基于模糊层次分析法的城市供水系统方案优选研究

摘要

城市供水系统工程项目建设是城市市政基础设施建设的重要部分。它是维持一个城市政治稳定、经济繁荣、科技发达和生活健康美满的基本条件。它自身的重要性、巨大的资金投入和庞大的工程规模都要求用科学和谨慎的态度来对待它。城市供水系统工程项目建设从前期准备阶段到工程竣工验收备案与保修阶段都需要层层把关。前期可行性研究阶段对工程项目建设总体方案的把控尤为重要。而目前的城市供水系统工程项目建设多方案比选存在论证层面不足和决策者主观臆断性较强等问题，结果与最优决策方案失之交臂，最终降低了城市供水系统工程项目的建设质量，导致城市供水系统能力欠缺。因此，针对城市供水系统工程项目建设进行方案优选决策研究具有重要的意义和价值。　　论文针对层次分析法存在的弊端进行研究和改进，并采用改进后的层次分析法（模糊层次分析法）对城市供水系统工程项目建设方案优选决策进行研究。　　首先将给水系统工程项目建设多方案比选决策问题看作一个系统，针对该系统进行拆分细化并分析系统影响因素指标，提出了基于三个主要论证层面下的共16 个影响因素指标，分别是工程可靠性下的原水工程系统、取水工程系统、净水厂工程系统、中途加压泵站系统、输配水管网及附属设施系统；工程经济性下的工程总投资、财务内部收益率、财务净现值、投资回收期、制水成本价；工程社会效益下的供水服务人口、城乡一体化供水率、就业机会、良田占用量、房屋拆迁量、环境破坏量。其次，基于该16个影响因素指标构建了方案优选决策问题的递阶层次结构，并采用专业技术人员调查问卷的形式辅助模糊层次分析法进行求解，得到了基于该16个影响因素指标相对目标层的综合权重值，形成了一套适用且具有可移植性的方案优选论证评价指标体系。最后，通过进行方案层层次单排序，并结合方案优选论证评价指标体系的综合权重值进行最终的方案层层次总排序，依据层次总排序的定量化表达，得出给水系统工程项目建设最优决策方案，也即推荐工程方案。论文最后用一个实际工程项目案例对论文研究的成果进行实际运用，得出以下结论：　　① 模糊层次分析法适用于城市供水系统工程项目建设方案优选决策。　　② 完善了城市供水系统工程项目建设多方案比选论证层面。采用给水系统工程可靠性、工程经济性和工程社会效益三个层面作为供水系统工程项目建设可研阶段多方案比选论证层面。　　③ 形成了一套针对城市供水系统工程项目建设可研阶段多方案比选论证的影响因素评价指标体系。并得到了该体系中各影响因素指标相对于最优供水系统方案的综合权重值，且该体系具有灵活性和可移植性，可为其他类似工程作为参考。　　④ 通过构建方案优选决策模型，将城市供水系统工程项目建设可研阶段多方案比选论证的结果进行定量化的表达，肯定了推荐方案为最优方案。

目录

1 绪 论

1.1 研究背景

1.2.1 研究目的

1.2.2 研究意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国内研究现状

1.3.2 国外研究现状

1.4 研究内容及方法

2 方案决策理论研究

2.1 决策理论的发展简史

2.2 决策理论与其他学科的关系

2.3 城市供水系统方案决策方法的确定

2.4.1 层次分析法

2.4.2 模糊层次分析法

2.5 本章小结

3 城市供水系统工程可靠性

3.1 城市供水系统模型分析

3.1.1 原水系统

3.1.2 取水工程系统

3.1.3 净水厂工程系统

3.1.4 中途加压泵站系统

3.1.5 输配水管网及附属设施系统

3.2.1 供水系统可靠性定义

3.2.2 原水系统可靠性分析

3.2.3 取水工程系统可靠性分析

3.2.4 净水厂工程系统可靠性分析

3.2.5 中途加压泵站系统可靠性分析

3.2.6 输配水管网及附属设施系统可靠性分析

3.3 本章小结

4 城市供水系统工程项目建设方案优选决策模型

4.1.1 工程经济性分析概述

4.1.2 工程投资费用组成

4.1.3 工程经济效益分析

4.2.1 工程社会效益分析概述

4.2.2 工程社会效益分析

4.3 层次结构的建立

4.3.1 工程可靠性层次结构

4.3.2 工程经济性层次结构

4.3.3 工程社会效益层次结构

4.3.4 供水系统工程方案优选层次结构

4.4 供水系统工程项目建设方案优选决策模型建立

4.4.1 各层次影响因素指标成对比较

4.4.2 模糊一致判断矩阵及权重计算

4.4.3 各影响因素指标综合权重计算

4.4.4 各方案综合权重计算

4.5 本章小结

5 方案优选决策模型的应用

5.1.1 工程简介

5.1.2 备选方案论述

5.2 备选方案各项因素下权重计算

5.2.1 工程可靠性下的各方案权重值

5.2.2 工程经济性下的各方案权重值

5.2.3 工程社会效益下的各方案权重值

5.3 备选方案综合权重计算

5.4 本章小结

6 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

附录

A 专业技术人员调查问卷

B 备选方案工程方案布置图

C 学位论文数据集

致谢