基于模糊層次分析法的“五小水利”工程施工期風險評價

焦香 宗雙祥

摘 要：將層次分析法與模糊綜合分析法相結合，采用模糊層次分析法，建立小水利工程施工期的風險評價研究模型，對一些小水利工程，尤其是十二五提出的“五小水利”工程進行風險評價。以西北地區某一典型的“五小水利”工程為實例，對該工程進行施工期的風險評價，從而證明該方法的可行性。

關鍵詞：模糊層次分析法；五小水利；施工期；風險評價

1 概述

2010年12月31日《中國中央國務院關于加快水利改革發展的決定》（中央一號文件）提出了加快全面建設西部干旱半干旱地區的中小型水利工程，尤其是小水窖、小水池、小泵站、小塘壩、小水渠等“五小水利”工程建設，這對西部地區的經濟建設及發展起到至關重要的作用。“五小水利”這樣的小型水利工程，具有施工工期短、投資額度小、施工機械簡單，工程規模小、技術要求相對較低等特點，有關部門很少對其進行風險評價。然而此類工程很容易受施工質量差，機械設施老化，自然或其他因素影響等風險的影響，且這些風險對工程的影響一般都是致命的、毀滅性的，造成巨大的經濟損失，所以有必要對“五小水利”工程施工期進行風險評價。

由于“五小水利”工程規模小，很少對工程進行風險評價。根據中國知網檢索結果，強躍和劉光華（2013）對中小型水利工程的風險評價發放進行了分析，采用模糊層次分析法（0-9標度法），并用Matlab計算判斷矩陣的特征向量[1]；聶相田等（2012）用模糊網絡法對水利工程施工風險進行了分析[2]；徐錫用等（2007）用GIS可視化處理對水利工程風險管理進行了探討[3]。在現有研究中，對農田水利工程的風險評價涉及甚少，但是高效，可操作，簡便的風險評價方法可有效保障農業水利的發展，提高農民投資小水利工程的積極性，增強投資信心，減小投資風險。

2 模糊層次分析法

層次分析法通過對復雜問題的分析、判斷、綜合，將復雜問題簡單化，條理清晰，思路簡單，符合人們的邏輯思維。但是層次分析法存在一些缺陷，在構造矩陣時，通常采用1-9標度法，通過專家調查完成，受到專家的主觀因素影響較大，且其中的一些標度很難確定。而且對于“五小水利”這樣的小水利工程，應在保證工程風險評價可靠性的前提下，盡量使評價方法簡單易行。故采用0-1標度法更為合理可行。

模糊層次分析法的步驟：

第一步：根據所涉問題的總目標，進行分層，構建階梯層次模型。

第二步：構造判斷矩陣并將其轉換為模糊一致矩陣。

第三步：計算各層的權重值，據其進行層次單排序。通過建立的專家參與評判的模糊一致矩陣，對其進行歸一化后，求得權重向量w=（w1，w2，…，wn）T，其中權重向量滿足具體證明見[4]。

第四步：計算結構總權重值，并據其進行層次總排序，利用該式計算所得的權重即為最底層對目標層的權重。

3 小水利工程施工期風險評價算例

寧夏回族自治區某水利樞紐工程是一項以節水灌溉、改善生態環境和發電為主的綜合利用水利工程。該樞紐工程改善了101萬畝灌區的供水條件。樞紐電站為徑流式電站，總庫容2600萬立方米，其中調節庫容950萬立方米，裝機容量15.32萬千瓦，年發電量6.08萬千瓦·時，水利樞紐對當地的農業灌溉發展影響巨大，需對其進行施工期風險評價，保障當地農業有效灌溉面積。要控制“五小水利”工程的風險，需對一些風險因素進行分析，計算這些風險發生的概率及預估風險所導致的后果。首先將這些因素按其來源分類，然后按個具體影響因素的類別，歸于上一層，及構建多層次階梯模型，如表1。

對B層內各指標進行兩兩比較，由20名專家根據自身經驗經行判斷打分，按照0-1標度表將18個指標的相對重要性進行量化，得到判斷矩陣后進行一致化處理，得到具有一致性的模糊判斷矩陣。同理可得C層模糊判斷矩陣，因篇幅關系，此處省去。

表2 B層模糊判斷矩陣

由上面得出的準則層相對于目標層權重向量以及指標層相對于準則層各權重向量，可以計算出18個所選指標相對于目標層的權重W'權重計算結果。沙塵暴風險所占比重最大，其次是地震風險，第三是施工質量風險。可見，針對“五小水利”工程施工期，應當充分關注自然災害風險和技術風險。

4 結束語

文章對“五小水利”工程施工期的風險評價的方法經行了論述，采用模糊層次分析法，由于是小型水利工程，采用比0-9標度法更為高效簡便的0-1標度法經行判斷，量化評價指標，對于像“五小水利”這樣的小型水利工程，該法的精度滿足要求。探求小型農田水利設施施工期的風險評價方法，對我國尤其是西部農業水利設施不發達地區，有著激發農民投資熱情，保障小型農田水利設施安全建設和運行，減小投資風險的意義，對小型農田水利設施的建設有一定參考意義。

參考文獻

[1]強躍，劉光華.中小型水利水電工程施工風險模糊層次分析及應用[J].建筑技術，2013.

[2]聶相田，王攀科，何勇.基于模糊網絡進度計劃的工程完工風險評價[J].人民黃河，2012.

[3]徐錫用，馬斌，焦青青.水利水電工程施工可視化管理系統研究[J].施工技術，2007.

[4]徐澤水.模糊互補判斷矩陣排序的一種算法[J].系統工程學報，2001.