层次分析法原则与方法

⑴ 什么是层次分析法

层次分析法，又称“直接成分分析法”，是对句法单位（包括短语和句子）的直接成分进行结构层次分析的方法。由于切分过程中尽可能采用二分，所以层次分析法又称作“二分法”。
1、基本分析原则

语法从表面上看是线性排列的符号序列。线性排列是指按照时间先后顺序说出或写出的形式。但是语法结构却是有层次性的，层次是指句法单位在组合时所反映出来的不同的先后顺序。

表层的线性关系背后暗含着隐性的层次关系。小的语法单位是大语法单位的组成部分，大的语法单位是由小的语法单位组合而成的，本身又可以成为更大语法单位的组成部分。

语法结构的每个层次一般直接包含比它小的两个语法单位，这两个小的语法单位就是直接成分。每一个直接成分又可以包含更小的直接成分。

例如：

我们 进行 社会 调查
|主||____谓_______|
|_述 | 宾____ |
|_定）中 |

层次分析法就是逐层将一个句法单位（联合短语等由多个直接成分组成的短语除外）切分成两个直接成分，直到不能再切分为止的句子分析方法。

2、分析过程

层次分析法的分析过程主要包括两个步骤：第一步是切分结构层次，第二步是确定结构关系。

例如：

他 去年 去 了 一趟 美国。
|__||___________________| 主谓关系
|___||______________| 状中关系
|________| |__| 述宾关系
|_| |___| 述补关系

切分过程中应注意：

①第一步切分非常重要，第一步切分不当，后面便容易全都切错。

②必须逐层切分，直至分析出每个实词，语素不需要切分。

③为避免切分过程中的遗漏，一般采用从左到右、从上到下、逐块切分的分析步骤。

3、层次分析法的图解表示

层次分析法中常用的图解表示法是切分法、组合法和树形图。

①切分法

切分法是最常用的方法，将所要分析的短语或句子作为一个整体，从大到小，逐层切分。

例如：
申奥 成功 有助于 中国 的 改革 与 开放。
|_ 主 __| |______ 谓 ________________|
|主| |谓| |_述_ |______ 宾___________|
|__ 定_）_ 中_______|
| 联 + 合 |

②组合法

组合法是把所要分析的短语或句子切分到单词，然后从小到大，依次组合起来。例如：

他 弟弟 在 北京 念 大学
|_定中_| |_介宾_| |_述宾_|
| |____状中____|
|_____主谓______|

③树形图

树形图是把有关的结构分析用竖线和斜线连接起来，从而显示出句法单位内部的结构关系。例如：

S
/ \
主语 谓语
/ \ / \
偏 正 述 宾
| | | |
取暖 设备 出现 故障

4、层次分析法的优点

层次分析法能够揭示句法单位组合的层次关系，符合语言结构的客观规律，从而有效地分化某些歧义结构。

例如：

A 衣 服洗 干净 了。 B 坑 挖 浅 了。
|___||_________| |_||_______|
|_______| |_||____|
|_| |___|
C1 坑 挖 深 了。 C2 坑 挖 深 了。
|_||_______| |_||______|
|_||___| |____|
|_||_|

上述由“名词+动词+形容词”组合成的三个句子，采用层次分析法可以分清其内部的不同的结构层次，并且有效地分化类似“坑挖深了”的歧义结构。

5、层次分析法的局限性

层次分析法无法揭示句法结构内部的深层语义关系。

例如：

鸡 不 吃 了
|_||________| 主谓关系
|_| |_| 状中关系

“鸡不吃了”的内部层次关系只有一种，但既可以理解为“鸡不吃食了”，也可以理解为“不吃鸡肉了”。又如“鲁迅的书”既可以指“鲁迅的藏书”、也可以指“鲁迅的着作”。

这些歧义结构的内部层次关系相同，但隐性的深层语义关系不同，使用层次分析法无法有效地化解这些歧义。

⑵ 什么是层次分析法啊

层次分析法（AHP）是将决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于本世纪70年代初，在为美国国防部研究"根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配"课题时，应用网络系统理论和多目标综合评价方法，提出的一种层次权重决策分析方法。这种方法的特点是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上，利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化，从而为多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策方法。尤其适合于对决策结果难于直接准确计量的场合。层次分析法的步骤如下：

（1）通过对系统的深刻认识，确定该系统的总目标，弄清规划决策所涉及的范围、所要采取的措施方案和政策、实现目标的准则、策略和各种约束条件等，广泛地收集信息。

（2）建立一个多层次的递阶结构，按目标的不同、实现功能的差异，将系统分为几个等级层次。例如：图16-7就是以递阶层次表示的国家富强的一般结构。

（3）确定以上递阶结构中相邻层次元素间相关程度。通过构造两比较判断矩阵及矩阵运算的数学方法，确定对于上一层次的某个元素而言，本层次中与其相关元素的重要性排序--相对权值。

