室内空气品质综合评价权重系数的确定与分析

来源:岁月联盟 作者:佚名 时间:2010-08-24
摘要  室内空气品质的影响因素很多,涉及多个单项指标,对于不同的建筑物,各个指标在评价过程中的重要性并不是同等重要的,所以权系数的确定是室内空气品质综合评价中的重要问题。本文提出了室内空气品质综合评价确定权重系数的方法,并通过实例分析,验证了该方法的可行性。

关键词  室内空气品质 权重系数 综合评价

一 引言
  
  综合评价是对客观事物以不同侧面所得的数据作出总的评价。影响室内空气品质的因素有很多,在对室内空气品质的评价时多采用综合评价的方法,如室内空气品质的模糊性综合评判[1],室内空气品质的灰色评价[2][3],空气品质的客观评价[4],都是用综合评价的方法。但是他们在评价过程中往往忽略了评判权的重要性。在[1]、[3]中权重系数的确定是根据自己认为co2、甲醛和吸入尘的影响较大设他的权为2/3,其它的总权为1/3。在文献[2]中没有设置评判权,认为各个影响因素是同等重要,文献[4]中提到的权重系数也不是真正意义上的权,它只是对原始序列的预处理,使原始序列中各元素成为数值上相差不大的无量纲值。这些根据自己想当然设置权和不设置权都不符合综合评价的要求。用若干个指标x1、x2… xp进行综合评价时,其评价对象的作用,从评价的目标来年,并不是同等重要的。所以本文依照综合评价的基本理论,提出设置权重系数的方法。
  
二 几种室内空气品质综合综合评价权重系数的确定方法
  
  对实际问题选定被综合的指标后,确定各个指标的权重系数,常有以下几种方法[5]:主观赋权法,客观赋权法。主观赋权法其特点在于集中专家的经验与意见,确定各指标的权数,而不是随意设想的。客观赋权法是从指标的统计性质来考虑,它由调查所得的数据决定,不需行政求专家 意见,所以被广泛使用。本文主要讨论客观赋权法。
  
  1 方差倒数赋权法
  设y1、y 2…y k分别为真值θ的预测值,它们是互相独立的,并且y i的均值Ey i=θ,y i的方差 ,则它们的加权平均预测值 ,ωi为yi的权重系数。在文献[5]中证明了在 ,i=1,2,…,k时,相应的方差Var( )达到最小值(当方差为0时,yi可以去掉,相应的权重系数ωi =0)。因而可知,用方差的倒数赋权来综合各种相互独立的预测,效果好(方差达到最小)。所以可用方差的倒数来权重系数ωi(1)
                   (1)
  
  2 变异系数赋权法
  变异系数赋权法是在方差倒数赋权法的基础上提出的。一组数据的变异系数是它的标准差除以均值的绝对值。即对数据z1,z2,…,zn
        记 ,则:
        就是z1,z2,…,zn的变异系数。
  于是,对选用的指标x1、x 2…x k,利用被评价对象的数据,各个指标都有各自的变异系数。为了方便,用vi表示xi的变异系数,i=1,2,…,k,此时,xi相应的权重系数ωi(2)
                     (2)
  vi的值大表示xi在不同的对象身上变化大,区别对象能力强,所以应给予重视。
  
  3 复相关系数的倒数赋权法
  复相关系数的倒数赋权法也是在方差倒数赋权法的基础上提出的。每一个被选的指标xi,用其余的指标对它的相关程度-复相关系系数ρx1、x 2…x k来考虑时,复相关系数简记为ρi,它反映了非xi的那些指标能替代xi的能力。当ρi =1时,xi可以去掉,因此用非xi的那些指标能替代xi的值。当ρi很小时,非xi的值并不能代替它,所以可以用|ρi |-1计算权重系数ωi(3)
                  (3)
  ωi(3)即为复相关系数倒数的绝对值。
  
  4 组合赋权法
  从各种角度去考虑评价问题,就会引起各种各样的权,又如何能综合成一个合适的权呢?这就是权的综合问题。这一问题的一个简间的处理方法,就是把各种权相乘,产生一个新的权。例如对指标x1、x 2…x k由两种考虑导出ωi(2)与ωi(3)两种权系数,那么令
                    (4)
  ωi(3)即为新的组合权重系数。
  
三 实例分析
  
  以文献[1]中A、B、C、D四栋大楼的数据为依据,得到各指标的隶数度值。在此基础上确定各个指标的权重系数,其结果见表1。
  
                     各个指标的权重系数   表1

楼宇指标CO2(x1CO(x2吸入尘(x3菌落(x4甲醛(x5NO2(x6SO2(x7
A楼0.9991.0001.0001.0001.0001.0001.000
B楼0.6721.0001.0001.0000.9991.0001.000
C楼0.9981.0001.0001.0001.0001.0001.000
D楼0.9271.0001.0001.0000.9871.0001.000
0.9741.0001.0001.0000.9961.0001.000
Si0.03180000.006400
Vi0.0326   0.0064  
ωi(2)0.8350000.16500
ρi0.0107   0.0107  
ωi(3)0.50000.500
ωi(4)0.8350000.16500

  从表1可以得到各个指标的权重系数p=[0.835,0,0,0,0.165,0,0],照此权重系数计算,评判指数Me=(0.9992,0.9765,0.9983,0.9369)。文献[1]中权重系数p=[2/9,1/12,2/9,1/12,2/9,1/12,1/12],评判指数Me=(0.9998,0.9936,0.9996,0.9808)。二者相比较,本文所得结果的分辨率明显高于文献[1]中的结果。文献[1]对指标值相同的、没有比较意义的因素也赋相当大的权,导致评判指数的分辨率明显偏低。从评价目标来看,就是突出各指标的变化幅度,区别被评价的对象,变化幅度大的指标赋权重系数值也在,这样才能得到较高的分辨率。

四 结论
  
  1.在综合评价中,各个评价指标对评价对象的作用,从评价的目标来看,并不是同等重要的,所以要对不同的评价目标赋以不同的权重系数。
  2.权重系数的确定,是进行综合评价的核心和难点之一。其值确定和恰当与否,直接影响综合评价结果。
  
  

  
  [1]初春玲,曹步维,周俊彦,室内空气品质模糊综合评价,通风除尘,1999,19(3);9-11
  [2]Chihui Zhu, Nianping Li, Wei Wen. Grey Assessment of Indoor Air Quality. The 4th International Conference on IAQVEC. Changsha, China, 2001:81-85.
  [3]张桂芳,汤广发,李念平等,室内空气品质的灰色综合评判,湖南大学学报,2001,28(5):107-111
  [4]沈晋明,毛继传,孙光前,上海办公大楼室内空气品质客观评价。通风除尘,1995,15(4):14-17
  [5]胡永宏,贺思辉,综合评价方法;北京:出版社。

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