基于模糊層次分析法的“五小水利”工程施工期風(fēng)險評價

焦香 宗雙祥

摘 要：將層次分析法與模糊綜合分析法相結(jié)合，采用模糊層次分析法，建立小水利工程施工期的風(fēng)險評價研究模型，對一些小水利工程，尤其是十二五提出的“五小水利”工程進行風(fēng)險評價。以西北地區(qū)某一典型的“五小水利”工程為實例，對該工程進行施工期的風(fēng)險評價，從而證明該方法的可行性。

關(guān)鍵詞：模糊層次分析法；五小水利；施工期；風(fēng)險評價

1 概述

2010年12月31日《中國中央國務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》（中央一號文件）提出了加快全面建設(shè)西部干旱半干旱地區(qū)的中小型水利工程，尤其是小水窖、小水池、小泵站、小塘壩、小水渠等“五小水利”工程建設(shè)，這對西部地區(qū)的經(jīng)濟建設(shè)及發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。“五小水利”這樣的小型水利工程，具有施工工期短、投資額度小、施工機械簡單，工程規(guī)模小、技術(shù)要求相對較低等特點，有關(guān)部門很少對其進行風(fēng)險評價。然而此類工程很容易受施工質(zhì)量差，機械設(shè)施老化，自然或其他因素影響等風(fēng)險的影響，且這些風(fēng)險對工程的影響一般都是致命的、毀滅性的，造成巨大的經(jīng)濟損失，所以有必要對“五小水利”工程施工期進行風(fēng)險評價。

由于“五小水利”工程規(guī)模小，很少對工程進行風(fēng)險評價。根據(jù)中國知網(wǎng)檢索結(jié)果，強躍和劉光華（2013）對中小型水利工程的風(fēng)險評價發(fā)放進行了分析，采用模糊層次分析法（0-9標度法），并用Matlab計算判斷矩陣的特征向量[1]；聶相田等（2012）用模糊網(wǎng)絡(luò)法對水利工程施工風(fēng)險進行了分析[2]；徐錫用等（2007）用GIS可視化處理對水利工程風(fēng)險管理進行了探討[3]。在現(xiàn)有研究中，對農(nóng)田水利工程的風(fēng)險評價涉及甚少，但是高效，可操作，簡便的風(fēng)險評價方法可有效保障農(nóng)業(yè)水利的發(fā)展，提高農(nóng)民投資小水利工程的積極性，增強投資信心，減小投資風(fēng)險。

2 模糊層次分析法

層次分析法通過對復(fù)雜問題的分析、判斷、綜合，將復(fù)雜問題簡單化，條理清晰，思路簡單，符合人們的邏輯思維。但是層次分析法存在一些缺陷，在構(gòu)造矩陣時，通常采用1-9標度法，通過專家調(diào)查完成，受到專家的主觀因素影響較大，且其中的一些標度很難確定。而且對于“五小水利”這樣的小水利工程，應(yīng)在保證工程風(fēng)險評價可靠性的前提下，盡量使評價方法簡單易行。故采用0-1標度法更為合理可行。

模糊層次分析法的步驟：

第一步：根據(jù)所涉問題的總目標，進行分層，構(gòu)建階梯層次模型。

第二步：構(gòu)造判斷矩陣并將其轉(zhuǎn)換為模糊一致矩陣。

第三步：計算各層的權(quán)重值，據(jù)其進行層次單排序。通過建立的專家參與評判的模糊一致矩陣，對其進行歸一化后，求得權(quán)重向量w=（w1，w2，…，wn）T，其中權(quán)重向量滿足具體證明見[4]。

第四步：計算結(jié)構(gòu)總權(quán)重值，并據(jù)其進行層次總排序，利用該式計算所得的權(quán)重即為最底層對目標層的權(quán)重。

3 小水利工程施工期風(fēng)險評價算例

寧夏回族自治區(qū)某水利樞紐工程是一項以節(jié)水灌溉、改善生態(tài)環(huán)境和發(fā)電為主的綜合利用水利工程。該樞紐工程改善了101萬畝灌區(qū)的供水條件。樞紐電站為徑流式電站，總庫容2600萬立方米，其中調(diào)節(jié)庫容950萬立方米，裝機容量15.32萬千瓦，年發(fā)電量6.08萬千瓦·時，水利樞紐對當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)灌溉發(fā)展影響巨大，需對其進行施工期風(fēng)險評價，保障當?shù)剞r(nóng)業(yè)有效灌溉面積。要控制“五小水利”工程的風(fēng)險，需對一些風(fēng)險因素進行分析，計算這些風(fēng)險發(fā)生的概率及預(yù)估風(fēng)險所導(dǎo)致的后果。首先將這些因素按其來源分類，然后按個具體影響因素的類別，歸于上一層，及構(gòu)建多層次階梯模型，如表1。

對B層內(nèi)各指標進行兩兩比較，由20名專家根據(jù)自身經(jīng)驗經(jīng)行判斷打分，按照0-1標度表將18個指標的相對重要性進行量化，得到判斷矩陣后進行一致化處理，得到具有一致性的模糊判斷矩陣。同理可得C層模糊判斷矩陣，因篇幅關(guān)系，此處省去。

表2 B層模糊判斷矩陣

由上面得出的準則層相對于目標層權(quán)重向量以及指標層相對于準則層各權(quán)重向量，可以計算出18個所選指標相對于目標層的權(quán)重W'權(quán)重計算結(jié)果。沙塵暴風(fēng)險所占比重最大，其次是地震風(fēng)險，第三是施工質(zhì)量風(fēng)險?？梢姡槍Α拔逍∷惫こ淌┕て?，應(yīng)當充分關(guān)注自然災(zāi)害風(fēng)險和技術(shù)風(fēng)險。

4 結(jié)束語

文章對“五小水利”工程施工期的風(fēng)險評價的方法經(jīng)行了論述，采用模糊層次分析法，由于是小型水利工程，采用比0-9標度法更為高效簡便的0-1標度法經(jīng)行判斷，量化評價指標，對于像“五小水利”這樣的小型水利工程，該法的精度滿足要求。探求小型農(nóng)田水利設(shè)施施工期的風(fēng)險評價方法，對我國尤其是西部農(nóng)業(yè)水利設(shè)施不發(fā)達地區(qū)，有著激發(fā)農(nóng)民投資熱情，保障小型農(nóng)田水利設(shè)施安全建設(shè)和運行，減小投資風(fēng)險的意義，對小型農(nóng)田水利設(shè)施的建設(shè)有一定參考意義。

參考文獻

[1]強躍，劉光華.中小型水利水電工程施工風(fēng)險模糊層次分析及應(yīng)用[J].建筑技術(shù)，2013.

[2]聶相田，王攀科，何勇.基于模糊網(wǎng)絡(luò)進度計劃的工程完工風(fēng)險評價[J].人民黃河，2012.

[3]徐錫用，馬斌，焦青青.水利水電工程施工可視化管理系統(tǒng)研究[J].施工技術(shù)，2007.

[4]徐澤水.模糊互補判斷矩陣排序的一種算法[J].系統(tǒng)工程學(xué)報，2001.