油田开发方案优选是油田开发设计的一个重要环节，同时也是一个多目标决策问题[1]，某些评价指标往往相互冲突，难以确定。近年来，国内外不少学者采用不同的数学方法从定性、定量的角度对油田开发方案进行了优选，并取得了一些成果[2-6]。但是，在大多数研究中，主要是从经济角度出发对油田开发方案进行优化。同时在进行油田开发方案优选过程中，又不能将其中的某一个因素孤立起来讨论评价，必须同时考虑与其相关的各种因素。本文为了客观综合地对不同油田开发方案进行评价，在分析油田开发方案影响因素的基础上，选取反映油田开发方案经济性和技术性的5个评价指标(原油采收率、总投资、采油速度、年递减率和动态投资回收期)，应用层次分析法(AHP)基本原理对油田开发方案进行优选，从而为油田高效开发提供了可靠的依据。

1 层次分析法(AHP)基本原理与步骤[7-9]

(1)建立层次模型。根据主导关系，形成目标层、准则层和指标层的层次结构。

突然有一天，妹妹打电话给我，说母亲病了，怀疑是癌症。我一下子不会说话了，站在大街上泪流满面。从那天起，我整夜整夜地睡不着。

(2)计算各指标相对权重。由专家来评判，并参考1-9重要性度量表，建立判断矩阵，来确定各评价指标在此层次结构中的重要性等级(相对权重)。

(3)一致性检验。一致性指标其中，n为判断矩阵阶数。若随机一致性比率则认为层次单排序具有满意的一致性，否则需要调整判断矩阵的元素取值。

表 2 的方差分析结果显示，接受不同实验处理的被试，在自尊水平、职业认同及其六个维度上均不存在显著差异。

(4)指标综合。计算目标单元系统各层次结构的合成权值，并进行总排序，以确定总体目标中层次结构图最低层次结构中各指标的重要性。

(5)决策分析。

2 油田开发方案基础数据

3.2.3 建立B2-C判断矩阵

1.2.3 护士工作满意度量表 该量表由美国学者McCloskey等[8]编制，包括8个维度31个条目：福利待遇(3个条目)；排班(6个条目)；工作与家庭的平衡(3个条目)；与同事的关系(2个条目)；互动机会(4个条目)；职业发展机会(4个条目)；被表扬和认可(4个条目)；控制与责任(5个条目)，采用Likert 5级评分法，5分为非常满意，4分为比较满意，3分为不确定，2分为不满意，1分为非常不满意。均数3．03是工作满意的最低指标，分值越高说明满意度越高。

表1 不同开油田发方案的基础数据

开发方案评价指标采收率/%年递减率/%采油速度/%总投资/亿元投资回收期/aU139.74.2423.448.5U234.97.762.793.454.8U334.38.632.973.824.1U447.65.62.643.824.8U534.811.173.263.193.7

3 应用层次分析法优选油田开发方案

3.1 建立层次分析模型

在分析油田开发方案影响因素的基础上，选取反映油田开发方案经济性和技术性的5个评价指标(原油采收率、总投资、采油速度、年递减率和动态投资回收期)，应用层次分析法(AHP)基本原理建立层次指标体系，如图1。

图1 油田开发方案优选层次结构模型

3.2 计算各标相对权重

3.2.1 建立A-B 判断矩阵

根据J油田现状，并结合石油气田开发专家和经济学家的建议，确定在油田开发方案优选过程中，技术性比经济性重要，参考1-9重要性度量表，建立A-B 判断矩阵，见式(1)。

(1)

根据层次分析法原理计算A-B判断矩阵的最大特征值，B1、B2的相对权重，其结果如下：

信息服务中心主要包括对车辆进行智能引导的系统、车辆停车服务系统以及车载导航系统等，数据和信息可以在这些系统中进行发布和共享，使系统的管理人员和车辆驾驶员可以及时了解车辆运行信息和道路的基本状况[3]。

两组患者干预前的FMA评分无明显差异(P>0.05),观察组干预后FMA评分明显较对照组高(P<0.05),见表1。

根据层次分析法原理计算B1-C判断矩阵的最大特征值，并计算B1、B2的相对权重，其结果如下：

根据J油田现状，并结合石油气田开发专家和经济学家的建议，确定在油田开发方案优选过程中，原油采收率相对重要，采油速度与年递减率同等重要，参考1-9重要性度量表，建立B1-C判断矩阵，见式(2)。

(2)

3.2.2 建立B1-C判断矩阵

相对权重：W=(0.6，0.2，0.2)T

最大特征值：λmax=3

40年，铸就了一座雄厚的经济实力之城，同时又是一座古今辉映的文化之城。苏州地区生产总值由1978年的不足32亿元增加到2017年的1.7万亿元，列全国第七；人均GDP由634元增加到15.9万元，列全国第三，超过葡萄牙等国家。与强大经济硬实力相得益彰的是，苏州又是一座古今辉映的文化之城，不仅是罕见的“双遗产”城市，还是全国唯一的历史文化名城保护示范区。2014年，苏州因其在平衡经济发展与传承历史文化传统等方面的出色成绩获得李光耀世界城市奖。

相对权重：W=(0.75，0.25)T

根据J油田现状，并结合油气田开发专家和经济学家的建议，设计了 5种不同开发方案，分别为U1，U2，U3，U4 和U5；并确定出反映油田开发方案经济性和技术性的5个评价指标(原油采收率、总投资、采油速度、年递减率和动态投资回收期)，其基础数据见表1。