（4）计算各层元素对系统目标的合成权重，进行总排序，以确定递阶结构图中最底层各个元素的总目标中的重要程度。

（5）根据分析计算结果，考虑相应的决策。

层次分析法的整个过程体现了人的决策思维的基本特征，即分解、判断与综合，易学易用，而且定性与定量相结合，便于决策者之间彼此沟通，是一种十分有效的系统分析方法，广泛地应用在经济管理规划、能源开发利用与资源分析、城市产业规划、人才预测、交通运输、水资源分析利用等方面。

⑶ 层次分析法的介绍

在分析一个句子或句法结构时，将句法构造的层次性考虑进来，并按其构造层次逐层进行分析，在分析时，指出每一层面的直接组成成分，这种分析就叫层次分析。层次分析法认为，句子的结构是一层套一层的，在每一层上，除了联合结构等有可能由多个并列词语组成外，其余都能分出两个直接组成成分，所以又叫二分法。层次分析实际包含两部分内容：一是切分，一是定性。切分，是解决一个结构的直接组成成分到底是哪些；而定性，是解决切分所得的直接组成成分之间在句法上是什么关系。朱德熙先生认为，层次分析不能简单地将其看作是一种分析方法，而是应当看做一种分析原则，是必须遵守的。层次分析法的目的是要认清句子的结构层次，明确结构关系、结构规律，并确定句子类型，以便更好地了解句子的意思。

⑷ 现代汉语层次分析法

层次分析法，又称“直接成分分析法”，是对句法单位（包括短语和句子）的直接成分进行结构层次分析的方法。由于切分过程中尽可能采用二分，所以层次分析法又称作“二分法”。

1、基本分析原则

语法从表面上看是线性排列的符号序列。线性排列是指按照时间先后顺序说出或写出的形式。但是语法结构却是有层次性的，层次是指句法单位在组合时所反映出来的不同的先后顺序。

表层的线性关系背后暗含着隐性的层次关系。小的语法单位是大语法单位的组成部分，大的语法单位是由小的语法单位组合而成的，本身又可以成为更大语法单位的组成部分。

语法结构的每个层次一般直接包含比它小的两个语法单位，这两个小的语法单位就是直接成分。每一个直接成分又可以包含更小的直接成分。

⑸ 什么是层次分析法

层次分析法（Analytic Hierarchy Process,简称AHP）是对一些较为复杂、较为模糊的问题作出决策的简易方法,它特别适用于那些难于完全定量分析的问题.它是美国运筹学家T.L.Saaty 教授于70年代初期提出的一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法.
§1 层次分析法的基本原理与步骤
人们在进行社会的、经济的以及科学管理领域问题的系统分析中,面临的常常是一个由相互关联、相互制约的众多因素构成的复杂而往往缺少定量数据的系统.层次分析法为这类问题的决策和排序提供了一种新的、简洁而实用的建模方法.
运用层次分析法建模,大体上可按下面四个步骤进行：
（i）建立递阶层次结构模型；
（ii）构造出各层次中的所有判断矩阵；
（iii）层次单排序及一致性检验；
（iv）层次总排序及一致性检验.
下面分别说明这四个步骤的实现过程.
1.1 递阶层次结构的建立与特点
应用AHP分析决策问题时,首先要把问题条理化、层次化,构造出一个有层次的结构模型.在这个模型下,复杂问题被分解为元素的组成部分.这些元素又按其属性及关系形成若干层次.上一层次的元素作为准则对下一层次有关元素起支配作用.这些层次可以分为三类：
（i）最高层：这一层次中只有一个元素,一般它是分析问题的预定目标或理想结果,因此也称为目标层.
（ii）中间层：这一层次中包含了为实现目标所涉及的中间环节,它可以由若干个层次组成,包括所需考虑的准则、子准则,因此也称为准则层.
（iii）最底层：这一层次包括了为实现目标可供选择的各种措施、决策方案等,因此也称为措施层或方案层.
递阶层次结构中的层次数与问题的复杂程度及需要分析的详尽程度有关,一般地层次数不受限制.每一层次中各元素所支配的元素一般不要超过9个.这是因为支配的元素过多会给两两比较判断带来困难

