本發(fā)明屬于汽車污染物排放評(píng)價(jià)領(lǐng)域。具體而言，涉及一種利用大氣數(shù)據(jù)和居民健康數(shù)據(jù),基于ahp層次分析法的汽車co、nox、hc和顆粒物(pm)污染物綜合評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)：

1、目前，汽車排氣污染物的限值主要根據(jù)gb18352.6-2016《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法(中國第六階段)》和gb?17691-2018《重型柴油車污染物排放限值及測(cè)量方法(中國第六階段)》等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行控制。在以上標(biāo)準(zhǔn)中，限值數(shù)據(jù)主要根據(jù)西方，尤其是歐洲相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求確定，難以反映具體地區(qū)或者城市對(duì)汽車排氣污染物控制的需求，也難以反映污染物造成的影響對(duì)汽車污染物排放控制需求的改變。

2、一般而言，認(rèn)為汽車污染物主要包括co、nox、hc和顆粒物(pm)等，這些污染物的主要影響主要在于兩方面：一是對(duì)大氣和整體環(huán)境的影響，二是對(duì)污染范圍內(nèi)居民健康的影響。

3、目前，鮮有將各污染物數(shù)據(jù)相結(jié)合，并綜合考慮對(duì)環(huán)境和居民健康影響后對(duì)汽車排氣污染物進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的方法。而依照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，只考慮單項(xiàng)污染物的大小，或是僅針對(duì)某個(gè)目標(biāo)(如環(huán)境影響)進(jìn)行污染物水平評(píng)價(jià)則顯然缺乏公平性和全面性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于層次分析和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的汽車污染物排放評(píng)價(jià)方法，結(jié)合大氣數(shù)據(jù)與居民健康數(shù)據(jù)(以下也稱作“評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)”或“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)”)，計(jì)算出eapc(年平均百分比變化)指數(shù)和多級(jí)權(quán)重系數(shù)決定這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的污染物指標(biāo)在權(quán)重計(jì)算中的重要性，利用ahp法將這些重要性量化為評(píng)價(jià)權(quán)重系數(shù)，并將汽車的污染物指標(biāo)歸一成同數(shù)量級(jí)指標(biāo)，各項(xiàng)指標(biāo)與對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)權(quán)重系數(shù)相乘后再加和，根據(jù)結(jié)果給出評(píng)價(jià)，以獲得公平、全面的汽車污染物綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、基于層次分析和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的汽車污染物排放評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟：

4、(1)構(gòu)建評(píng)價(jià)模型，包括評(píng)價(jià)層次和評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

5、(2)將評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一時(shí)間間隔進(jìn)行管理；

6、(3)將評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為eapc指數(shù)；

7、(4)確定各個(gè)評(píng)價(jià)層次中指標(biāo)的自由權(quán)重系數(shù)；

8、(5)確定污染物指標(biāo)的綜合ahp重要性指數(shù)；

9、(6)將綜合ahp重要性指數(shù)中的負(fù)值進(jìn)行正值化；

10、(7)使用綜合ahp重要性指數(shù)構(gòu)建ahp判斷矩陣；

11、(8)根據(jù)ahp判斷矩陣使用方根法計(jì)算評(píng)價(jià)權(quán)重系數(shù)；

12、(9)對(duì)ahp判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)；

13、(10)根據(jù)參與評(píng)價(jià)的各污染物指標(biāo)值范圍，對(duì)污染物指標(biāo)值進(jìn)行歸一化處理，得到各污染物指標(biāo)的歸一化指數(shù)；

14、(11)計(jì)算每一種污染物指標(biāo)的評(píng)價(jià)權(quán)重系數(shù)和歸一化指數(shù)的乘積，然后再加和，得出每一個(gè)評(píng)價(jià)主體的污染物綜合評(píng)價(jià)指數(shù)。

