Новая нечеткая основа для выбора технологии устойчивых очистных сооружений на основе методологии TODIM в развивающихся городских районах

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 8800 (2022) Цитировать эту статью

1549 Доступов

2 цитаты

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Выбор оптимальной технологии очистных сооружений (ОСС) требует принятия научных подходов, основанных на данных, которые удовлетворяют требованиям устойчивости городской экосистемы. Такие подходы должны быть в состоянии предоставить полезную информацию лицам, принимающим решения, ограниченным такими факторами, как рост населения, нехватка земли и потеря функциональности очистных сооружений. В рамках данного исследования предлагается гибридная модель нечеткого многокритериального принятия решений (MCDM), состоящая из процесса аналитической иерархии (AHP) и TODIM (аббревиатура на португальском языке, обозначающая интерактивное и многокритериальное принятие решений), с использованием серии альфа-отрезков. который учитывает неприятие риска лицами, принимающими решения (ЛПР), для преодоления неопределенности условий окружающей среды. Литература на сегодняшний день указывает на то, что это исследование является первым, в котором представлен подход к систематическому процессу принятия решений путем интерпретации взаимодействия критериев выбора технологии очистки сточных вод через функцию принадлежности Теории перспектив. Предлагаемая методология показывает, что выдающийся эталонный критерий манипулирует другими подкритериями в соответствии с функцией поведения, направленного на избегание риска. Нечеткие множества, основанные на рядах альфа-отрезков, используются для оценки как веса критериев, так и ранга альтернатив в процессе принятия решений для получения компромиссных решений в условиях неопределенности. Степень доминирования альтернатив достигается с помощью нечеткого TODIM, интегрированного с процессом нечеткой аналитической иерархии (FAHP), который имеет дело с неопределенностью человеческих суждений. По результатам ранжирования, определяемого степенью доминирования альтернатив, наиболее эффективным процессом по отношению к стоимости утилизации осадка (С25), рассчитанной в качестве эталонного критерия, оказался анаэробно-анокс-оксидный (А2О) без предварительного осветления. Рейтинг четырех полномасштабных очистных сооружений в мегаполисе страны EMEA на основе 24 подкритериев, перечисленных в четырех основных критериях, а именно аспектах устойчивости, используется в качестве тематического исследования для проверки полезности нечеткого подхода. Мотивированный пробелом в литературе, связанным с неспособностью принять во внимание психологическое поведение ЛПР при выборе технологии очистки сточных вод, обсуждается, как предложенная гибридная модель MCDM может быть использована путем отражения человеческого восприятия риска при выборе технологии очистки сточных вод для развивающихся городских территорий. .

Экономическое развитие должно быть сбалансировано с защитой природных ресурсов и экологической устойчивостью, чтобы способствовать циркулярной экономике. Сточные воды определяются как ценный ресурс как для экологического, так и для экономического развития стран с точки зрения устойчивости1. Растущая важность устойчивой урбанизации в развивающихся странах и быстрое истощение ресурсов с ростом населения требуют рациональной оценки потребности в очистных сооружениях и устойчивости существующих сооружений, чтобы минимизировать риски, возникающие в результате возможного водного кризиса в развивающихся странах. ближайшее будущее. Очистка сточных вод вносит важный вклад в устойчивое развитие с точки зрения защиты водных ресурсов, эффективного управления отходами и открытости для использования возобновляемых источников энергии2. Увеличение доли безопасных и наиболее подходящих технологий очистки бытовых и промышленных сточных вод считается одной из расширенных целей Целей устойчивого развития (ЦУР) к 2030 году3.

Оптимальный выбор технологии для процесса очистки сточных вод может быть достигнут только путем обеспечения правильных инвестиций для правильного региона с учетом общественной пользы и социальной осведомленности. В реальной жизни выбор оптимальной технологии для очистных сооружений напрямую зависит от знаний, опыта и компетентности лиц, принимающих решения4. Неопределенности, связанные с прогнозами экономических, социальных и экологических условий, могут оказывать манипулятивное воздействие на отношение заинтересованных сторон (например, неприятие риска или принятие риска при принятии решений) и приводить к ограничениям в рациональном принятии решений, что требует достаточного знания преобладающих условий5. По этой причине мотивация этого исследования состоит в том, чтобы преодолеть ограничения непредсказуемости человеческого поведения, вызванные неопределенностью, путем отражения взглядов компетентных лиц, принимающих решения, на неприятие риска в предлагаемой модели принятия решений для выбора наиболее подходящей технологии очистки сточных вод. очистные сооружения (ОСС). В целом, реальные проблемы MCDM, связанные с окружающей средой, следует рассматривать как нечеткие проблемы по своей природе, включая цели, измерения, атрибуты и альтернативы6. Лица, принимающие решения, сравнивают две альтернативы на основе качественных и количественных данных и принимают решение о пригодности технологии очистки сточных вод с учетом различного профессионального опыта, такого как оценка воздействия на окружающую среду, строительство, проектирование и эксплуатация. При оценке точек зрения из разного опыта используются лингвистические данные, отражающие качественное значение, поскольку доминирование одной технологии над другой не может быть выражено в четких ценностях7. Кроме того, выражение весов критериев, веса оценщиков и суждений оценщиков в виде лингвистических переменных является более предпочтительным способом, чем количественные данные, чтобы подчеркнуть сложность социально-экономических и социокультурных условий, применимость технологии и доступность. инноваций8. Чтобы справиться с неопределенностью, возникающей из-за субъективности лингвистических оценок, лингвистические данные выражаются с помощью нечетких наборов и делаются пригодными для математических операций9. Нечеткие множества позволяют не только оценивать альтернативы, но и выражать критерии принятия решений для взвешивания в неопределенных условиях10. В соответствии со всей этой информацией, теория нечетких множеств предлагает преимущества в терпимости к двусмысленности человеческих суждений, неопределенностям и неточной или недостаточной информации относительно количественных и качественных данных.