⑹ 现代汉语层次分析法

层次分析法，又称“直接成分分析法”，是对句法单位（包括短语和句子）的直接成分进行结构层次分析的方法。由于切分过程中尽可能采用二分，所以层次分析法又称作“二分法”。 1、基本分析原则 语法从表面上看是线性排列的符号序列。线性排列是指按照时间先后顺序说出或写出的形式。但是语法结构却是有层次性的，层次是指句法单位在组合时所反映出来的不同的先后顺序。 表层的线性关系背后暗含着隐性的层次关系。小的语法单位是大语法单位的组成部分，大的语法单位是由小的语法单位组合而成的，本身又可以成为更大语法单位的组成部分。语法结构的每个层次一般直接包含比它小的两个语法单位，这两个小的语法单位就是直接成分。每一个直接成分又可以包含更小的直接成分。例如：我们 进行 社会 调查 |主||____谓_______| |_述 | 宾____ | |_定）中 | 层次分析法就是逐层将一个句法单位（联合短语等由多个直接成分组成的短语除外）切分成两个直接成分，直到不能再切分为止的句子分析方法。 2、分析过程层次分析法的分析过程主要包括两个步骤：第一步是切分结构层次，第二步是确定结构关系。例如：他 去年 去 了 一趟 美国。 |__||___________________| 主谓关系 |___||______________| 状中关系 |________| |__| 述宾关系 |_| |___| 述补关系 切分过程中应注意： ①第一步切分非常重要，第一步切分不当，后面便容易全都切错。 ②必须逐层切分，直至分析出每个实词，语素不需要切分。 ③为避免切分过程中的遗漏，一般采用从左到右、从上到下、逐块切分的分析步骤。 3、层次分析法的图解表示层次分析法中常用的图解表示法是切分法、组合法和树形图。 ①切分法切分法是最常用的方法，将所要分析的短语或句子作为一个整体，从大到小，逐层切分。例如：申奥 成功 有助于 中国 的 改革 与 开放。 |_ 主 __| |______ 谓 ________________| |主| |谓| |_述_ |______ 宾___________| |__ 定_）_ 中_______| | 联 + 合 | ②组合法组合法是把所要分析的短语或句子切分到单词，然后从小到大，依次组合起来。例如：他 弟弟 在 北京 念 大学 |_定中_| |_介宾_| |_述宾_| | |____状中____| |_____主谓______| ③树形图树形图是把有关的结构分析用竖线和斜线连接起来，从而显示出句法单位内部的结构关系。例如： S / \ 主语 谓语 / \ / \ 偏 正 述 宾 | | | | 取暖 设备 出现 故障 4、层次分析法的优点层次分析法能够揭示句法单位组合的层次关系，符合语言结构的客观规律，从而有效地分化某些歧义结构。例如： A 衣 服洗 干净 了。 B 坑 挖 浅 了。 |___||_________| |_||_______| |_______| |_||____| |_| |___| C1 坑 挖 深 了。 C2 坑 挖 深 了。 |_||_______| |_||______| |_||___| |____| |_||_| 上述由“名词+动词+形容词”组合成的三个句子，采用层次分析法可以分清其内部的不同的结构层次，并且有效地分化类似“坑挖深了”的歧义结构。 5、层次分析法的局限性层次分析法无法揭示句法结构内部的深层语义关系。例如：鸡 不 吃 了 |_||________| 主谓关系 |_| |_| 状中关系 “鸡不吃了”的内部层次关系只有一种，但既可以理解为“鸡不吃食了”，也可以理解为“不吃鸡肉了”。又如“鲁迅的书”既可以指“鲁迅的藏书”、也可以指“鲁迅的着作”。这些歧义结构的内部层次关系相同，但隐性的深层语义关系不同，使用层次分析法无法有效地化解这些歧义。

⑺ 层次结构的划分,遵循的原则是什么

层次结构的划分,就是所谓的层次分析法，又称“直接成分分析法”，是对句法单位（包括短语和句子）的直接成分进行结构层次分析的方法。

这种分析法认为：
语法从表面上看是线性排列的符号序列。线性排列是指按照时间先后顺序说出或写出的形式。但是语法结构却是有层次性的，层次是指句法单位在组合时所反映出来的不同的先后顺序。

表层的线性关系背后暗含着隐性的层次关系。小的语法单位是大语法单位的组成部分，大的语法单位是由小的语法单位组合而成的，本身又可以成为更大语法单位的组成部分。

语法结构的每个层次一般直接包含比它小的两个语法单位，这两个小的语法单位就是直接成分。每一个直接成分又可以包含更小的直接成分。

例如：

我们 进行 社会 调查
|主| |____谓_______|
_述 | 宾____ |
|_定）中 |

根据这一理论，层次分析法对层次的划分，就是遵循着二分法的原则，逐层将一个句法单位（联合短语等由多个直接成分组成的短语除外）切分成两个直接成分，直到不能再切分为止。

