采煤塌陷地復墾規(guī)劃設(shè)計方案優(yōu)化.doc

采煤塌陷地復墾規(guī)劃設(shè)計方案優(yōu)化我國因采煤造成的塌陷土地已超過70萬公頃，雖然已有一批塌陷地已經(jīng)復墾，但為數(shù)很少，仍有一大批塌陷地有待復墾。并且塌陷土地以每年2.7萬公頃的速度增長，僅徐州礦區(qū)就有25萬余畝塌陷土地。土地復墾工作任重而道遠。盡管我國土地復墾工作已經(jīng)取得了一定的成就，但是采煤塌陷地復墾當中仍存在很多問題。僅由于土地復墾規(guī)劃設(shè)計問題造成的損失就是巨大的。這里有一例子，1992年起大黃山鄉(xiāng)開始分期實施規(guī)劃設(shè)計的復墾工程，工程全部實施后共復墾采煤塌陷地4980畝，總投入413.3萬元，畝均復墾投入830元/畝。若不進行很好的規(guī)劃設(shè)計，每畝投入最小為3000元/畝，按此計算本區(qū)共節(jié)約復墾投資1080.7萬元。因此，土地規(guī)劃方案的制定，選擇，優(yōu)化過程就顯得重要起來。土地復墾是一個多工序的工程系統(tǒng)，它具有復雜性和科學性的特征。礦區(qū)土地復墾項目，既是對礦山建設(shè)項目造成環(huán)境破壞的治理，究其本身又是一項經(jīng)濟活動或投資行為，與農(nóng)民、集體、國家的利益相關(guān)。因此，土地復墾規(guī)劃設(shè)計方案應嚴格遵守國家和地方的法律法規(guī)，應遵循一定的原則，才能避免一些工程的失敗和效益的低下。1礦區(qū)土地復墾規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容一般地說，礦區(qū)土地復墾規(guī)劃所涉及的或跨越的時空范圍較大，如一個礦區(qū)一段時間內(nèi)復墾工程的安排，屬于規(guī)劃的內(nèi)容，它具有戰(zhàn)略性和控制意義。復墾工程設(shè)計則是在規(guī)劃的基礎(chǔ)上，對局部范圍的復墾工程或某一復墾工程的具體施工工藝進行設(shè)計。雖然有許多共同的地方，但并不相同，土地復墾規(guī)劃設(shè)計只是土地復墾過程中很小的一個組成部分。土地復墾規(guī)劃設(shè)計在整個土地復墾過程所處的位置，以及土地復墾各階段所包含的內(nèi)容和目標如表2所示。2礦區(qū)土地復墾規(guī)劃設(shè)計的依據(jù)和基本要求2.1編制土地復墾規(guī)劃設(shè)計的依據(jù)1) 國務院頒布的土地復墾規(guī)定及當?shù)貜蛪ǚㄒ?guī)、政策和實施細則。2) 有關(guān)土地利用的法律、法規(guī)，包括中華人民共和國土地管理法、3) 中華人民共和國礦產(chǎn)資源法、中華人民共和國環(huán)境保護法、中華人民共和國城市規(guī)劃法等國家法律以及地方村鎮(zhèn)規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃等國家法律以及村鎮(zhèn)規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃等實施條例。4) 有關(guān)行業(yè)的技術(shù)設(shè)計規(guī)程。5) 當?shù)貒?jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃、計劃、以及礦山企業(yè)規(guī)劃和生產(chǎn)計劃。6) 國民經(jīng)濟統(tǒng)計資料。7) 礦區(qū)地質(zhì)勘探報告以及補充地質(zhì)調(diào)查報告。8) 開采設(shè)計或已開采區(qū)域的開采情況。9) 土地復墾資源調(diào)查資料、圖件和統(tǒng)計表。10) 為編制土地復墾規(guī)劃而設(shè)計的專項研究成果。