基于模糊綜合評價法的輸變電工程環(huán)境效益后評價

康艷芳　郭新菊　李大鵬　李旭陽　陳艷華

[摘 要]為了評價輸變電工程建設(shè)所帶來的環(huán)境效益，克服僅用層次分析法所帶來的指標(biāo)不易量化及單純采用模糊綜合評價法帶來的指標(biāo)權(quán)重確定的問題，本文采用層次分析法和模糊綜合評價法對輸變電工程環(huán)境效益指標(biāo)進(jìn)行評價。本文構(gòu)建了環(huán)境效益評價指標(biāo)體系，并建立了綜合評價流程圖，以層次分析法確定各指標(biāo)權(quán)重，通過專家打分確立各指標(biāo)的模糊隸屬度后進(jìn)行模糊綜合評價，最后以某地區(qū)實地調(diào)查結(jié)果為基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)利用該方法進(jìn)行評價的結(jié)果與實際輸變電工程運行效果一致，為輸變電工程環(huán)境效益評價提供了科學(xué)的評價方法。

[關(guān)鍵詞]層次分析法；模糊綜合評價；輸變電工程；環(huán)境效益評價

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.24.060

[中圖分類號]F224；F282 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）24-00-02

1 研究背景

輸變電工程項目作為電力工程項目的重要組成部分，是電網(wǎng)互聯(lián)的基礎(chǔ)和保障，直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民的日常生活。而輸變電工程項目從投資到竣工結(jié)束的時間很長、投資金額大，而且輸變電工程項目一般是根據(jù)電網(wǎng)增容、擴(kuò)建發(fā)展的需要設(shè)計的，需要考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和地質(zhì)條件，必須經(jīng)過科學(xué)合理的論證后才能進(jìn)行施工設(shè)計，以免造成資源、資金的投資浪費。影響輸變電項目管理效果的因素有很多，特別是由于其投資周期較長，管理效果由項目管理過程中的工作效率和工作質(zhì)量決定，同時也受到當(dāng)前政治形勢、經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境和技術(shù)條件等外界環(huán)境的影響。因此，對輸變電工程項目進(jìn)行全面的、綜合的、定量的評價，就是對工程項目管理過程進(jìn)行考核的過程。

就輸變電工程方面的評價而言，黃曉娟采用層次分析法對多目標(biāo)的輸變電工程進(jìn)行了評價研究，在確定各指標(biāo)的權(quán)重后，建立了輸變電項目后評價模型。韓富春等采用層次分析法進(jìn)行輸變電工程項目后評價，并建立相應(yīng)的指標(biāo)體系。LI Jun-Hong選擇模糊層次綜合評價建立了輸變電工程模糊綜合評價模型和經(jīng)濟(jì)效益后評價指標(biāo)體系，對輸變電項目的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了評價。Sun H等根據(jù)變電項目評估的多層次、模糊性等特點，建立了項目后評價指標(biāo)體系，并選擇模糊層次綜合評價，建立模糊綜合評價輸變電項目評估模型，對輸變電工程的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評估。以上學(xué)者主要是基于層次分析法和模糊綜合評價法，分析了輸變電工程項目的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、項目指標(biāo)體系建立等。由于輸變電項目在建設(shè)完成后，經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益帶來的影響不容小覷，目前還沒有文獻(xiàn)采用模糊綜合評價法對輸變電項目工程環(huán)境效益進(jìn)行分析，因此本文的研究具有一定的現(xiàn)實意義和參考價值。

本文通過實例采用層次分析法確定各級指標(biāo)權(quán)重，在此基礎(chǔ)上對各級指標(biāo)進(jìn)行排序，并采用模糊綜合評價法，通過專家對某地區(qū)的環(huán)境效益指標(biāo)進(jìn)行綜合打分，得到各級指標(biāo)的隸屬度及隸屬度評判值，最后進(jìn)行評價結(jié)果分析。