其分析过程主要包括两个步骤：
第一步是切分结构层次；
第二步是确定结构关系。

例如：

他 去年 去 了 一趟 美国。
|__||___________________| 主谓关系
|___||______________| 状中关系
| ________| |__| 述宾关系
|_| |___| 述补关系

在切分过程中，应注意：
①第一步切分非常重要，第一步切分不当，后面便容易全都切错。
②必须逐层切分，直至分析出每个实词，语素不需要切分。
③为避免切分过程中的遗漏，一般采用从左到右、从上到下、逐块切分的分析步骤。

⑻ 语法研究层次分析法的原则

短语的分析，应从结构层次和结构关系两方面入手。组成短语的最小单位是词，因此分析短语时一直切分到词，词内部一般不再分析。分析短语，最通行的方法是框式图解法。例如

再比如“伟大的人民创造了不朽的业绩”，如果第一层切分为“伟大的／人民创造了不朽的业绩”，第二层切分为“人民创造了／不朽的业绩”，这虽然符合了第一条原则，但在“管到哪里”问题上出现了差错，同样是不允许的。

⑼ 层次分析方法

7.4.1 层次分析法基本原理

层次分析法 ( Analytical Hierarchy Process，简称 AHP 法) 是由美国着名运筹学家、匹兹堡大学 T.L.Saaty 教授于 20 世纪 70 年代中期提出的多目标多准则决策方法。它将人的主观判断定性分析进行量化，用数值来显示各替代方案的差异，供决策者参考。层次分析法原理简单，有数学依据，可以对非定量事物作定量分析，对人们的主观判断做客观描述，已在许多领域得到了广泛应用。

层次分析法是对所需要解决的问题，依据其内容和各因素间的相互关系，将因素按不同层次集合，把复杂的问题条理化、简单化，明确要解决的问题，利用数学手段确定每一层各因素相对重要性的权值，再把上一层信息传递到下一层，最后给出各因素相对重要性总的排序。根据总排序 ( 即权值) ，确定出各因素对目标的影响程度，以此分析确定影响建设工程质量和可能造成工程隐患的原因，实施有效的控制措施。

层次分析法的基本步骤:

1) 对问题进行分析;

2) 建立描述系统功能或特征的内部独立的递阶层次结构;

3) 同属一级的要素以上一级要素为准则进行两两比较，根据判断尺度确定其相对重要性，建立判断矩阵;

4) 对同一级元素的判断矩阵进行层次单排序;

5) 对其判断矩阵进行一致性检验;

6) 计算各要素的层次总排序。

图7.5 层次分析法基本模型

构造各层的判断矩阵，均是建立本层次对上一层次与某一因素有关的因素之间相对重要性程度的矩阵 ( 图7.5) ，矩阵的元素是本层次各个因素相互之间的重要性的量化数值，由人的主观判定给出。

层次分析法本质上是一种决策思维方法，按照 Saaty 提出的模型，其解决问题的基本过程如下:

( 1) 构造层次分析、层次结构模型

首先把决策的复杂系统分解为各种组成因素，将这些因素再按支配关系分解为次级组成因素，如此层层分解，形成一个有序的树状层次结构，称为递阶层次结构，这就建立了不同层次因素之间的相互关系。其中最上层为目标层，最下层为可供选择的决策方案层，中间各层为评价准则层 ( 表7.5) 。

表7.5 标准判断矩阵模型

(2)构造判断矩阵

一个因素被分解为若干个与之有关的下层因素，各下层因素对上层因素的作用大小不同，一般称为权重W，通过各因素的权重两两比较，填入表7.5中，就构成一个判断矩阵。例如图7.5分为3个层次，需要构造O，A₁，A₂3个判断矩阵，分别为O矩阵(影响因素为A₁、A₂)、A₁矩阵(影响因素为B₁、B₂、B₃、B₄、B₅)、A₂矩阵(影响因素为B₂、B₃、B₄、B₅)。各矩阵中的影响因素采用权重数值的方法表示对上层因素的重要程度(表7.6至表7.8)。其中权重按1～9标度选取数值表示不同的重要程度(如表7.9)。

表7.6中，a_ij表示对O来讲，A_i对A_j的相对重要性的数值。a_ij=A_i/A_j，通常取值为1，2，…，9及其倒数(也有其他的选值标度，见表7.9):1表示A_i与A_j同样重要;3表示A_i比A_j较重要;5表示A_i比A_j重要;7表示A_i比A_j重要得多;9表示A_i比A_j极为重要;1/3表示A_j比A_i较重要;1/5表示A_j比A_i重要，其余类推;2，4，6，8代表介于上述相邻判断中间的取值。任何判断矩阵都应满足a_ii=1与a_ij=1/a_ji(i，j=1，2，…，n)。

