基于CBR—AHP的環境污染應急處置技術篩選研究

李佳慧 孫繼宸

摘 要：水污染環境事故具有現場處置復雜、時效性差等特點。快速的應急處置技術對突發水污染事故的有效控制十分重要。本文基于CBR-AHP建立水環境污染應急處置技術篩選模型。從案例庫中篩選匹配指標，基于CBR進行相似案例匹配，檢索篩選出相似案例及其對應的應急處置技術；基于R-AHP評估應急處置技術，在最短時間內形成最佳的技術處置方案，提高應急處置效率和效果。

關鍵詞：CBR案例匹配 R-AHP 應急處置技術

中圖分類號：X50 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）03（a）-0000-00

近些年，隨著我國經濟的不斷發展，環境污染形勢嚴峻，突發水環境污染的頻發，國內外專家對突發環境污染事件的應急決策方面做的深入研究[1]。水污染環境事故具有現場處置復雜、時效性差等特點。快速的應急處置技術對突發水污染事故的有效控制十分重要。

1 基于CBR-AHP的應急處置技術篩選與評估

案例推理（CBR）是人工智能領域涌現出的知識獲取較易的一種推理模式，求解速度快、靈活性高 [2]。改進的層次分析法（R-AHP）采用三標度法，這種方法適用于多準則、多目標的復雜問題的決策分析[3]。本文采用CBR與AHP相結合的方式進行應急處置技術篩選與評估，形成技術處置方案，為應急處置提供支持。

1.1 基于CBR的相似案例匹配

CBR應用流程包括案例檢索、案例復用、案例修改和案例存儲。本文采用基于R-AHP的CBR相似案例篩選方法，具體步驟如下：

STEP 1：構建比較矩陣A。若認為行屬性比列屬性重要，則矩陣元素Aij為“2”；同等重要，Aij為“1”；行屬性沒有列屬性重要，Aij為“0”。

STEP 2：建立判斷矩陣Bij，計算公式如下：。

注：第k個指標是離散數值型： 時， ； 時， 。若第k個指標是連續數值型： （1-6）

1.2 基于R-AHP的應急處置技術評估

1.2.1 應急處置技術指標體系構建

本指標體系共分為兩個準則層，具體如圖1。

1.2.2 應急技術篩選指標權重計算

運用R-AHP計算應急技術指標體系的兩個準則層中各屬性權重。

1.2.3 屬性賦值

（1）去除速率

若到達反應平衡的時間在12h以內則賦值為10，12h～24h賦值為5，大于24h則賦值為0。

（2）去除效率

速率小于40%賦值為0，40%～60%賦值為5，大于60%賦值為10。

（3）應急物資獲取成本

主要考慮周邊是否有存放物資的物資庫或生產廠家。若二者均有則10分，有一者5分，否則賦值為0分。

（4）能源消耗

用處理單位污染物能源的消耗量來表示，分為：大、中、小，分別賦值10、5、0分。

（5）對社會經濟的影響

應急技術對當地的農副業及其他方面的經濟影響小則賦值為10，中度影響賦值為5，影響大賦值為0。

（6）公眾的滿意程度

根據滿意、一般、不滿意賦值10、5、0分。

（7）廢棄物對環境的影響

較大賦值10分、一般5分、較小0分。

（8）二次污染程度

應急過程中導致的次生污染，按嚴重、一般、很小分別賦值10、5、0分。

1.2.4 篩選模型建立

采用 進行打分計算，H值決定了應急技術的排序，篩選出H最高的技術作為推薦技術。

3 實例分析

應用本文提出的基于CBR-AHP的環境污染應急處置技術對某年某市化工揮發酚污染事件進行案例反演。

3.1 相似案例匹配

綜合8個指標：污染物名稱N1、毒性N2、類型N3、超標倍數N4、溶解性N5、揮發性N6、事故位置N7、距離河道距離N8。按照R-AHP計算相似案例指標權重：

按式1-5計算案例相似度，并根據計算結果排序：（1）E1=0.9733，2008年某省揮發酚泄露事故，采取了吸附消解技術S1；（2）E2=0.757，2011年某市苯酚污染事件，采取了吸附和引流沖釋的技術S2；（3）E3=0.7303，2006年某市苯酚泄漏事故，采取了石灰混凝技術S3。

3.2 應急處置技術評估

根據技術指標體系權重及屬性賦值結果，對三種技術進行評估，計算結果如表4所示。

H計算值最大的為7.9755，對應的應急處置技術為吸附技術。

4 結論

經過基于CBR-AHP的環境污染應急處置技術篩選后，計算出2009年某市揮發酚污染事件采取吸附技術。在實際應急過程中，當地政府采取了粉末活性碳吸附除酚的方法，計算結果與實際相符，表明該方法可以應用到現實的水污染事故應急處置中。

參考文獻

[1] Yu L A，Lai K K.A distance-based group decision making methodology for multi-person multi-criteria emergency decision support [J].Decision Support Systems，2011，51（2）：307-315.

[2] Spicer T O.Application of CBR models to flammable cloud analyses[J].Journal of hazardous materials，1996，49（2）：115-124.

[3] 胡安鑫，謝英，蘇欣.“改進層次分析法”在確定油庫安全因素權重中的應用[J].石油化工安全技術，2005，21（5）：13-16.