根据层次分析法原理计算B2-C判断矩阵的最大特征值，并计算B1、B2的相对权重，其结果如下：

根据J油田现状，并结合石油气田开发专家和经济学家的建议，确定在油田开发方案优选过程中，动态投资回收期比总投资重要，参考1-9重要性度量表，建立B2-C判断矩阵，见式(3)。

(3)

BA前期的全局搜索能力较强，算法收敛速度快，后期容易陷入局部最优解。为避免计算最优路径时陷入局部最优，增加种群的多样性，本文利用局部差分策略(DE/best/1)对BA进行改进，其中DE/best/1变异算子可以增加蝙蝠的多样性，以便算法更精细地搜索。何子旷等[16]验证了混合蝙蝠算法求解路径规划问题较其他启发式算法的有效性，故本文利用基于二次差分进化的HBA对本文的路径规划问题进行求解。

由于客观事物的复杂性以及人们对事物认识的模糊性和多样性，所给出的判断矩阵不可能完全保持一致，有必要进行一致性检验，一致性指标其中，n为判断矩阵阶数。若随机一致性比率则认为层次单排序具有满意的一致性，否则需要调整判断矩阵的元素取值。

9月3日中国尿素出口价格指数（CNEI）为 1847.26点，环比下跌25.47点；比基期下跌11.74点，跌幅为0.63%。

最大特征值：λmax=2

3.3 一致性检验

相对权重： W=(0.25，0.75)T

各判断矩阵的CI及CR值如表2所示，皆满足一致性条件。

表2 各判断矩阵的CI及CR值

判断矩阵CICRA-B0.00000.0000B1-C0.00000.0000B2-C0.00000.0000

3.4 各评价指标层次总排序

根据层次分析法(AHP)原理，计算各个评价指标相对于总目标层(油田开发方案优选)的相对总权系数为W=(0.45，0.15，0.15，0.062 5，0.187 5)T。

如果按关联度大小将每个评价参数排队，即得出它们的相关排序为：原油采收率>动态投资回收期>年递减率=采油速度>总投资。

表3 不同开油田开发方案综合评价结果

方案指标V1V2V3V4V50.450.150.150.06250.1875综合评价分数方案排序U10.83400.620400.099500.49135U20.73320.30530.67400.09690.43530.52744U30.72060.22740.494000.51760.53113U410.49870.640000.43530.64141U50.731100.20400.16490.56470.55502

3.5 不同油田开发方案优选

由于不同评价指标的量纲不同，数值差异大，为了使各评价指标具有可比性，首先需要对各评价指标进行标准化处理[10-11]：(1)对于数值与油田开发方案优选效果正相关的评价指标，直接除以本参数的最大值；(2)对于数值与油田开发方案优选效果负相关的评价指标，则用本参数的最大值减去单项参数之差再除以最大值；(3)对所涉及的5个评价指标进行分析发现，存在一种中性指标〔采油速度 〕，其值越接近于某一最佳数值越好 。但是，在评价过程中，中性指标的最佳参考标准值不确定性相对较大 。这里，

通过对各个评价指标的分析，将中性指标处理为数值与油田开发方案评价效果呈负相关的参数，以便于计算。这样各个评价指标就具有了可比性，然后对不同油田开发方案进行综合评价，其相对排序结果，见表3。

4 结语

(1)在分析油田开发方案优选影响因素的基础上，选取反映油田开发方案经济性和技术性的5个评价指标(原油采收率、总投资、采油速度、年递减率和动态投资回收期)，应用层次分析法(AHP)基本原理对不同评价指标进行了定量评价，认为影响油田开发方案优选效果的各评价指标相对重要性排序为：原油采收率>动态投资回收期>年递减率=采油速度>总投资。

(2)应用层次分析法(AHP)基本原理对5种不同油田开发方案进行综合评价，认为方案U3应作为该油田开发方案，与油田实际情况基本一致，说明该方法具有较强的可操作性和广泛的适用性。

参考文献

[1]李涛，潘斌，黄国祥．海上边际油田开发方案的单因素及多因素敏感性分析[J].中国海洋平台.2000.15(3)：10-13．

[2]李启申，段永刚，唐丽萍．MCZ方法在油田开发方案优化中的应用[J].西南石油大学学报.1998.20(4)：14-16．

[3]冯玉国．油田开发方案评价灰色理论模型及其应用[J].西安石油学院学报(自然科学版).1996.11(5)：16-18．

[4]汪华，罗东坤，郑玉华.基于实物期权理论的油田开发方案优选模型[J]．油气地质与采收率.2006.13(1)： 5-7．

[5]赵明晨，陈月明，袁世宝．topsis法在油气田开发方案优化中的应用[J].新疆石油地质.2006.27(4)：484-486．

[6]张冬，张传平，杨德鹏，等.Fuzzy-TOPSIS法的油田开发方案优选[J].数学的实践与认识.2016.46(8)：132-139．

[7]郭大进，宋波，周文欢． 基于层次分析法的在役梁桥养护状况综合评估[J]． 公路交通科技.2011.28(3)：108-112．

[8]赵焕臣，徐树白，和金生，等．层次分析法[M]．北京：科学出版社.1986．

[9]张树，朱莲美． 基于层次分析法的煤炭物流节点选址方法研究[J]． 南京理工大学学报.2015.39(3)：301-305．

[10]吴元燕，吴胜和，等．油矿地质学[M]．北京：石油工业出版社.2005．

[11]董凤娟，冯兵， 何光渝 ，等．应用层次分析法确定地下储气库 最优设计方案[J]．油气储运.2007.26(10)：18-21．