表7.6 O矩阵计算

表7.7 A₁矩阵计算

表7.8 A₂矩阵计算

表7.9 几种常见的正互反型标度

(3)逐层单排序，并进行一致性检验

层次单排序，首先解出判断矩阵O的最大特征值λ_max，再利用Aω=λ_maxω，解出λ_max所对应的特征向量ω，ω经过标准化后，即为同一层次中相应元素对上一层中某因素相对重要性的排序权值。

λ_max和ω的计算方法很多，在这里介绍一种简单的近似方法———和法:

第一步:A的元素按列归一化;

第二步:将A的元素按行相加;

第三步:所得到的行和向量归一化得排序向量ω;

第四步:按下列公式计算λ_max值:

煤层顶板稳定性评价、预测理论与方法

式中:(Aω)_i表示Aω的第i个元素。

得到λ_max后，需要进行一致性检验，首先计算O的一致性指标CI，定义:

煤层顶板稳定性评价、预测理论与方法

式中:n———O的阶数，当CI=0，即λ_max=n时，O具有完全一致性。CI愈大，O的一致性愈差。

将CI与平均随机一致性指标RI进行比较，令 ，称CR为随机一致性比率。当CR＜0.10时，O具有满意的一致性，否则要对O重新调整，直到具有满意的一致性。这样计算出的λ_max所对应的特征向量ω，经过标准化后，才可以作为层次单排序的权值。RI取值如表7.10所示。

表7.10 对于1～9阶判断矩阵的RI值

(4)总排序，取得决策结果

利用同一层次中所有层次单排序结果，计算针对上一层次而言本层次所有元素重要性的权值，这就是层次总排序。设上一层次所有元素A₁，A₂，…，A_m的总排序已经完成，其权值分别为a₁，a₂，…，a_m，与a_j对应的本层次元素B₁，B₂，..，B_n单排序的结果为b_1j，b_2j，…，b_nj(当B_k与A_j无关时，b_ki=0)， a_jb_ij=1，总排序值仍为标准化向量(表7.11)。

表7.11 B层总排序权值

层次总排序一致性指标为:

式中:CI_j为与a_j对应的B层次中判断矩阵的一致性指标。

层次总排序随机一致性指标为:

式中:RI_j———与a_j对应的B层次中判断矩阵的随机一致性指标。

层次总排序随机一致性比率为:

当CR≤0.10时，认为总排序的计算结果具有满意一致性。

7.4.2 影响因素权重的确定

由于影响煤层顶板稳定性的因素众多而又复杂，而且绝大多数影响因素只是对其稳定性的定性评价，给进一步分析造成了困难。不管是传统的稳定系数法、数值分析法，还是新近采用的模糊数学、相似模拟等方法，都需要大量影响稳定因素的定量指标。在顶板稳定性评价中，影响因素指标由定性化到半定量化、定量化的分析，也是这个领域发展的必然趋势。本书以对兖州煤田顶板稳定性的层次分析法进行评价为例，说明其使用方法与步骤。通过对兖州煤田主采煤层顶板稳定性各影响因素的分析，结合层次分析法的独特性及其适宜性，各因素的综合影响结果进分析研究是比较合理的方法，以下就严格按照层次分析法的研究步骤，对兖州煤田主采煤层顶板稳定性的影响因素进行讨论。

(1)建立问题的递阶层次结构

按顶板稳定性影响因素之间的关系，构成图7.6所示的递阶层次结构。

图7.6 顶板稳定性影响因素的递阶层次模型

目标层A:为最上一层主采煤层顶板稳定性。

基本层B:分顶板沉积条件B₁、顶板构造情况B₂、顶板岩石力学性质B₃和其他因素B₄四大类。

基本层中每一个因素又分为不同的分支层。

顶板沉积条件:分为岩层组合方式C₁、沉积岩性统计C₂、层理发育情况C₃;

顶板构造情况:分为区域构造展布C₄、小构造统计特征C₅、结构面发育情况C₆;

顶板岩石力学性质:分为结构面的影响C₆、岩石力学指标C₇、岩石物理性质C₈;

