基于改進(jìn)的Shapley補(bǔ)償測算方法的水庫移民工程費(fèi)用測算研究

楊 柏

(本溪市水庫移民管理局，遼寧 本溪 117000)

水庫工程移民補(bǔ)償費(fèi)用的合理測算一直是水庫工程施工的難點(diǎn)和重點(diǎn)[1]，傳統(tǒng)方法通過對幾個(gè)費(fèi)用測算因子進(jìn)行權(quán)重設(shè)定后，進(jìn)行加權(quán)計(jì)算得到水庫移民的工程費(fèi)用[2- 6]，這種方式往往存在權(quán)重設(shè)置主觀的局限，很難綜合平衡水庫工程移民和水電開發(fā)者之間的的權(quán)益。近些年來，有學(xué)者結(jié)合Shapley補(bǔ)償測算方法對四川錦屏一級電站水庫移民工程費(fèi)用進(jìn)行測算，結(jié)果表明該方式下測算的水庫工程移民費(fèi)用可實(shí)現(xiàn)不同利益因子之間的有效平衡，實(shí)現(xiàn)水庫移民工程費(fèi)用的合理測算[8]。但傳統(tǒng)Shapley補(bǔ)償測算方法不能實(shí)現(xiàn)測算因子之間的客觀設(shè)定，存在一定的主觀性。為實(shí)現(xiàn)水庫工程移民測算費(fèi)用的精準(zhǔn)設(shè)定，結(jié)合改進(jìn)的Shapley補(bǔ)償測算方法[9- 10]，以遼寧東部某水庫工程為研究工程實(shí)例，對該水庫移民工程費(fèi)用測算影響因子進(jìn)行客觀設(shè)定，實(shí)現(xiàn)水庫移民工程費(fèi)用的精準(zhǔn)測算。

1 改進(jìn)的Shapley補(bǔ)償測算方法

Shapley補(bǔ)償測算方法對于任意子集S都相對應(yīng)其計(jì)算實(shí)值函數(shù)V(S)滿足：

V(φ)=0

(1)

V(S1∪S2)≥V(S1)+V(S2)，S1∩S2=φ

(2)

式中，V—特征函數(shù)；V(S)—特征函數(shù)的收益指數(shù)。

假定Bi(i=1，2n)表示各個(gè)因子獲得的最大收益比，其中：

(3)

則水庫移民的合作測算效益值得計(jì)算方程為;

Vi=Fi(Δw)-S(Δw)-R(Δw)

(4)

式中，F(xiàn)i(Δw)—水庫工程造成的房屋損失；Ri(Δw)—相互合作方式下的收益；S(Δw)—測算效益函數(shù)。

結(jié)合收益貢獻(xiàn)度來對其收益進(jìn)行測算，測算方程為：

(5)

式中，MBi—收益貢獻(xiàn)度；Bi—互相合作后的測算效益值；V(I)—總的測算費(fèi)用。

在計(jì)算收益貢獻(xiàn)度的基礎(chǔ)上，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)度因子來對水庫移民工程的費(fèi)用進(jìn)行測算，測算方程為：

(6)

式中，MRi—風(fēng)險(xiǎn)測算因子；Ri—技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)因子。

在風(fēng)險(xiǎn)因子計(jì)算的基礎(chǔ)上，對其資源投入程度進(jìn)行測算，測算方程為：

(7)

式中，MRli—投資比例；Ii—水電開發(fā)的投資成本。

在開發(fā)成本測算的基礎(chǔ)上進(jìn)行各指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算分析，主要采用指標(biāo)模糊權(quán)重分析方法對各指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行客觀設(shè)定，對各指標(biāo)進(jìn)行逐一比較，構(gòu)建指標(biāo)排序的二元矩陣，計(jì)算方程為：

(8)

式中，eij—指標(biāo)的影響度。

在此基礎(chǔ)上，對各指標(biāo)影響度進(jìn)行歸一化處理，得到各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重向量，計(jì)算方程為：

(9)

式中，w—影響權(quán)重；rik—隸屬度影響因子。

2 實(shí)例分析

2.1 工程概況

設(shè)計(jì)水庫所在流域地處東部低山丘陵區(qū)，山多溝多，山脊呈東北～西南走向，高程在200m以上，土壤多為壤土，森林植被率為40.5%，水庫設(shè)計(jì)總庫容2147萬m3，興利庫容476萬m3。水庫工程等級為Ⅲ等，大壩樞紐主要建筑物為3級，次要建筑物為4級。水庫主體工程由大壩、溢洪道、輸水洞組成。大壩最大壩高13.2m，壩長2325m，為均質(zhì)土壩。溢洪道高程138m，寬20m，最大泄流量238.62m3/s。輸水洞洞徑1.2m×1.5m，最大泄流量2.77m3/s。庫區(qū)的主要土地利用面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 庫區(qū)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)土地利用情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2.2 投資成本效益測算