2.2編制礦區(qū)土地復墾規(guī)劃設(shè)計應遵循的原則編制礦區(qū)土地復墾規(guī)劃設(shè)計除需遵循有關(guān)法規(guī)政策外，為使規(guī)劃設(shè)計切實可行還應遵循下列一些基本原則：1) 先做總體規(guī)劃，再作復墾工程設(shè)計或小區(qū)規(guī)劃。2) 因地制宜，綜合治理。3) 近期效益與長遠效益相結(jié)合。4) 經(jīng)濟效益、生態(tài)環(huán)境效益與社會效益相結(jié)合。5) 工程復墾與生物復墾規(guī)劃統(tǒng)一考慮。2.3編制礦區(qū)土地復墾規(guī)劃設(shè)計的基本要求2.3.1土地復墾規(guī)定對土地復墾規(guī)劃設(shè)計的要求（1） 土地復墾規(guī)劃應與土地利用總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)。各有關(guān)管理部門在應當根據(jù)經(jīng)濟合理的原則和自然條件以及土地破壞狀況，確定復墾后的土地用途。在城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)，復墾后的土地利用應當符合城市規(guī)劃。（2） 土地復墾應當與生產(chǎn)建設(shè)統(tǒng)一規(guī)劃。有土地任務的企業(yè)應當把土地復墾指標納入生產(chǎn)建設(shè)計劃；建設(shè)項目可行性報告和設(shè)計任務書應當包括土地復墾的內(nèi)容；設(shè)計文件應當有土地復墾的章節(jié)，明確其復墾任務；工藝設(shè)計應當兼顧土地復墾的要求；可能的情況下，地質(zhì)勘探階段就對土地資源給予土地復墾有關(guān)的其他資源進行詳細調(diào)查。表2 土地復墾各階段所包含的內(nèi)容和目標階段內(nèi)容目標勘測、調(diào)查與分析地質(zhì)采礦調(diào)查與評價；社會經(jīng)濟現(xiàn)狀調(diào)查與評價；社會經(jīng)濟發(fā)展計劃；自然資源調(diào)查與評價；環(huán)境污染現(xiàn)狀調(diào)查與評價；地形勘測明確復墾問題的性質(zhì)，為總體規(guī)劃提供基礎(chǔ)資料?？傮w規(guī)劃結(jié)合井下開采范圍，確定規(guī)劃區(qū)范圍；說明規(guī)劃時間；選擇土地利用方向和復墾工程措施；制定分類；分期復墾方案；復墾規(guī)劃方案的優(yōu)化論證；投資效益預測；關(guān)于影響復墾規(guī)劃實施的相關(guān)問題及解決辦法的說明和土地利用總體規(guī)劃一起，為區(qū)域土地利用的合理性提供保證；為復墾工程設(shè)計提供依據(jù)復墾工程設(shè)計明確復墾工程設(shè)計的對象；設(shè)計達到總體規(guī)劃所提出的土地利用方向的工藝流程和工藝措施、機械設(shè)備選擇、材料消耗、勞動用工等；實施計劃安排；施工旗幟日期的安排；工程投入與年經(jīng)營費、年收益的詳細計算。供施工單位施工（3） 土地復墾規(guī)劃應當考慮充分利用鄰近的廢棄物充填挖損區(qū)、塌陷區(qū)和地下采空區(qū)。利用廢棄物作為土地復墾充填物，應當防止造成新的污染。2.3.2復墾目標對土地復墾規(guī)劃設(shè)計的要求礦區(qū)土地復墾工程的目標是恢復破壞土地的生產(chǎn)力和礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的平衡。而土地是土壤、水、植物和動物群落等的綜合體，這一概念已被廣泛接受，因此，復墾不僅是地表的恢復或植被的恢復，而應是組成土地綜合體的每一單元的恢復和重建。這就要求復墾規(guī)劃設(shè)計應考慮多種因素進行綜合規(guī)劃，才能達到復墾工程的最終目標。正如美國國家科學研究委員會所述的那樣：一種合適的復墾目標不一定要求嚴格的復原采前的地土地特征和景觀，而只是要求建立在地質(zhì)和水文條件的穩(wěn)定的、能夠保證生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的地形，這種地形能為將來的土地利用提供多種方案?？