其他因素:包括地震的影响C₉、开采技术条件C₁₀。

(2)构造两两比较矩阵

基本层因素，运用1～9标度(表7.12)，两两比较得到判断矩阵(表7.13);对于基本层的分支层，用相同方法构造出两两比较判断矩阵(表7.14至表7.17)。

表7.12 比较标度的取值方法

表7.13 A矩阵计算

表7.14 B₁矩阵计算

表7.15 B₂矩阵计算

表7.16 B₃矩阵计算

表7.17 B₄矩阵计算

(3)权值分配

根据判断矩阵得出各因素的权值大小，计算并进行一致性和随机性检验，最后可得各类、各项影响因素指标的两级权重分配(表7.18)。

表7.18 各类、各项不同影响因素指标的权重分配

续表

采用AHP法确定煤层顶板各项影响因素指标的权值，合理地反映了各项因素对顶板稳定性的影响程度。权值的合理确定，为准确分析研究区的顶板稳定性打下了良好的基础。

7.4.3 层次分析法在煤层顶板稳定性评价中的应用———以兖州煤田为例

(1)单因素分区

首先对影响煤层顶板稳定性的3个最基本因素进行分析，根据各分支因素的权值大小，得到3个基本因素分区图:沉积分区图(图7.7)、构造分区图(图7.8)和岩石力学性质分区图(图7.9)。

1)根据沉积方面影响因素，按照权重大小对研究区顶板进行沉积分区(图7.7)，共分出4种基本类型:厚层砂岩沉积区、砂-粉砂岩沉积区、粉砂-泥岩沉积区、泥岩沉积区。

·厚层砂岩沉积区，主要分布在煤田北部和南部，老顶砂岩发育较厚，以中、粗砂岩为主，大部分为硅质胶结，少量泥质胶结。顶板岩层以煤层-老顶组合为主，直接顶不发育或以薄层覆于煤层之上。约占井田面积的30%，工程性质属沉积稳定区。

·砂-粉砂岩沉积区，主要分布在煤田中部和南部，以细砂岩、粉砂岩沉积为主，分层厚度中等。顶板岩层组合以细砂岩和粉砂岩互层为特征，约占井田面积的25%。工程性质属沉积较稳定区。

·粉砂-泥岩沉积区，主要分布在煤田中部，与砂-粉砂岩沉积间隔分布。岩性以粉砂岩及泥岩为主，顶板岩层组合以泥岩-粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩互层等，分层厚度较薄，约占井田面积的30%，工程性质属沉积较不稳定区。

·泥岩沉积区，在井田全区均有分布，分块面积不大，呈零星分散状展布。以泥岩、粘土岩、粉砂质泥岩为主，夹有煤线及软弱层，且分层厚度一般较薄。约占井田面积的15%。工程性质属沉积不稳定区。

2)依据研究区断层及褶皱的展布情况，按已采区揭露的顶板小断层分布特点，得出煤层顶板构造发育分区图(图7.8)。将顶板类型分为4种:构造极发育区、构造发育区、构造中等发育区和构造不发育区。

图7.7 沉积类型分区图

·构造不发育区，区内小构造数量有限，断续展布，主要集中分布在井田北部及西部地区，分布在远离构造密集的地带。约占全区面积的20%左右。

·构造中等发育区，小构造数量不多，连通性不良，独个产出，这种类型全区基本均匀分布，属较稳定顶板，与较不稳定顶板成过渡带分布。约占全区面积的30%左右。

·构造发育区，多指大构造附近区域，许多伴生小构造发育，相互贯穿连通，破坏岩体的完整性，岩石力学性质降低，是顶板冒落和破坏的主要因素，约占全区的20%。

·构造极发育区，指大构造和小构造极发育的地区，彼此相互交叉，组合成更为复杂的型式。小断层密集成带，顶板岩层破碎，节理裂隙较多。一般大构造出现的地方往往小构造也很密集，因为在区域构造力的作用下，大构造逐渐形成过程中，小构造伴生出现，使岩体的不稳定程度和范围都相应增加。这种类型约占全区面积的30%。

图7.8 构造发育分区图

3)根据顶板岩层岩石力学性质特点，以及各影响因素分析，对煤层顶板按岩石力学性质进行分区，共分为4种类型:极高强度区、高强度区、中等强度区和低强度区(图7.9)。

·极高强度区，顶板岩层的抗压强度大于56MPa，仅分布在井田中部和南部，面积较小。约占井田面积的5%。

·高强度区，顶板岩层的抗压强度为52～56MPa，井田北部、西部和南部大部分地区属于此类。约占井田面积的60%。

图7.9 岩石力学性质分区图

·中等强度区，顶板岩层的抗压强度为48～52MPa，主要分布在井田最北部、中西部以及东南部地区。约占井田面积的20%。

·低强度区，顶板岩层的抗压强度＜48MPa，零星分布在全井田范围内，主要受沉积和构造等多方面的影响，岩石力学性质低。约占井田面积的15%。

(2)多因素综合分区

利用层次分析法确定影响因素权值后，对研究区进行综合分区。依据沉积条件、构造发育特点和岩石力学特征，按照基本因素权重大小进行复合叠加，把兖州煤田主采煤层顶板基本类型分为4种:顶板非常稳定区、顶板稳定区、顶板中等稳定区和顶板不稳定区(图7.10)。

