專利名稱：一種災害風險等級劃分方法
技術領域：
本發明涉及一種災害風險等級劃分方法。
背景技術：
現有的災害區域風險等級劃分大多是借用GIS系統開展單一災害類型及其應急對策的定量研究，但由于災害本身常伴隨著模糊性，所以使用模糊數學的方法顯得更加的合理。采用模糊數學的方法進行風險等級的劃分之后，能明確知道某一地區的不同區域面臨的災害的情況和風險，為地區減災抗災的工作制訂提供有針對性的措施。不僅如此，而且，目前在針對災害區域的風險等級劃分方面上的研究技術大多使用的是模糊綜合評價法，模糊綜合評價法的大體步驟為:(I)確定評價對象的因素；(2)確定評語等級論域；(3)建立模糊關系矩陣；(4)確定評價因素的權向量；(5)合成模糊綜合評價結果向量；(6)對模糊綜合評價結果向量進行分析。但是模糊綜合評價法在確定權值的過程中會用到專家打分法或者層次分析法，如步驟(4)中就會涉及到專家打分法或者層次分析法，但是由于專家打分法或者層次分析法會帶有主觀因素，因此就必然避免不了主觀因素對災害區域風險等級劃分所帶來的區劃結果的差異性。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種基于灰色定權聚類分析法，能夠避免主觀因素，有效提聞工作效率的災害風險等級劃分方法。本發明為了解決上述技術問題采用以下技術方案:本發明提出了一種災害風險等級劃分方法，通過灰色定權聚類分析法根據各項指定的災害參評指標，將至少一個風險等級劃分對象按照指定的災害風險等級進行劃分，其中，風險等級劃分對象通過如下預處理方法獲得:步驟1.分別根據多個給出的災害區域的各項指定災害參評指標，通過對數函數法分別獲得各個災害區域的災情大小指標值，并將所有災害區域根據其災情大小指標值進行升序排列或降序排列；步驟2.初始i=0，從已排序的所有災害區域的災情大小指標值的最大值或最小值開始，做如下操作:步驟a.更新i為i+1，針對未合并的災害區域，按順序選取兩個災害區域合并為第i個風險等級劃分對象，并獲得第i個風險等級劃分對象中災害區域的災情大小指標值的標準差C ；步驟b.判斷已排序的所有災害區域中，是否存在未合并的災害區域，是則針對未合并的災害區域，按順序選取一個災害區域，獲得該災害區域與第i個風險等級劃分對象中災害區域共同的災情大小指標值的標準差L，并進入下一步；否則預處理結束；步驟c.判斷標準差C是否大于等于標準差L，是則將步驟b中選取的災害區域合并更新到第i個風險等級劃分對象中，獲得更新后的第i個風險等級劃分對象中災害區域的災情大小指標值的標準差C，并跳至步驟b ;否則進入下一步；步驟d.判斷已排序的所有災害區域中，是否存在未選取的災害區域，是則跳至步驟a ;否則將步驟b中選取的災害區域單獨合并為第i+1個風險等級劃分對象，預處理結束。作為本發明的一種優選技術方案:當所述給出的災害區域的數量等于2時，直接將給出的各個災害區域合并為一個風險等級劃分對象，預處理結束。作為本發明的一種優選技術方案:所述通過灰色定權聚類分析法根據各項指定的災害參評指標，將至少一個風險等級劃分對象按照指定的災害風險等級進行劃分，包括如下步驟:步驟1.設定災害風險等級的集合為K，k G K ;設定災害參評指標的集合為J，j e J ;設定風險等級劃分對象的集合為I，i e I ;設定各項災害風險等級k對應于各項災害參評指標j的劃分標準，并且統計各個風險等級劃分對象i對應于各項災害參評指標j的數據；其中，k=l,…K；i=l,...1 ； j=l,...J ；步驟I1.針對各項災害風險等級k對應于各項災害參評指標j的劃分標準，進行無量綱化處理；步驟II1.根據各個風險等級劃分對象i對應于各項災害參評指標j的數據，以及進行無量綱化處理后的針對各項災害風險等級k對應于各項災害參評指標j的劃分標準，構造白化數矩陣du，表示第i個風險等級劃分對象對應于第j項災害參評指標的樣本值；步驟IV.根據t、A ijk、以及灰類白 化函數，獲得第i個風險等級劃分對象對應于各項災害風險等級k的相應各項災害參評指標j上的值Udu)，其中，入iJk表示第i個風險等級劃分對象中各項災害參評指標j相對于各項災害風險等級k的臨界值；步驟V.根據\ iJk分別獲得各個風險等級劃分對象的標準聚類權n iJk ；步驟V1.根據(扎)、nuk分別求得各個風險等級劃分對象i相對于各項災害風險等級k的聚類系數O ik，并組成各個風險等級劃分對象i相對于各項災害風險等級k的聚類向量Oi,各個聚類向量O ，最大數值對應的災害風險等級k，即為該風險等級劃分對象i對應的風險等級。作為本發明的一種優選技術方案:所述步驟IV中，灰類白化函數如下:
權利要求
1.一種災害風險等級劃分方法，通過灰色定權聚類分析法根據各項指定的災害參評指標，將至少一個風險等級劃分對象按照指定的災害風險等級進行劃分，其特征在于:風險等級劃分對象通過如下預處理方法獲得: 步驟1.分別根據多個給出的災害區域的各項指定災害參評指標，通過對數函數法分別獲得各個災害區域的災情大小指標值，并將所有災害區域根據其災情大小指標值進行升序排列或降序排列； 步驟2.初始i=0，從已排序的所有災害區域的災情大小指標值的最大值或最小值開始，做如下操作: 步驟a.更新i為i+1，針對未合并的災害區域，按順序選取兩個災害區域合并為第i個風險等級劃分對象，并獲得第i個風險等級劃分對象中災害區域的災情大小指標值的標準差C ； 步驟b.判斷已排序的所有災害區域中，是否存在未合并的災害區域，是則針對未合并的災害區域，按順序選取一個災害區域，獲得該災害區域與第i個風險等級劃分對象中災害區域共同的災情大小指標值的標準差L，并進入下一步；否則預處理結束； 步驟c.判斷標準差C是否大于等于標準差L，是則將步驟b中選取的災害區域合并更新到第i個風險等級劃分對象中，獲得更新后的第i個風險等級劃分對象中災害區域的災情大小指標值的標準差C，并跳至步驟b ;否則進入下一步； 步驟d.判斷已排序的所有災害區域中，是否存在未選取的災害區域，是則跳至步驟a ;否則將步驟b中選取的災害區域單獨合并為第i+1個風險等級劃分對象，預處理結束。
2.根據權利要求1所述一種災害風險等級劃分方法，其特征在于:當所述給出的災害區域的數量等于2時，直接將給出的各個災害區域合并為一個風險等級劃分對象，預處理結束。
3.根據權利要求1或2所述一種災害風險等級劃分方法，其特征在于:所述通過灰色定權聚類分析法根據各項指定的災害參評指標，將至少一個風險等級劃分對象按照指定的災害風險等級進行劃分，包括如下步驟: 步驟1.設定災害風險等級的集合為K，k G K ;設定災害參評指標的集合為J，j G J ;設定風險等級劃分對象的集合為I，i G I ;設定各項災害風險等級k對應于各項災害參評指標j的劃分標準，并且統計各個風險等級劃分對象i對應于各項災害參評指標j的數據；其中，k=l,…K ；i=l,…I ;j=l,…J ； 步驟I1.針對各項災害風險等級k對應于各項災害參評指標j的劃分標準，進行無量綱化處理； 步驟II1.根據各個風險等級劃分對象i對應于各項災害參評指標j的數據，以及進行無量綱化處理后的針對各項災害風險等級k對應于各項災害參評指標j的劃分標準，構造白化數矩陣du，表示第i個風險等級劃分對象對應于第j項災害參評指標的樣本值； 步驟IV.根據du、A uk、以及灰類白化函數，獲得第i個風險等級劃分對象對應于各項災害風險等級k的相應各項災害參評指標j上的值Udu)，其中，入iJk表示第i個風險等級劃分對象中各項災害參評指標j相對于各項災害風險等級k的臨界值； 步驟V.根據Xuk分別獲得各個風險等級劃分對象的標準聚類權nijk; 步驟V1.根據(扎)、 nuk分別求得各個風險等級劃分對象i相對于各項災害風險等級k的聚類系數0 ik，并組成各個風險等級劃分對象i相對于各項災害風險等級k的聚類向量Oi,各個聚類向量^中，最大數值對應的災害風險等級k，即為該風險等級劃分對象i對應的風險等級。
4.根據權利要求3所述一種災害風險等級劃分方法，其特征在于:所述步驟IV中，灰類白化函數如下:
5.根據權利要求3所述一種災害風險等級劃分方法，其特征在于:所述步驟V中，各個風險等級劃分對象的標準聚類權nuk通過如下公式獲得:
6.根據權利要求3所述一種災害風險等級劃分方法，其特征在于:所述步驟VI中，各個風險等級劃分對象i相對于各項災害風險等級k的聚類系數c ik通過如下公式求得:
全文摘要
本發明涉及一種災害風險等級劃分方法，通過先對待進行風險等級劃分的災害區域進行合并，得到各個風險等級劃分對象，通過灰色定權聚類分析法根據各項指定的災害參評指標，將至少一個風險等級劃分對象按照指定的災害風險等級進行劃分，本發明基于灰色定權聚類分析法，避免了主觀因素；而且對待進行風險等級劃分的災害區域進行了合理的合并，有效地提高了工作的效率。
文檔編號G06F19/00GK103150474SQ20131006692
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月4日 優先權日2013年3月4日
發明者耿煥同, 吳正雪, 薛豐昌, 陳華 申請人:南京信息工程大學