應用最大熵原理分析水利工程經濟效益的風險

王李琪

【摘 要】利用最大熵原理，將水利工程經濟效益系統(tǒng)劃分為發(fā)電系統(tǒng)、防洪系統(tǒng)和灌溉效益子系統(tǒng)，確定了現(xiàn)有的風險因素，構建了經濟效益風險分析模型。分析了子系統(tǒng)風險收益的風險特征，然后將風險結合起來得出結論。

【關鍵詞】水利工程；經濟效益；風險分析

近些年來，水利工程在我國得到了很大的發(fā)展，它為我國的經濟發(fā)展以及民生建設做出了很大的貢獻。一般情況下，水利工程的建設容易受到諸多不確定因素的影響，工程項目的經濟效益存在著不穩(wěn)定性與風險性。在水資源開發(fā)利用中，需要對各種方案的預期效益和所需資金進行詳細分析，并選擇最佳的建設方案。由于水文現(xiàn)象受隨機因素的影響很大，不能確定不同方案的成本和收益，因此所有的經濟效益指標只能是隨機變量。

一、案例介紹

水利工程是一項造福國家和人民的大型基礎設施工程。它能帶來巨大的社會效益、經濟效益和生態(tài)效益。經濟效益是指水利工程建設前的財富增加或損失。從國民經濟的角度來看，社會所獲得的總收入是總和。大型水利工程將帶來大量的經濟效益，如灌溉、發(fā)電、供水、旅游、防洪等，但同時也會帶來大量的成本。這些費用包括溢洪道、水壩、發(fā)電站、水洞、水庫管理和運河系統(tǒng)。有一種不可分割的關系。

綜合水庫工程是主要的水利工程之一，既有發(fā)電又有防洪任務。項目經濟技術周期n為40a，以第一年的第一年為效益基準年，對水利樞紐三個防汛、發(fā)電、灌溉等部門的風險銀行進行了分析，并逐步實施。為了減少計算工作量和分析風險，一般只是高風險因素的風險。根據項目的具體情況，選擇了影響經濟效益的幾個風險因素，然后根據這些風險因素的物理含義，建立了風險因素和風險指標。這種關系是風險的結合。

二、應用最大熵原理分析水利工程經濟效益的風險方法

（一）明確工程的風險因素

為了保證工程風險分析結果的質量，首要的前提是找出可能影響工程質量的所有風險因素，包括潛在的風險因素，確保不漏報。到目前為止，通常采用“分解”法來尋找水利工程的所有風險因素。根據項目的特點，根據項目的層次和類別，將項目劃分為多個子項目，并對每個子項目中潛在的風險因素進行搜索，然后進行綜合分析。所有子項目的風險因素，確定所有的風險因素。

（二）確定風險因素的風險水平

每一個風險因素對項目的質量有不同的影響，因此，風險因素對項目經濟效果的影響和發(fā)生這一因素的概率可以被分類為所有潛在的風險因素。分類結果主要是為了便于風險因素的計算和簡化計算過程。目前，工程風險因素分類標準主要根據項目經濟效果的影響程度劃分，分為低、中、高三個等級。發(fā)病率高的危險因素等，風險影響程度一般，發(fā)生率一般居中。影響程度低，發(fā)病率低。對于較高水平的風險因素，需要量化分析，相對于風險因素的低水平，可以作為一個整體進行因子分析，而對于中間風險因素，需要根據實際情況進行分析量化。

（三）定量分析高危因素的影響程度。

對風險因素的量化，量化了風險因素的可能發(fā)生和相對值發(fā)生的概率，也稱為“風險狀態(tài)”（風險因素的概率分布），這往往偏離基本方案的大小來指示。水利工程風險變量的不確定性。“風險狀態(tài)”有許多分類標準。根據風險潛力的性質，可分為“主觀風險狀態(tài)”和“客觀菲尼克斯風險狀態(tài)”兩大類。

“主觀風險狀態(tài)”方法最重要的特點是主觀的。因此，“風險狀態(tài)”往往是由一些經驗豐富的風險分析專家來確定的，以減少對“主觀風險狀態(tài)”的判斷和對狀況的偏離。

“三角分布”法的最小值和最大值分別代表風險因子的取值范圍。最大值和最小值都是0，而最有可能的值表示最頻繁的風險因素，即數(shù)字。如果許多專家給出的最大值不同，則最大值是最大值，最小值也是一樣。風險變量由X. A、B和C分別表示最小值、最可能值和最大值。風險系數(shù)的三角形分布如圖1所示。如圖1所示，風險因素X的概率密度函數(shù)對項目的經濟效果是：

對應于x值（x或小于c），每個點的累積概率為，其他符號如圖1所示。

在水利工程中，通過對“煤炭價格”風險變量的量化，詳細闡述了“主觀風險情景”的“三角分布”方法。煤炭價格作為衡量水利工程效益的重要指標，將直接影響到水利工程的經濟效益。為此，工程監(jiān)理工程師特別邀請了5位熟悉水利工程造價分析的風險分析專家。對危險因素進行了詳細評價。風險因素的概率分布圖是通過數(shù)學分析和計算獲得的，如下圖2。

三、本工程所有風險因素的組合分析結果

水利工程具有防洪、發(fā)電、灌溉等經濟效益。結合風險樹的思想，首先，結合子項目的風險因素，結合子項目的風險因素，結合子項目的效益概率特征，將各子項目的效益特征結合起來。獲取水利項目。根據這兩個概率密度函數(shù)，繪出概率密度曲線和累積概率分布曲線。如圖3和圖4所示。

由圖3得到，采用直接組合法，平均凈現(xiàn)值為28億2840萬元，風險度為0.213，凈現(xiàn)值小于零，概率為0.01%。從圖4看，經濟凈現(xiàn)值的平均值為28億2820萬元，風險度為0.217，凈現(xiàn)值小于零，凈現(xiàn)值小于零，凈現(xiàn)值的概率為0.008%。可以看出，這兩種組合的凈現(xiàn)值幾乎是相同的，因此這兩種組合方法可以用于實際工程風險分析。根據計算結果，水利工程總經濟效益指標的風險很小，經濟效益相當可靠。

四、結束語

綜上所述，作者對其進行了深入的分析，本文利用風險概率分布密度函數(shù)的數(shù)學表達式，為風險的分析和決策打下基礎。分析了風險分析模型的實用性和有效性，分析了風險程度、經濟凈均值和經濟效益成本比的信息。在水利工程經濟效益分析中具有一定的應用價值。

【參考文獻】

[1]買買提吐爾遜·毛拉克.解析應用最大熵原理分析水利工程經濟效益的風險[J].黑龍江水利科技，2013，41（10）：119-122.