[发明专利]一种基于修正熵权法的油气管道土壤腐蚀分级评价方法

权利要求书

1.一种基于修正熵权法的油气管道土壤腐蚀分级评价方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤1、基于粗糙集理论的油气管道土壤腐蚀指标因素属性约简

将四元组信息系统S＝(U，M∪N，V，Z)设定为决策表并进行离散化数据约简，其中，将油气管道土壤腐蚀测试点作为研究对象U＝{X₁,X₂，……，X_n}，X₁,X₂，……，X_n为选取的油气管道土壤腐蚀测试点，将油气管道土壤腐蚀样本所选取的影响因素作为M条件属性，将油气管道土壤腐蚀等级作为N决策属性，若有a是任意集合和论域U上的一个等价关系，则N决策属性在M条件属性a下的正域：

设有M条件属性的任意子集时，可将a当成M条件属性的一个约简，当存在非正域数据项时，可以直接删去该项；

M条件属性下确定属于决策知识系统U/N的对象在整个论域U中的比重定义为依赖度σ_M(N)，其公式为：

以M条件属性a为例，各个M条件属性的重要度公式为：

其中，当存在p_MN(x)的值为零的时候，代表该M条件属性的结果在本次油气管道土壤腐蚀分级评价决策中没有影响，即可删去，仅计算对N决策属性有影响的M条件属性重要度并得到油气管道土壤腐蚀因素指标约简决策表；四元组信息系统中的V为属性值集合，Z为关系集合的映射；

步骤2、将步骤1中油气管道土壤腐蚀属性约简后的指标因素进行基于熵权计算法的权重值确定：

根据步骤1中获得油气管道土壤腐蚀决策约简表，可确定有R个评价对象对该油气管道土壤腐蚀存在影响，且每个测试点均对应T个土壤腐蚀因素指标，可以建立判断矩阵Z：

Z＝[z_ij]_R×T(i＝1,2,…R；j＝1,2,…T) (4)

将判断矩阵中数据归一化，其方法遵循越大越优原则时，利用公式(5)；遵循越小越优原则时，利用公式(6)；得到标准化矩阵Y：

Y＝[y_ij]_R×T (7)

T个指标中，对于R个被分类对象系统内，定义第j个指标熵值H_j：

其中，第j个指标熵权ω_j：

步骤3、将步骤1属性约简后油气管道土壤腐蚀指标因素进行基于AHP算法的权重值确定：

AHP法结合定性和定量特点对多目标决策指标进行分析，将指标进行两两分层比较，采用1～9级指数标度法构造重要性量化后的油气管道土壤腐蚀指标因素判断矩阵E；

根据矩阵基础理论Eα＝λα，求取油气管道土壤腐蚀指标因素判断矩阵E的特征根λ，取最大特征根λ_max以及特征向量α＝(α₁，α₂，...，α_t)^T即代表油气管道土壤腐蚀的指标权重系数，其中第j个指标熵权为α_j；并对油气管道土壤腐蚀指标因素判断矩阵E进行一致性检验，若判断矩阵不满足一致性检测，需要对该判断矩阵中指标再次进行两两分层比较，结合1～9级指数标度法构造新的判断矩阵，直到所构造的判断矩阵满足一致性检测为止；

步骤4、利用修正熵权法将步骤2和步骤3所获油气管道土壤腐蚀指标因素权重值进行结合获得权重最优解：

利用步骤3中主观性的AHP法修正步骤2中客观性的熵权计算法，根据条件变化调整油气管道土壤腐蚀指标因素在熵权计算法中存在的偏差；具体实施方法是将步骤2和步骤3中两种权重计算方法获得的油气管道土壤腐蚀因素指标权重值有机结合，通过组合权重向量确定最优值，该最优值符合主观权重和客观权重之间距离偏差最小原则，并以此建立油气管道土壤腐蚀指标因素的组合权重赋值最优模型为：其中根据最优模型在可行域上有唯一解定理，由Lagrange函数可推出其解为：

以此得到油气管道土壤腐蚀分级评价的最终组合权重向量