基于改進F-AHP法和二元對比法的水庫施工期風險分析

叢日軍

（凌源市水務局，遼寧 凌源 122500）

基于改進F-AHP法
和二元對比法的水庫施工期風險分析

叢日軍

（凌源市水務局，遼寧 凌源 122500）

水利項目在施工期建設中，往往存在工程項目規(guī)模大、施工現場環(huán)境惡劣等問題，施工建設受到地質、環(huán)境等因素影響，造成施工期內存在一定風險。結合國內外研究現狀，討論了水利施工期存在的各種風險因素，采用兩種不同的風險評價方法對何家溝水庫河道景觀設計項目進行評價分析。研究結果表明：改進F-AHP法和二元對比法均能通過一致性檢驗，且兩種方法的結論相同，都可以用于水利工程施工期風險評價。為水利工程項目施工期風險評估提供理論指導。

水利工程；模糊層次分析法；模糊二元對比；風險分析

隨著水利設施的不斷增加，如何解決水利工程施工期中的風險問題成為當前研究的熱點。季洪濤等［1］基于突變理論提出了一種土石壩穩(wěn)定性分析的有限元強度折減法，為土石壩施工期安全評價提供參考。賈洪濤［2］采用風險模糊集理論對十二官攔河閘進行安全評價，并給出幾種不同評價方法下的加固措施。鐘瑞喜［3］采用層次分析法構建了風險評估模型，對水利工程施工期風險進行評價，提供了控制措施。在構建風險評價模型時，人們通常使用層次分析法或改進的模糊層次分析法等來進行風險評價［4］，本文以何家溝水庫設計項目為例，在模糊理論的基礎上采用兩種不同的風險評價方法對工程施工期風險進行評價分析，確定風險大小，該研究對企業(yè)及早作出風險應對措施，進行風險防范有著重要的現實意義。

1 模型構建

1.1 改進模糊層次評價模型的建立

設評價集V={V1，V2，V3，…，Vj}，指標集U={U1，U2，U3，…，Um}。

設R為由m個評價指標構成的總評價矩陣，R=（rij）mn，即［5］：

其中Ri=ri1，ri2，…，rin（i=1，2，…，m）為單因素模糊評價。

1.2 改進模糊二元對比模型的建立

模糊準則集合U={x1，x2，…，xn}，總共有k人，選z（z≤k）人根據模糊準則集合U中元素xi發(fā)表一個意見yj，發(fā)表m個意見，記為目標集合P={y1，y2…，ym}。構建模糊優(yōu)先關系矩陣，對抉擇因素進行兩兩比較評分。根據優(yōu)先關系知［6］：

λ由1開始下降，當Rλ首次出現第i行元素等于1時，則xi1是第一優(yōu)越準則；對決策準則排出優(yōu)先順序，并賦予各個決策相應的權重系數。假如準則U的決策因素有：A，B，C，D 4個，準則V的決策因素有E，F，G 3個，則相應的加權賦值為Wa，Wb，Wc，Wd，We，Wf，Wg。

若Wu＞Wv，說明準則U優(yōu)先于準則V。若Wu＜Wv，說明準則V優(yōu)先于準則U。

2 施工期風險實例分析

何家溝水庫位于刀爾登鎮(zhèn)南店村，屬灤河水系，青龍河上游二級支流。壩址以上流域河長1.61km，水庫集雨面積1.9km2，河道平均比降5.9%，是一座主要以防洪為主兼顧灌溉的?。?）型水庫。

2.1 改進的模糊層次分析法評價

通過對何家溝水庫河道景觀設計項目的分析計算，得出風險評價結果。水利工程項目施工期的風險因素集，如表1。

表1 施工期風險因素集

采用專家打分方法對準則層B中的8個因素進行打分，通過兩兩對比，獲得模糊互補判斷矩陣：

對矩陣B進行相容性檢驗，發(fā)現I（B，WB*）=0.095，小于α=0.1，滿足相容性要求。

目標層A的因素層重要度排序向量：

WA=（0.075，0.043，0.055，0.063，0.071，0.086，0.045，0.055，0.078，0.046，0.039，0.052，0.041，0.036，0.035，0.024，0.034，0.059，0.036，0.029，0.064，0.038，0.049，0.069，0.080）。

目標層A的因素層重要度排序：

財務水平、景觀因素、施工技術、地質、招標機構、生態(tài)因素、管理水平、協(xié)商能力、經濟背景、供貨能力、氣候、設計水平、處理突發(fā)事件的能力、人員安排、質量監(jiān)管、施工管理、合同水平、水文、監(jiān)理員水平、施工機械、材料價格、政策、資質審批、法律法規(guī)、材料質量。

準則層B的重要度排序向量：

WB=（0.241，0.709，0.931，0.169，0.164，0.047，0.053，0.896）T。

準則層B的重要度排序為：施工企業(yè)、規(guī)劃、業(yè)主、環(huán)境、監(jiān)理公司、供貨商、政府、社會。

分析結果可知，環(huán)境風險隸屬度在風險低范圍，監(jiān)理公司、供貨商、政府、社會的風險隸屬度在風險極低范圍。對目標層A的因素層重要度排序時，發(fā)現財務水平、景觀因素、施工技術、地質、招標機構這些因素的影響較大；對準則層B的重要度排序時，發(fā)現施工企業(yè)、規(guī)劃、業(yè)主的影響因素較大。

