第11期 任红岗等：分段空场嗣后充填法采场结构参数AHP-Fuzz优化 ·1385 3.2指标权重确定 3开采结构参数优化 建立层次结构模型后，采用Sat提出的1~9 建立层次结构模型是AHP一Fuz仲的关键步 及其倒数表读法，将两两因素之间的比值判定后构 骤，其过程中先确定目标影响因素，然后找出其子因 成判定矩阵，对每个子因素的相对重要性赋予权值， 素，形成多层次评价模型.本次采矿方法的参数层 如表3所示. 次结构模型包括目标层(A)准则层(B)指标层 表3因素重要性判定标度法 (○. Table3 Sca lemetod for detem ining the mportance of acors 3.1阶梯结构模型 标度 语气定义 备注 分段空场嗣后充填法结构参数层次模型包括目 1 同样重要 因素X与X重要性相同 标层：最优结构参数(A,准则层：经济指标(B,安 3 稍微重要 因素X的重要性稍高于X 全因素(B,技术指标(B):指标层：凿岩成本 5 明显重要 因素X的重要性明显高于X (G,充填成本(G,充填后稳定性(S,矿块生 强烈重要 因素X的重要性强烈高于X; 产能力(C,赋存条件对参数的影响(G,块度分 9 绝对重要 因素X的重要性绝对高于X; 布对落矿的影响(G,含水率对落矿的影响(G), 注：因素X与X相比定义为B则1/B=X/X246和8分 施工难易程度(C)图1)， 别为上述判别的中间值 最优结构参数A 目标层对应于准则层A一B因素的判断矩阵如 经济指标B, 安全因素B2 技术指标B, 表4所示. 表4A一B判断矩阵 矿 块 Tab le4 AB disc rim nation matrix 本 成本 填后稳定性 生产能力 存条件对参数的影响 度分布 水率对落矿的影响C 工难易程度 B B B 权重向量归一化权重 落矿的影响 B 1 1/2 1/2 019 B 2 1 12 35 033 B 1 048 判断矩阵是凭经验决定的，一般受主观因素影 图1分段空场嗣后充填法层次结构模型 F 1 Hierarch ical strucuremalel of sublevel opensope succedent 响很大.为防止判断矩阵偏离一致性，以致影响最 fillingm ethod 终决策，需要对特征值入m进行一致性检验其中一 致性检验指标见表5 表5不同阶数矩阵重复1000次的平均一致性指标 Table 5 A verage consistency index of the matrix with different rarks under the calou latin of 1000 tmes 判断矩阵阶数 1 2 3 5 6 7 8 9 10 R 000 0.00 052 089 1.12 1.26 1.36 1.41 1.46 1.49 对于任意给定的判断矩阵Q=(9)w,当CR= a和=入和（≠2，四，可以取 GR<0.1的时候，认为矩阵的一致性是可以接 量由宫 受的，否则，需要重新调整判断矩阵，直至满足一致 性检验为止，其中G为判断矩阵一致性比率，G为 n=1 (6) 致性指标，R为随机一致性指标 ωi 判断矩阵是否满足一致性要求的过程中，首先 根据各因素权重，得AB因素的判断矩阵特征值 入mx=3.054 需要求出矩阵的最大特征值，按式(5人(6)求得： i- =12,n(5) n-13-1 a (7) 又查表5得R=0.52所以=C/R=0.027/ 以W=(ω！g,w)作为判断矩阵的权重向 0.52=00520.1第 11期 任红岗等:分段空场嗣后充填法采场结构参数 AHP-Fuzzy优化 3 开采结构参数优化 建立层次结构模型是 AHP-Fuzzy中的关键步 骤 ,其过程中先确定目标影响因素,然后找出其子因 素 ,形成多层次评价模型.本次采矿方法的参数层 次结构模型包括目标层 (A)、准则层 (B)、指标层 (C). 3.1 阶梯结构模型 分段空场嗣后充填法结构参数层次模型包括目 标层:最优结构参数(A);准则层:经济指标 (B1 ),安 全因素 (B2 ), 技术指标 (B3 );指标层:凿岩成本 (C1 ), 充填成本 (C2 ), 充填后稳定性 (C3 ), 矿块生 产能力 (C4 ),赋存条件对参数的影响 (C5),块度分 布对落矿的影响 (C6 ), 含水率对落矿的影响 (C7 ), 施工难易程度(C8 )(图 1). 图 1 分段空场嗣后充填法层次结构模型 Fig.1 Hierarchicalstructuremodelofsublevelopenstopesuccedent fillingmethod 3.2 指标权重确定 建立层次结构模型后 , 采用 Satty提出的 1 ～ 9 及其倒数表读法, 将两两因素之间的比值判定后构 成判定矩阵,对每个子因素的相对重要性赋予权值, 如表 3所示. 表 3 因素重要性判定标度法 Table3 Scalemethodfordeterminingtheimportanceoffactors 标度 语气定义 备注 1 同样重要 因素 Xi与 Xj重要性相同 3 稍微重要 因素 Xi的重要性稍高于 Xj 5 明显重要 因素 Xi的重要性明显高于 Xj 7 强烈重要 因素 Xi的重要性强烈高于 Xj 9 绝对重要 因素 Xi的重要性绝对高于 Xj 注:因素 Xi与 Xj相比定义为 Bij, 则 1/Bij=Xj/Xi;2、 4、 6和 8分 别为上述判别的中间值. 目标层对应于准则层 A-B因素的判断矩阵如 表 4所示 . 表 4 A-B判断矩阵 Table4 A-Bdiscriminationmatrix A B1 B2 B3 权重向量 归一化权重 B1 1 1/2 1/2 2 0.19 B2 2 1 1/2 3.5 0.33 B3 2 2 1 5 0.48 判断矩阵是凭经验决定的, 一般受主观因素影 响很大.为防止判断矩阵偏离一致性, 以致影响最 终决策,需要对特征值 λmax进行一致性检验, 其中一 致性检验指标见表 5. 表 5 不同阶数矩阵重复 1 000次的平均一致性指标 Table5 Averageconsistencyindexofthematrixwithdifferentranksunderthecalculationof1 000 times 判断矩阵阶数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 RI 0.00 0.00 0.52 0.89 1.12 1.26 1.36 1.41 1.46 1.49 对于任意给定的判断矩阵 Q=(qij)n×n,当 CR = CⅠ /RⅠ <0.1的时候 ,认为矩阵的一致性是可以接 受的, 否则, 需要重新调整判断矩阵, 直至满足一致 性检验为止 ,其中 CR为判断矩阵一致性比率 , CⅠ为 一致性指标 , RⅠ为随机一致性指标. 判断矩阵是否满足一致性要求的过程中 , 首先 需要求出矩阵的最大特征值,按式(5)、(6)求得 : ω′i=1 n∑ n j=1 aij ∑ n k=1 akj , i=1, 2, … , n (5) 以 W′=(ω′1 , ω′2 , …, ω′n) T 作为判断矩阵的权重向 量, 由 ∑ n j=1 aijω′j=λiωi′(i=1, 2, …, n), 可以取 λmax≈ 1 n∑ n i=1 ∑ n j=1 aijω′j ω′i (6) 根据各因素权重 ,得 A-B因素的判断矩阵特征值 λmax =3.054. CI = -1 n-1 ∑ n i=2 λi = λmax -n n-1 = 3.054 -3 3 -1 =0.027 (7) 又查表 5 得 RI =0.52, 所以 CR =CI/RI =0.027/ 0.52 =0.052 <0.1. · 1385·