基于改進(jìn)F-AHP法和二元對(duì)比法的水庫(kù)施工期風(fēng)險(xiǎn)分析

叢日軍

（凌源市水務(wù)局，遼寧 凌源 122500）

基于改進(jìn)F-AHP法
和二元對(duì)比法的水庫(kù)施工期風(fēng)險(xiǎn)分析

叢日軍

（凌源市水務(wù)局，遼寧 凌源 122500）

水利項(xiàng)目在施工期建設(shè)中，往往存在工程項(xiàng)目規(guī)模大、施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣等問題，施工建設(shè)受到地質(zhì)、環(huán)境等因素影響，造成施工期內(nèi)存在一定風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，討論了水利施工期存在的各種風(fēng)險(xiǎn)因素，采用兩種不同的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法對(duì)何家溝水庫(kù)河道景觀設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。研究結(jié)果表明：改進(jìn)F-AHP法和二元對(duì)比法均能通過一致性檢驗(yàn)，且兩種方法的結(jié)論相同，都可以用于水利工程施工期風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。為水利工程項(xiàng)目施工期風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供理論指導(dǎo)。

水利工程；模糊層次分析法；模糊二元對(duì)比；風(fēng)險(xiǎn)分析

隨著水利設(shè)施的不斷增加，如何解決水利工程施工期中的風(fēng)險(xiǎn)問題成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。季洪濤等［1］基于突變理論提出了一種土石壩穩(wěn)定性分析的有限元強(qiáng)度折減法，為土石壩施工期安全評(píng)價(jià)提供參考。賈洪濤［2］采用風(fēng)險(xiǎn)模糊集理論對(duì)十二官攔河閘進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，并給出幾種不同評(píng)價(jià)方法下的加固措施。鐘瑞喜［3］采用層次分析法構(gòu)建了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，對(duì)水利工程施工期風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，提供了控制措施。在構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型時(shí)，人們通常使用層次分析法或改進(jìn)的模糊層次分析法等來進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［4］，本文以何家溝水庫(kù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目為例，在模糊理論的基礎(chǔ)上采用兩種不同的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法對(duì)工程施工期風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，確定風(fēng)險(xiǎn)大小，該研究對(duì)企業(yè)及早作出風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)防范有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 模型構(gòu)建

1.1 改進(jìn)模糊層次評(píng)價(jià)模型的建立

設(shè)評(píng)價(jià)集V={V1，V2，V3，…，Vj}，指標(biāo)集U={U1，U2，U3，…，Um}。

設(shè)R為由m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成的總評(píng)價(jià)矩陣，R=（rij）mn，即［5］：

其中Ri=ri1，ri2，…，rin（i=1，2，…，m）為單因素模糊評(píng)價(jià)。

1.2 改進(jìn)模糊二元對(duì)比模型的建立

模糊準(zhǔn)則集合U={x1，x2，…，xn}，總共有k人，選z（z≤k）人根據(jù)模糊準(zhǔn)則集合U中元素xi發(fā)表一個(gè)意見yj，發(fā)表m個(gè)意見，記為目標(biāo)集合P={y1，y2…，ym}。構(gòu)建模糊優(yōu)先關(guān)系矩陣，對(duì)抉擇因素進(jìn)行兩兩比較評(píng)分。根據(jù)優(yōu)先關(guān)系知［6］：

λ由1開始下降，當(dāng)Rλ首次出現(xiàn)第i行元素等于1時(shí)，則xi1是第一優(yōu)越準(zhǔn)則；對(duì)決策準(zhǔn)則排出優(yōu)先順序，并賦予各個(gè)決策相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)。假如準(zhǔn)則U的決策因素有：A，B，C，D 4個(gè)，準(zhǔn)則V的決策因素有E，F(xiàn)，G 3個(gè)，則相應(yīng)的加權(quán)賦值為Wa，Wb，Wc，Wd，We，Wf，Wg。

若Wu＞W(wǎng)v，說明準(zhǔn)則U優(yōu)先于準(zhǔn)則V。若Wu＜Wv，說明準(zhǔn)則V優(yōu)先于準(zhǔn)則U。

2 施工期風(fēng)險(xiǎn)實(shí)例分析

何家溝水庫(kù)位于刀爾登鎮(zhèn)南店村，屬灤河水系，青龍河上游二級(jí)支流。壩址以上流域河長(zhǎng)1.61km，水庫(kù)集雨面積1.9km2，河道平均比降5.9%，是一座主要以防洪為主兼顧灌溉的小（2）型水庫(kù)。

