基于熵權的模糊綜合評價在農村采暖方式中的研究

王維軍+宮志濤

摘要： 本文致力于將基于熵權的模糊綜合評價應用于農村采暖方式分析中，從農村地區居民以及專家兩個角度分析各種采暖方式的經濟、環境和采暖效果，并對各采暖方式的進行綜合評價，進而分析現階段制約新型采暖方式推廣的主要因素。結果表明階段制約新型采暖方式推廣的主要因素是經濟。

Abstract： This paper applies fuzzy comprehensive evaluation based on entropy weight to the analysis of heating mode in rural areas， analyzes the economic， environmental and heating effects of various heating modes from residents and experts in rural areas， makes a comprehensive evaluation of each heating method， and analyzes the main factors restricting the promotion of new heating mode at this stage. The results show that the main factor restricting the promotion of new heating methods is the economic factor.

關鍵詞： 熵權法；模糊綜合評價；農村地區；采暖方式

Key words： entropy weight method；fuzzy comprehensive evaluation；rural area；heating method

中圖分類號：TU832 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）05-0028-03

0 引言

近年來京津冀地區霧霾天氣頻發，其中冬季采暖期霧霾情況最為嚴重。相關研究表明，冬季采暖期采暖對霧霾有嚴重影響。相對于大部分城市地區實現了集中供暖，農村地區主要是分散式采暖，主要是燃煤取暖，更有部分用戶還在使用秸稈、薪柴取暖。農村地區傳統以燃煤為主的采暖方式會產生較為嚴重的環境污染和資源浪費。應對農村采暖方式進行引導，提出新的節能環保的采暖方案，改變現有的高能耗、高污染的供熱方式。

王慶一和羅國亮提出了相近的觀點，農村能源消費中，散煤使用量大且煤質差是造成大氣污染嚴重的主要原因[1]、[2]。孟曉艷認為農村地區以煤為主的生活能源消費結構造成了環境污染和健康危害，能源利用效率低下同時造成資源大量浪費[3]。潘晉定性比較了不同采暖方式的優缺點，論證了農村寒冷地區新型供熱方案的可行性[4]，宋籽鋅針對燃煤采暖污染問題分析了在農村推廣電采暖的可行性[5]。上述文獻均對農村地區傳統采暖方式進行了不同角度的分析，較為統一的結論是農村地區傳統的采暖方式環境污染重、資源利用率低，但均為從實際使用者的角度進行問題分析，本文應用基于熵權的模糊綜合評價對各采暖方式進行評價，給出居民和專家兩個角度的評價結果。

1 農村地區采暖方式評價指標體系構建

在構建農村地區采暖方式評價指標體系時，應充分參考農村地區各采暖方式在使用過程中的實際情況，并將采暖過程中需要考慮的因素綜合加以考量，本文在構建的農村地區采暖方式評價指標體系共分為四個一級指標，十二個二級指標，具體情況如表1。

本文構建的農村地區采暖方式評價指標體系涵蓋經濟、環境和效果四個方面，各級指標能較為全面的反映現階段農村地區各采暖方式的具體情況，較為完善。

2 基于熵權的模糊綜合評價應用步驟

模糊綜合評價法是一種基于模糊數學的綜合評價方法。根據模糊數學的隸屬度理論該方法可以把定性評價轉化為定量評價，即用模糊數學對受到多種因素制約的事物或對象做出一個總體的評價。基于熵權的指標權重賦值法是一種定量與定性結合的方法，將人的主觀判斷用數量形式表達和處理，可以避免權重賦予時的主觀性，提高評價結果的可信度。鑒于熵權法的客觀性，本文將在采暖方式評價中應用熵權法來對各個評價指標的權重進行賦值。基于熵權的模糊綜合評價法具體步驟如下：

2.1 確定評價因素集

根據構建的評價指標體系層次性，不同層次評價指標的集合即為評價因素集。本文設置如下：一級指標為，U=（u1，u2，…，un）；二級指標為Ui=（ui1，ui2，…，uin），其中uij表示第i個指標層下的第j個指標。

