基于層次分析法的山區(qū)洪災(zāi)防治項(xiàng)目綜合效益研究

張治波，湯國(guó)麗，岑坤旺

(內(nèi)蒙古引綽濟(jì)遼供水有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙 呼和浩特 137400)

我國(guó)山區(qū)眾多且夏季降雨較強(qiáng)，山區(qū)洪災(zāi)防治項(xiàng)目等工程對(duì)保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要。然而，山區(qū)洪災(zāi)防治工程由于年代問題，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)[1- 4]。因此，運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)管理相關(guān)知識(shí)理論對(duì)山區(qū)洪災(zāi)防治項(xiàng)目的綜合效益進(jìn)行合理評(píng)估具有重要的意義。

風(fēng)險(xiǎn)分析與管理作為一種重要的技術(shù)手段，已被廣泛應(yīng)用于金融、保險(xiǎn)、社會(huì)環(huán)境以及工程建設(shè)等方面中[5- 7]。沈之琬[8]根據(jù)AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)法，初步構(gòu)建了河南省農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，并根據(jù)該模型分析了河南省糧食作物保險(xiǎn)項(xiàng)目各層次的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)及整體風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；周小杰等[9]基于綜合層次分析法和模糊評(píng)判法提出了一種復(fù)雜山嶺隧道的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，并基于大相嶺隧道運(yùn)營(yíng)期風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的實(shí)證研究，驗(yàn)證了該方法的合理性。李乃強(qiáng)[10]依托重點(diǎn)開發(fā)區(qū)發(fā)展項(xiàng)目，深入對(duì)比分析了多種開發(fā)區(qū)績(jī)效評(píng)價(jià)方法，最后指出采用層次分析法可以定性與定量開展重點(diǎn)開發(fā)區(qū)的績(jī)效評(píng)價(jià)。

文章通過引入改進(jìn)的層次分析法，對(duì)某山區(qū)洪災(zāi)防治項(xiàng)目綜合效益展開了深入分析，研究成果為該項(xiàng)目評(píng)價(jià)及我國(guó)其他山洪災(zāi)害防治項(xiàng)目效益評(píng)價(jià)提供了一定的指導(dǎo)作用。

1 研究背景

某縣位于我國(guó)西北東南部，山區(qū)眾多，縣域內(nèi)主要河流體系為濁漳河北源以及烏馬河。該縣降雨主要集中于每年6—9月，汛期洪水導(dǎo)致水面變化較大，而枯季偶爾會(huì)出現(xiàn)斷流現(xiàn)象。全縣現(xiàn)僅有5座水利工程，其中小型水庫3座、中型水庫2座。部分河段建有土、石堤防，部分河段則不存在水利工程，區(qū)域整體防洪標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較低，存在一定的山洪災(zāi)害威脅。

2 評(píng)估模型構(gòu)建

2.1 風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別

層次分析法是通過分層次、分類別的歸類思想，將某個(gè)具體而復(fù)雜的問題首先劃分為多個(gè)有層次、有序列的具體因素，之后再對(duì)每個(gè)小因素進(jìn)行歸類分析。本次研究將山洪災(zāi)害防治項(xiàng)目效益視作整體A，將項(xiàng)目A層次分解成非多重子因素B，子因素可有不同的分解方式，本次分析將指標(biāo)B層劃分為項(xiàng)目費(fèi)用評(píng)估、項(xiàng)目效果評(píng)估、項(xiàng)目施工評(píng)估以及項(xiàng)目管理評(píng)估四項(xiàng)。

根據(jù)上述層次進(jìn)行劃分，最終得到該縣山洪災(zāi)害防治項(xiàng)目效益評(píng)價(jià)影響因素層次，見表1。

2.2 構(gòu)造判斷矩陣

如表1所示，本次研究共有18個(gè)指標(biāo)，首先需要將指標(biāo)層B層的每一個(gè)指標(biāo)與其他指標(biāo)進(jìn)行多次兩兩比較，構(gòu)成判斷矩陣；其次，基于判斷矩陣，將某個(gè)準(zhǔn)則B層下的每個(gè)指標(biāo)與另一個(gè)準(zhǔn)則B層下的每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行相對(duì)重要性比較排序，詳見表2。

表1 研究區(qū)山洪災(zāi)害防治項(xiàng)目效益評(píng)價(jià)影響因素層次表

表2 相對(duì)重要性判斷矩陣標(biāo)度

據(jù)此，首先對(duì)指標(biāo)層A層的因素構(gòu)建判斷矩陣，如下式所示：

(1)

(2)

按照相同思路，對(duì)B層的每個(gè)因素進(jìn)行判斷矩陣的構(gòu)建。

(3)

(4)

式中，aij、bij—A層和B層下第i個(gè)準(zhǔn)則層指標(biāo)根據(jù)表2所得的標(biāo)度的比值。

2.3 層次單排序一次性檢驗(yàn)

根據(jù)正互反矩陣定義與性質(zhì)可知，當(dāng)矩陣滿足式(3)時(shí)，矩陣滿足一致性。并在此基礎(chǔ)上定義CI為評(píng)價(jià)判斷矩陣不一致程度指標(biāo)。

(5)

(6)

