傅曉瑋
(安徽臨淮崗洪水工程控制管理局,合肥230009)
水利工程項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)受到凈年值、凈現(xiàn)值和內(nèi)部收益率、效益費(fèi)用比、投資回收期等因素的制約[1].如何利用科學(xué)的方法綜合考慮影響水利工程項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的各種因素,從多個(gè)方案中確定出最優(yōu)方案是一個(gè)現(xiàn)實(shí)而有意義的問題.目前許多專家和學(xué)者對(duì)水利工程項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究,如肖宜等[2]的灰色投影方法,黃建文等[3]利用層次分析與模糊數(shù)學(xué)相結(jié)合的方法,唐艷娟等[4]采用Delphi法與層次分析法相結(jié)合的方法求出各指標(biāo)權(quán)重值,并利用多層次模糊綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)水利工程項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)價(jià).本文在熵權(quán)法計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的基礎(chǔ)上基于集對(duì)分析同一度的概念,通過構(gòu)造計(jì)算備選方案與理想方案的同一度,對(duì)其中的不確定性作定量描述和分析,從而為水利工程項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)提供一種新途徑.
集對(duì)分析理論是由趙克勤提出的一種處理不確定性系統(tǒng)問題的新方法[5,6,7],可實(shí)現(xiàn)完整有效刻畫確定不確定系統(tǒng)的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系,最基本的概念是集對(duì)和聯(lián)系度.集對(duì)是指具有一定聯(lián)系的兩個(gè)集合組成的整體.若對(duì)給定集合A和B,則兩個(gè)集合組成的集對(duì)表示為:H=(A,B),信息意義上的確定性與不確定性模糊結(jié)構(gòu)函數(shù)式為
基于集對(duì)分析的水利工程項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是將實(shí)際值與參考標(biāo)準(zhǔn)值構(gòu)成一集對(duì),就這一集對(duì)做同異反決策分析,計(jì)算與參考標(biāo)準(zhǔn)值的貼近度,從而得到各待評(píng)方案的綜合指標(biāo).評(píng)價(jià)模型如下:
式中,rik(i=1,2,…,m)稱為被評(píng)價(jià)方案指標(biāo)值fik與標(biāo)準(zhǔn)方案A0中各對(duì)應(yīng)指標(biāo)fok的同一度.評(píng)價(jià)模型中權(quán)重系數(shù)確定影響與控制著評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性.在目前的集對(duì)分析評(píng)價(jià)中,各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)取等權(quán)重或?qū)<掖蚍址ㄈ?quán)重,其存在主觀性,使得最終評(píng)價(jià)結(jié)果受到影響.在信息論中,熵值反映了信息的無序化程度,可以用來度量信息量的大小,某項(xiàng)指標(biāo)攜帶的信息越多,表示該項(xiàng)指標(biāo)對(duì)決策的作用越大,此時(shí)熵值越小,即系統(tǒng)的無序度越小.因此可用信息熵評(píng)價(jià)所獲信息的有序度及其效用,即由評(píng)價(jià)指標(biāo)值構(gòu)成的判斷矩陣來確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重.其主要計(jì)算步驟如下[8].
WTBX式中:fmax,fmin分別為同一評(píng)價(jià)指標(biāo)下最滿意者和最不滿意者的值.(越大越滿意或越小越滿意).可見,當(dāng)hik=0時(shí),lnhik無意義,則需對(duì)hik的按以下公式加以修正,
基于集對(duì)分析的方案綜合評(píng)價(jià)按如下步驟進(jìn)行:(1)確定參考標(biāo)準(zhǔn)A0={A0(1),A0(2),…,A0(n)};(2)計(jì)算被評(píng)價(jià)方案各指標(biāo)值fik與標(biāo)準(zhǔn)方案A0中各對(duì)應(yīng)指標(biāo)值fok的同一度,組成被評(píng)價(jià)方案指標(biāo)與理想方案A0各對(duì)應(yīng)指標(biāo)的同一度矩陣R;(3)計(jì)算各被評(píng)價(jià)方案Ai與標(biāo)準(zhǔn)方案A0的貼近度矩陣為G,G中的元素gi(i=1,2,…,m)就是第i個(gè)待評(píng)價(jià)方案與標(biāo)準(zhǔn)方案A0的貼近度.