傊瑹o論哪種復墾形勢，其主要目標應是重建永久穩(wěn)定的景觀地形，這種地形在美學上和環(huán)境上能與未被破壞的土地相協(xié)調(diào)，對其所在的更大范圍的生態(tài)系統(tǒng)做出最大的貢獻，從而最有效的促進其所在的生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和土地生產(chǎn)能力的提高。2.4開采沉陷地土地復墾規(guī)劃的一般程序我們認為土地復墾規(guī)劃設(shè)計應包下五個程序(見圖)。原始資料的收集是復墾規(guī)劃設(shè)計的基礎(chǔ)，復墾可行性分析是基于原始資料對開采沉陷地可墾性進行的研究。復墾方案設(shè)計是復墾的總體規(guī)劃，其關(guān)鍵是決定復墾土地的利用方向及其合理布局。復墾工程設(shè)計是對復墾工藝過程進行詳盡的規(guī)劃，具有可操作性的特點。復墾的技術(shù)經(jīng)濟分析則是對復墾投資與收益的估算，是決策者決定復墾工程可否實施及資金籌措的關(guān)鍵。這五個程序相互聯(lián)系、相互制約、缺一不可。它既反映了一般土地復墾規(guī)劃設(shè)計的程序，又說明了土地復墾規(guī)劃設(shè)計的主要內(nèi)容。下面就這土地復墾規(guī)劃的五大內(nèi)容(程序)予以詳細的討論:2.4.1設(shè)計的原始資料收集的原始資料主要包括:（1） 礦山企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀:企業(yè)類型、規(guī)模、產(chǎn)品及產(chǎn)量，主要的開采方法，礦山的地理交通位置、隸屬關(guān)系等。（2） 礦山企業(yè)對土地的破壞現(xiàn)狀與預測:開采沉陷地現(xiàn)狀，萬噸煤沉(塌)陷率，積水率，積水深度，開采沉陷參數(shù)，開采沉陷觀測歷史及資料，根據(jù)開采設(shè)計進行開采沉陷預計并繪制成圖。（3） 待復墾地區(qū)的自然狀況:自然地形地貌，氣象特征，地震、地質(zhì)、水文、土壤資料，名勝古跡及國家重要設(shè)施資料，土地利用現(xiàn)狀，農(nóng)業(yè)區(qū)劃與國土規(guī)劃情況，人口、耕地及社會經(jīng)濟環(huán)境等區(qū)域經(jīng)濟地理資料，對礦山土地復墾的要求。其中水文資料包括地下水分布狀況及水量、水位、水質(zhì)化驗資料;地表水體分布、水資源利用情況，洪水位資料，地方水利發(fā)展規(guī)劃等。土地利用現(xiàn)狀的調(diào)查應對當?shù)氐淖魑锲贩N、生長狀況、供求關(guān)系進行詳細的分析統(tǒng)計。土壤資料包括土壤類別及分布情況、土壤各種理化性質(zhì)及肥力的評價。三種原始資料在文字敘述的同時，應匯成表格，并應繪制以下圖件:礦區(qū)交通位置圖1:10001:100000;礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖1：5000或1:10000;礦區(qū)井上下對照圖1:2000或l:5000;開采沉陷地現(xiàn)狀圖1:1000或1:2000;土壤圖及養(yǎng)分含量圖1:5001:20002.4.2開采沉陷地的可墾性分析（1）環(huán)境條件分析從以下各個方面分析復墾的可行性:開采沉陷地的破壞特征、水文條件、道路交通條件、給排水與供電條件等。（2）開采沉陷地區(qū)巖石、土壤特性分析敘述塌陷區(qū)的土壤理化特性及生物特性，礦區(qū)煤矸石的地球化學特性，潛在的含肥量，土壤及煤矸石的腐殖質(zhì)含量(活性有機質(zhì))及其它有關(guān)的指標，土壤改良效果預測，塌陷區(qū)內(nèi)存在的巖石對復墾可能帶來的影響預測等。（3）沉陷盆地積水及附近水源的水質(zhì)分析通過對水質(zhì)的分析以確定是否適宜于養(yǎng)魚，如何合理設(shè)計養(yǎng)魚塘，是否需采取水質(zhì)凈化措施等。