2.1 改進(jìn)的模糊層次分析法評(píng)價(jià)

通過對(duì)何家溝水庫(kù)河道景觀設(shè)計(jì)項(xiàng)目的分析計(jì)算，得出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果。水利工程項(xiàng)目施工期的風(fēng)險(xiǎn)因素集，如表1。

表1 施工期風(fēng)險(xiǎn)因素集

采用專家打分方法對(duì)準(zhǔn)則層B中的8個(gè)因素進(jìn)行打分，通過兩兩對(duì)比，獲得模糊互補(bǔ)判斷矩陣：

對(duì)矩陣B進(jìn)行相容性檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)I（B，WB*）=0.095，小于α=0.1，滿足相容性要求。

目標(biāo)層A的因素層重要度排序向量：

WA=（0.075，0.043，0.055，0.063，0.071，0.086，0.045，0.055，0.078，0.046，0.039，0.052，0.041，0.036，0.035，0.024，0.034，0.059，0.036，0.029，0.064，0.038，0.049，0.069，0.080）。

目標(biāo)層A的因素層重要度排序：

財(cái)務(wù)水平、景觀因素、施工技術(shù)、地質(zhì)、招標(biāo)機(jī)構(gòu)、生態(tài)因素、管理水平、協(xié)商能力、經(jīng)濟(jì)背景、供貨能力、氣候、設(shè)計(jì)水平、處理突發(fā)事件的能力、人員安排、質(zhì)量監(jiān)管、施工管理、合同水平、水文、監(jiān)理員水平、施工機(jī)械、材料價(jià)格、政策、資質(zhì)審批、法律法規(guī)、材料質(zhì)量。

準(zhǔn)則層B的重要度排序向量：

WB=（0.241，0.709，0.931，0.169，0.164，0.047，0.053，0.896）T。

準(zhǔn)則層B的重要度排序?yàn)椋菏┕て髽I(yè)、規(guī)劃、業(yè)主、環(huán)境、監(jiān)理公司、供貨商、政府、社會(huì)。

分析結(jié)果可知，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)隸屬度在風(fēng)險(xiǎn)低范圍，監(jiān)理公司、供貨商、政府、社會(huì)的風(fēng)險(xiǎn)隸屬度在風(fēng)險(xiǎn)極低范圍。對(duì)目標(biāo)層A的因素層重要度排序時(shí)，發(fā)現(xiàn)財(cái)務(wù)水平、景觀因素、施工技術(shù)、地質(zhì)、招標(biāo)機(jī)構(gòu)這些因素的影響較大；對(duì)準(zhǔn)則層B的重要度排序時(shí)，發(fā)現(xiàn)施工企業(yè)、規(guī)劃、業(yè)主的影響因素較大。

2.2 改進(jìn)的模糊二元對(duì)比評(píng)價(jià)

對(duì)準(zhǔn)則層的優(yōu)先順序兩兩比較，若Bw2＞Bw1，則業(yè)主優(yōu)先于環(huán)境。以此類推，最終準(zhǔn)則優(yōu)先順序?yàn)椋菏┕て髽I(yè)、業(yè)主、規(guī)劃、環(huán)境、監(jiān)理公司、供貨商、社會(huì)、政府。

對(duì)因素層的優(yōu)先順序兩兩比較，獲得風(fēng)險(xiǎn)因素優(yōu)先順序?yàn)椋贺?cái)務(wù)水平、景觀因素、地質(zhì)、施工技術(shù)、招標(biāo)機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)水平、生態(tài)因素、供貨能力、協(xié)商能力、經(jīng)濟(jì)背景、管理水平、氣候、設(shè)計(jì)水平、人員安排、處理突發(fā)事件的能力、質(zhì)量監(jiān)管、施工管理、合同水平、水文、監(jiān)理員水平、施工機(jī)械、政策、材料價(jià)格、材料質(zhì)量、法律法規(guī)、資質(zhì)審批。

因此，在因素層風(fēng)險(xiǎn)因素優(yōu)先順序中：財(cái)務(wù)水平、景觀因素、地質(zhì)、施工技術(shù)、招標(biāo)機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)水平、生態(tài)因素影響較大；準(zhǔn)則層風(fēng)險(xiǎn)因素中施工企業(yè)、業(yè)主、規(guī)劃影響較大。