15、進(jìn)一步地，所述評(píng)價(jià)層次分為有三層：

16、第一層為類別層，是對(duì)評(píng)價(jià)內(nèi)容的基本分類；

17、第二層為現(xiàn)象層，是對(duì)類別層產(chǎn)生影響的現(xiàn)象描述；

18、第三層為指標(biāo)層，是對(duì)現(xiàn)象層產(chǎn)生影響的指標(biāo)描述；

19、每個(gè)類別下對(duì)應(yīng)有各自的現(xiàn)象和指標(biāo)。

20、進(jìn)一步地，步驟(3)中，將評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為eapc指數(shù)的方法是：

21、對(duì)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)按照時(shí)間進(jìn)行排序；

22、將每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)yt進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換，結(jié)果為ln(yt)；

23、對(duì)轉(zhuǎn)換后的ln(yt)進(jìn)行線性回歸分析得：

24、ln(yt)＝α+βt+∈t

25、其中，α：截距，β：斜率，∈t：殘差；

26、通過線性回歸分析的結(jié)果計(jì)算指定時(shí)間范圍內(nèi)的eapc數(shù)據(jù)：

27、

28、進(jìn)一步地，步驟(4)中，分別設(shè)置類別層自由權(quán)重系數(shù)、現(xiàn)象層自由權(quán)重系數(shù)、指標(biāo)層自由權(quán)重系數(shù)；

29、步驟(5)中，確定污染物指標(biāo)綜合ahp重要性指數(shù)的方法是：

30、將某種污染物指標(biāo)在指定時(shí)間段內(nèi)的eapc指數(shù)與其在對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)層次中占據(jù)的自由權(quán)重系數(shù)相乘，得到該評(píng)價(jià)層次下的重要性指數(shù)，然后再將各個(gè)評(píng)價(jià)層次下的重要性指數(shù)進(jìn)行相加，最終得到該污染物指標(biāo)的綜合ahp重要性指數(shù)ac；

31、步驟(6)中，將綜合ahp重要性指數(shù)中的負(fù)值進(jìn)行正值化的方法是：

32、如果所有污染物指標(biāo)綜合ahp重要性指數(shù)ac中有任何一項(xiàng)出現(xiàn)負(fù)值，則首先確定所有污染物重要性指數(shù)的最小值amin，然后將所有重要性指數(shù)按以下公式進(jìn)行變換：

33、a′c＝ac+|amin|×1.1

34、如果所有污染物指標(biāo)綜合ahp重要性指數(shù)ac均為正值，則a′c＝ac；

35、以后計(jì)算均使用a′c。

36、進(jìn)一步地，步驟(7)中，構(gòu)建ahp判斷矩陣的方法是：

37、將指標(biāo)層作為ahp判斷矩陣的準(zhǔn)則層，對(duì)于準(zhǔn)則層構(gòu)建矩陣a：

38、

39、對(duì)于參評(píng)的污染物種類m，矩陣中i＝j(luò)＝m，元素kij是將所有污染物指標(biāo)正值化后的綜合ahp重要性指數(shù)a′c按同樣的順序進(jìn)行一橫排和一豎排排列后，將豎排中的第i個(gè)綜合ahp重要性指數(shù)a′ci與橫排中的第j個(gè)綜合ahp重要性指數(shù)a′cj進(jìn)行相除得到，即

40、進(jìn)一步地，步驟(8)中，根據(jù)ahp判斷矩陣a，使用方根法計(jì)算評(píng)價(jià)權(quán)重系數(shù)的方法是：

41、計(jì)算矩陣a中第i行向量值：

42、

43、然后，對(duì)得到的向量值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化：

44、

45、所得w′i為對(duì)應(yīng)污染物指標(biāo)i的評(píng)價(jià)權(quán)重系數(shù)。

46、進(jìn)一步地，步驟(9)中，對(duì)于ahp判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)方法是：

47、首先，計(jì)算矩陣a的最大特征根λmax；

48、用(a×w′)i表示矩陣a與向量w′乘積后的向量中的第i行數(shù)據(jù)，則將(a×w′)i與對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)w′i相除，得最大特征根λmax有：

