基于博弈论的主客观组合权重TOPSIS采矿方法优选

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2022.02.078

Abstract

Abstract:

In the current optimization of mining methods， subjective components lead to more information loss， and the relative importance of evaluation indicators is unreasonable.This paper fully considered the results of the combination of comprehensive degree analysis method and fuzzy analytic hierarchy process-fuzzy extended analytic hierarchy process （FEAHP） and objective weight method CRITIC，used FEAHP to determine the subjective weight of each index in the optimization system of mining method.CRITIC algorithm was used to calculate the conflict between various indicators，so as to calculate the objective weight.Then，the principles of game theory was used to compromise the subjective and objective weights，and find their consistency to obtain a reasonable combination weight.Finally，combined with the real data of the alternatives，the distance between the four alternatives and the positive and negative ideal solutions is obtained by the distance measurement method in TOPSIS，and the relative patching progress of the four alternatives was calculated.The options of the upward approach cement filling method （Scheme 1）， the shallow hole retention and subsequent filling method （Scheme 2）， the upward horizontal layered filling method （Scheme 3） and the downward horizontal layered filling method （Scheme 4）.The relative patching progress of the four alternatives are 0.4547，0.4441，0.5872，0.4072 respectively.It is concluded that the third scheme （upward horizontal stratified filling method） is the best，and the relative paste progress of 0.5872 also fully demonstrates that the upward horizontal stratified filling method has formed a strong contrast with the other three schemes，showing that the scheme meets the requirements of modern mining engineering for safety，low cost，and high profit，highlights its own advantages，and is consistent with mine examples and other experts’ research， indicating that the model is scientific and effective for mining optimization.

Key words: fuzzy extended analytic hierarchy process, CRITIC method, game theory, combination weights, TOPSIS, relative paste progress, mining method optimizations

CLC Number:

TD802

Longxin DENG, Jianhong CHEN. Optimization of Mining Method with Subjective and Objective Combination Weight TOPSIS Based on Game Theory[J].Gold Science and Technology, 2022, 30(2): 282-290.

Figures/Tables 11

Table 1

Table 2

Fig.1

Fig.2

Table 3

Table 4

Table 5

Table 6

Table 7

Table 8

Table 9

Relative paste progress of four schemes"

方案	$d i +$	$d i -$	$E i +$	排序
方案1	0.7040	0.5872	0.4547	2
方案2	0.7556	0.6038	0.4441	3
方案3	0.5269	0.7496	0.5872	1
方案4	0.7581	0.5207	0.4072	4

