探析中小型水利水電工程施工風險模糊層次分析及MATLAB應用

晁 倩

(河南省中原水利水電工程集團有限公司，河南 濮陽 457000)

探析中小型水利水電工程施工風險模糊層次分析及MATLAB應用

晁 倩

(河南省中原水利水電工程集團有限公司，河南 濮陽 457000)

根據實際施工案例總結出中小型水利水電工程的特點，并分析在施工過程中可能出現的問題和存在的風險；對施工過程中可能存在的風險進行模糊層次分析法分析，同時探析了MATLAB程序在中小型水利水電工程施工過程中的風險分析的應用。

中小型水利水電工程 施工風險 模糊層次分析 MATLAB應用

隨著我國經濟的發展，中小型水利水電工程的投資和建設也在不斷增加，對地方經濟的提升起到了重要的作用。但是在多次實踐中我們發現，在中小型水利水電工程的施工過程中，由于工程規模較小、投入資金較少、施工工期較短等特點，存在著技術人員配備不足、施工設備利用率低下、施工人員專業能力不足、工程施工質量較差等可能的風險。因此關于中小型水利水電工程在施工過程中的可能出現的風險判斷和分析，以及采取何種措施進行預防和控制就成了重中之重的問題。

1. 中小型水利水電工程特點

在實踐中發現，與大型水利水電工程相比，中小型水利水電工程具有如下特點：

1.1 工程規模小、施工質量差

一般中小型水利水電工程的規模都相對較小，投入的建設資金相對大型水利水電工程也較少，從而導致施工過程中的技術人員配備不足、施工人員專業能力不足，施工人員為了提高施工進度經常簡化施工步驟，導致施工過程得不到應有的保障，施工質量較差。

1.2 施工設備利用率低下

因為中小型水利水電工程規模較小、資金投入較少的原因，施工過程中需要的機械設備投入和供應也往往得不到保障。工程的施工很多時候是由不同的施工單位完成的，會存在交接工作出錯的情況，有時施工單位為了爭奪設備的使用權甚至會產生糾紛，結果反而導致本來使用率就低的設備的利用率更低。

1.3 施工工期短、工程造價低

由于中小型水利水電工程規模小、投入資金少等特點，必然導致了施工工期短的情況。資金的控制不當會在控制人員和設備方面有一定的難度，造成成本控制的困難。由于造價困難的原因，在發放工資的時候會存在拖欠或者沒有支付的情況；若是工期延長會與施工方案發生沖突，對工程的質量將造成很大的影響[1]。

2. 中小型水利水電工程在施工過程中可能存在的風險

2.1 自然環境風險

中小型水利水電工程大多位于交通閉塞的偏遠山區，受施工地點的地形、地質特點、氣候等自然條件的影響很大，如果在工程施工的過程中對自然環境的變化判斷失誤的話，會對施工進度和工程質量造成無法預計的嚴重影響。而且由于中小型水利水電工程工期較短、投入資金較少等情況，施工技術相對落后、施工人員的安全得不到保障，對工程施工及其不利。如果施工單位的經驗能力不足，無法提前做好預防準備，發生意外時沒有能力進行及時處理，那么就有可能造成重大的財產損失和施工人員傷亡的情況。

2.2 施工單位施工能力的風險

因為中小型水利水電工程投入資金較少，所以與之合作的施工單位可能存在專業水平較低、提供的施工方案不合理、施工設備不完善、施工人員不專業、在施工的過程施工人員與合作方溝通不順暢等問題，導致施工進度落后、工程質量得不到保障。

2.3 合同能否有效執行的風險

中小型水利水電工程大多位于交通閉塞、經濟較落后的偏遠山區，工程建設地方的政策變化較大、施工單位的信譽也無法得到全面保障，合同簽訂的合理性和合同的執行能力在很大程度上存在不小的風險，從而影響工程的質量和監督。因此合同簽訂要符合國家現行的法律法規，符合地方性法律法規，不能讓弱勢一方的利益受損，發生強迫簽約，導致所簽合同在履行時出現推諉等不良現象[2]。