49、

50、然后計(jì)算一致性指標(biāo)ci：

51、

52、再根據(jù)矩陣階數(shù)查表確定ri值，之后使用以下公式計(jì)算一致性比率cr：

53、

54、最后判斷：如果cr結(jié)果小于0.1，則認(rèn)為判斷矩陣的一致性是可以接受的。

55、進(jìn)一步地，步驟(10)中，得到各污染物指標(biāo)的歸一化指數(shù)的方法是：

56、首先，明確所有參評(píng)個(gè)體中，第c種污染物指標(biāo)的整體最小值mc_min和mc_max，

57、然后，對(duì)于編號(hào)為p的參評(píng)個(gè)體，對(duì)第c種污染物指標(biāo)mc_p進(jìn)行歸一化,得到指數(shù)：

58、

59、進(jìn)一步地，步驟(11)中，結(jié)合污染物指標(biāo)的評(píng)價(jià)權(quán)重系數(shù)和歸一化指數(shù)，加和得出每一參評(píng)個(gè)體的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)是：

60、sp＝m′1_p×w′1+…+m′c_p×w′c；

61、m′1_p是編號(hào)為p的參評(píng)個(gè)體中第1種污染物指標(biāo)的歸一化指數(shù)，w′1為第1種污染物指標(biāo)的評(píng)價(jià)權(quán)重系數(shù)，m′c_p是編號(hào)為p的參評(píng)個(gè)體的第c種污染物指標(biāo)的歸一化指數(shù)，w′c為第c種污染物指標(biāo)的評(píng)價(jià)權(quán)重系數(shù)；

62、對(duì)所有參評(píng)個(gè)體的sp進(jìn)行排序，綜合評(píng)價(jià)指數(shù)越低的，說明參評(píng)個(gè)體的排放水平越好。

63、本發(fā)明為解決上述問題，在實(shí)現(xiàn)上述方法計(jì)算中還提供一種計(jì)算裝置，包括：

64、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)為存儲(chǔ)器，用存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；

65、處理器，用于利用計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)所需數(shù)據(jù)計(jì)算；

66、所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述方法中的計(jì)算功能。

67、本發(fā)明體現(xiàn)的有益技術(shù)效果是：

68、本發(fā)明提供了一種全面、公平、客觀的汽車排放污染物綜合評(píng)價(jià)方法，本發(fā)明所述方法基于多標(biāo)準(zhǔn)決策分析和大氣與居民健康數(shù)據(jù)，對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)客觀賦權(quán)，通過ahp法和結(jié)合歸一化處理后的指標(biāo)實(shí)現(xiàn)汽車排放污染物綜合評(píng)價(jià)。本發(fā)明所述方法是一種多屬性評(píng)價(jià)方法，可以多方面考慮不同大氣和居民健康數(shù)據(jù)，以計(jì)算各污染物指標(biāo)的評(píng)價(jià)權(quán)重系數(shù)。

69、為了增加本方法的靈活度，本方法對(duì)于不同大氣和居民健康數(shù)據(jù)，以及“大氣”和居民健康“的分類本身，都設(shè)置了對(duì)應(yīng)層次的自由權(quán)重系數(shù)，以便在評(píng)價(jià)時(shí)根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整相應(yīng)數(shù)據(jù)在權(quán)重計(jì)算中的重要性。

70、ahp法作為多標(biāo)準(zhǔn)決策分析中的一種常用方法，其對(duì)于權(quán)重的計(jì)算過程簡(jiǎn)單、明確、可視化強(qiáng)，進(jìn)一步地，本方法還將經(jīng)典ahp法常用的主觀性強(qiáng)的“重要程度”數(shù)值還未基于大氣和居民健康數(shù)據(jù)計(jì)算得出的eapc指數(shù)，保證了本方法的客觀性和準(zhǔn)確性。