献综述进行识别按位置研究员和DMS1,2,5,8,10,19,21,22考虑各种标准 和子标准。从工程，医疗和学术背景，本科以上学历和13年在这一领域的平均 工作经验的专家十四个被选来形成决策团队。此后，这些标准被安置在专家组面 前，从他们的经验和判断力的变电站选址引发的最适当和最广泛的考虑和子标准。 专家组产生这显示inFig决策层次模型。4.人口研究分析了由专家收窄拟议地点 五个不同的地方。专家试图以降低风险暴露于电场和magneticfields选择位置的 选择至少1公里远离局部性。至于获得访问数据收集的条件，这项研究无法提正 在调查的位置的真实姓名。这些都是MR，RI，

15、SR，CS和DS它们各自的位置， 替代品的第一个字母发展等级后，数据offive替代的位置从多个来源，如从电源事业部，电力部，能 源和矿产资源，中华人民共和国政府技术因素（即接近加载，潜在需求以及现有 的供料器）收集在孟加拉国，孟加拉国气象部门平均温度和湿度数据，从此，灾 难研究培训和管理中心（DRTMC）自然灾害的数据，从统计的孟加拉国统计局（BBS） 的人口数据，从数字地形高程数据的地形/高程数据（DTED ）孟加拉国。根据这 些数据和信息，专家评估每个备用位置的状态的评分相对于该标准。在所有的标 准或属性，AT （F） AH （%）和TE （米）被认为是被认为是定性标准定量标准的 属性和

16、休息。作者并没有获得许可告知实际CC和FC。这就是为什么CC和FC被 视为定性标准。对于定性标准，7点定性规模呈现认为这项研究于表5是。SP， EF，PD，EC和AP被视为有利属性和更高的值是理想的。输入详细信息（例如， 它必须最小化或最大化，定量和定性数据，单位为每标准）offive替代位置在表 6中。3.1.2。模糊 AHP定义决策层次模型后，前面一节中所提出的方法应用。要确定的标准和子标准的 重要性的权重，专家组被要求做两两比较的主使用表1中的各个任务的几何平均值显示模糊尺度子标准可以被用于获得总的 结果，然而，在此情况下，组成员达成了共识评价。因此，一个单一的评价表示 该球队的opin

17、ion.Table7表示为标准的比较矩阵相对于总目标或目标比较矩阵（表7）的一致性比率为0.044759使用RI1.12。作为CR0.1不一致存 在于存储在比较矩阵的信息的水平是令人满意的。因为其他的计算是相似的每个 比较矩阵，那些没有在这里给出，并且可以简单地根据下面的计算来完成。模糊 合成程度相对于第i个对象的值（i%1,2, .，5）计算为获得的总积分值之后，获得的标准的重要性的权重。在此之后，比较矩阵和子标准的局部权重被确定按照相同的程序。的子标准的局 部和全局的权重呈现于表8.根据专家的意见，LR和其中所述变电站是位于该区 域的SP为建造和变电站的操作可行性和相关联的网络的一个重要的

18、决定因素互 连馈线。像不稳定的政治环境，社会动荡，文盲和恐怖主义约束造成重大困难人 员，工人和管理。施工过程中开始与私人土地所有者和政府部门，如森林，收入 和铁路之前批准。根据传输网络的途径和土地购置的变电站货币补偿的类型时需 要考虑到受影响的各方。对于两两比较判断的社会标准矩阵的决心，这些条件进 行了审议。像AT和AH环保标准也影响了决策。较高的环境温度导致从变压器 和断路器可以创建在周围闪危害电弧。因此，该设备的必须有额外的绝缘保护， 这增加了成本。同样，周围大气中的水分含量会影响设备的（断路器，绝缘子等）。 有迅速腐蚀，由于高湿度和由于湿导电层在绝缘表面的形成;有电弧放电，最终 导致af

19、lashover。像风暴，洪水，干旱，龙卷风等自然灾害也导致整个系统的失 败。对于两两比较判断的环境标准矩阵的决心，这些条件进行了审议。用于建立 网络的传输费用可以通过减少传输线的长度被最小化。它可以通过定位变电站靠 近需求中心（人口密度高负荷中心）来实现。然而，为了最大限度地减少对健康 的危害，设施应远离人口中心。同样，技术和场地特征的两两比较判断矩阵确定。3.1.3。PROMETHEE I，II 和 GAIA每个备用位置的状态的评价相对于标准（表6）和标准（表8）的权重将在 PROMETHEE被使用。在这项研究中，7方案已经考虑。对于thefirst六个情况平 时，U形，V形，水平，线性，

20、和高斯偏好函数已经用于定性和定量的标准。对 于定量和定性评估，对PROMETHEE指南建议应用线性偏好函数和往常一样或级 别偏好函数，分别为23,57。因此，对于最后一个方案中，线性和通常的偏爱功 能已，应用于定量和定性评估分别。无差异的阈值被选择，以便对，而中，偏好 的阈值被选择以每个标准的最高和最低的评价之间的差的5%的具有用于每个 标准的最高和最低的评价之间的差的60%。在高斯标准中，C阈值的值被选择作 为每个标准33的最高和最低的评价之间的差的30%。评价矩阵和喜好的功能确 定后，替代的位置由多标准决策辅助软件来评估和排名，视觉PROMETHEE58。 视觉PROMETHEE软件的简要

