關于水利工程經濟效益風險的分析研究

李曉瑋

摘 要：使用層次分析法，將水利工程經濟效益系統分成了發電系統、防洪系統、灌溉效益子系統，識別出了存在的風險因子，并構建了經濟效益風險分析模型，通過對子系統風險效益的風險特征進行分析，然后對風險進行組合，得出了總效益風險性，并對風險分析模型的實用性和可行性進行了驗證。

關鍵詞：水利工程 經濟效益 風險分析

在水資源開發利用時，需要對各種方案的預期效益及需要的經費進行詳細分析，選擇出最優的施工方案。由于水文現象受隨機因素影響比較大，不同方案的費用和收益是無法確定的，所以各種經濟效益指標也只能是隨機的變量，需要將各自的分布概率找出以后才可以選擇更優的方案。而分析水利工程經濟效益風險的目的就是為了分析對工程效益和工程費用造成影響的各個風險因素可能會產生的變化，然后對各類明顯對工程效益指標有影響的風險因素的概率分布進行定量估計。

1.案例介紹

某綜合性水庫工程主要一灌溉為主，兼有發電和防洪等任務，工程經濟技術期N為40a，以第一年年初作為受益的基準年，本文按照風險樹的思想進行分析，分析了水利樞紐的防洪、發電、灌溉三個部門的風險銀族，然后逐級進行分析，降低計算工作量，分析風險時，一般只是分析了高等級因素的風險，本文根據樞紐工程的具體情況，選擇了幾個對經濟效益影響較大的風險因子進行分析，然后根據這些風險因子的物理意義，構件了風險因子和風險指標關系式，對風險進行了組合。本文依照風險樹的分析思想，對該水利工程的所有風險因子進行了組合分析，得出了該水利項目總效益概率特性，然后探討了水利工程的綜合經濟效益的可靠性。

2.水利工程經濟效益風險分析方法

2.1明確工程的風險因素

為了確保工程風險分析結果的質量，首要前提是找出可能影響該工程項目質量的所有風險因素，包含潛在的風險因素，確保無遺漏。截止到目前為止，通常采用“分解”的方法來尋找水利工程項目所有的風險因素，結合工程項目的特點，按照項目層次和類別對該項目進行分解，劃分成若干個子項目，分別查找每個子項目中潛在的風險因素，然后在綜合分析所有的子項目風險因素，找出所有的風險因素。風險分析人員需要根據工作經驗及結合自己的判斷能力，力求準確無誤的找出風險因素，這是一項技術行非常強的工作。若存在某項子項目無法確定的風險因素時，通常采用“再分層”的方法，結合該工程的特點、功能對該子項目再分解，以確定風險因素。

2.2確定風險因素的風險等級

每一風險因素對項目質量影響不盡相同，因此可以按照風險因素對該項目工程經濟效果的影響及該因素出現概率對所有潛在的風險因素進行“分類”。分類的結果主要是為了方便風險因素指標的運算，簡化運算流程。目前，工程風險因素分級的標準主要是依照對于該工程經濟效果的影響程度進行劃分，一般分為低、中、高等三個等級，影響程度大，且發生率高的風險因素屬于高級，以此類推，風險影響程度一般、且發生率一般的為中級，影響程度很低，發生率很低的則為低級。對于等級屬于高級別的風險因素，需要主意量化進行分析，相對屬于低級的風險因素，則可以整體作為一個因素進行分析，而對于中級的風險因素，需要按照實際情況進行具體分析，該量化的量化。

2.3對影響程度高的風險因素進行數量化分析

風險因素數量化即對風險因素可能出現的數值域以及相對應數值出現的概率進行量化，也稱為“風險勢態”（風險因素的概率分布），常常以偏離基本方案數值的大小來表示各風險變量對該水利工程的不確定性影響。“風險勢態”分類標準有很多，按風險勢態性質來劃分，則可分為“主觀風險勢態”和“客觀鳳險勢態”這兩大類。

“客觀風險勢態”主要是根據已有的數據和資料，采用數理統計分析得出的概率分布，而“主觀風險勢態”主要是依據風險分析人員的工作經驗，主觀分析得到的概率分布。

“主觀風險勢態”方法最大的特點就是具有個人主觀性，因此，其“風險勢態”的確定常常要有多個經驗豐富的風險分析專家一起商討確定，以此來降低“主觀風險勢態”因個人情況而發生的失誤判斷以及勢態預估偏差。

“三角分布”法中的最小值和最大值分別表示該風險因素數值的值域，其最大、最小值的概率均為0，而最可能值則表示該風險因素出現次數最多的數值，即眾數。若多位專家給出的最大值不同，則以其中最大的數值作為最大值，同樣，最小值也是如此。以x表示該風險變量，a、b、c 分別表示最小值、最可能值和最大值，則該風險因素構成的“三角分布”如圖1所示。由圖1可得到，風險因素x對工程經濟效果影響的概率密度函數為：

對應于x值（a≤x≤c），各點累計概率為：

在上述公式中，累積概率為，其他符號如圖1所示。

在水利工程中，以“煤價”這一風險變量的數量化對“主觀風險勢態”的“三角分布”法的進行具體解釋。作為水利工程發電效益計算的一個重要指標參數，煤價的大小將會對該水利工程的經濟效益造成直接的影響。因此，工程負責人員特意邀請了在水利工程對煤價分析很熟悉的5位風險分析專家，對此風險因素進行了詳細的評估，通過數理分析計算得到該風險因素的概率分布圖如下圖2。進而，由此可以得出“煤價”這一風險因素變化時，對該工程發電效益造成的影響以及相應的概率分布。

3.本工程所有風險因素的組合分析結果

該水利工程具有防洪、發電和灌溉的經濟效益，結合風險樹的思想，首先要根據子項目的風險因素對該子項目效益預估系統的風險因子，組合該子項目的效益概率特性，而后，把所有子項目的效益特性組合起來，得到該水利項目的總效益概率特性。該總效益的經濟凈現值Yzhj表達如下：

其中：i表示社會折現率，n表示經濟計算期，z1、z2、z3表示通過最大熵風險分析模型計算得到的防洪、發電和灌溉經濟效益的期望值，z4表示系統每年費用。

通過計算，得到該水利工程經濟效益凈現值的最大熵概率密度函數如下：

直接組合：

按照這兩個概率密度函數，將概率密度曲線和累積概率分布曲線繪制出來，如圖3和圖4所示。

由圖3得到，采用直接組合方式，得到經濟凈現均值28.284億元，風險度大小為0.213，凈現值小于零的概率為0.01%。由圖4得到，采用風險組合方式，得到的經濟凈現值均值28.282億元，風險度大小為0.217，凈現值小于零的概率為0.008%。比較可知，采用兩種組合方式得到的經濟凈現值幾乎相同，故而在實際工程風險分析中，采用這兩種組合方法都可以。由運算結果發現，該水利工程總經濟效益指標的風險性很小，經濟性能還是相當可靠的。

4.結束語

本文利用風險概率分布密度函數的數學表達式為風險的分析和決策奠定了基礎，然后根據系統預測建立的模型，結合水利樞紐的數據和資料，計算出了經濟效益凈現值相關指標的風險特征，然后結合具體的工程驗證了本文建立的風險分析模型的實用性和有效性，分析了風險度大小、經濟凈現均值、經濟效益費用比等信息，在水利工程經濟效益分析方面具有一定的應用價值。

參考文獻：

[1]謝安周，李存斌.水力發電工程經濟風險分析[J].水利經濟，2001（09）：96-98.

[2]覃愛墓.堤防工程經濟風險分析方法[J].水利經濟情報，2000（12）：143-145。