基于博弈论组合赋权的TOPSIS模型在地下水水质评价中的应用

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(四川大学 a.水利水电学院；b.水力学与山区河流开发保护国家重点实验室, 成都　610065)

1　研究背景

随着我国工业、农业和城镇化的高速发展，作为水资源重要组成部分的地下水正受到日益严重的污染。目前，地下水是我国绝大部分农村地区的饮用水源，因此，选取客观、有效、实用的地下水水质评价方法，是保障我国农村饮水安全[1]的重要基础，而且对地下水资源的合理开发利用具有重要作用。目前常用的水质评价有确定性水质评价方法如F值法和不确定性综合水质评价方法两类，后者方法主要有模糊评价法、物元评价法、灰色评价法、层次分析法、集对分析法、投影寻踪评价法、人工神经网络等[2-3]。

本文采用被称为“逼近于理想值的排序方法”的TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)模型，它是Hwang 和Yoon提出的一种适用于有限方案多目标决策的综合评价方法[4]。权重的确定是TOPSIS模型评价中最为关键的问题[5]。传统TOPSIS模型赋权常单独采用客观赋权法或主观赋权法，如吴健华等[6]用基于熵权的TOPSIS方法评价石嘴山市地下水水源质量等级，何逢标[7]采用基于AHP的TOPSIS模型对水资源配置模型进行探讨。针对客观赋权法只根据指标的固有信息量而不能凸显某些指标的相对重要性，主观赋权法赋权虽考虑了专家的知识和经验但存在主观随意性等问题，近年来不少学者提出了组合赋权法，如杨皓翔等[8]提出将熵权和AHP法进行乘法归一化组合赋权，王旭等[9]提出将DEA和AHP确定的权重通过主观偏好系数进行线性加权确定组合权重，但文献[8]的乘法合成归一化组合赋权可能导致大者更大，小者更小的倍增效应的问题，文献[9]线性加权法在权系数方面根据主观偏好系数决定存在主观随意性。……