白喜亮,張彥澤
(1.內蒙古引綽濟遼供水有限責任公司,內蒙古 烏蘭浩特 137400;2.內蒙古水務投資集團有限公司,內蒙古 呼和浩特 010020)
大型公益性水利工程長期運營維護不僅關乎國家投資是否取得相應效益,更是對區域農業增長、經濟發展的重要保障。因此,對大型公益性水利工程的長期運行管理模式進行合理評價并篩選、分析得出最優方案對于區域經濟及人民安全具有重要的意義[1- 6]。
目前,我國學者已經大規模展開對于大型水利工程的運行管理模式方案優化的研究。張曉軍等[7]對密云水庫水利工程的長期運行與維修養護管理模式進行深入研究,不僅有效克服了管-養分離工作中重建輕管等問題,更進一步提升了工程維修養護的質量和效率。李廣波等[8]基于我國大量水利工程運行管理案例總結并深探討水利工程管理和維護中的常見問題,并提出相應問題的最優解決方案。郭磊等[9]依托峽江水利樞紐物業化管理工作,對大型水利工程物業化管理模式進行系統研究,提出通過管養分離、切實提升水利工程管理水平的基本方法。孫麗娟[10]基于精益建造理念基本思想,使其融入在工程質量管理的全過程中,并深入介紹了精益建造理念下質量管理的具體措施,該理念更好地提升了水利工程質量管理工作指質量。黃俊勇[11]圍繞水利管理體制中存在的弊端展開討論,并進一步提出改革對策的具體實施方法與方向。
上述研究方法均未能對最優解做出科學合理解釋,本文博弈理論與層次分析法,合理分析了對于不同管理參與方而言較優方案并通過博弈模型構建與求解得出大型公益性水利工程管理模式最優方案。
本文針對某河流治理水利工程,該治理工程主要包括多條河道的岸堤加固、加寬、加高工程,屬于國家投資大型公益性水利工程,旨在提高防洪能力及治理區域水土流失現狀。根據現場調查與資料查閱,該工程設計堤壩加固總長度達2719.35km,區域防洪標準按照100年一遇的1級提防進行設計。流域保護面積達到5672.90萬畝,人口1103萬,由此可見,該大型公益性水利工程的長期運行與保護區域經濟發展與人民安全具有十分重要的意義。
根據資料顯示,該工程管理工作屬于省水利廳,運行狀況較為滿意,但是存在如下主要問題:
(1)管理機構不完整、部分機構缺失。受限于經濟發展現狀,該地區以就存在省級河道直屬管理機構缺失的問題,進而導致工程的部分管理工作執行情況差。
(2)職責分工不明確、工作落實較差。有不同區域之間相關利益方存在一定的沖突,導致河流治理工程職責分工不明確,工作難以落實到應當執行的管理方頭上,導致流域堤壩加固工作執行效果差、進展慢、花費多。

圖1 綜合運行管理模式方案1組織結構圖
(3)建設項目管理監管力度薄弱。由于流域堤防加固工程涉及河流多、涉及面積廣且多處于偏遠地帶,導致監管人員疲于奔跑導致精神懈怠,降低了監管工作的執行力與執行效率,出現監管不嚴甚至監管缺失的問題,對工程質量的保證造成了極大的威脅。
(4)河道出現濫采濫用河砂問題。由于存在采砂管理不嚴格的問題,該流域出現河砂資源無序亂釆現象,對河勢穩定、河道堤防穩定安全產生了不利影響。
在該河道流域堤防治理工程中,參與的主要管理方包括省、市、縣級及基層水行政管理部門及獨立的維修養護公司。根據調查統計,適宜該區域的大型公益性水利工程管理模式主要有如下3種。
(1)管理模式S1。由于部分區域人口密集,涉及財產較多,因此管理模式方案1提出以部分河道的堤防工程為主要保護目標開展嚴格管理,而對另一部分涉及財產及重要性相對較低的河道堤防工程安排較少的管理人員。基于此基本管理理念,需要對區域管理做出因地制宜的安排,以達到合理排布管理、降低管理成本的有益效果。據此,分析得出采用“垂直導向+省縣分級”的綜合運行管理模式,組織結構如圖1所示。
(2)管理模式S2。由于該工程重要性等級高,因此決定由省級管理機構支付運行維護管理全部費用。據此,分析得出采用“垂直”管理模式,組織結構如圖2所示。