2.2 改進的模糊二元對比評價

對準則層的優(yōu)先順序兩兩比較，若Bw2＞Bw1，則業(yè)主優(yōu)先于環(huán)境。以此類推，最終準則優(yōu)先順序為：施工企業(yè)、業(yè)主、規(guī)劃、環(huán)境、監(jiān)理公司、供貨商、社會、政府。

對因素層的優(yōu)先順序兩兩比較，獲得風險因素優(yōu)先順序為：財務水平、景觀因素、地質、施工技術、招標機構、設計水平、生態(tài)因素、供貨能力、協(xié)商能力、經濟背景、管理水平、氣候、設計水平、人員安排、處理突發(fā)事件的能力、質量監(jiān)管、施工管理、合同水平、水文、監(jiān)理員水平、施工機械、政策、材料價格、材料質量、法律法規(guī)、資質審批。

因此，在因素層風險因素優(yōu)先順序中：財務水平、景觀因素、地質、施工技術、招標機構、設計水平、生態(tài)因素影響較大；準則層風險因素中施工企業(yè)、業(yè)主、規(guī)劃影響較大。

2.3 結果分析比較

在因素層根據風險因素的重要度排序，進行賦予權重值，兩種不同方法的風險綜合評價結果對比情況如圖1。

圖1 施工期因素層的風險綜合評價結果

由圖1可以看出，兩種評價方法下的C4管理水平、C8設計水平、C24生態(tài)因素，3個因素差異較大，其余因素的評價結果基本相同。對準則層各因素進行賦予權重值，兩種不同方法的風險綜合評價結果對比情況如圖2。

圖2 施工期準則層的風險綜合評價結果

從圖2中可以看出，兩種評價方法下B2業(yè)主、B8規(guī)劃兩因素的差異較大。這是由于改進的模糊二元對比方法分析時，在規(guī)劃和業(yè)主進行比較時，采用的是定性分析，導致規(guī)劃準則中的生態(tài)因素存在較大誤差，最終導致兩種方法得出的業(yè)主、規(guī)劃的重要度存在差異。

3 結語

（1）該項目的風險因素優(yōu)先順序中，財務水平、景觀因素、地質、施工技術、招標機構、設計水平、生態(tài)因素影響較大；準則層風險因素中施工企業(yè)、業(yè)主、規(guī)劃影響較大。

（2）采用改進的模糊層次分析法與改進的模糊二元對比兩種方法分析水利工程施工期風險時，通過結果對比，得出一致性較好，結論一致，均可應用于施工期風險評價。

（3）改進的F-AHP分析法計算精度高，對分析何家溝水庫設計項目更具有有效性，科學性；改進的模糊二元對比法計算精度較低，計算相對簡單，適用于一般項目的計算和評價。

［1］季洪濤.基于突變理論的土石壩壩坡安全穩(wěn)定分析［J］.水利建設與管理，2015，35（12）：24-27.

［2］賈洪濤.基于模糊理論的攔河閘病險情分析及安全評價［J］.水利規(guī)劃與設計，2016（7）：77-79.

［3］鐘瑞喜.芻議可靠性理論在水利建筑施工安全領域的應用［J］.中國水能及電氣化，2015（12）：55-57.

［4］馮秀紅.基于模糊層次分析法的鬧德海水庫大壩安全評價［J］.中國水能及電氣化，2016（9）：35-42.

［5］翁月嬌，唐德善，王銀銀.基于F-AHP法的水利加固改造工程效果后評價［J］.水電能源科學，2009（5）：145-148.

［6］郭琦，楊勝武.基于AHP-模糊綜合評價法的水庫移民風險評價［J］.人民長江，2014（4）：44-47.

［7］司國佐，李闖.利用二元回歸法分析水庫調節(jié)水量的經驗公式［J］.東北水利水電，2009，27（8）：29-31.

（責任編輯：尹健婷）

Risk analysis of reservoir construction period based on im proved F-AHP method and two elementmethod

CONG Ri-jun
（Lingyuan Water Authority，Lingyuan 122500，China）

In the construction of water conservancy projects，there are many problems，such as the construction projects large in scale，a difficult environment of construction site，and so on.The construction is affected by the geological and environmental factors.Combined with the research status at home and abroad，firstly discuss the risk factors of water conservancy construction period，using two different risk assessment methods to evaluate Hejiagou Reservoir river landscape design project.The results show thatboth the improved F-AHPmethod and the two elementmethod can be used to test the consistency.This paper can provide a theoretical guidance for risk assessment of water conservancy project during construction period.

water conservancy engineering；fuzzy analytic hierarchy process；fuzzy binary comparison；risk analysis

TV51

：B

：1672-9900（2017）04-0071-04

2017-05-09

叢日軍（1971-），女（漢族），遼寧凌源人，工程師，主要從事水利建設與管理方向研究，（Tel）18342161600。