多層次模糊綜合評價法在供水工程中的應用分析

□陳 娜 □曹 震 □郭麗娜

（1黃河勘測規劃設計有限公司；2華北水利水電大學；3貴州省黔西南州水務局)

1 引言

水利工程建設項目中的供水工程在國民經濟發展中占有舉足輕重的地位，對于民眾生活、產業優化、城鎮發展等都有著深遠的影響，同時，隨著國家可持續發展戰略的實施，水利工程項目在促進資源環境保護等方面的作用日益受到關注。因此，在水利工程建設投資過程中，調整和優化投資結構，并且在整體上實現社會效益和相應的經濟效益，是非常重要的。

水利工程項目投資綜合效益評價是一項綜合性的技術工作，是對項目與技術、經濟、政治、社會、生態、環境、自然資源利用等多方面因素之間相互影響的評價。文章針對供水工程投資效益進行分析，采用多層次模糊綜合評價法[1]，結合水利發展實際情況，著眼水利發展方向，建立評價指標體系，并確定各指標權重及隸屬度計算方法，確定供水工程的經濟效益、社會效益、生態環境效益。

2 多層次模糊綜合評價法

模糊綜合評價方法[2]是運用模糊關系合成的原理，從多個因素對被評判事物隸屬等級狀況進行綜合判斷的一種方法，不僅可對評價對象按綜合分值的大小進行評價和排序，還可根據模糊評價集上的值，按最大隸屬度的原則去評定對象所屬的等級。該方法的計算步驟包括：確定評價目標和范圍→建立評價指標體系→確定指標權重→確定指標的隸屬度→進行模糊層次綜合評價。

3 模型計算方法

3.1 指標體系建立

指標體系的建立是進行定量綜合評價的基礎。通過對水利投資效益評價指標的建立原則、目標集合的探討，建立了三層評價指標體系——目標層、準則層、指標層[3]。目標層包括：供水項目A；準則層包括：經濟效益B1、社會效益B2、環境生態效益B3；指標層包括：經濟效益，經濟內部收益率C1、經濟凈現值C2、經濟效益費用比C3；社會效益，就業效果C4、產業結構改善C5、基礎設施改善C6、社會穩定作用C7、投資環境改善C8、景觀效益C9；環境生態效益，改善水環境效果C10、土地質量改善效果C11、區內石漠化治理率C12、水土保持減沙效益C13、區內植被改善C14、生物多樣性效益C15。

3.2 確定各因素隸屬度

確定標準隸屬度集U。

根據水利工程建設項目經濟評價規范以及生態學等一些原理與方法，同時結合專家咨詢法以及前人做過的相似的研究內容，得到工程綜合效益評價指標體系細分等級表以及規范標準（見表1），再結合流溪河防洪工程的實際情況，采用隸屬度函數，隸屬度函數采用式(2)～(5)計算相應的隸屬度，即可得出各指標的評價結果。

表1 工程效益評價體系及指標表

通過上式可得矩陣

3.3 權重賦值

針對供水項目的特點，根據各指標重要性比較，得到目標層權重WB及指標層權重WC1、WC2、WC3，并得到權重矩陣[4]：

3.4 模糊綜合評價

各評價因素權向量W與單因素評價矩陣[5]R的乘積得到綜合評判指標矩陣P，P=[P1，P2，…，Pm]，其中Pj為第j方案的綜合評價指標，Pj值越大越好，最大值對應的方案即為相對最優方案，即：

將評語集V中的元素進行量化，按百分制進行打分，V1=100，V2=80，V3=60，V4=40，V5=20，則可得到矩陣V：

根據公式9，即可得到項目效益評價分值S：

該模型是根據評分數值進行項目效益評價。水利項目為公益性項目，特別是小型工程，其經濟效益較差，社會效益高，生態環境影響較大，結合多個實際工程得分情況與實際效益情況，將項目效益分值評語[6]分為5等，即優、良、中、較差、差（見表2）。

表2 評語標準分值表

4 案例分析

4.1 某縣農村安全飲水工程

甕安縣珠藏鎮農村飲用水工程是一項改擴建工程，其對當地經濟快速、健康、穩定發展起著至關重要的作用。該工程設計供水規模：962m3/d，包括：取水工程、輸水工程、凈水工程、配水工程。項目經濟效益主要來源于供水收入，通過項目的實施，可解決8345人安全飲水，工程總投資311.30萬元，年供水總量為35.11萬m3，供水影子價格采用1.80元/m3收取水費，工程的效益為63.20萬元。本項目經濟內部收益率為8.07%；經濟凈現值為1.89萬元,效益費用比為1.06。參照《村鎮供水站定崗標準》，修建水廠總供水規模為962m3/d，屬于Ⅳ型的定員標準，定員標準為6人，項目投資為現有養殖業總產值3200萬元的30%（設計年限為15 a，牲畜自然生長率考慮20‰），即960萬元。

分析建設項目效果知，項目經濟效益、社會效益、生態環境效益指標取值，如表3所示。

表3 經濟影響取值表

4.3 效益評價

4.3.1 經濟效益評價

將表4數值代入公式(2)～(6)，求出經濟效益指標隸屬度。如表4所示。

表4 經濟效益B1表

根據公式8得到單行矩陣PB1=[0.01，0.32，0.33，0.20，0.14]，將評語集V中的元素進行量化，按百分制進行打分，V1=100，V2=80，V3=60，V4=40，V5=20，則根據公式10，即可得到該項目的評價分值57.34分，根據表3可知，評價為中。

4.3.2 社會效益評價

將表4數值代入公式(2)～(6)，求出經濟效益指標隸屬度。如表5所示。

表5 社會效益B2表

根據公式8得到單行矩陣PB2=[0.52，0.06，0.19，0.13，0.10]，將評語集V中的元素進行量化，按百分制進行打分，V1=100，V2=80，V3=60，V4=40，V5=20，則根據公式10，即可得到該項目的評價分值75.43，根據表3可知，評價為良。

4.3.3 生態環境效益評價

將表4數值代入公式(2)～(6)，求出經濟效益指標隸屬度。如表6所示。

表6 環境生態效益B3表

根據公式8得到單行矩陣PB3=[0.35，0.25，0.20，0.00，0.20]，將評語集V中的元素進行量化，按百分制進行打分，V1=100，V2=80，V3=60，V4=40，V5=20，則根據公式10，即可得到該項目的評價分值71.00，根據表3可知，評價為良。

4.3.4 綜合評價

將得到單行矩陣RBi列成矩陣A，見公式11。

將得到的權重值WB與單因素A相乘，見公式12。

得到矩陣PA=[0.31，0.21，0.23，0.11，0.15]，將評語集V中的元素進行量化，按百分制進行打分，V1=100，V2=80，V3=60，V4=40，V5=20，則根據公式10，即可得到該項目的評價分值為68.45，根據表3可知，評價為良。

5 結論

文章通過建立的供水工程效益多層次模糊綜合評價模型，較全面的分析小型水利工程投資的各方面效益情況，克服傳統層次分析法的不足之處，為小型水利工程投資效益評價提供新的方法。通過案例分析，得到相應的工程社會效益評價指標、經濟效益評價指標、生態環境效益評價指標，并運用多層次模糊綜合評價模型計算得到工程評價指標：甕安縣珠藏鎮農村安全飲水工程的綜合評判結果良，百分制評分68.45。其中：經濟效益評價結果中，百分制評分57.34；社會效益評價結果良，百分制評分75.43；生態環境效益評價結果良，百分制評分71.00。

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