基于AHP－模糊綜合評價法的海綿城市投資風險評價

張海俠，陳 莉

(1.江西國新咨詢發展有限責任公司，江西 新余338000；2.安徽建筑大學 管理學院，安徽 合肥230601)

1 引言

隨著經濟的不斷發展，社會發展不斷推進，城市建設與自然環境之間的矛盾日漸突出，我國正面臨著各種水資源危機，城市內澇頻發、水資源短缺、水質污染嚴重等[1]。據統計數據顯示：2010年以來，我國平均每年有180余座城市受到內澇的影響，年均損失在于1億元以上(中國水利學會主辦的雜志《中國防汛抗旱》)。事實上，從20世紀90年代開始，我國的城市內澇問題就已經凸顯，并且愈演愈烈。這主要是由于快速城鎮化進程中伴隨著過度的開發和不科學的建設規劃，一方面建筑改變了地表徑流量，另一方面傳統城市工程管道式灰色排水基礎設施落后于城市建設[2]。城市內澇涉及范圍廣、積水時間長，嚴重影響城市正常運轉使人民生命財產遭受損失，為實現城市和環境協調發展，建設具有自然積存、自然滲透、自然浄化功能的海綿城市，成為今后我國城市建設的主要方向[3，4]。

2012年，在《2012低碳城市與區域發展科技論壇》中，“海綿城市”概念首次提出；隨后，習近平總書記多次在會議上強調在提升改善城市排水系統時要優先考慮建設“海綿城市”。2014年，住房與城鄉建設部發布了《海綿城市建設技術指南》，2015年，國務院發布的《關于推進海綿城市建設的指導意見》，提出了采用滲、滯、蓄、凈、用、排等治理措施，將70%的降雨就地消納和利用。同時，財政部、住建部、水利部三部委聯合連續兩年推出兩批共30個海綿城市試點。

2 海綿城市建設風險因素識別

2.1 風險分析

“海綿城市”是指城市在適應環境變化和應對自然災害等方面具有較好的“彈性”，下雨時可以吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時能夠將蓄存的水“釋放”并加以利用，既能夠提升城市生態系統功能，又能減少城市洪澇災害的發生[5]。

海綿城市項目建設過程十分復雜，并且投資額巨大，目前僅處于探索階段，各方面尚不成熟，項目建設充滿風險。因此對海綿城市建設項目進行風險評價是十分必要的。本文針對海綿城市建設項目風險因素的不確定性和模糊性的特點，提出建立定性與定量相結合的AHP－模糊綜合評價法。AHP(層次分析法)能夠對目標進行因素分解并建立判斷矩陣，通過兩兩比較兩個因素之間的重要程度，確定評價指標權重，從而將定性問題定量化。模糊綜合評價法是以模糊數學為基礎，利用模糊關系合成的原理，能夠將某些邊界不清、不易定量的因素定量化，從多個因素對被評價事物隸屬等級狀況進行綜合性評價的一種方法。兩者結合能夠有效減小主觀臆斷對評價結果的影響。

2.2 建立層次結構模型

對所評價項目進行分析，考慮其各層次的影響因素，并按其關系從高到低劃分為目標層、準則層和指標層(復雜為題可劃分更多層次)，最終得到項目的層次結構模型。本文通過閱讀文獻及收集資料[6－8]，從政府角度出發，構建了海綿城市建設風險評價指標體系，如表1所示。

表1 海綿城市建設風險評估指標體系

3 海綿城市建設風險評價步驟

3.1 構造判斷(成對比較)矩陣

構造判斷矩陣的目的是為了確定評價指標中各層因素對上一層目標的相對重要程度。按照定量化的判別標準，對各層次的因素進行兩兩比較，使用具體數字標度代表因素xi比因素xj的相對重要性，建立判斷矩陣A＝aij()n×n，判斷矩陣中的各元素aij用Saaty1－9標度法確定，具體判斷矩陣標度及其含義如表2所示。

表2 判斷矩陣標度及含義

3.2 層次單排序及一致性檢驗

層次單排序是指本層次因素相對上一層指標的重要性排序，一般通過計算判斷矩陣的特征根和特征向量w來確定。具體步驟如下。

(1)將判斷矩陣A＝(aij)n×n按列正規化：ˉaij＝，其中(i，j＝1，2，…，n)，得到矩陣ˉA。

(4)一致性檢驗：一致性檢驗是指對A確定不一致的允許范圍。為保證應用層次分析法所得到的權重分配的合理性，通過檢驗各元素重要度之間的協調性，避免出現相互矛盾的情況。由于λ連續地依賴于aij，用λmax對應的特征向量w作為被比較因素對上層因素影響程度的權向量。因此要對判斷矩陣A的一致性指標CI進行計算，CI的數值越大，表明其一致性越差，隨機一致性比率定義為CR，檢驗公式：CR＝，其中，RI是判斷矩陣A的平均隨機一致性指標，數值大小僅與矩陣的階數有關，RI值見表3所示。