2.3 結(jié)果分析比較

在因素層根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)因素的重要度排序，進(jìn)行賦予權(quán)重值，兩種不同方法的風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比情況如圖1。

圖1 施工期因素層的風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

由圖1可以看出，兩種評(píng)價(jià)方法下的C4管理水平、C8設(shè)計(jì)水平、C24生態(tài)因素，3個(gè)因素差異較大，其余因素的評(píng)價(jià)結(jié)果基本相同。對(duì)準(zhǔn)則層各因素進(jìn)行賦予權(quán)重值，兩種不同方法的風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比情況如圖2。

圖2 施工期準(zhǔn)則層的風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

從圖2中可以看出，兩種評(píng)價(jià)方法下B2業(yè)主、B8規(guī)劃兩因素的差異較大。這是由于改進(jìn)的模糊二元對(duì)比方法分析時(shí)，在規(guī)劃和業(yè)主進(jìn)行比較時(shí)，采用的是定性分析，導(dǎo)致規(guī)劃準(zhǔn)則中的生態(tài)因素存在較大誤差，最終導(dǎo)致兩種方法得出的業(yè)主、規(guī)劃的重要度存在差異。

3 結(jié)語

（1）該項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)因素優(yōu)先順序中，財(cái)務(wù)水平、景觀因素、地質(zhì)、施工技術(shù)、招標(biāo)機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)水平、生態(tài)因素影響較大；準(zhǔn)則層風(fēng)險(xiǎn)因素中施工企業(yè)、業(yè)主、規(guī)劃影響較大。

（2）采用改進(jìn)的模糊層次分析法與改進(jìn)的模糊二元對(duì)比兩種方法分析水利工程施工期風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，通過結(jié)果對(duì)比，得出一致性較好，結(jié)論一致，均可應(yīng)用于施工期風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

（3）改進(jìn)的F-AHP分析法計(jì)算精度高，對(duì)分析何家溝水庫(kù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目更具有有效性，科學(xué)性；改進(jìn)的模糊二元對(duì)比法計(jì)算精度較低，計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單，適用于一般項(xiàng)目的計(jì)算和評(píng)價(jià)。

［1］季洪濤.基于突變理論的土石壩壩坡安全穩(wěn)定分析［J］.水利建設(shè)與管理，2015，35（12）：24-27.

［2］賈洪濤.基于模糊理論的攔河閘病險(xiǎn)情分析及安全評(píng)價(jià)［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2016（7）：77-79.

［3］鐘瑞喜.芻議可靠性理論在水利建筑施工安全領(lǐng)域的應(yīng)用［J］.中國(guó)水能及電氣化，2015（12）：55-57.

［4］馮秀紅.基于模糊層次分析法的鬧德海水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)［J］.中國(guó)水能及電氣化，2016（9）：35-42.

［5］翁月嬌，唐德善，王銀銀.基于F-AHP法的水利加固改造工程效果后評(píng)價(jià)［J］.水電能源科學(xué)，2009（5）：145-148.

［6］郭琦，楊勝武.基于AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)法的水庫(kù)移民風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］.人民長(zhǎng)江，2014（4）：44-47.

［7］司國(guó)佐，李闖.利用二元回歸法分析水庫(kù)調(diào)節(jié)水量的經(jīng)驗(yàn)公式［J］.東北水利水電，2009，27（8）：29-31.

（責(zé)任編輯：尹健婷）

Risk analysis of reservoir construction period based on im proved F-AHP method and two elementmethod

CONG Ri-jun
（Lingyuan Water Authority，Lingyuan 122500，China）

In the construction of water conservancy projects，there are many problems，such as the construction projects large in scale，a difficult environment of construction site，and so on.The construction is affected by the geological and environmental factors.Combined with the research status at home and abroad，firstly discuss the risk factors of water conservancy construction period，using two different risk assessment methods to evaluate Hejiagou Reservoir river landscape design project.The results show thatboth the improved F-AHPmethod and the two elementmethod can be used to test the consistency.This paper can provide a theoretical guidance for risk assessment of water conservancy project during construction period.

water conservancy engineering；fuzzy analytic hierarchy process；fuzzy binary comparison；risk analysis

TV51

：B

：1672-9900（2017）04-0071-04

2017-05-09

叢日軍（1971-），女（漢族），遼寧凌源人，工程師，主要從事水利建設(shè)與管理方向研究，（Tel）18342161600。