豫西地区地质构造复杂，煤储层物性条件和资源条件存在差异，要实现煤层气有利区块的优选，需要科学合理地建立煤层气指标评价体系.多层次模糊数学方法能很好地把定量分析与定性分析相结合，把数学处理与人的经验、主观判断相结合，有效地分析目标准则体系层次间的非序列关系[1]，解决那些难以用定量方法解决的难题，完成区块优选.

91%以上的学生认为PBL教学法提高了思维和解决问题能力、归纳总结与表达能力；80%以上的学生认为PBL教学法提高了学习热情、兴趣和积极性，且在自学能力、创新精神培养与交流互动等方面取得了较好的效果；70%以上的学生喜欢PBL教学法并认为课堂教学生动有趣、对所学内容理解透彻且有助于理论联系实际，也有利于知识、经验和技能的应用（见表1）。访谈结果也证实，很多学生认为PBL教学法新颖有趣，能更好地帮助自身理解和掌握所学知识并将它们运用于现实生活中。同时，也有部分学生认为教师如能提供更多帮助和指导会更好。

1 研究区概况

豫西地区主要有临汝、新安、宜洛、偃龙、陕渑、义马、登封、荥巩、新密、禹州、平顶山等煤田，煤炭储量与煤层气资源储量丰富.受燕山-喜山期构造运动的影响，研究区内煤层厚度变化大，煤体结构破坏严重.临汝、平顶山等煤田以挤压构造为主，煤层经层滑作用沿倾向厚薄相间变化，属较稳定煤层，煤体以破裂结构为主，部分为原生和碎粒结构，煤层渗透性较高；陕渑、新安、宜洛、偃龙、荥巩、登封、新密、禹州等煤田以剪切滑动构造为主，煤层厚度变化较大，常有煤厚突变现象；偃龙、荥巩、新密、登封等煤田煤体以糜棱结构为主，煤层渗透性差；禹州、新安、陕渑煤田以碎粒结构为主，仅局部可见破裂结构.本研究以平顶山、禹州、荥巩和新安煤田为例，详细介绍了多层次模糊综合评判法在煤层气区块评价中的应用[2-4].

2 评价因素优选

影响煤层气有利区块评价的因素很多，煤层气优选考虑的主要因素有资源规模、储层开发条件和气体保存条件[5].其中，衡量资源丰度及规模的主要指标有面积、含气量和厚度，衡量储层开发条件的主要指标有埋藏深度、含气饱和度、临界解吸压力与储层压力比(简称临储压力比)、压力梯度、渗透率和地应力等，衡量保存条件的因素有储层盖层封盖性、构造条件和水动力条件等[6-8].针对煤层气评价过程中评价因素过多的特点，建立筛选主控指标(见表1)与多层次模糊综合评判相结合的评价方法，求得各目标区量化的评价因素, 从而较客观地评价煤层气区块并完成优选.

我们经常能在肿头龙的复原图上看到它们用头顶互相撞击的样子，就好像两只山羊用角顶来顶去在打斗一样。其实，这种画面是不存在的，如果头对头撞击，很容易伤到肿头龙头顶的血管和软骨，它们只会用大脑袋去撞击自己的天敌，而同类之间争斗时，肿头龙是用脑袋侧面相互撞击的。

 

表1 煤层气资源潜力评价主要指标Tab.1 Main indexes of coalbed methane resource potential evaluation

  

评价标准资源因素煤厚/m含气量/(m3·t-1)保存因素构造条件水文条件储层因素煤体结构含气饱和度/%储层压力梯度/(kPa·m)渗透率/10-3μm2临储压力比最有利区>8>25简单简单原生煤>80>10>10>0．8有利区 5～815～25中等较简单碎裂煤60～806～101～100．5～0．8较有利区3～58～15复杂较复杂碎粒煤40～604～60．1～1．00．2～0．5不利区块<3<8极复杂复杂糜棱煤<40<4<0．1<0．2

3 建立模型

3.1 确定因素隶属度

设对象集X={x1, x2, x3, x4}，其中x1, x2, x3, x4分别代表豫西荥巩煤田、平顶山煤田、禹州煤田及新安煤田.

一般采用1—9比例标度法将相对重要性的逻辑判断数量化，判断矩阵标度及其含义如表3所示.