（4）沉陷地充填復墾的承載力分析通過對沉陷地的充填復墾的充填物料及充填厚度的分析及承載力試驗以決定復墾地建房的可能性及相應措施。（5）超前復墾的可行性對尚未沉陷的土地，利用開采沉陷預測技術(shù)及土地復墾理論對超前復墾可行性進行評述。（6）類比性分析利用聚類分析等方法，充分利用類似于本地區(qū)被破壞土地的恢復利用經(jīng)驗，開采沉陷地可墾性分析應繪制以下圖件:沉陷地破壞程度平面圖l:10001:2000;沉陷地剖面圖1:5001:2000;開采沉陷預測圖15001:20002.4.3復墾方案設(shè)計主要內(nèi)容是:敘述復墾的對象、范圍、面積，確定復墾土地的利用方向，合理的地面標高，復墾方案及其工藝特征，復墾方案的優(yōu)化評述。這一設(shè)計中應繪制:(1)復墾區(qū)地形等高線圖1:1000或1:2000(2)復墾規(guī)劃設(shè)計總平面圖1:1000或1:20002.4.4復墾工程設(shè)計詳細敘述復墾的土木工程和生物工程的工藝流程，工藝措施，實施計劃安排即機械材料選擇，主要工程量，勞動定員，材料消耗計算，工程投資和年經(jīng)營費計算。應繪制以下圖件:(1)工藝流程詳圖(應包括復墾工程實施與復墾后改善與管理兩個階段的全部工藝);(2) 復墾工程實施計劃表(應注明進度安排);(3) 工藝措施一覽表;(4) 復墾后土壤培肥試驗布置圖;(5)主要工程量，材料消耗，投資與年經(jīng)營費等指標一覽表。2.4.5技術(shù)經(jīng)濟分析對復墾工程進行詳盡的技術(shù)經(jīng)濟分析以確定復墾效益。應按復墾土地的用途分類，分別(可列表)列出以下主要技術(shù)經(jīng)濟指標:復墾利用的土地面積，復墾率主要工程量，三材總耗量，工程總投資，單位面積復墾費，人員定額，設(shè)備類型與數(shù)量，年收益預測，計算的還本年限以及其它有必要列出的指標。3 舉例說明塌陷地復墾方案優(yōu)化的過程和方法3.1復墾規(guī)劃區(qū)概況張集煤礦位于徐州市西北約30km銅山縣劉集鎮(zhèn)境內(nèi)。屬于江蘇天能集團公司的下屬單位。礦區(qū)有隴海鐵路和支線符夾鐵路穿過，南有徐商公路，30min可達徐州市區(qū)，交通十分方便。北與夾河礦相鄰，西南與義安礦相接，北部以隴海鐵路為界，東部和南部以屯頭系露頭為限，西部以29勘探線與義安井田相接，開采深度原定為-600m水平，現(xiàn)因受京福高速公路的影響，開采深度暫定為-500m水平。地質(zhì)儲量995萬t，可采儲量607萬t，主要開采夏橋系2層煤，山西組7層煤和9層煤。其地理坐標為東經(jīng)11708，北緯3416,主副井井口標高42m。走向長2.5km，傾斜寬1.0km，面積2.5km2。1970年建礦，1981年投產(chǎn)，設(shè)計生產(chǎn)能力為21萬t/a，2002年經(jīng)省局核定生產(chǎn)能力為15萬t/a，主要主采夏橋系2層煤及山西組(小湖系)7、9層煤。其中7、9煤為低灰、低硫優(yōu)質(zhì)肥煤，揮發(fā)份一般在28%以上，發(fā)熱量在5500千卡/kg以上。截止2003年底，共生產(chǎn)原煤249.5萬t。本區(qū)氣候具有長江流域與黃河流域的過渡性質(zhì)，而又接近北方氣候的特點，近40年來，降水量年平均859.1mm,日最大降水量為225mm,總的表現(xiàn)為降水集中度高、年變化大。本區(qū)位于徐州煤田九里山向斜的西南邊緣,受新華夏系影響,東南向斷裂,顯示復式單斜構(gòu)造，局部煤層倒轉(zhuǎn)成“S”狀,井田內(nèi)總體為一走向變化大的單斜構(gòu)造。張集煤礦1981年12月份投入生產(chǎn)，設(shè)計服務年限為45年。開拓方式為豎井開拓，采用走向長壁臺階式采煤法。設(shè)計生產(chǎn)能力為21萬t/a。截止2003年底張集礦剩余開采服務年限為10年。