焦香 宗双祥

摘 要:将层次分析法与模糊综合分析法相结合,采用模糊层次分析法,建立小水利工程施工期的风险评价研究模型,对一些小水利工程,尤其是十二五提出的“五小水利”工程进行风险评价。以西北地区某一典型的“五小水利”工程为实例,对该工程进行施工期的风险评价,从而证明该方法的可行性。

关键词:模糊层次分析法;五小水利;施工期;风险评价

1 概述

2010年12月31日《中国中央国务院关于加快水利改革发展的决定》(中央一号文件)提出了加快全面建设西部干旱半干旱地区的中小型水利工程,尤其是小水窖、小水池、小泵站、小塘坝、小水渠等“五小水利”工程建设,这对西部地区的经济建设及发展起到至关重要的作用。“五小水利”这样的小型水利工程,具有施工工期短、投资额度小、施工机械简单,工程规模小、技术要求相对较低等特点,有关部门很少对其进行风险评价。然而此类工程很容易受施工质量差,机械设施老化,自然或其他因素影响等风险的影响,且这些风险对工程的影响一般都是致命的、毁灭性的,造成巨大的经济损失,所以有必要对“五小水利”工程施工期进行风险评价。

由于“五小水利”工程规模小,很少对工程进行风险评价。根据中国知网检索结果,强跃和刘光华(2013)对中小型水利工程的风险评价发放进行了分析,采用模糊层次分析法(0-9标度法),并用Matlab计算判断矩阵的特征向量[1];聂相田等(2012)用模糊网络法对水利工程施工风险进行了分析[2];徐锡用等(2007)用GIS可视化处理对水利工程风险管理进行了探讨[3]。在现有研究中,对农田水利工程的风险评价涉及甚少,但是高效,可操作,简便的风险评价方法可有效保障农业水利的发展,提高农民投资小水利工程的积极性,增强投资信心,减小投资风险。

2 模糊层次分析法

层次分析法通过对复杂问题的分析、判断、综合,将复杂问题简单化,条理清晰,思路简单,符合人们的逻辑思维。但是层次分析法存在一些缺陷,在构造矩阵时,通常采用1-9标度法,通过专家调查完成,受到专家的主观因素影响较大,且其中的一些标度很难确定。而且对于“五小水利”这样的小水利工程,应在保证工程风险评价可靠性的前提下,尽量使评价方法简单易行。故采用0-1标度法更为合理可行。

模糊层次分析法的步骤:

第一步:根据所涉问题的总目标,进行分层,构建阶梯层次模型。

第二步:构造判断矩阵并将其转换为模糊一致矩阵。

第三步:计算各层的权重值,据其进行层次单排序。通过建立的专家参与评判的模糊一致矩阵,对其进行归一化后,求得权重向量w=(w1,w2,…,wn)T,其中权重向量满足具体证明见[4]。

第四步:计算结构总权重值,并据其进行层次总排序,利用该式计算所得的权重即为最底层对目标层的权重。

3 小水利工程施工期风险评价算例

宁夏回族自治区某水利枢纽工程是一项以节水灌溉、改善生态环境和发电为主的综合利用水利工程。该枢纽工程改善了101万亩灌区的供水条件。枢纽电站为径流式电站,总库容2600万立方米,其中调节库容950万立方米,装机容量15.32万千瓦,年发电量6.08万千瓦·时,水利枢纽对当地的农业灌溉发展影响巨大,需对其进行施工期风险评价,保障当地农业有效灌溉面积。要控制“五小水利”工程的风险,需对一些风险因素进行分析,计算这些风险发生的概率及预估风险所导致的后果。首先将这些因素按其来源分类,然后按个具体影响因素的类别,归于上一层,及构建多层次阶梯模型,如表1。

对B层内各指标进行两两比较,由20名专家根据自身经验经行判断打分,按照0-1标度表将18个指标的相对重要性进行量化,得到判断矩阵后进行一致化处理,得到具有一致性的模糊判断矩阵。同理可得C层模糊判断矩阵,因篇幅关系,此处省去。

表2 B层模糊判断矩阵

由上面得出的准则层相对于目标层权重向量以及指标层相对于准则层各权重向量,可以计算出18个所选指标相对于目标层的权重W'权重计算结果。沙尘暴风险所占比重最大,其次是地震风险,第三是施工质量风险。可见,针对“五小水利”工程施工期,应当充分关注自然灾害风险和技术风险。

4 结束语

文章对“五小水利”工程施工期的风险评价的方法经行了论述,采用模糊层次分析法,由于是小型水利工程,采用比0-9标度法更为高效简便的0-1标度法经行判断,量化评价指标,对于像“五小水利”这样的小型水利工程,该法的精度满足要求。探求小型农田水利设施施工期的风险评价方法,对我国尤其是西部农业水利设施不发达地区,有着激发农民投资热情,保障小型农田水利设施安全建设和运行,减小投资风险的意义,对小型农田水利设施的建设有一定参考意义。

参考文献

[1]强跃,刘光华.中小型水利水电工程施工风险模糊层次分析及应用[J].建筑技术,2013.

[2]聂相田,王攀科,何勇.基于模糊网络进度计划的工程完工风险评价[J].人民黄河,2012.

[3]徐锡用,马斌,焦青青.水利水电工程施工可视化管理系统研究[J].施工技术,2007.

[4]徐泽水.模糊互补判断矩阵排序的一种算法[J].系统工程学报,2001.