2.2 確定評語集

評語是反映研究對象對應評價指標的實際表現情況，評語集需要涵蓋各級指標所有可能的評價結果，根據農村地區各采暖方式的具體情況本文設置如下：C=（C1，C2，C3，C4）=（優，良，中，差）。

2.3 建立模糊關系矩陣

建立模糊關系矩陣是要將各評價因素量化，量化的指標構成模糊關系矩陣：

模糊關系矩陣R中第i行第j列元素rij表示被評價對象從因素Ui來看對Cj等級的隸屬程度的大小，所以R也叫做隸屬度矩陣。

2.4 確定熵權

假如研究對象的某種屬性Ui的觀測值Xij做樣本Xi屬于K個類別的測度為：

在實際應用中，按照指標體系的層次性，先確定低級評價指標的熵權向量：Wi=（wi1，wi2，…，win）。然后運用公式：

確定上一級評價指標的熵權向量：W=（W1，W2，…Wn）。

2.5 合成模糊綜合評價結果矩陣

結合指標權重與隸屬度矩陣，可得到模糊綜合評價結果向量S，即：

=（s1，s2，…，sm）endprint

式中，Si表示被評價對象隸屬于Cj等級模糊子集的程度，進而可在單因素評價基礎上進行二級模糊綜合評價，得出綜合評價結論。

3 實例分析

本文以農村地區采暖方式為研究對象進行實證分析，以期分析農村地區居民和專家對不同采暖方式的認識與評價，進而分析現階段制約農村地區推廣新型采暖方式的主要因素。本文將對火炕、煤爐、暖器以及儲熱式電采暖分別從農村地區居民和專家進行評價，構建的指標體系見表1。

分別邀請10位農村地區居民和專家分別對火炕、煤爐、暖器以及儲熱式電采暖的各指標進行評判，其中農村地區居民對火炕的評判結果如表2。

由表2可以得到農村地區居民角度火炕的評判矩陣，然后進行賦權。首先用成功度法確定指標對優、良、中、差四個評語的隸屬度，進而應用熵權法計算各指標對應評語的隸屬度，并進行一致性檢驗。具體結果見表3。

模糊綜合評價一級評價結果為：

S1=（0.9577，0.1093，0.0000，0.0000）

S2=（0.8590，0.1050，0.0000，0.0000）

S3=（0.1383，0.6825，0.1436，0.0356）

模糊綜合評價二級級評價結果為：

S=（0.6460，0.3170，0.0520，0.0130）

由最大隸屬度原則可知，從農村地區居民角度，火炕作為一種農村地區的采暖方式其綜合評價結果為優。同樣對其他采暖方式進行模糊綜合評價結果如表4。

4 結束語

通過應用模糊綜合評價對農村地區采暖方式進行評價分析可知，從農村地區居民以及專家角度不同的采暖方式評價結果除了暖氣外，火爐、煤爐和儲熱式電采暖的評價結果均不一樣且結果差距較大。究其深層次的原因，主要是農村地區居民現階段的環保意識不足，更主要的是限于農村地區的經濟環境影響農村地區居民相較于采暖效果更加注重采暖方式的經濟性。故而現階段制約農村地區新型采暖方式推廣的主要是經濟因素，希望政府在推廣階段推出農村地區居民可接受的補貼政策同時加大環保宣傳。

參考文獻：

[1]王慶一.我國農村地區居民室內污染嚴重[J].能源與環境，2014，36（12）：36-37.

[2]羅國亮，王明明.京津冀協同發展中農村能源清潔利用問題[J].研究與探討，2015，37（7）：43-44.

[3]孟曉艷，余予，張志富，等.2013年1月京津冀地區強霧霾頻發成因初探[J].環境科學與技術，2014，37（1）：190-194.

[4]潘晉，孟揚.我國北方農村太陽能采暖研究[J].建筑節能與綠色建筑，2015，06（16）：76-78.

[5]宋籽鋅.電采暖在農村推廣分析及建議[J].上海節能，2015（9）：467-470.endprint