規(guī)劃區(qū)為張集礦較早的采煤區(qū)域，位于煤礦的西南方向，面積約2800余畝，塌陷基本穩(wěn)定。3.2復墾方案及論證本區(qū)雖然由于采煤塌陷造成地表下沉，但是由于地下水位較低，沒有大面積積水現(xiàn)象，也沒有由于地下水位接近地表而造成土壤鹽漬化。而是由于距離煤礦較近和附近工礦企業(yè)的發(fā)展，對由于塌陷造成地勢起伏的農(nóng)田亂掘亂挖，造成一大批魚塘和沒有利用的取土區(qū)，因此土地復墾的主要目的是土地的平整和大批魚塘的處理。本區(qū)治理的有利條件之一就是地表水系發(fā)達，本區(qū)西部有鄭河貫穿而過，近期排澇水位為32.13m，遠期排澇水位為32.63m。南部以順堤河為界，其十年一遇洪水為31.13m，只要排灌系統(tǒng)設(shè)計合理，規(guī)劃區(qū)的灌溉和排水問題能很好的解決。根據(jù)水系分布于水文條件和當?shù)氐匦螚l件，提出三種設(shè)計方案，即：方案一：平整土地，保留、整理和充分利用已有的魚塘，在原有的水利設(shè)施的基礎(chǔ)上進行修正、改建和擴建。方案二：利用附近的煤矸石充填魚塘，平整土地，使之全部變成農(nóng)田，水利設(shè)施的設(shè)置同方案一。方案三：利用附近的煤矸石充填部分小魚塘，保留、整理和利用大魚塘，改原來主要東西向的水利設(shè)施為南北向。這三種方案中，田、溝、林、路、渠和其他一些附屬設(shè)施的設(shè)計規(guī)格基本相同。（具體情況見附圖）方案一的優(yōu)點：工程量不大，投資較小，受益大，對環(huán)境的污染小。方案二的優(yōu)點：復墾產(chǎn)生的耕地較多，能有效的解決人地矛盾，解決部分煤矸石的問題。方案三的優(yōu)點：兼顧出地率和經(jīng)濟效益，能有效的減少溝渠的數(shù)量以及在上面的投資。3.3 用模糊綜合評判法對各方案進行評估3.3.1模糊綜合評判法簡介綜合評判就是對受到多個因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€總的評價，這是在日常生活和科研工作中經(jīng)常遇到的問題，如產(chǎn)品質(zhì)量評定、科技成果鑒定、某種作物種植適應性的評價等，都屬于綜合評判問題。由于從多方面對事物進行評價難免帶有模糊性和主觀性，采用模糊數(shù)學的方法進行綜合評判將使結(jié)果盡量客觀從而取得更好的實際效果。模糊綜合評判的數(shù)學模型可分為一級模型和多級模型，在此僅介紹一級模型。采用一級模型進行綜合評判，一般可歸納為以下幾個步驟：(1)建立評判對象因素集U=u1,u2,un。因素就是對象的各種屬性或性能，在不同場合，也稱為參數(shù)指標或質(zhì)量指標，它們能綜合地反映出對象的質(zhì)量，因而可由這些因素來評價對象。(2)建立評判集V=v1,v2,vn。如工業(yè)產(chǎn)品的評價，評判集是等級的集合；農(nóng)作物種植區(qū)域適應性的評價，評判集是適應程度的集合。(3)建立單因素評判，即建立一個從U到F(V)的模糊映射0rij1,1in,1jm由f可以誘導出模糊關(guān)系，得到模糊矩陣稱R為單因素評判矩陣，于是(U,V,R)構(gòu)成了一個綜合評判模型。(4)綜合評判。由于對U中各個因素有不同的側(cè)重，需要對每個因素賦予不同的權(quán)重，它可表示為U上的一個模糊子集A=(a1,a2,an)，且規(guī)定.在R與A求出之后，則綜合評判模型為B=AoR。記B=(b1,b2,bm)，它是V上的一個模糊子集，其中bj=(airij)(j=1,2,m)。如果評判結(jié)果， ，就對其結(jié)果進行歸一化處理。3.3.2用模糊綜合評判法進行優(yōu)化(1)確立評判對象的因素集判斷一個土地復墾規(guī)劃方案的優(yōu)劣，須從環(huán)境、社會、經(jīng)濟各方面綜合考慮，但是由于以上三個方案對環(huán)境和社會的影響差別不大，并且對環(huán)境和社會的影響數(shù)據(jù)如果由試驗和統(tǒng)計方法來獲取需要花費很多資金和精力。