基于云模型的調水工程運行管理績效評價

劉英杰

摘要：調水工程具有線路長、投資大、復雜度高的特點，工程建設和運行管理存在一定的難度，為了使調水工程穩健運行，對其運行管理績效進行量化考核具有重要意義。針對調水工程運行管理過程中的特點及現狀，本文從組織管理、工程管理、安全管理、經濟管理、公眾滿意度5個方面建立了考核指標體系，采用熵權法和層次分析法相結合的組合賦權法確定權重，利用云模型理論構建了調水工程運行管理績效評價模型，提出一種基于云模型的綜合評價方法，通過具體案例評價某調水工程運行管理單位，驗證了本文所建立的績效評價體系和績效評價模型的合理性和適用性，為調水工程運行管理的規范化提供參考依據。

Abstract： The water transfer project has the characteristics of long line， large investment and high complexity， and there are some difficulties in the construction and operation management of the project. In order to make the water transfer project run steadily， it is of great significance to quantitatively evaluate the operation management performance of the water transfer project. In view of the characteristics and present situation of the operation and management of water transfer project， this paper establishes the evaluation index system from five aspects： organization management， engineering management， safety management， economic management and public satisfaction. The combined weighting method of entropy weight method and AHP method is used to determine the weight， the cloud model theory is used to construct the performance evaluation model of water transfer project operation management， and a comprehensive evaluation method based on cloud model is put forward. Through the evaluation of a water transfer project operation management unit， the rationality and applicability of the performance evaluation system and performance evaluation model established in this paper are verified， which provides a reference for the standardization of water transfer project operation management.

關鍵詞：調水工程;運行管理;組合賦權法;績效評價;云模型

0? 引言

我國水資源總量大但是人均水平相對較低且分布不均，調水工程在一定程度上可以實現國家水資源優化配置，解決地區的水資源供需矛盾，具有顯著的綜合效益。一般情況下，調水工程引水流量大、跨越距離較長、自然環境較為惡劣且工程技術復雜，通常是由渠道、隧洞、渡槽、倒虹吸與閘泵等構成的復雜的運行系統，工程建設和運行管理過程中存在一定的難度[1]。

調水工程建設完成后，為了能夠保障調水工程穩健運行且取得一定的綜合效益，運行管理環節就顯得格外重要。為了使調水工程運行管理更加規范化和科學化，有必要開展調水工程運行管理績效考核工作，建立調水工程運行管理考核的指標體系，從多方面對調水工程運行管理進行定性和定量的考核。這樣不僅可以更好地保障調水工程的良性運行，而且對調水工程運行管理績效評價研究具有極為重要的意義[2]。

1? 構建調水工程運行管理績效評價指標體系

調水工程運行管理包含內容和范圍較廣，本文在綜合分析調水工程運行管理特點及現狀的基礎上，通過文獻分析法篩選得出重復率較高的指標，并結合專家訪談進行指標修正及補充，構建了涵蓋組織管理、工程管理、安全管理、財務管理和公眾滿意度5個方面的調水工程運行管理績效評價指標體系。如表1所示。

2? 云模型理論

云模型是李德毅教授在對模糊數學和統計學的深刻研究和領悟后而創新出的一種新的評價方法，它可以將定性語言轉化為定量數值，通常情況下對于客觀事物或者人類認知往往存在一定模糊性和隨機性，云模型能夠用統一的數學表達式將這兩種特性表達出來。

2.1 云的數字特征

云模型通過期望Ex、熵En和超熵He三個數字特征表示評判對象的隨機性和關聯性。其中Ex表示定性概念在論域中的中心值;En表示定性概念模糊性的度量，值越大概念越模糊，在云圖上表示為云滴的離散程度;He為熵的熵，反映云滴的聚集程度;所采用的樣本數為云滴數。

2.2 云發生器

2.2.1 正向云發生器

通過正向云發生器可以把定性描述語言概念轉化為定量具體數值。具體的實現方法為：將構建的云模型的云滴數、期望、熵和超熵依次輸入到發生器中，得到“云滴”在論域U中的定量數值以及其表示概念的確定度。正向云發生器一般需要符合足以下條件：

①x的分布滿足以E為均值、N2為方差的正態分布;

②正態隨機數N'的分布滿足以N為均值、H2為方差的正態分布;

③x對定性概念C的確定度滿足

2.2.2 逆向云發生器

逆向云發生器可以把樣本數據信息轉化為云的數字特征。利用統計的樣本數據來計算云模型的期望、熵和超熵，具體的計算過程為：首先計算樣本x的均值E和方差s2，再利用公式得到云模型的期望、熵和超熵。計算公式為

3? 調水工程運行管理績效評價模型

3.1 確定指標權重

3.1.1 主觀權重確定—層次分析法

層次分析法是一種將指標間的相對重要程度轉化為定量表達的主觀賦權法。

主要方法步驟如下：

①構造判斷矩陣。

通過比較因素之間的重要程度，采用1-9標度法定義判斷矩陣，其中aij表示元素i與元素j的重要性之比。

②一致性檢驗。

首先計算一致性比例CR。計算公式為

3.1.2 客觀權重確定——熵權法

熵權法是一種客觀賦權方法，根據各評價指標的變異程度，利用信息熵計算出各指標熵權，從而得到較為客觀的指標權重。利用熵權法確定權重的主要方法如下：

①初始數據矩陣標準化。

構成的原始數據矩陣為

3.1.3 綜合權重確定—組合賦權法

3.2 績效評價云模型

3.2.1 基礎評價云模型

建立基礎評價云的作用是確定評估等級云圖，本文將調水工程運行管理績效評價分為5個等級，根據等級分類，將評價區間確定為：[0，60]不合格，（60，70]合格，（70，80]中等，（80，90]良好，（90，100]優秀，基礎評價云算法如下：

式中Amax與Amin分別為評價區間的上下限，k為常數，憑經驗取值。

3.2.2 一級指標云模型

調水工程運行管理績效評價二級指標基本上是相互獨立的，采用浮動云算法對其進行綜合得出一級指標的數字特征。計算公式為：

3.2.3 綜合評價云模型

參考虛擬云理論中的綜合算法，對一級指標進行集結，綜合評價云數字特征能夠反映出評價的整體情況。計算公式為：

根據綜合云模型的數字特征可以通過Matlab軟件得到調水工程運行管理績效評價云圖，在云模型理論的基礎上對調水工程運行管理績效進行評價。

4? 通過實例分析確定指標權重

以某調水工程運行管理機構為例進行評價研究。通過層次分析法和熵權法計算的一級指標權重分別為：Wa=（0.246，0.235，0.226，0.178，0.133），Wb=（0.216，0.247，0.208，0.192，0.117）根據公式（12）-（13）得出組合權重：W=（0.232，0.241，0.217，0.185，0.125）。根據同樣的方法計算得出二級指標權重，各指標權重見表1。

5? 結語

本文的研究成果是對調水工程運行管理績效考核評價體系的有益探索，提供了重要的理論依據和評價方法，有利于推動建立調水工程運行管理考核機制，提高調水工程運行管理的效率，激發管理工作人員的積極性。

參考文獻：

[1]關于引調水工程運行管理的幾點思考[J].居業，2019（06）：109-110.

[2]淺談調水工程運行安全管理措施[J].山東水利，2019（04）：55-56.

[3]呂英軍，李穩敏.基于云模型的水環境治理PPP項目公眾滿意度評價[J].價值工程，2019，38（21）：107-111.