層次分析法在水利水電規(guī)劃中的應(yīng)用探討

周治榮

【摘要】層次分析法能夠?qū)Ω黜?xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的檢驗(yàn)，對(duì)工程建設(shè)的實(shí)施具有良好的效果。水利水電工程在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中，積極應(yīng)用層次分析法，能夠?qū)τ绊懝こ探ㄔO(shè)的因素進(jìn)行了解，從而有效避免建設(shè)施工的風(fēng)險(xiǎn)因素，提高工程施工的質(zhì)量和水平，保證其能夠達(dá)到相應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)。本文主要從水利水電工程中應(yīng)用層次分析法的基本原理入手，對(duì)層次分析法的判斷矩陣和一致性檢驗(yàn)情況進(jìn)行了說(shuō)明，并對(duì)層次分析法在水利水電規(guī)劃中的應(yīng)用情況進(jìn)行了介紹，同時(shí)還結(jié)合實(shí)際案例加以驗(yàn)證。

【關(guān)鍵詞】層次分析法；水利水電；規(guī)劃；應(yīng)用

1.前言

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展，給水利水電工作的順利實(shí)施提供了良好的前提條件。水利水電工程在進(jìn)行實(shí)際建設(shè)施工的過(guò)程中，建設(shè)經(jīng)歷的時(shí)間較長(zhǎng)，且涉及到較多方面，這就相應(yīng)增加了工程的建設(shè)難度。水利水電工程的設(shè)計(jì)人員充分使用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，比如說(shuō)層次分析法，能夠?qū)λ姽こ痰娜婀ぷ鬟M(jìn)行有效的規(guī)劃和整理，從而減少一些潛在的風(fēng)險(xiǎn)，保證水利水電工程的施工質(zhì)量能夠達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，同時(shí)還能對(duì)工程建設(shè)施工的質(zhì)量和進(jìn)度進(jìn)行有效的控制。

2.水利水電工程中應(yīng)用層次分析法的基本原理

層次分析法（AHP：the Ana-lytic Hierarchy Process），主要是將能夠參與到?jīng)Q策問(wèn)題的所有影響因素進(jìn)行列舉，對(duì)這些因素的從屬關(guān)系進(jìn)行有效分析，并以此為依據(jù)，構(gòu)建其多層次的結(jié)構(gòu)模型。通常情況下，層次分析法構(gòu)建起的結(jié)構(gòu)模型主要分為三個(gè)部分，分別是最高層、中間層和最底層，最高層也就是所說(shuō)的總目標(biāo)，其次中間層主要指代的是相應(yīng)的準(zhǔn)則或者指標(biāo)，而最底層也就是具體的方案規(guī)劃。層次分析法使用的具體模型結(jié)構(gòu)如下，根據(jù)其模型結(jié)構(gòu)能夠建立起相應(yīng)的判斷矩陣，并且為做好相應(yīng)的一致性檢驗(yàn)工作提供良好的前提準(zhǔn)備。

2.1 層次分析法的判斷矩陣

針對(duì)上圖所示的層次分析法結(jié)構(gòu)模型中的某一層次來(lái)講，它是與多種影響因素進(jìn)行緊密聯(lián)系的，使用活動(dòng)矩陣和判斷矩陣，能夠?qū)ζ渲械奶卣飨蛄窟M(jìn)行有效的查找和應(yīng)用，從而提升層次分析法的總體應(yīng)用效果。對(duì)特殊矩陣情況進(jìn)行定義主要包括以下幾種：

（1）當(dāng)層次分析法中涉及到的所有元素都是正數(shù)的時(shí)候，這樣形成的矩陣成為正矩陣。

（2）針對(duì)于具有n階的矩陣，比如說(shuō)A=[aij]是互反矩陣，也就是說(shuō)如果當(dāng)aij=1的時(shí)候，那么aij=1/aij，其中（i，j=1，2，···，n）（1）

（3）而如果稱n階的矩陣A=[aij]是一致性矩陣，那么如果aij=aik/ajk ，其中（i，j，k=1，2，···n）

（4）假設(shè)沒(méi)有滿足到歸一化條件的所有正因素全向量W=（w1，w2，···，wn）T（W中的各個(gè)分量的和為1，并且各個(gè)分量都是大于零的），如果對(duì)W中的所有分量進(jìn)行兩兩性的對(duì)比，能夠得到的矩陣是不相同的，相似的地方在于都是按照數(shù)據(jù)排列的順序進(jìn)行的。通過(guò)對(duì)W的分量進(jìn)行兩兩對(duì)比，能夠得到的矩陣是一致性的正互反矩陣。

2.2 層次分析法的一致性檢驗(yàn)

在使用層次分析法對(duì)水利水電工程進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中，如果比較的因素具有一定的模糊性和復(fù)雜性時(shí)，這時(shí)候一般都不能夠有效保證監(jiān)理起來(lái)的判斷矩陣具有完全一致性。判斷矩陣的最大特征根在這時(shí)候表現(xiàn)為λm將會(huì)大于矩陣的階數(shù)n，并且還有一些非零的其他特征根。只有當(dāng)判斷矩陣的最大特征根λm能夠較為接近n的時(shí)候，才能夠保證定量比較結(jié)構(gòu)具有一定的合理性。此時(shí)判斷矩陣也就具有較為合適的一致性。在對(duì)矩陣的一致性指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)的時(shí)候，通常使用的模式是CI=λm-n/n-1（3），而按照隨機(jī)一致性指標(biāo)RI進(jìn)行確定的時(shí)候，能夠?qū)I和RI的值進(jìn)行一致性比例的計(jì)算，也就是使用CR=CI/RI（4）的方式，這其中具體使用的RI隨機(jī)值主要情況如下。