如果憑主觀判斷又缺少必要的經(jīng)驗。本文僅從總投資、年收益、投資回收期、凈現(xiàn)值（假設(shè)使用期為30年）和出地率等五個方面進行評價。所以評判因素集U=總投資年收益投資回收期凈現(xiàn)值出地率總投資的大小直接決定著風險的大小，總投資越大風險就越大，另外投資的越大還要求投資者的融資能力越強，總投資是評價投資方案必須考慮的一個因素。年收益反映了投資方案的每年的獲利能力，投資者都希望獲得較多的利益，年收益反映了這一能力，可以用作評價方案的又一指標。凈現(xiàn)值是指未來期內(nèi)各年凈現(xiàn)金流量的現(xiàn)值。表示項目達到折現(xiàn)水平外剩余的資金的現(xiàn)值價值。凈現(xiàn)值指標反映了項目投資是贏是虧的基本情況，可以衡量出投資者對項目在經(jīng)濟上的滿意度?；厥掌谑侵疙椖吭纪顿Y回收所需要的時間，在此時間內(nèi)可以回收全部投資，在此以后的凈現(xiàn)金流量都是投資方案的盈利。由于未來凈現(xiàn)金流量的不確定性使項目存在風險，回收越短，則該項投資在未來時間內(nèi)所冒的風險越小，回收期越長，項目所冒的風險也就越大。出地率是指復墾出的耕地占復墾面積的比率，作為土地復墾方案的一個評價指標，反映土地對農(nóng)民對國家的重要性。(2)確定權(quán)重本文采用層次分析法確定各因素權(quán)重，層次分析法是系統(tǒng)工程中對非定量事件做定量分析的一種簡便方法，也是對人們的主觀判斷作客觀描述的一種有效的方法。它對于解決大系統(tǒng)中的多層次、多目標決策問題行之有效，具有高度的邏輯性、靈活性和簡介性的特點。其原理如下：層次分析法通過對復雜問題的分析判斷將影響系統(tǒng)的各因素分成條理化的有序?qū)哟危趯γ恳粚哟胃饕蛩氐南鄬χ匾赃M行比較排序，依次作為決策者的依據(jù)。設(shè)b1bn個因素的權(quán)重分別為w1wnA=A即為反映n個元素之間相對重要性的比較矩陣，顯然有：式中=（w1,w2,wn）T，所以n是A的一個特征根，因素的權(quán)重向量是A對應于特征根n的特征向量。根據(jù)矩陣理論可知，n是唯一非零的最大特征根。在解決問題時，無法預先確知，但可以通過比較得到比較矩陣A。在矩陣具有滿意一致性的條件下求解：得到和max，從而確定每層元素的排序問題，max為矩陣的最大特征值。A必須具有滿意一致性，否則得到的結(jié)論將是不合理的。其主要步驟如下：確定目標和評價因素集；構(gòu)造判斷矩陣；計算重要性排序；檢驗本文用層次分析確定權(quán)重,就是確定以上各因素對土地復墾規(guī)劃設(shè)計方案評估的影響程度，由于所用指標較少，把它們分在同一層次上。五個指標分別用B1-B5表示，它們的相對重要性如表3所示。表3 各個指標相對重要性比較表BB1B2B3B4B5B111/311/31/5B231311/3B311/311/31/5B431311/3B553531根據(jù)判斷矩陣A求得WB=0.10280.19520.10280.19520.404T，CR=0.020.1，滿足一致性檢驗。（3）建立評判集評判集的等級劃分,視實際情況而定。本次根據(jù)實際情況將評判因素統(tǒng)一設(shè)為可行、基本可行和不可行。即評判集V=可行基本可行不可行（4）建立最低層函數(shù)的隸屬度隸屬度函數(shù)是模糊集合應用于實際問題的基礎(chǔ)，其確定方法不是唯一的。關(guān)鍵在于是否正確地反映了元素隸屬集合到不屬于集合的這一變化過程的整體性。表3列出了五個評價因素隸屬各個評價等級的閥值，表4三個方案各因素的指標值。表4 各因素隸屬各評價等級的閥值表投資受益投資回收期凈現(xiàn)值出地率可行12040510000.9基本可行16030108000.7不可5表5 各因素的指標值表投資收益投資回收期凈現(xiàn)值出地率方案一136.337.14.81098.10.63方案二170.321.714.488.30.94方案三112.329.15.2828.40.71表6列出了五個指標因子關(guān)于每個評判等級的白化函數(shù)，表6為白化函數(shù)的計算結(jié)果。