圖2 綜合運行管理模式方案2組織結構圖
(3)管理模式S3。該大型公益性水利工程對兩岸防洪安全至關重要,但受限于區域經濟社會發展現狀,且省級政府部門財力有限,因此有必要調動基層政府對于該工程的管理積極性,明確各級政府為堤防工程運行管理的責任主體,合理分配管理工作。此時,采用“省縣分級”管理模式,組織結構如圖3所示。

圖3 綜合運行管理模式方案3組織結構圖
博弈論,即通過采取各種策略、方法及行動與其他策略進行合作或相互抗衡以期取得最優收益的基本方法。根據大型公益性水利工程運行管理工作基本特點,基于博弈理論的優選模型構建主要包括以下步驟:
(1)靜態博弈模型初步建立;
(2)參與方與戰略集合及效用函數的分析與界定;
(3)基于德爾菲法及信息熵的改進公益性水利工程管理模式評價指標體系;
(4)動態公益性水利工程運行管理模式優選博弈模型構建。
基于上述3個大型公益性水利工程基本管理方案,在靜態博弈模型中,效用值的確定是有參與方的自身利益最大化而確定的,因此即使是同一運行管理模式,但對于不同參與方其效用值也存在一定的差異。據此,各指標只有在相對于各參與方而言達到利益最大化的條件下才能具有強有力的科學性與合理性。
文獻[12- 15]指出,層次分析法在水利工程項目管理模式評價中具有高度的可靠性,并指出對模型進行評價的基本方法與過程,證明該方法的有效性。受限于篇幅,不再對該過程進行贅述,本文根據該大型公益性水利工程現場調查結果指出17個評價指標見表1,采用5分制對各指標進行評分,得出基于層次分析法的每個管理模式最終綜合評分效用矩陣見表2。

表1 大型公益性水利工程運行管理模式評價指標

表2 大型公益性水利工程運行管理模式效用矩陣
博弈模型的求解采用剔除效果差的運行管理模式從而發掘出最優方案。由表2可知對于每個參與方而言,最佳效用矩陣S*=(3.697,3.033,3.575),及省級管理機構優選方案1,地方管理機構優選方案2,而維修養護公司也優選方案2。因此出現升價管理公司與地方管理公司和維修養護公司之間的利益沖突并產生博弈。

以相對標準值剔除劣戰略,得出滿足條件的ak(w)標準及M(w),由于存在3.435<3.697,2.992<3.011與3.033,3.265<3.298與3.575的基本邏輯關系,因此可以得出M(0)是空集。進一步分析可知,由于參與方i的提出相對標準值的初始值βi(0)偏大,此時造成剔除過多管理模式的問題造成空集情況,因此應該合理降低剔除標準值,則可得出:

本文依托某流域長距離河岸堤壩加固工程,基于博弈論基本原理,研究了大型公益性水利工程運行維護管理模式優選方案基本方法。研究主要結論如下:
(1)該流域堤岸加固工程運行管理存在管理結構不健全、管理分工不明確、監管力度弱及河砂過度開采等主要問題,對工程的長期運營帶來威脅。
(2)基于層次分析法得出該工程運行管理模式評價指標基本體系并做出合理評價,根據博弈論的基本方法,在除劣保優基本原則上,合理分析三種運行管理模式方案的優劣并建立動態博弈論優選模型,對該模型進行求解最終定量比較得出最優解為方案S1:“垂直導向+省縣分級”的綜合運行管理模式。