Table 9

References 0

	Chamoli S，2015. Hybrid FAHP （fuzzy analytical hierarchy process）-FTOPSIS （fuzzy technique for order preference by similarity of an ideal solution） approach for performance evaluation of the V down perforated baffle roughened rectangular channel［J］.Energy，84：432-442.
	Chen Boyu， Song Weidong， Jiang Guojian，et al，2015.Optimization of mining methods in Dayingezhuang gold mine based on AHP-CTODIM evaluation model［J］.Gold，（10）： 35-39.
	Chen Jianhong， Liu Lang， Zhou Zhiyong，et al，2010.Optimization of mining methods based on principal component analysis and neural network［J］.Journal of Central South University（Natural Science Edition），41（5）：1967-1972.
	Chen Yi， Chen Jianhong，2017.Optimization of mining methods based on game theory and relative entropy TOPSIS［J］.Gold Science and Technology，25（6）：75-82.
	Deng Jian，2015.Multi-attribute Decision-making Method Ba-sed on Improved VIKOR Method and Its Application in Water Conservancy Projects［D］.Tianjin：Tianjin University.
	Ganesh A H， Shobana A H， Ramesh R，2021.Identification of critical path for the analysis of bituminous road transport network using integrated FAHP-FTOPSIS method［J］.Materialstoday：Proceedings，37（2）：193-206.
	Hu Wei， Wang Weiping， Lou Guangwen，2016.Application of grey analytic hierarchy process in optimizing mining methods of Zhaoanzhuang iron mine［J］.Modern Mining，（1）：6-7，16.
	Khashei-Siuki A， Keshavarz A， Sharifan H，2020.Comparison of AHP and FAHP methods in determining suitable areas for drinking water harvesting in Birjand aquifer.Iran［J］.Groundwater for Sustainable Development，100328.
	Kilincci O， Onal S A，2011.Fuzzy AHP approach for supplier selection in a washing machine company［J］.Expert Systems with Applications，38（8）：9656-9664.
	Kwong C K， Bai H，2003.Determining the importance weights for the customer requirements in QFD using a fuzzy AHP with an extent analysis approch［J］.IIE Transactions，35（7）：619-626.
	Liu Wenqing， Wang Yingming，2017.Intuitionistic fuzzy TOPSIS multi-attribute decision-making method based on rough set［J］.Computer Systems Applications，26（11）：277-281.
	Liu Xiaoyue， Yang Wei， Zhang Xuemei，2021.Multidimensional cloud model rockburst prediction based on improved hierarchy method and CRITIC method［J］.Journal of Hunan University（Natural Science Edition），48（2）：118-124.
	Luo Jia， Shi Xiuzhi， Zhang Shu，et al，2013.Optimization of trolley tunneling cutting scheme based on AHP and improved TOPSIS method［J］.Blasting，30（4）：54-59.
	Seren B， Haruna Y，2017.Integrating FAHP and TOPSIS to evaluate mobile learning applications for mathematics［J］.Procedia Computer Science，120：91-98.
	Thapar S S， Sarangal H，2020.Quantifying reusability of software components using hybrid fuzzy analytical hierarchy process （FAHP）-Metrics approach ［J］. Applied Soft Computing，88（7）：105997.
	Wang Xinmin， Ke Yuxian， Zhang Qinli，et al，2012.Optimal selection of open-pit to underground mining based on AHP-TOPSIS［J］.Journal of Guangxi University（Natural Science Edition），37（6）：1273-1279.
	Wang Xinmin， Qin Jianchun， Zhang Qinli，et al，2013.Optimization of Gushan resident mine mining method based on AHP-TOPSIS evaluation model［J］.Journal of Central So-uth University（Natural Science Edition），44（3）：1131-1137.
	Wang Xinmin， Zhao Bin， Zhang Qinli，2008.Selection of mining methods based on analytic hierarchy process and fuzzy mathematics［J］.Journal of Central South University（Natural Science Edition），39（5）：875-880.
	Yang Rihui， Wang Shouxu，2006.Fuzzy comprehensive evaluation of environmental impact in post-evaluation of highway network based on new AHP method［J］.Journal of Chong-qing Jiaotong University，25（2）：93-95.
	Zhang Qinli， Zhao Yufei， Rong Shuai，et al，2019.Optimization of gently inclined thin vein mining method based on variable weight theory and TOPSIS［J］.Gold Science and Technology，27（6）：844-850.
	Zhu K J， Chang D Y，1999.A discussion on extent analysis method and applications of fuzzy AHP［J］.European Journal of Operational Research，116：450-456.
	陈博宇，宋卫东，江国建，2015.基于 AHP-CTODIM评判模型的大尹格庄金矿采矿方法优选［J］.黄金，（10）：35-39.
	陈建宏，刘浪，周智勇，2010.基于主成分分析与神经网络的采矿方法优选［J］.中南大学学报（自然科学版），41（5）：1967-1972.
	陈毅，陈建宏，2017.基于博弈论与相对熵TOPSIS的采矿方法优选［J］.黄金科学技术，25（6）：75-82.
	邓剑，2015.基于改进VIKOR法的多属性决策方法及其在水利工程中的应用［D］.天津：天津大学.
	胡崴，汪为平，娄广文，2016.灰色层次分析法在赵案庄铁矿采矿方法优选中的应用［J］.现代矿业，（1）：6-7，16.
	刘文清，王应明，2017.基于粗糙集的直觉模糊TOPSIS多属性决策方法［J］.计算机系统应用，26（11）：277-281.
	刘晓悦，杨伟，张雪梅，2021.基于改进层次法与CRITIC法的多维云模型岩爆预测［J］.湖南大学学报（自然科学版），48（2）：118-124.
	罗佳，史秀志，张舒，2013.基于AHP和改进TOPSIS法的台车掘进掏槽方案优选［J］.爆破，30（4）：54-59.
	王新民，柯愈贤，张钦礼，2012.基于AHP-TOPSIS的露天转地下采矿方案优选［J］.广西大学学报（自然科学版），37（6）：1273-1279.
	王新民，秦健春，张钦礼，等，2013.基于AHP- TOPSIS 评判模型的姑山驻留矿采矿方法优选［J］.中南大学学报（自然科学版），44（3）：1131-1137.
	王新民，赵彬，张钦礼，2008.基于层次分析和模糊数学的采矿方法选择［J］.中南大学学报（自然科学版），39（5）：875-880.
	杨日辉，王首绪，2006.基于新AHP法的公路路网后评价中环境影响的模糊综合评价［J］.重庆交通学院学报，25（2）：93-95.
	张钦礼，赵宇飞，荣帅，2019.基于变权重理论和TOPSIS的缓倾斜薄矿脉采矿方法优选［J］.黄金科学技术，27（6）：844-850.