图7.10 兖州煤田主采煤层顶板稳定性综合分区图

顶板非常稳定区，主要位于井田中北部，从沉积、构造、岩石力学等方面分析，均属于稳定情况，岩性主要以中粗砂岩为主，构造极少发育，岩石力学强度高，抗压强度＞56MPa。综合分析，顶板工程性质好，约占井田面积的20%。

顶板稳定区，主要位于井田的西部、西南以及东北部，岩性主要以细砂岩、粉砂岩及薄层互层为特征，含少量泥岩，构造发育中等，局部小构造密集，岩石力学性质处于高强度区与中等强度区的过渡地段，岩体抗压强度介于48～56MPa之间。综合分析，顶板工程性质较好，约占井田面积的40%。

顶板中等稳定区，主要位于井田西南部，中部及东南部地区，南北向条带状分布，岩性以粉砂岩、泥岩、粘土岩为主，构造属极发育区、发育区或中等发育区，局部小构造密集发育，主要为大型断裂的两侧或邻近地区，岩石力学性质处于中等强度。综合分析，顶板工程性质较差，约占井田面积的30%。

顶板不稳定区，主要位于井田北部及东部小块区域，岩性以泥岩、泥质粉砂岩和粉砂岩为主，构造极发育，岩层裂隙较多，岩石力学性质较差，岩体抗压强度＜48MPa。综合分析，顶板工程性质很差，约占井田面积的10%。

中等稳定区和不稳定区煤层顶板属于灾害性顶板，在开采过程中需要及时进行管理和维护，防止出现顶板事故。非常稳定区和稳定区顶板属于安全性顶板，在开采过程中必须按照技术要求及时进行放顶工作。

⑽ 层次分析法怎么做

层次分析法的特点是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上，利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化，从而为多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策方法。尤其适合于对决策结果难于直接准确计量的场合。 在现实世界中，往往会遇到决策的问题，比如如何选择旅游景点的问题，选择升学志愿 的问题等等。在决策者作出最后的决定以前，他必须考虑很多方面的因素或者判断准则，最 终通过这些准则作出选择。 比如选择一个旅游景点时，你可以从宁波、普陀山、浙西大峡谷、雁荡山和楠溪江中选 择一个作为自己的旅游目的地，在进行选择时，你所考虑的因素有旅游的费用、旅游地的景 色、景点的居住条件和饮食状况以及交通状况等等。这些因素是相互制约、相互影响的。我们将这样的复杂系统称为一个决策系统。这些决策系统中很多因素之间的比较往往无法用定 量的方式描述，此时需要将半定性、半定量的问题转化为定量计算问题。层次分析法是解决 这类问题的行之有效的方法。层次分析法将复杂的决策系统层次化，通过逐层比较各种关联 因素的重要性来为分析、决策提供定量的依据。

所谓层次分析法，是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法，称为层次分析法。 层次分析法是将决策问题按总目标、各层子目标、评价准则直至具体的备投方案的顺序分解为不同的层次结构，然后得用求解判断矩阵特征向量的办法，求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重，最后再加权和的方法递阶归并各备择方案对总目标的最终权重，此最终权重最大者即为最优方案。这里所谓“优先权重”是一种相对的量度，它表明各备择方案在某一特点的评价准则或子目标，标下优越程度的相对量度，以及各子目标对上一层目标而言重要程度的相对量度。层次分析法比较适合于具有分层交错评价指标的目标系统，而且目标值又难于定量描述的决策问题。其用法是构造判断矩阵，求出其最大特征值。及其所对应的特征向量W，归一化后，即为某一层次指标对于上一层次某相关指标的相对重要性权值。
运用层次分析法有很多优点，其中最重要的一点就是简单明了。层次分析法不仅适用于存在不确定性和主观信息的情况，还允许以合乎逻辑的方式运用经验、洞察力和直觉。也许层次分析法最大的优点是提出了层次本身，它使得买方能够认真地考虑和衡量指标的相对重要性。
编辑本段层次分析法的基本步骤