表3 隨機一致性指標RI值

當CR＜0.1時，判斷矩陣具有滿意的一致性，通過一致性檢驗；否則，需要調整判斷矩陣，直至通過一致性檢驗。

3.3 層次總排序及一致性檢驗

層次總排序是指計算層所有因素對于目標層的重要性排序，這個過程是從上往下逐層進行的。設B層對目標層A的相對權重為b1，b2…，bn，C層對其上層B中因素Bj(j＝1，2，…，m)的一致性指標為CIj，已知隨機一致性指標為RIj，則層次總排序的一致性比率為：

同樣，當CR＜0.1時，層次總排序具有滿意的一致性，通過一致性檢驗；否則，需要調整判斷矩陣。

3.4 建立評語集并確定風險評價等級標準

邀請專家對所評價的最低層指標進行對比評價，并在此基礎上，得出評語集，V＝{v1，v2，…，vn}，其中n表示評語檔次數或等級數。本文將海綿城市項目投資風險劃分為5個等級，并對其賦值，得到風險評判級為：V＝{v1，v2，…，vn}＝{高，較高，中等，較低，低}＝{90，70，50，30，10}，見表4。

3.5 模糊綜合評價

對風險指標集從低層向高層進行模糊綜合評價，并將低層的評價向量作為上一層的隸屬度矩陣，循環計算，得到各級的綜合評價向量A＝W·R，其中W為本級風險因素的權重，R為本級風險因素的評價矩陣。最后計算綜合隸屬度，即將風險評價等級標準帶入，計算出綜合風險得分。

表4 風險評價等級標準

4 案例分析

案例以我國首批海綿城市試點城市之一：江西省萍鄉市海綿城市建設為例，運用AHP－模糊綜合評價法對其進行風險評價，為海綿城市推廣提供依據。

4.1 構造判斷矩陣

針對表1中所列出的因素，通過參照類似文獻及專家判定，根據判斷矩陣標度法對各個風險因素兩兩對比，最終實現各個風險因素的量化，根據專家的判斷可建立判斷矩陣如下所示。

4.2 計算權重及一致性檢驗

準則層對目標層(A－B)：ω＝(0.3543，0.4365，0.1292，0.0800)，λ＝4.1389，CI＝0.0463，CR＝0.0520；

指標層對準則層(B－E)：ω1＝(0.1638，0.5390，0.2973)，λ＝3.0092，CI＝0.0046，CR＝0.0079；ω2＝(0.3092，0.5813，0.1096)，λ＝3.0037，CI＝0.0018，CR＝0.0032；ω3＝(0.3333，0.6667)，λ＝2，CI＝0；

ω4＝(0.5714，0.2857，0.1429)，λ＝3.0000，CI＝0.0000，CR＝0.0000；

其中，CR＜0.1，判斷矩陣具有滿意的一致性，通過一致性檢驗，不需調整。

指標層對目標層(A－E)：ω5＝(0.0580 0.1910，0.1053，0.1350，0.2537，0.0478，0.0431，0.0861，0.0457，0.0229，0.0114)，CI＝0.0023，CR＝0.0045

其中，CR＜0.1，層次總排序具有滿意的一致性，通過一致性檢驗。

4.3 綜合評價

根據對專家進行訪談，確定所有風險因素的重要程度對評語集V的隸屬度建立評價矩陣，見表5。

表5 綜合評價

目標層(A層)的綜合評價向量A＝ω5·R＝(0.1137，0.1334，0.2308，0.2727，0.2495)，則萍鄉市海綿城市投資風險得分為F＝A·V＝(0.1137，0.1334，0.2308，0.2727，0.2495)·(90，70，50，30，10)T＝41.7834。

根據本文確定的海綿城市項目投資風險評價劃分等級標準(表4)，可知萍鄉市海綿城市建設風險值為41.7834，處于40～60之間，說明海綿城市建設風險中等偏下，表明風險發生的可能性不大，或者發生后造成的損失不大，一般不影響項目的推進，但應采取一定的措施。由準則層權重分析可知，對海綿城市建設影響最大的是技術管理風險，最小的是社會風險，因此在確定風險控制措施時，主要考慮對海綿城市技術管理方面采取風險防范措施。

5 結語

海綿城市建設能夠有效提升城市適應環境變化和應對自然災害的能力，是我國推進新型城鎮化建設的戰略舉措和重要手段。但是海綿城市建設投資巨大，項目建設過程復雜，尚處于探索階段，項目風險普遍存在。本文從政府角度出發，將定性和定量相結合，提出了基于AHP－模糊綜合評價法的海綿城市投資風險評價模型，不僅可以充分反映評價因素和評價過程的模糊性，而且能夠盡量減少個人主觀臆斷造成的弊端，與一般評價打分等方法相比，更符合客觀實際，對海綿城市投資風險評價具有一定的應用價值。