秧田期注意防治稻蓟马，大田要及时防治稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟、纹枯病、白叶枯病、稻瘟病、稻飞虱等病虫害，在孕穗后期及抽穗期预防稻曲病。作好田间病虫调查，达到防治指标时及时喷药防治，确保丰产增收。

设V={v1, v2 , v3, v4}为评价等级的集合，其中v1, v2, v3， v4分别代表最有利区块、有利区块、较有利区块和不利区块.

每个被评价区块需要确定从评价指标集合U 到评价等级集合V 的模糊关系，将它定为矩阵R：

 

得到wi=(w1，w2，…，wn)r为所求特征向量的近似值，即各因素权重:

3.2 确定权重

层次分析法是一种有效的确定权重系数的方法，该方法把复杂问题的各因素划分为相互联系的有序层，使问题条理化，就每一层次的相对重要性给出定量表示，再用数学方法确定全部因素相对重要性的权重系数.

再比如思科证书，课程体系中的《计算机网络基础》《路由交换技术》《高级路由技术应用》融入了相关核心技能，学生学习这些课程后，可考取思科的CCNA、CCNP等认证证书或华为的HCNA、HCNP及HCIE认证证书。该证书还能申请以证代课、以证代学分(对应课程的学分)。

(1)构建判断矩阵.用ui和 uj(i,j=1,2,…，n)表示因素，uij表示ui对uj的相对重要性数值，并由uij组成判断矩阵

一致性检验也就是对专家构造的判断矩阵总体逻辑的合理性进行检验.一致性检验可以通过计算判断矩阵的一致性比率CR来实现,公式为

 

 

表2 各评价指标对评价等级的隶属度Tab.2 The membership degree of each evaluation index to the evaluation grade

  

评价指标荥巩煤田指标值V1V2V3V4平顶山煤田指标值V1V2V3V4u1(煤层厚度/m)4．300．250．600．1505．000．500．300．200u2[含气量/(m3·t-1)]12．1400．200．700．105．81000．250．75u3(构造条件)复杂000．20．8中等00．50．50u4(水文条件)较简单0．10．60．30较简单00．60．40u5(煤体结构)Ⅲ～Ⅳ000．20．8Ⅱ～Ⅲ00．80．20u6(含气饱和度/%)55．4900．200．700．1063．8000．450．550u7[储层压力梯度/(kPa·m-1)]0．85～5．04000．250．750．86～1．050001．00u8[渗透率/(10-3μm2)]0．006000．1000．9005．0800．2000．7000．1000u9(临储压力比)0．3400．200．700．100．25000．600．40评价指标新安煤田指标值V1V2V3V4禹州煤田指标值V1V2V3V4u1(煤厚/m)4．00．20．60．205．50．60．30．10u2(含气量m3/t)6．32000．300．703．54000．100．90u3(构造条件)复杂000．280．72中等00．350．650u4(水文条件)简单0．20．50．20．1较简单0．10．60．30u5(煤体结构)Ⅲ～Ⅳ00．10．20．7Ⅱ～Ⅲ00．10．30．6u6(含气饱和度/%)52．3100．100．600．3060．5200．350．650u7[储层压力梯度/(kPa·m-1)]11．410002．32000．150．85u8[渗透率/(10-3μm2)]0．5000．60．41．000．20．70．1u9(临储压力比)0．3200．200．700．100．28000．650．35

设论域U={u1, u2, u3, u4, u5, u6, u7, u8, u9 }，U 为评价指标的集合，u1, u2, u3, u4, u5, u6, u7, u8, u9分别代表煤层厚度、含气量、构造条件、水文条件、煤体结构、含气饱和度、储层压力梯度、渗透率和临储压力比.

 

表3 判断矩阵标度及其含义Tab.3 Judgment matrix scale and their meanings

  

标度含义 1表示两个因素ui与uj相比，具有同样重要性3表示两个因素ui与uj相比，一个因素比另一个因素稍微重要5表示两个因素ui与uj相比，一个因素比另一个因素明显重要7表示两个因素ui与uj相比，一个因素比另一个因素强烈重要9表示两个因素ui与uj相比，一个因素比另一个因素极端重要2，4，6，8分别表示相邻判断1～3，3～5，5～7，7～9的中值倒数表示因素ui与uj比较得uij，则因素uj与ui比较得判断uji=1uij

构建的判断矩阵为

 

(2)计算相对权重

①计算矩阵各行各元素乘积：

 

(1)

③对向量进行规范化:

 

(2)

②计算n次方根:

 

(3)

其中，rij代表从因素Ui 着眼，各区块能被评为Vj的隶属度，i=(1, 2, 3,…,n)，j=(1, 2, 3,…, m).各区块的评价均以指标U 中的各评价指标进行，见表2.