21、介绍与讨论图。五视觉PROMETHEE对于PROMETHEE和GAIA实施完整的软件。在视觉PROMETHEE 决策问题是由一组动作定义（可能作出的决定或选择，或项目来评价，例如MR, RI, SR，CS，DS），一套标准（属性进行比较的操作，例如，LR，SP，EF，等）， 一个标准组（的，在分析例如SOF，TEF，ECF，ENF，SIC）的群集内共享相同的 轮廓颜色标准的子集。定性标准上的定性尺度（即，5点，7点，等等），而不是 用数字评估。定性尺度是由多个有序水平（从最差到最好）的定义。决策者的偏 好：在由最小定义/最大值（表示标准是否应该被最小化或最大化，例如LR和SP min和max分

22、别），重量（计算它多少是相对于其它重要标准例如25.20%和LR 和SP，分别），偏好函数（成对如何评价的差异被翻译成度的偏好，例如平时， U形，V形，水平，线性，高斯）和阈值的8.80%（绝对阈值的每个条件，冷漠 阈值（Q），优选的阈值（P）和高斯阈值（S）。统计数据部分显示一些基本的 统计数据像最小值，最大值，平均值和标准偏差（例如：74.9, 93.5, 85.2和7.0， 分别为AT）。该PROMETHEE我部分排名是基于00band的计算？并允许操作之 间不可比性，当两者0ban0?偏好流动给冲突的排名。该PROMETHEE II完整排 名是根据净preferenceflow （O）

23、。该PROMETHEE表显示OTH，O 2和0分数。该 行动是根据PROMETHEE II完整的名次排名。GAIA分析从开始决策问题与许多尺寸的标准数（13对这一问题）多维表示。PCA是用来 减少维数，同时尽量减少信息的丢失。从本次评测中获得的正（OTH）和负（O）流（PROMETHEE I）和NetFlow的（O） 值（PROMETHEE II）呈现于表9. PROMETHEE II排名的基础上，分析了该方案的 净流动偏好表明，SR位置级别高于所有其他的替代品。表9和图表明，SR的位 置是在给定条件下的特定应用的正确选择。接下来的选择是MR，最后的选择是 CS此外，该决定的问题是可视化在GA

24、IA平面（图7），其中的标准九维空间由主成 分分析装置57投影在二维平面上。用于可视化的质量水平是88.9%，这意味着 很少信息迷路由投影。称量的标准和PROMETHEE II的排名由决定轴表示。在该 平面中，替代通过由轴点和标准来表示。其结果是，替代得分高于一个特定标准 是由位于相应准则轴30,57的方向点表示。它的位置与它的评估上的一组以这样 的方式，与类似的剖面行动将是相互接近的标准。标准矢量的长度是它能够区分 不同的替代功率的度量。表达类似偏好的标准必须是彼此接近轴。另一方面，冲 突的标准必须被指向相反方向的23,57,58轴。图。7表示的CC，FC和EC，LR和SP都彼此接近。同样地

25、，TE和AH是彼此接 近。这意味着像SR位置表现出更高的SP和EC，并且降低AT，CC，FC和LR。而 MR表现出更低的TE和AH。因此，有可能找到相当是好的这些标准在同一时间 位置。同样，RI做得好就NH，CC和FC但对于TE和AH和AT表现较差。图。8显示了 PROMETHEE分析与谷歌地图的整合。每个替换可以关联到地图上 的一个地理位置。替代方案是由正方形表示。阳性流分中显示绿色和负得分为红 色。正方形的尺寸增加了与得分57,58的绝对值。所以，最好的排名的行为符合 大型绿色广场（SR）和最坏的行动，大红色的方块（CS）。PROMETHEE I和II的排名被分配的标准和子标准的权重很大的

26、影响。这就是为什 么执行该模型的敏感性分析。敏感性分析是特别有价值的，当决策者的脑海里没 有预定的权重。可视PROMETHEE软件的一个特殊的特征，称为行走重量，允许 修改的权重，并观察所得的PROMETHEE II排名（图9）的修饰。图的上部条形 图。图9是表示thefive位置的替代品PROMETHEE II完整的排名和较低的柱状图 表示由决策者在模糊AHP部分提供了标准的权重。位于下条形图后滑块允许改 变的选择的标准重量和看到的影响。图。10示出的一些敏感性分析本研究的例 子。从图。10，它可以很容易观察到的SR仍然占主导地位的其他选择。4.讨论为了讨论的优点或所提出的方法比现有方法的优势，替代品的排名都执行使用 FAHP method.Table10表示使用FAHP方法的备选地点的排名。的条件的权重，从 表8所收集并基于以下方程的每个其他位置的相对于标准（表