式中，k—第k個(gè)上層次指標(biāo)；CI值—一致性指標(biāo)；CIa—平均一致性指標(biāo)，其取值見表3。根據(jù)CI與CIa定義，為真實(shí)表達(dá)判斷矩陣的一致性程度，定義一致性檢驗(yàn)系數(shù)Sl，僅當(dāng)滿足Sl<0.1時(shí)，判斷矩陣具有滿意的一致性。

表3 平均一致性指標(biāo)CIa

(7)

2.4 層次總排序一致性檢驗(yàn)

層次分析法中總排序一致性檢驗(yàn)方法如式(8)所示，當(dāng)滿足Sl<0.1時(shí)，判斷矩陣具有滿意的一致性：

(8)

3 項(xiàng)目評(píng)估及改進(jìn)建議

3.1 項(xiàng)目綜合效益評(píng)估

利用以上述方法建立A層判斷矩陣與歸一化矩陣，即

ωA=(0.45 0.29 0.16 0.10)

則有λmax=4.05，Sl=0.0167<0.1，可認(rèn)為滿足一致性檢測(cè)。

再建立B層判斷矩陣，

對(duì)應(yīng)最大特征值以及一致性檢驗(yàn)系數(shù)Sl分別如下所示，且由結(jié)果可知均通過一致性檢測(cè)。

ω1=(0.08 0.14 0.40 0.25 0.13)，

Sl1=0.027<0.1
ω2=(0.26 0.16 0.06 0.10 0.42)，

Sl2=0.015<0.1
ω3=(0.24 0.53 0.14 0.09)，

Sl3=0.022<0.1
ω4=(0.28 0.16 0.47 0.09)，

Sl4=0.032<0.1

得出如下所示的最終權(quán)重歸一化矩陣，此外，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)及專家評(píng)分調(diào)查結(jié)果，對(duì)各因素重要性評(píng)分及評(píng)價(jià)等級(jí)見表4、表5。

綜上所述，工程得分計(jì)算結(jié)果為7.62分。研究區(qū)的山區(qū)洪災(zāi)防治項(xiàng)目綜合效益評(píng)價(jià)等級(jí)為中等，由此可見區(qū)域山區(qū)洪災(zāi)防治項(xiàng)目能夠滿足基本要求，但仍需要通過一定措施進(jìn)行改進(jìn)。

表4 各因素對(duì)工程影響程度評(píng)分

表5 項(xiàng)目效益評(píng)價(jià)等級(jí)表

3.2 項(xiàng)目改進(jìn)措施建議

文章基于層次分析法，依托某山區(qū)洪災(zāi)防治項(xiàng)目，深入分析4個(gè)準(zhǔn)則層下共計(jì)18個(gè)指標(biāo)及其對(duì)山區(qū)洪災(zāi)防治項(xiàng)目綜合效益評(píng)價(jià)的影響。經(jīng)過分析可知，在該項(xiàng)目中拆遷費(fèi)用、措施項(xiàng)目費(fèi)、場(chǎng)地條件、設(shè)備水平及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)這5個(gè)項(xiàng)目的評(píng)分最低，且其對(duì)項(xiàng)目最終評(píng)分的影響很大。鑒于早期拆遷費(fèi)用和設(shè)備水平已無法改進(jìn)，而改良工程場(chǎng)地條件難度較大且耗資巨大，因此，研究組提出通過進(jìn)一步加大項(xiàng)目投資和加強(qiáng)地區(qū)洪災(zāi)情況監(jiān)測(cè)手段，來提高山區(qū)洪災(zāi)的項(xiàng)目收益，主要措施如下：

(1)加大項(xiàng)目投資。聯(lián)系地區(qū)政府、水利部門等，提出地區(qū)洪災(zāi)防治項(xiàng)目加固與改進(jìn)的必要性和重要性，并提出可通過劃撥專項(xiàng)資金，對(duì)區(qū)域山洪防治項(xiàng)目的工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)加固，并建立新的防治項(xiàng)目。

(2)加強(qiáng)地區(qū)洪災(zāi)情況監(jiān)測(cè)。設(shè)立更多的水文地質(zhì)及山區(qū)情況監(jiān)測(cè)站，加強(qiáng)對(duì)山洪防治項(xiàng)目的情況、地區(qū)降雨和水位情況及山區(qū)地表變形情況的監(jiān)測(cè)，對(duì)山洪災(zāi)害做到防患于未然。

4 結(jié)論

文章依托某縣山區(qū)洪災(zāi)防治項(xiàng)目，通過考慮指標(biāo)項(xiàng)目建設(shè)評(píng)估、項(xiàng)目目標(biāo)評(píng)估、項(xiàng)目效益評(píng)估以及項(xiàng)目可持續(xù)性評(píng)估共四項(xiàng)因素，基于改進(jìn)的層次分析法對(duì)該項(xiàng)目效益進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，指出區(qū)域山洪災(zāi)害防治項(xiàng)目的綜合得分為7.62分，評(píng)價(jià)等級(jí)為中等。該項(xiàng)目能夠滿足基本要求，但仍需采用一定措施進(jìn)行改進(jìn)。此外，本次研究?jī)H從理論角度定量得到研究區(qū)域山區(qū)洪災(zāi)防治項(xiàng)目綜合效益評(píng)分，為該項(xiàng)目?jī)?yōu)化提供依據(jù)，但進(jìn)一步研究應(yīng)當(dāng)指出區(qū)域山洪災(zāi)害項(xiàng)目具體優(yōu)化措施。