2 指標(biāo)體系建立

輸變電工程環(huán)境效益指標(biāo)評價是需要考慮多因素影響的評價指標(biāo)，在層次分析法應(yīng)用之前需要構(gòu)建輸變電工程環(huán)境效益指標(biāo)評價體系，通過廣泛收集輸變電工程環(huán)境效益相關(guān)指標(biāo)，從生態(tài)環(huán)境成本、人居環(huán)境成本、資源環(huán)境成本、噪聲環(huán)境和電源結(jié)構(gòu)等評價指標(biāo)中，通過專家打分從中選取應(yīng)用頻率較高的指標(biāo)。本文將環(huán)境效益指標(biāo)體系劃分為2個指標(biāo)級，具體指標(biāo)體系如圖1所示。

3 輸變電工程的評價方法

3.1 層次分析法

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是指將一個復(fù)雜的多目標(biāo)決策問題作為一個系統(tǒng)，將目標(biāo)分解為多個目標(biāo)或準(zhǔn)則，進(jìn)而分解為多指標(biāo)（或多準(zhǔn)則、多約束）的若干層次，通過定性指標(biāo)模糊量化方法算出層次單排序（權(quán)數(shù)）和總排序，以此作為目標(biāo)（多指標(biāo)）、多方案優(yōu)化決策的系統(tǒng)方法。層次分析法作為一種綜合定性與定量分析，它能將一些量化困難的定性問題在嚴(yán)格數(shù)學(xué)運算基礎(chǔ)上定量化，將一些定量、定性混雜的問題綜合為統(tǒng)一整體進(jìn)行綜合分析。

層次分析法首先是把要決策問題按總目標(biāo)、各層子目標(biāo)、評價準(zhǔn)則直至具體的備選方案順序分解為不同的層次，建立不同層次間的兩兩判斷矩陣和遞階層次結(jié)構(gòu)。然后利用求判斷矩陣特征值向量的辦法，求得每一層各元素對上一層各元素的優(yōu)先權(quán)重，最后再用加權(quán)的方法遞階求出各備選方案對總目標(biāo)的最終權(quán)重，此最終權(quán)重值的最大者即為最優(yōu)方案。層次分析法的具體步驟為：①建立層次結(jié)構(gòu)模型；②構(gòu)造判斷矩陣；③計算特征值、特征向量并做一致性檢驗；④根據(jù)層次總排序做出決策。

3.2 模糊綜合評價法

確定因素集。根據(jù)評價指標(biāo)體系，確定因素集見。

（1）確定評語集。V={V1，V2，V3，V4，V5}，Vi為各一級指標(biāo)的評價結(jié)果。

（2）確定隸屬度。對可獲得的定量指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以單目標(biāo)最優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評級，對于定性指標(biāo)采用專家評分進(jìn)行評級，得到環(huán)境效益模糊隸屬度。

（3）綜合評判。由層次分析法確定的各級指標(biāo)權(quán)重，與上述步驟標(biāo)準(zhǔn)化后得到的模糊隸屬度評判值進(jìn)行分層模糊運算，即采用公式R=w*Vi計算，即可得到模糊綜合評價的最后得分結(jié)果。

4 實例分析

以某地區(qū)220千伏輸變電工程為例。工程項目主要有220千伏變電所新建工程、送電線路新建工程、220千伏變電所系統(tǒng)通信工程。該工程于2005年5月28日開工至2005年12月23日竣工，已于2006年1月末開始投產(chǎn)、試運行，至2011年歷時近五年的時間。具體評價過程如下所示。