結(jié)合改進(jìn)的Shapley補(bǔ)償測算方法對區(qū)域不同占地類型的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了測算，測算結(jié)果見表2—4。

表2 農(nóng)業(yè)用地補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)

表3 其他用地補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)

表4 其他費(fèi)用補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)合區(qū)域內(nèi)主要用地類型按照征地補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)對區(qū)域內(nèi)典型土地利用類型及主要種植農(nóng)作物的補(bǔ)償費(fèi)用進(jìn)行了測算，區(qū)域內(nèi)旱地面積較大，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)及倍比也較高。城鎮(zhèn)利用地及其他農(nóng)業(yè)用地所占面積較小，因此這兩類土地利用補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)及倍比相對較低。區(qū)域內(nèi)主要的農(nóng)作物為玉米，對于主要農(nóng)作物玉米的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)則是按照地方標(biāo)準(zhǔn)定額進(jìn)行測算標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定。

2.3 初始補(bǔ)償費(fèi)用的測算

在各個(gè)測算標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的基礎(chǔ)上，結(jié)合改進(jìn)的Shapley補(bǔ)償測算方法對研究區(qū)域水庫移民工程補(bǔ)償費(fèi)用進(jìn)行了初始測算，初始測算結(jié)果見表5。

表5 水庫移民工程初始費(fèi)用測算結(jié)果

改進(jìn)的Shapley補(bǔ)償測算方法的初始測算結(jié)果表明水電億元進(jìn)行開發(fā)后，水電收益為18.92億元，而對于水庫施工移民補(bǔ)償費(fèi)用為1.48億元，其中工程投資的5%作為水庫運(yùn)行的前期費(fèi)用。

2.4 初始補(bǔ)償費(fèi)用的改進(jìn)測算

在水庫移民工程補(bǔ)償費(fèi)用初始測算的基礎(chǔ)上，對其初始補(bǔ)償費(fèi)用的測算額度進(jìn)行劃定，劃定結(jié)果見表6。

表6 初始補(bǔ)償費(fèi)用的改進(jìn)測算結(jié)果

從表6可知，水電企業(yè)在水庫運(yùn)行后的風(fēng)險(xiǎn)和投入影響比重較低。從水庫風(fēng)險(xiǎn)和資源投入而言，水電企業(yè)的所占的比例均較大，水庫在施工的過程時(shí)，對水庫移民的利益產(chǎn)生一定程度的影響，未修建水庫前，水庫工程移民的費(fèi)用為0.88億元，而在水庫修建后，其工程移民的補(bǔ)償費(fèi)用為1.48億元。相比于補(bǔ)償前，其補(bǔ)償風(fēng)險(xiǎn)的額度提高了22%。綜合風(fēng)險(xiǎn)、收益及投入，工程移民的補(bǔ)償費(fèi)用為0.60億元，這對于水庫移民的合作積極性有較好的推動作用。

2.5 水庫移民工程補(bǔ)償費(fèi)用結(jié)果對比

結(jié)合傳統(tǒng)方法和改進(jìn)算法對水庫移民工程補(bǔ)償費(fèi)用進(jìn)行了測算結(jié)果的對比，對比結(jié)果見表7。

表7 改進(jìn)前后測算方法對比結(jié)果

從表7中可知，相比于傳統(tǒng)Shapley補(bǔ)償測算方法，改進(jìn)后的Shapley補(bǔ)償測算方法在水庫移民工程補(bǔ)償金額上有所減少，但分配比例有所增加，這對于水庫移民和水電開發(fā)企業(yè)均比較有利。相比于傳統(tǒng)算法，改進(jìn)算法下的風(fēng)險(xiǎn)因子比例都有所下降，下降幅度在5%～11%之間，這也使得水庫移民和水電開發(fā)企業(yè)之間合作的風(fēng)險(xiǎn)因子有所減少。從最終測算的水庫移民補(bǔ)償費(fèi)用分配比例來看，改進(jìn)后的Shapley補(bǔ)償測算方法下的分配比例有所增加。

3 結(jié)語

(1)改進(jìn)后的Shapley補(bǔ)償測算方法可有效降低水庫移民工程補(bǔ)償不同利益方的矛盾沖突，相比于傳統(tǒng)方法可實(shí)現(xiàn)水庫移民工程費(fèi)用的最優(yōu)化計(jì)算。

(2)實(shí)例結(jié)果表明，合作分享效益的補(bǔ)償模式對于水庫移民來說更為有利，在今后水庫設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)充分考慮水庫移民的貢獻(xiàn)比例。

(3)采用改進(jìn)后的Shapley補(bǔ)償測算方法，雖可實(shí)現(xiàn)水庫工程移民費(fèi)用的理論最優(yōu)計(jì)算，但在設(shè)計(jì)中還需結(jié)合實(shí)際當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行一定的權(quán)重調(diào)整。