3.水利水電規(guī)劃中層次分析法的應(yīng)用

3.1 A.D.HALL系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

在水利水電的規(guī)劃工作中，使用的層次分析法，主要是對(duì)定量和定性結(jié)合的問(wèn)題進(jìn)行有效的處理。當(dāng)水利水電工程中實(shí)際應(yīng)用層次分析法的時(shí)候，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員需要對(duì)具體的評(píng)價(jià)目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效的確定，從而對(duì)多種影響因素、多建設(shè)規(guī)范以及多規(guī)劃方案進(jìn)行全面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。在水利水電工程規(guī)劃中使用層次分析法，首先需要建立起水利水電工程A.D.HALL的層次結(jié)構(gòu)模型，這樣能夠?qū)ο鄳?yīng)的準(zhǔn)則進(jìn)行初步明確，其次，需要對(duì)標(biāo)度進(jìn)行有效的確定，這其中就需要使用到兩兩因素對(duì)比的方法，這樣能夠?qū)?zhǔn)則層的要素進(jìn)行全面構(gòu)建，從而做好判斷矩陣的分析工作，再者，還需要確定準(zhǔn)則層的判斷標(biāo)準(zhǔn)，這其中通常使用的是判斷矩陣的某一個(gè)上層要素，同樣采用兩兩對(duì)比的方法，對(duì)元素的相關(guān)情況進(jìn)行有效確定，這樣能夠?qū)τ绊懙剿畣喂こ叹唧w項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的權(quán)重進(jìn)行確定。通過(guò)這一系列的步驟，能夠?qū)ε袛嗑仃囍械奶卣飨蛄窟M(jìn)行充分計(jì)算。針對(duì)水利水電工程中規(guī)劃判斷矩陣中的每一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，用其除以相對(duì)應(yīng)列得到的值，與實(shí)現(xiàn)規(guī)范化之后的矩陣，按照行進(jìn)行相加計(jì)算。只有經(jīng)過(guò)最后的計(jì)算之后，才能夠得到全面的A.D.HALL系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，A.D.HALL的向量矩陣，能夠?yàn)樗姽こ添?xiàng)目的規(guī)劃工作，選擇合適的規(guī)劃方案。

3.2 模糊層次分析法應(yīng)用

模糊層次分析法在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，最為重要的是建立好相關(guān)的判斷矩陣，并使其形成相應(yīng)的準(zhǔn)則層。通常來(lái)說(shuō)，在對(duì)水利水電工程規(guī)劃建設(shè)的影響因素進(jìn)行選取時(shí)，重點(diǎn)需要考慮的是環(huán)境因素、企業(yè)自身的問(wèn)題影響情況以及合約的實(shí)際履行情況等。同時(shí)還需要從水利水電工程建設(shè)的實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)準(zhǔn)則層的子準(zhǔn)則層進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，這樣就基本完成了模糊層次分析方法的關(guān)鍵性工作。在此基礎(chǔ)上，水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)人員需要對(duì)主程序進(jìn)行編寫，由此才能夠?qū)Ω鱾€(gè)判斷矩陣的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行有效的獲取，同時(shí)還需要對(duì)這些數(shù)據(jù)的一致性進(jìn)行全面檢驗(yàn)，最終需要水利水電工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估專家進(jìn)行分析計(jì)算工作，這樣能夠針對(duì)水利水電工程建設(shè)過(guò)程中遇到的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行充分的涵蓋。只有考慮了所有風(fēng)險(xiǎn)因素之后進(jìn)行的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，才具有良好的可行性和科學(xué)性。

4.層次分析法在水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)用的實(shí)例分析

某水利重點(diǎn)工程，在進(jìn)行建設(shè)施工的過(guò)程中，以明渠的修建為主，全長(zhǎng)共有35km，包含了渠渠交叉、右岸排水和河渠交叉等多項(xiàng)建筑物，該工程總投資為11億元。針對(duì)該工程的建設(shè)，需要進(jìn)行有效的規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)其影響因素進(jìn)行全面的分析和總結(jié)。

使用層次分析法對(duì)該工程進(jìn)行分析的時(shí)候，邀請(qǐng)專家主要針對(duì)該項(xiàng)目各層要素的指標(biāo)實(shí)施情況進(jìn)行兩兩對(duì)比，并賦予相應(yīng)的權(quán)重，經(jīng)過(guò)細(xì)密的計(jì)算，得出了風(fēng)險(xiǎn)因素的評(píng)估結(jié)果。根據(jù)該工程的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，工程設(shè)計(jì)人員有針對(duì)性的對(duì)工程進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，圓滿完成了該工程的方案規(guī)劃工作。

5.結(jié)束語(yǔ)

水利水電工程是能夠有效體現(xiàn)出現(xiàn)代化建設(shè)效果的重要形式之一，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，便利人們的生產(chǎn)生活具有十分重要的作用和意義。針對(duì)水利水電工程的建設(shè)，需要做好相應(yīng)的規(guī)劃工作，為具體工程的實(shí)施提供良好的規(guī)范和指導(dǎo)，這樣才能夠保證建設(shè)工程免受一些不確定因素的負(fù)面影響。層次分析法作為一種先進(jìn)的科學(xué)分析方法，能夠?qū)λ姽こ探ㄔO(shè)實(shí)施當(dāng)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行有效的考慮，從而做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，為做好水利水電工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)發(fā)揮重要作用。

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