本例采用文獻(xiàn)[3]中數(shù)據(jù),評(píng)價(jià)中共選用5項(xiàng)水利工程項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)要素評(píng)價(jià)指標(biāo),指標(biāo)實(shí)測(cè)值詳見文獻(xiàn)[3],指標(biāo)歸一化后數(shù)值見表1所示.理想方案:
A0= (1.071573,8.923453,17.10,1.70,9.51)T
其中:凈年值、凈現(xiàn)值和內(nèi)部收益率、效益費(fèi)用比為越大越優(yōu)型指標(biāo).投資回收期為越小越優(yōu)型指標(biāo).
表1 水利工程項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)歸一化值
對(duì)3個(gè)方案按照式(4)-(8)計(jì)算出各評(píng)價(jià)因子的熵權(quán),即為0.192,0.196,0.210,0.189,0.214.代入式(2),計(jì)算各方案與理想方案A0的貼近度可得貼 近 度 矩 陣G= (0.992508,0.996489,0.955067)T.根據(jù)各方案的相對(duì)貼近度值的大小對(duì)各待評(píng)價(jià)方案進(jìn)行排序優(yōu)化,得到:方案2>方案1>方案3.即可認(rèn)為方案2為最優(yōu)理想方案,這與文獻(xiàn)[3]一致.
本文利用集對(duì)分析理論構(gòu)造水利工程項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型,在確定各指標(biāo)項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重時(shí)引入信息論中的熵值理論,通過信息熵反映實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)本身的效用值確定權(quán)重,使得權(quán)重的分配有了一定的理論依據(jù).
利用科學(xué)的方法綜合考慮影響水利工程項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的各種因素,從多個(gè)方案中確定出最優(yōu)方案是一個(gè)現(xiàn)實(shí)而有意義的問題.本文在熵權(quán)法計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的基礎(chǔ)上基于集對(duì)分析同一度的概念,通過構(gòu)造計(jì)算備選方案與理想方案的同一度,對(duì)其中的不確定性作定量描述和分析,從而為水利工程綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)提供一種新途徑.
(1)實(shí)例研究表明基于熵權(quán)的集對(duì)分析模型所得出結(jié)果與基于一般權(quán)重的集對(duì)分析結(jié)果一致.
(2)水利工程綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是一個(gè)較為復(fù)雜的問題.借助于集對(duì)分析的同一度,將多個(gè)指標(biāo)合成為一個(gè)與理想方案的相對(duì)貼近度,去求其最優(yōu)方案,數(shù)學(xué)表達(dá)簡(jiǎn)單、物理意義明確,這既是對(duì)集對(duì)分析方法應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,也是對(duì)方案綜合評(píng)價(jià)新方法的探討.
(3)在確定各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重時(shí)引入信息論中的熵值理論,通過信息熵反映實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)本身的效用值確定權(quán)重,使得權(quán)重分配有了一定的理論依據(jù).
[1] SL72294.水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范[S].北京:水利電力出版社,1994.
[2] 肖 宜,邵東國(guó),鄧 銳,吳運(yùn)卿.水利工程項(xiàng)目效益綜合評(píng)價(jià)支持系統(tǒng)研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2007,40(4):49-51.
[3] 黃建文,周宜紅,李建林.水利工程項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電,2007,(5):58-60.
[4] 唐艷娟,何新林,江 煜,王 英.烏魯瓦提水利樞紐工程綜合評(píng)價(jià)研究[J].人民黃河,2009,31(3):100-102.
[5] 趙克勤.集對(duì)分析及其初步應(yīng)用[M].杭州:浙江科學(xué)技術(shù)出版社,2000.
[6] 汪明武,李 麗,金菊良.圍巖穩(wěn)定性集對(duì)分析-可變模糊集綜合評(píng)價(jià)模型[J].巖土工程學(xué)報(bào),2008,30(6):941-944
[7] 閆文周,顧連勝.熵權(quán)決策法在工程評(píng)標(biāo)中的應(yīng)用[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào),2004,36(1):98-100.