表5白化函數(shù)表決策因子白化函數(shù)決策因子白化函數(shù)投資收益投資回收期凈產(chǎn)值出地率表7白化函數(shù)值表方案F1F2F3F4F5等級方案一0.59250.71110可行0.40750.290.00.65基本可行00000.35不可行方案二00001可行0.74250.170.1200基本可行0.25750.830.881.0不可行方案三100.960.1420可行0.910.040.8580.050基本可行00.09000.95不可行結(jié)合權(quán)重分配，求得各方案在各個等級上的隸屬度，取其最大隸屬度所在的等級為決策結(jié)果。表8 各方案的隸屬度和決策結(jié)果表可行基本可行不可行決策結(jié)果方案一0.49750.87060.1414基本可行方案二0.4040.12180.4742不可行方案三0.22920.36940.4014不可行3.3.3結(jié)果分析由上表可知，方案一基本可行，其余兩種方案不可行。由于方案一收益較高，投資回收期較短，三十年后的地凈現(xiàn)值最高，所以從計算結(jié)果來看為三個方案中的最優(yōu)方案。由于本地區(qū)土地破壞嚴重，人均不到0.5畝耕地，土地問題制約著經(jīng)濟的方展，所以出地率得高低在評價土地復墾方案是具有舉足輕重的作用。出地率相對較低，而出地率的權(quán)重較大，影響了該方案的評價結(jié)果。方案二由于投資大，投資回收期長，所以盡管出地率較高，該方案仍不可行。方案三盡管投資比方案一少，但是其收益也少，回收期比方案一也長，計算結(jié)果不可行，如果把復墾出的土地用來種植經(jīng)濟作物，提高預期收益，有可能方案二，方案三變不可行為基本可行，甚至是可行。只要調(diào)整好魚塘和耕地的比例，經(jīng)濟作物和糧食作物的比例，就可以得到最佳方案。另外，權(quán)重的分配影響到?jīng)Q策結(jié)果，不同的權(quán)重可以得到不同的最佳方案，權(quán)重的確定，與我們復墾的目的緊密聯(lián)系在一起，如果我們復墾是為了增加耕地，不可能把經(jīng)濟目標的權(quán)重定的很大。3.4用灰關(guān)聯(lián)決策的方法對方案進行優(yōu)化3.4.1灰模式關(guān)聯(lián)決策的概念（1）灰模式關(guān)聯(lián)決策的含義灰色關(guān)聯(lián)分析法是一種直接的綜合評價方法,這種方法是基于“關(guān)聯(lián)度”最大來分析問題,這種方法的優(yōu)點是在進行指標處理時,將指標直接量化處理,保護已有的信息,從而大大減少誤差;并且這種方法簡單實用,便于計算和理解。灰色關(guān)聯(lián)分析法研究的對象是無量綱化后的序列,分為母序列和子序列。通常稱母序列為參考序列,子序列為比較序列。參考序列是灰色關(guān)聯(lián)分析法中的標準序列,比較序列研究的是對象序列,灰關(guān)聯(lián)度決策主要是評價各方案與最優(yōu)方案(或稱理想最優(yōu)方案)的關(guān)聯(lián)度,即各方案的比較序與參考序列的關(guān)聯(lián)度?；夷Ｊ疥P(guān)聯(lián)決策的核心是灰模式?；夷Ｊ?jīng)Q策的內(nèi)容是模式的評估與辨識?；夷Ｊ疥P(guān)聯(lián)決策的目的是確定優(yōu)化模式，即優(yōu)化方案。（2）灰模式關(guān)聯(lián)決策基礎(chǔ)灰模式關(guān)聯(lián)決策的基礎(chǔ)是：灰關(guān)聯(lián)分析；灰模式的構(gòu)造變換與辨識。3.4.2灰優(yōu)化模型令xi為第i個決策方案，xi（k）為xi中第k個數(shù)據(jù)，也就是第k個指標的值，kK，K=1，2，n，則稱xi（或xi=xi（k）=（xi（1），xi（2），xi（n）為第i個模式指標序列，簡稱第i個模式。