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针对污水处理工艺设计多目标、多指标，以及确定性与多种不确定性共存的特点，将集对分析理论用于污水处理工艺设计的优化决策，拓展了结构函数——同异反联系度的概念；在确定权重时引入熵权修正广泛应用的层次分析法的主观权重，一定程度上解决了信息丢失问题；其独特的稳定性分析通过基序分析其稳定区域，判定扩展序的存在，保证了决策的准确性和可靠性．方法的有效性通过实例研究得到了验证．实例考察了某污水处理厂的4种候选方案，即A^2/O法、三沟式氧化沟、厌氧-单沟式氧化沟和SBR法．结果表明，对该污水处理厂而言，厌氧-单沟式氧化