3. 中小型水利水電工程施工風險的模糊層次分析

3.1 模糊分析法的原理

模糊層析分析法，就是在層析分析的基礎上，通過專家調查，運用模糊數學的方法，來確定權重并排序，對工程風險作出模糊綜合評價，最終對風險等級進行劃分，確定風險大小。 關鍵在于權重的確定、風險等級的劃分和如何較好控制計算的精度和效率[3]。

3.2 模糊層析分析法的主要步驟

3.2.1 建立遞階的層次結構

按照問題的復雜程度進行分解，并將獲取的元素按照不同的屬性差異進行分組，形成不同的層次結構。同一層次的元素是相互獨立，但是對下一層次的元素具有支配權利，同時也受它上一層次元素的支配。

3.2.2 構建判斷矩陣

根據建立的遞階層次結構，就可以確認矩陣上下層次之間的隸屬關系。

3.2.3 運用數學工具，對層次的權重排序進行計算及一致性檢驗

運用數學工具計算層次的權重排序，根據上述確認的矩陣層次，計算其特征值；并根據系統分析理論，計算其一致性指標CI，同時進行一致性檢驗。結合平均隨機一致性指標RI[4],計算一致性比例指標CR,當CR＜0.1時，判斷矩陣是否具有一致性；反之，應重新計算直至滿足為止。

3.2.4 通過計算獲取層次的總排序并檢驗其一致性

層次總排序是指所有元素對總目標相對重要性的排列順序，層次總排序權重是指所有因素對總目標的權重， 它不同于層次排序。獲取層次總排序的意義在于確定因素對總目標的權重。

3.2.5 構造因素集及風險因素集

構建具有多個評價結果所成的評價集V，根據不同的評價結果對評價等級進行劃分。然后建立因素集，即為確定對評價對象有影響的因素的集合。

3.2.6 建立隸屬度評價矩陣

因素集中的每個因素進行單因素評判，從而得到該因素對評判級的隸屬度，將上面各因素的模糊關系進行綜合,由此可得工程項目最終風險等級和大小。

4. MATLAB程序在中小型水利水電工程施工風險分析中的應用

Matlab本身具有強大的計算功能，在求解矩陣特征值和特征向量時，采用eig函數,其公式為[V，D］= eig ( A )。為了避免出現復數，采用函數maxeigvalvec. m判斷V，D 計算結果。結合Matlab矩陣計算優勢和層次分析法特點,采用sglsortexamine.m函數對層次分析單排序進行一致性檢驗。同理進行層次分析總排序權重和一致性檢驗，通過定義tolsortvec.m函數實現[4]。

根據實際施工案例總結出中小型水利水電工程的特點，并分析在施工過程中可能出現的問題和存在的風險；對施工過程中可能存在的風險進行模糊層次分析法分析。運用MATLAB語言編寫計算程序，能夠提高施工過程中風險影響因素計算的準確度，避免在以后的施工過程中出現類似的風險，說明了模糊層次分析法的科學性和可行性[5]

結束語：

本文根據總結出來的中小型水利水電工程的特點，分析了其在施工過程中可能出現的問題和存在的風險，對施工過程中可能存在的風險進行模糊層次分析法分析，同時探析了MATLAB程序在中小型水利水電工程施工過程中的風險分析應用的可行性。

[1]楊連春.淺談中小型水利水電工程施工風險模糊層次分析MATLAB應用[J].農民致富之友,2015,08:293

[2]劉光華.中小型水利水電工程施工風險分析及控制措施[J]. 科技創業家,2013,18:153

[3]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MATLAB應用[J].建筑技術,2013,11:1031-1034

[4]宋飛,趙法鎖．地下工程風險分析的層次分析法及 MATLAB應用［J］ ． 地球科學與環境學報，2008,30(3 ):292-296

[5]強躍,何運祥,劉光華. 基于模糊層次分析法的中小型水利水電工程施工風險評價[J]. 施工技術,2013,21:51-54

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1007-6344（2015）11-0029-01