Related Articles 13

[1]	Xuan FU,Linqi HUANG,Jiangzhan CHEN,Yangchun WU,Xibing LI. Meeting the Challenge of High Geothermal Ground Temperature Environ-ment in Deep Mining—Research on Geothermal Ground Temperature Simula-tion Platform of Rock True Triaxial Testing Machine [J]. Gold Science and Technology, 2022, 30(1): 72-84.
[2]	Guoyan ZHAO,Ju QIU,Yuan ZHAO,Dianfei PEI,Yang LI,Pan WU. Discussion on Evaluation Method of Green Mining in Metal Mines [J]. Gold Science and Technology, 2020, 28(2): 169-175.
[3]	Qinli ZHANG,Yufei ZHAO,Shuai RONG,Qian KANG. Optimization of Gently Inclined Thin Vein Mining Method Based on Variable Weight Theory and TOPSIS [J]. Gold Science and Technology, 2019, 27(6): 844-850.
[4]	Kuang WANG,Xibing LI,Chunde MA,Helong GU. Rock-burst Proneness Prediction Based on Improved RS-TOPSIS Model [J]. Gold Science and Technology, 2019, 27(1): 80-88.
[5]	Rendong HUANG,Zanzan LIU,Zezheng YAN. Research on the Safety of Deep Foundation Pit Based on Finite Cloud Model [J]. Gold Science and Technology, 2019, 27(1): 72-79.
[6]	Huan LI,Junhua MING,Xiaofeng SHI. Cleaner Production Assessments of Zinc Smelting Enterprise Based on Game Theory and Fuzzy Comprehensive Evaluation [J]. Gold Science and Technology, 2018, 26(5): 635-646.
[7]	CHEN Yi，CHEN Jianhong. Mining Method Optimization Based on Game Theory and Relative Entropy TOPSIS [J]. Gold Science and Technology, 2017, 25(6): 75-82.
[8]	WANG Xinmin，RONG Shuai，ZHAO Maoyang，ZHANG Qinli . Concentration Equipment Optimization Based on Variable Weight Theory and TOPSIS [J]. Gold Science and Technology, 2017, 25(3): 77-83.
[9]	CHEN Jianhong，QIN Caoyuan，DENG Dongsheng. Risk Assessment of Bedded Rock Roadway Roof Fall Based on AHP and Matter-Element TOPSIS Method [J]. Gold Science and Technology, 2017, 25(1): 55-60.
[10]	WANG Xinmin，FAN Biao，ZHANG Deming，LI Shuai. Synthetic Judgement for Filling Scheme Optimization Based on AHP and TPOSIS Methods [J]. Gold Science and Technology, 2016, 24(5): 1-6.
[11]	YUAN Xiao，WANG Liguan，LIU Xiaoming，PENG Ping’an. Mining Mode Optimization Based on Improved Unascertained Measurement Theory [J]. Gold Science and Technology, 2015, 23(5): 72-76.
[12]	WANG Xinmin，LIU Qunwu，CHEN Qiusong，CHEN Yu，LI Hao. Optimal Synchronous Mode of Open-Underground Mining [J]. Gold Science and Technology, 2015, 23(2): 51-56.
[13]	WAN Xiaoheng，WANG Xinmin，ZHU Yangya，JIANG Zhiliang，CHEN Qiusong. Optimization of the Stope Structural Parameters Based on Empowerment Combination TOPSIS [J]. Gold Science and Technology, 2014, 22(5): 69-73.

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语言变量	三角模糊标度	三角模糊互反标度
完全相同（JE）	（1，1，1）	（1，1，1）
同等重要（EI）	（1/2，1，3/2）	（2/3，1，2）
稍微重要（WMI）	（1，3/2，2）	（1/2，2/3，1）
明显重要（SMI）	（3/2，2，5/2）	（2/5，1/2，2/3）
非常重要（VSMI）	（2，5/2，3）	（1/3，2/5，1/2）
极端重要（AMI）	（5/2，3，7/2）	（2/7，1/3，2/5）

判断矩阵阶数	RI	判断矩阵阶数	RI
1	0	6	1.24
2	0	7	1.32
3	0.58	8	1.41
4	0.9	9	1.4
5	1.12

评判指标		C₁	C₂	C₃	C₄
经济指标（P₁）	采充总成本（X₁） / （元·t^-1）	86.2	58.5	71.6	66.9
	矿石回收率（X₂） / %	84	83	87	83
	矿石贫化率（X₃） / %	7	10	5	12
技术指标（P₂）	采切比（X₄） / （m³ ·k^-1·t^-1）	36.10	64.60	57.50	43.65
	方案灵活适应性（X₅）	0.75	0.55	0.85	0.55
	实施困难程度（X₆）	0.85	0.55	0.85	0.65
	采场生产能力（X₇） / （t·d^-1）	144.3	198.6	201.8	232
安全指标（P₃）	采空区最大暴露面积（X₈） / m²	470	822.4	390	470
	通风条件（X₉）	0.85	0.75	0.85	0.75
	爆破对边坡稳定性影响程度（X₁₀）	0.55	0.85	0.65	0.85

评判指标	经济指标（P₁）	技术指标（P₂）	安全指标（P₃）
经济指标（P₁）	（1，1，1）	（1/2，1，3/2）	（3/2，2，5/2）
技术指标（P₂）	（2/3，1，2）	（1，1，1）	（1，3/2，2）
安全指标（P₃）	（2/5，1/2，2/3）	（1/2，2/3，1）	（1，1，1）

评判指标	经济指标（P₁）	技术指标（P₂）	安全指标（P₃）
经济指标（P₁）	1.000	1.000	2.000
技术指标（P₂）	1.111	1.000	1.500
安全指标（P₃）	0.511	0.694	1.000

Optimization of Mining Method with Subjective and Objective Combination Weight TOPSIS Based on Game Theory

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