基于層次分析法的山區洪災防治項目綜合效益研究

張治波，湯國麗，岑坤旺

(內蒙古引綽濟遼供水有限責任公司，內蒙 呼和浩特 137400)

我國山區眾多且夏季降雨較強，山區洪災防治項目等工程對保護人民生命財產安全至關重要。然而，山區洪災防治工程由于年代問題，存在一定的風險[1- 4]。因此，運用風險管理相關知識理論對山區洪災防治項目的綜合效益進行合理評估具有重要的意義。

風險分析與管理作為一種重要的技術手段，已被廣泛應用于金融、保險、社會環境以及工程建設等方面中[5- 7]。沈之琬[8]根據AHP-模糊綜合評價法，初步構建了河南省農業保險風險評價模型，并根據該模型分析了河南省糧食作物保險項目各層次的風險等級及整體風險等級；周小杰等[9]基于綜合層次分析法和模糊評判法提出了一種復雜山嶺隧道的風險評估方法，并基于大相嶺隧道運營期風險評估的實證研究，驗證了該方法的合理性。李乃強[10]依托重點開發區發展項目，深入對比分析了多種開發區績效評價方法，最后指出采用層次分析法可以定性與定量開展重點開發區的績效評價。

文章通過引入改進的層次分析法，對某山區洪災防治項目綜合效益展開了深入分析，研究成果為該項目評價及我國其他山洪災害防治項目效益評價提供了一定的指導作用。

1 研究背景

某縣位于我國西北東南部，山區眾多，縣域內主要河流體系為濁漳河北源以及烏馬河。該縣降雨主要集中于每年6—9月，汛期洪水導致水面變化較大，而枯季偶爾會出現斷流現象。全縣現僅有5座水利工程，其中小型水庫3座、中型水庫2座。部分河段建有土、石堤防，部分河段則不存在水利工程，區域整體防洪標準相對較低，存在一定的山洪災害威脅。

2 評估模型構建

2.1 風險因素識別

層次分析法是通過分層次、分類別的歸類思想，將某個具體而復雜的問題首先劃分為多個有層次、有序列的具體因素，之后再對每個小因素進行歸類分析。本次研究將山洪災害防治項目效益視作整體A，將項目A層次分解成非多重子因素B，子因素可有不同的分解方式，本次分析將指標B層劃分為項目費用評估、項目效果評估、項目施工評估以及項目管理評估四項。

根據上述層次進行劃分，最終得到該縣山洪災害防治項目效益評價影響因素層次，見表1。

2.2 構造判斷矩陣

如表1所示，本次研究共有18個指標，首先需要將指標層B層的每一個指標與其他指標進行多次兩兩比較，構成判斷矩陣；其次，基于判斷矩陣，將某個準則B層下的每個指標與另一個準則B層下的每個指標進行相對重要性比較排序，詳見表2。

表1 研究區山洪災害防治項目效益評價影響因素層次表

表2 相對重要性判斷矩陣標度

據此，首先對指標層A層的因素構建判斷矩陣，如下式所示：

(1)

(2)

按照相同思路，對B層的每個因素進行判斷矩陣的構建。

(3)

(4)

式中，aij、bij—A層和B層下第i個準則層指標根據表2所得的標度的比值。

2.3 層次單排序一次性檢驗

根據正互反矩陣定義與性質可知，當矩陣滿足式(3)時，矩陣滿足一致性。并在此基礎上定義CI為評價判斷矩陣不一致程度指標。

(5)

(6)

式中，k—第k個上層次指標；CI值—一致性指標；CIa—平均一致性指標，其取值見表3。根據CI與CIa定義，為真實表達判斷矩陣的一致性程度，定義一致性檢驗系數Sl，僅當滿足Sl<0.1時，判斷矩陣具有滿意的一致性。

表3 平均一致性指標CIa

(7)

2.4 層次總排序一致性檢驗

層次分析法中總排序一致性檢驗方法如式(8)所示，當滿足Sl<0.1時，判斷矩陣具有滿意的一致性：

(8)

3 項目評估及改進建議

3.1 項目綜合效益評估

利用以上述方法建立A層判斷矩陣與歸一化矩陣，即

ωA=(0.45 0.29 0.16 0.10)

則有λmax=4.05，Sl=0.0167<0.1，可認為滿足一致性檢測。

再建立B層判斷矩陣，

對應最大特征值以及一致性檢驗系數Sl分別如下所示，且由結果可知均通過一致性檢測。

ω1=(0.08 0.14 0.40 0.25 0.13)，

Sl1=0.027<0.1
ω2=(0.26 0.16 0.06 0.10 0.42)，

Sl2=0.015<0.1
ω3=(0.24 0.53 0.14 0.09)，

Sl3=0.022<0.1
ω4=(0.28 0.16 0.47 0.09)，

Sl4=0.032<0.1

得出如下所示的最終權重歸一化矩陣，此外，根據工程經驗及專家評分調查結果，對各因素重要性評分及評價等級見表4、表5。

綜上所述，工程得分計算結果為7.62分。研究區的山區洪災防治項目綜合效益評價等級為中等，由此可見區域山區洪災防治項目能夠滿足基本要求，但仍需要通過一定措施進行改進。

表4 各因素對工程影響程度評分

表5 項目效益評價等級表

3.2 項目改進措施建議

文章基于層次分析法，依托某山區洪災防治項目，深入分析4個準則層下共計18個指標及其對山區洪災防治項目綜合效益評價的影響。經過分析可知，在該項目中拆遷費用、措施項目費、場地條件、設備水平及現場監測這5個項目的評分最低，且其對項目最終評分的影響很大。鑒于早期拆遷費用和設備水平已無法改進，而改良工程場地條件難度較大且耗資巨大，因此，研究組提出通過進一步加大項目投資和加強地區洪災情況監測手段，來提高山區洪災的項目收益，主要措施如下：

(1)加大項目投資。聯系地區政府、水利部門等，提出地區洪災防治項目加固與改進的必要性和重要性，并提出可通過劃撥專項資金，對區域山洪防治項目的工程結構進行維護加固，并建立新的防治項目。

(2)加強地區洪災情況監測。設立更多的水文地質及山區情況監測站，加強對山洪防治項目的情況、地區降雨和水位情況及山區地表變形情況的監測，對山洪災害做到防患于未然。

4 結論

文章依托某縣山區洪災防治項目，通過考慮指標項目建設評估、項目目標評估、項目效益評估以及項目可持續性評估共四項因素，基于改進的層次分析法對該項目效益進行了綜合評價，指出區域山洪災害防治項目的綜合得分為7.62分，評價等級為中等。該項目能夠滿足基本要求，但仍需采用一定措施進行改進。此外，本次研究僅從理論角度定量得到研究區域山區洪災防治項目綜合效益評分，為該項目優化提供依據，但進一步研究應當指出區域山洪災害項目具體優化措施。