要实现利润协调与合理分配，还必须满足以下条件，即各决策主体按上述分配方案所得利润应该不小于其分散决策时的利润，如下：

(3)计算判断矩阵最大特征根

w=[0.201 7,0.226 0,0.024 6,0.025 7,0.112 7,0.101 8,0.046 0,0.217 1,0.044 3].

(4)

胡四一：水利部将按照《意见》确定的阶段性目标和具体任务措施，加强组织领导，加快实施步伐，重点做好以下六方面工作：

 

(5)

(4)一致性检验

基于灰靶理论的“一带一路”沿线省份科技创新能力评价…………………………………………冯俊华 张庆妮 徐青青（3.25）

 

(6)

式中：RI为平均随机一致性指标；CR为判断矩阵的随机一致性比率；CI为判断矩阵的一般一致性指标，计算公式为

 

(7)

式中：λmax为特征方程的最大特征根；n为判断矩阵的阶数；RI的取值规则见表4.

 

表4 平均一致性指标Tab.4 The index of average consistency

  

N1234567891011RI000．580．901．121．241．321．411．451．511．67

层次总排序的一致性检验也通过计算判断矩阵的一致性比率CR来实现，计算公式为

 

(8)

式中:Bi为各子系统的权重.

当CR<0.1时，认为层次总排序具有满意的一致性,否则说明建立判断矩阵时前后判别有矛盾，存在判断不一致.本次计算得CR=0.098<0.1，认为判断矩阵具有满意的一致性，说明分配的权重是合理的.

3.3 临床指南的应用与推广 指南的成功应用与4个地区性因素息息相关，即疾病负担、信仰、花费和障碍[14]。据2010年的一项不完全统计数据[15]，中国眼科医师数量已达世界之最，其同时也有数量最为庞大的服务对象。针对如此庞大的眼科医师群体及其服务人群，临床指南的推广与应用显得尤为重要。

3.3 模糊综合评价

根据模糊集理论的综合评价概念，引入评价等级集合V上的一个评价模糊子集B，B=W·R，即模糊综合评价可以用模糊矩阵形式表示:

 

其中，权重集合W=(w1,w2,…,wn)是因素集U上的模糊子集.引入V上的一个模糊子集B，称为评价(又称决策集)，它是模糊评价，B=(b1，b2，…，bn).那么，通过模糊变换B=W·R就能由W与R求得，选出最优区块(见表5).根据最大隶属度原则，对有利区块优先开采.

 

表5 评价等级隶属度Tab.5 Membership degree of estimation scale

  

级别荥巩煤田平顶山煤田禹州煤田新安煤田最有利0．050．140．120．09有利 0．210．380．180．16较有利0．360．250．350．37潜力 0．380．230．350．38

4 结论

(1)把定量分析与定性分析相结合，对目标区块进行分析，使评价结果更具说服力和参考性.

(2)把数学处理与人的主观经验判断相结合，确定影响因素的相对重要程度.

(3)运用多层次模糊评判法对研究区进行排序，能更客观地对目标区块进行优选.所选的4 个目标区块中，建议优先对平顶山煤田进行煤层气开发，这一结果与目前开采情况基本一致.

多层次模糊评判法简单实用, 能有效完成煤层气地质区块的划分，对煤层气开发有利区的优选有一定的指导意义.

参考文献：

[1] 荩垆.实用模糊数学[M].北京：科学技术文献出版社，1989.

[2] 沈建海.河南荥巩煤田构造变形对二1煤层的影响[J].中国煤炭地质,2014,26(4):6-10.

[3] 马革非，朱永飞.平顶山矿区东段煤层气地质特征及开发潜力研究[J].中国煤炭地质，2013,25(7):18-21.

[4] 吴敏.新安煤矿深部构造煤采动区煤层气开发方案对比研究[D].武汉：中国地质大学，2013.

[5] 李贵红.鄂尔多斯盆地东缘煤层气有利区块优选探[J].煤田地质与勘探，2015,43(2):28-32.

[6] 李俊乾，刘大锰，姚艳斌.基于主地质参数的煤层气有利开发区优选及应用[J].现代地质,2014,28(3):653-658.

[7] 罗金辉，杨永国，秦勇.基于组合权重的煤层气有利区块模糊优选[J].煤炭学报，2012,37(2):242-246.

[8] 胡春健.基于数学最优化理论的煤层气开发选区模型建立[J].煤炭技术,2015,34(2):311-313.