令Xi為第i個模式，iI=1,2,，m,有模式群x1=x1（k）=（x1（1），x1（2），x1（n），x2=x2（k）=（x2（1），x2（2），x2（n），xm=xm（k）=（xm（1），xm（2），xm（n），從上述模式群眾可以構(gòu)造出x（k）（或x（i）（k）x（k）=x（i）（k）=（x（1）（k），x（2）（k），x（m）（k），kK，K=1，2，n，稱x（k）為第k個指標模式列，簡稱k指標。令POLx(k)為k指標極性。又令POL（max）為極大值極性，POL（min）為極小值極性，POL（men）為適中值極性，則其全體為極性基，計為POL（base）POL（base）=POL（max），POL（min），POL（men），POLx(k)POL（base），極性屬于POL（base）的指標為通常指標。通過變換具有極大值極性POL（max）的指標為一致性指標。由一致性指標構(gòu)成的模式為變換模式。變換模式的全體為變換模式集，記為Xx=xi（k）iI=1,2,，m，kK=1，2，n，xi（k）=（xi（1），xi（2），xi（n）,x（k）=（x（1）（k），x（2）（k），x（m）（k）,POLx(k)=POL（max）,k令X為變換模式集。令x0（即x0（k）為X中數(shù)據(jù)構(gòu)成的序列x0（k）=（x0（1），x0（2），x0（n）,若x0（k）滿足下述條件x0（k）=maxx（i）（k），kKxi（k）=（xi（1），xi（2），xi（n）kK，K=1，2，n，則稱x0為標準模式。令x為變換模式集，xix為模式，x0為標準模式，則稱xi對x0的灰關(guān)聯(lián)度的模式優(yōu)化度（滿意度），記為goopm（i）goopm（i）=r（x0，xi）r（x0，xi）=令gshd為門檻值，Xopm為變換模式集X的子集，XopmX。若Xopm=xiiII=1、2、，m，gopm（i）=r（x0，xi）gshd，稱Xopm為滿意模式子集，稱xi*為優(yōu)化模式xi*maxr（x0，xi）。3.4.3灰模式關(guān)聯(lián)決策步驟步驟一：給出模式指標序列xi及指標極性步驟二：構(gòu)造指標模式列x（k），并作極性變換。步驟三：構(gòu)造變換模式步驟四：構(gòu)造標準模式步驟五：計算模式優(yōu)化度步驟六：尋找滿意模式子集及優(yōu)化模式3.4.4具體優(yōu)化過程（1）指標及極性 指標1（投資）三個規(guī)劃方案中，投資分別為136.3、170.3和112.3，對同一投資項目，投資越小，風險越小，取其小者為優(yōu)，所以投資為極小值目標。 指標2（收益）三個方案的年預期收益分別為37.1、21.7和29.1，對同一投資項目，收益越多越好，所以收益為極大值目標。 指標3（投資回收期）三個方案的指標值分別為4.8、14.4和5.2同一項目投資回收期越長，風險越大，所以投資回收期越短越好，為極小值目標。 指標4（凈現(xiàn)值）投資項目的現(xiàn)金流全部折現(xiàn)到30年的同一時間點上，當然越大越好，為極大值目標。 指標5（出地率）這主要從社會效益的角度去考慮，復墾出的耕地越多，就能更好的解決當?shù)氐募Z食問題，緩解人地矛盾。我們?nèi)∑錇樽畲笾的繕?。?）模式（指標）序列根據(jù)塌陷狀況和水文地質(zhì)條件我們制定了三種方案X1=（136.337.14.81098.10.63）X2=（170.321.714.488.30.94）X3=（112.329.15.2828.40.71）（3）構(gòu)造變換模式 指標一（極小值極性）指標序列Xi（1）=（136.3170.3112.3）minXi（1）=112.3變換值=（0.82390.65941） 指標2（極大值目標）指標序列Xi（2）=（37.121.729.1）maxXi（2）=37.1變換值=（10.58490.7844）同理=（10.33330.9231）=（10.08040.7544）=（0.670210.7553） 變換值匯總x1（