4.1 確定指標(biāo)權(quán)重

筆者在確定輸變電工程的環(huán)境效益指標(biāo)體系權(quán)重的過程中，邀請社會上相關(guān)專家進(jìn)行問卷調(diào)查，對一級指標(biāo)（A1，A2，A3，A4，A5）進(jìn)行重要性打分，并計算權(quán)重，其中n=5。從專家打分的最終結(jié)果可以看出，在輸變電工程中，人居環(huán)境成本和生態(tài)環(huán)境成本指標(biāo)對環(huán)境效益的影響是最大的，資源環(huán)境次之，噪聲環(huán)境和電源結(jié)構(gòu)的影響相對來說較小。二級指標(biāo)權(quán)重是在各個一級指標(biāo)下通過專家打分得到的，各二級指標(biāo)影響大小排列為：大氣資源成本>土地資源成本>水資源成本>自然景觀成本。人居環(huán)境下的二級指標(biāo)的影響程度排序為：社區(qū)環(huán)境治理費用>環(huán)保投入成本>交通環(huán)境治理成本。資源環(huán)境成本下的二級指標(biāo)的影響程度排序為：新技術(shù)引進(jìn)成本>耗材節(jié)約成本>綜合線損成本。噪聲環(huán)境下的二級指標(biāo)的影響程度相同。電源結(jié)構(gòu)下的二級指標(biāo)的影響程度排序為：化石能源消耗變化量>電能替代成本。

4.2 模糊綜合評價

本文建立了優(yōu)[100，80]、良[80，60]、中[60，40]、一般[40，20]、較差[20，0]5個評價等級，采用不同等級的分值可得該地區(qū)的環(huán)境效益評估結(jié)果分?jǐn)?shù)，則對該地區(qū)打分為[90，75，50，35，10]。筆者邀請20位輸變電工程相關(guān)領(lǐng)域的專家對該地區(qū)打分，得到環(huán)境效益模糊隸屬度，如表1所示。

本文按照最大隸屬度原則，得到該項目建設(shè)所帶來的生態(tài)環(huán)境成本、人居環(huán)境成本、資源環(huán)境成本、噪聲環(huán)境和電源結(jié)構(gòu)的評價結(jié)果分別為：優(yōu)、優(yōu)、良、良、優(yōu)。綜合評判得到項目建設(shè)的環(huán)境效益評價得分為72.825 5，屬于良，說明該項目建設(shè)給當(dāng)?shù)貛砹艘欢ǖ沫h(huán)境效益。其中，生態(tài)環(huán)境成本的評價結(jié)果說明項目建設(shè)對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的污染很小、破壞很少，具有可持續(xù)發(fā)展性；人居環(huán)境成本的評價結(jié)果說明項目建設(shè)對當(dāng)?shù)厝司迎h(huán)境影響很小，減少了治理成本；資源環(huán)境成本的評價結(jié)果說明項目建設(shè)對當(dāng)?shù)刭Y源環(huán)境影響相對來說較小，節(jié)省了資源；噪聲環(huán)境的評價結(jié)果說明項目建設(shè)產(chǎn)生的噪聲對當(dāng)?shù)刭Y源環(huán)境影響相對來說較小，減少了治理噪聲污染的成本；電源結(jié)構(gòu)的評價結(jié)果說明項目建設(shè)對當(dāng)?shù)氐幕茉醋兓吭斐傻挠绊懞苄　?/p>

綜合評價結(jié)果說明該項目建設(shè)比較成功，與實際工程項目建設(shè)的結(jié)果一致，給當(dāng)?shù)貛砹艘欢ǖ沫h(huán)境效益。

5 結(jié) 語

本文采用層次分析法分析輸變電工程環(huán)境效益的影響因素，可以較好地克服分析決策過程中受主觀因素影響較大的問題，用該方法計算權(quán)重，能夠反映出各個因素在整體中的重要程度；采用模糊綜合評價法進(jìn)行逐級評價，由單個指標(biāo)到指標(biāo)層級再到整個指標(biāo)體系，通過確定因素集、評語集、專家評價得到各級評價指標(biāo)的隸屬度，再對整個指標(biāo)體系進(jìn)行綜合評判。本文將兩種方法結(jié)合起來，并應(yīng)用于某地區(qū)輸變電工程環(huán)境效益的評價結(jié)果，與該地區(qū)實際工程建設(shè)帶來的環(huán)境效益一致，驗證了該評價方法的有效性。

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