层次分析法的基本步骤
建立层次结构模型
在深入分析实际问题的基础上，将有关的各个因素按照不同属性自上而下地分解成若干层次，同一层的诸因素从属于上一层的因素或对上层因素有影响，同时又支配下一层的因素或受到下层因素的作用。最上层为目标层，通常只有1个因素，最下层通常为方案或对象层，中间可以有一个或几个层次，通常为准则或指标层。当准则过多时(譬如多于9个)应进一步分解出子准则层。
构造成对比较阵
从层次结构模型的第2层开始，对于从属于(或影响)上一层每个因素的同一层诸因素，用成对比较法和1—9比较尺度构造成对比较阵，直到最下层。
计算权向量并做一致性检验
对于每一个成对比较阵计算最大特征根及对应特征向量，利用一致性指标、随机一致性指标和一致性比率做一致性检验。若检验通过，特征向量(归一化后)即为权向量：若不通过，需重新构追成对比较阵。
计算组合权向量并做组合一致性检验
计算最下层对目标的组合权向量，并根据公式做组合一致性检验，若检验通过，则可按照组合权向量表示的结果进行决策，否则需要重新考虑模型或重新构造那些一致性比率较大的成对比较阵。 美国运筹学家A.L.saaty于20世纪70年代提出的层次分析法(AnalyticHi~hyProcess，简称AHP方法)，是对方案的多指标系统进行分析的一种层次化、结构化决策方法，它将决策者对复杂系统的决策思维过程模型化、数量化。应用这种方法，决策者通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素，在各因素之间进行简单的比较和计算，就可以得出不同方案的权重，为最佳方案的选择提供依据。运用AHP方法，大体可分为以下三个步骤: 步骤1:分析系统中各因素间的关系，对同一层次各元素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较，构造两两比较的判断矩阵; 步骤2:由判断矩阵计算被比较元素对于该准则的相对权重，并进行判断矩阵的一致性检验; 步骤3:计算各层次对于系统的总排序权重，并进行排序。 最后，得到各方案对于总目标的总排序。
计算权重向量
为了从判断矩阵中提炼出有用信息，达到对事物的规律性的认识，为决策提供出科学依据，就需要计算判断矩阵的权重向量。 定义：判断矩阵 ，如对 … ，成立 ，则称 满足一致性，并称 为一致性矩阵。 一致性矩阵A具有下列简单性质: 1、 存在唯一的非零特征值 ,其对应的特征向量归一化后 记为 ，叫做权重向量，且 ； 2、 的列向量之和经规范化后的向量，就是权重向量； 3、 的任一列向量经规范化后的向量，就是权重向量； 4、对 的全部列向量求每一分量的几何平均，再规范化后的向量，就是权重向量。 因此，对于构造出的判断矩阵，就可以求出最大特征值所对应的特征向量，然后归一化后作为权值。根据上述定理中的性质2和性质4即得到判断矩阵满足一致性的条件下求取权值的方法，分别称为和法和根法。而当判断矩阵不满足一致性时，用和法和根法计算权重向量则很不精确。
一致性检验
当判断矩阵的阶数 时，通常难于构造出满足一致性的矩阵来。但判断矩阵偏离一致性条件又应有一个度，为此，必须对判断矩阵是否可接受进行鉴别，这就是一致性检验的内涵。 定理:设 是正互反矩阵 的最大特征值则必有 ,其中等式当且仅当 为一致性矩阵时成立。 应用上面的定理，则可以根据 是否成立来检验矩阵的一致性，如果 比 大得越多，则 的非一致性程度就越严重。因此，定义一致性指标 （1） CI越小，说明一致性越大。考虑到一致性的偏离可能是由于随机原因造成的，因此在检验判断矩阵是否具有满意的一致性时，还需将C屿平均随机一致性指标RI进行比较，得出检验系数CR，即 （2） 如果 ，则认为该判断矩阵通过一致性检验，否则就不具有满意一致性。 其中，随机一致性指标RI和判断矩阵的阶数有关，一般情况下，矩阵阶数越大，则出现一致性随机偏离的可能性也越大，其对应关系如表4: 表4 平均随机一致性指标RI标准值
矩阵阶数 3 4 5 6 7 8 9
RI 0.5149 0.8931 1.1185 1.2494 1.3450 1.4200 1.4616
可见，AHP方法不仅原理简单，而且具有扎实的理论基础，是定量与定性方法相结合的优秀的决策方法，特别是定性因素起主导作用的决策问题。

如果所选的要素不合理，其含义混淆不清，或要素间的关系不正确，都会降低AHP法的结果质量，甚至导致AHP法决策失败。 为保证递阶层次结构的合理性，需把握以下原则： 1、分解简化问题时把握主要因素，不漏不多； 2、注意相比较元素之间的强度关系，相差太悬殊的要素不能在同一层次比较。