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        模糊層次分析法在水利建設項目可持續(xù)性后評價中的應用研究

        2013-08-31 06:45:50明蘭林汪
        江蘇水利 2013年5期
        關鍵詞:評語水利評價

        張 明蘭 林汪 洋

        (1.江蘇省水利工程規(guī)劃辦公室,江蘇南京 210029;2.淮委水利水電工程技術研究中心,安徽 蚌埠 233001)

        0 引言

        建設項目可持續(xù)性評價研究源于20世紀90年代,是建設項目后評價體系中較新的內容,隨著社會可持續(xù)發(fā)展的深入研究而逐漸為人們所認識。開展建設項目可持續(xù)性后評價研究無論對項目自身的發(fā)展、項目目標的實現(xiàn),還是對區(qū)域和國家的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的意義,《水利建設項目后評價報告編制規(guī)程》(SL489-2010)也將可持續(xù)性評價作為水利建設項目后評價的重要內容之一。但在目前的水利建設項目后評價工作中,一般僅對項目內、外部條件進行簡單的分析,使得可持續(xù)性后評價常限于定性的描述和總結,缺乏系統(tǒng)性、定量化研究。本文運用模糊數(shù)學和層次分析的相關理論,建立水利建設項目可持續(xù)性后評價遞階層次結構體系,并以工程實例說明該法在水利建設項目可持續(xù)性后評價中的應用。

        1 評價步驟

        水利建設項目可持續(xù)性后評價涉及工程技術、經(jīng)濟、社會、環(huán)境、管理等諸多方面,既有定性指標又有定量指標,且層次性強,評價的時候常常帶有一定的模糊性,因此應用模糊層次分析法效果較為理想。主要步驟包括[1,2]:

        (1) 建立評價因素集 U={u1,u2,…,um},評語集 V={v1,v2,…,vn}。

        (2)確定m個評價因素的權重向量W。水利建設項目可持續(xù)性后評價具有多目標決策問題的特點,且各因素之間呈現(xiàn)明顯的層次性,故本文采用層次分析法AHP[3]確定評價指標的權重。

        (3)確定隸屬度矩陣R:

        式(1)中,Ri={ri1,ri2,ri3,…,rin}為第i個因素ui的單因素評價集,rij表示第i個因素ui在第j個評語vj上的頻率分布,一般將其歸一化使之滿足

        (4)計算評價對象的綜合分值:

        2 工程實例

        某水利重點工程(以下簡稱本項目)以明渠為主,全長約30 km,包括河渠交叉、左岸排水、渠渠交叉等建筑物,工程總投資約10億元。

        2.1 評價體系遞階層次結構和評語集的構建

        水利建設項目可持續(xù)性后評價具有模糊性、復雜性和多目標性,涉及因素較多。本文在綜合分析影響本項目可持續(xù)性的內、外部影響因素的基礎上,參考高速公路、鐵路等建設項目可持續(xù)性后評價研究成果[4-6],以系統(tǒng)性、獨立性、可操作性為原則,建立遞階層次結構體系,如圖1。

        圖1 本項目可持續(xù)性后評價遞階層次結構

        借鑒社會可持續(xù)發(fā)展有關研究成果[6],結合本項目特點,將評語集分為5個等級:不可持續(xù)、弱可持續(xù)、基本可持續(xù)、較強可持續(xù)、強可持續(xù)。

        2.2 評價指標權重的計算

        權重是多指標綜合評價中的一個重要因素。本例中,根據(jù)表1所示的評價指標體系,通過各有關專家打分構造兩兩判斷矩陣,然后利用Matlab軟件求其最大特征根及其對應的特征向量,并進行層次單排序、層次總排序和一致性檢驗,得出各級評價指標權重。以此類推,所有專家賦分權重的算術平均值即為最終權重,見表1。

        2.3 評價指標的隸屬度矩陣

        對于定性指標,采用模糊統(tǒng)計法計算專家意見,最終得到定性指標的評語集。例如,邀請熟悉本項目的5位專家(包括從事建設管理、規(guī)劃計劃、工程設計、運行管理等,且非本項目各參建單位的專家)對指標B2進行綜合評判,有1位專家認為“基本可持續(xù)”,3位專家認為“較強可持續(xù)”,1位專家認為“強可持續(xù)”,匯總可得B2的模糊評價矩陣為(0,0,0.2,0.6,0.2)。其它指標模糊評價矩陣的計算以此類推。

        對于定量指標,可通過構建隸屬度函數(shù)來確定其隸屬度值。本文采用降半梯形和梯形分布函數(shù)作為隸屬度函數(shù)[6],本項目定量指標評價標準見表2。

        設評價指標因素集 XT={x1,x2,…xm},評價等級標準 V={v1,v2,v3,…vn},設vj和vj+1為相鄰兩級標準,則vj級隸屬函數(shù)為:

        根據(jù)式(3),計算評價指標i隸屬于評價等級j的隸屬度rij,歸一化處理后可得隸屬度矩陣。

        2.4 評價結論

        將表1的權重向量W與隸屬度矩陣R代入式(2)可得P=(Wi)j1×1(2Ri)j12×5=(0,0.0070,0.1524,0.5134,0.3272)。結果顯示,本項目有51.3%的可能屬于“較強可持續(xù)”,且屬于該等級的隸屬度最大,因此,本項目的可持續(xù)能力為“較強可持續(xù)”。盡管本項目隸屬于“較強可持續(xù)”和“強可持續(xù)”的可能性約占84.1%,但還存在著一定的“弱可持續(xù)”現(xiàn)象。究其原因,主要與本項目受益區(qū)產(chǎn)業(yè)布局有關,建議調整受益區(qū)產(chǎn)業(yè)布局,使項目的可持續(xù)能力進一步增強。

        表1 本項目可持續(xù)性評價指標權重及指標值計算

        表2 本項目可持續(xù)性后評價定量指標評價標準

        [1] 曹健元.模糊集及其應用[M].銀川:寧夏教育出版社,1999:157-170.

        [2] 賀仲雄.模糊數(shù)學及應用[M].天津:天津科學技術出版社,1983.

        [3] 趙煥臣,許樹柏,和金生.層次分析法—一種簡易的新決策方法[M].北京:科學出版社,1986:1-28.

        [4] 董 銳.高速公路建設項目目標持續(xù)性評價研究[D].北京交通大學碩士學位論文.2011:12-24.

        [5] 鄭小晴.建設項目可持續(xù)性及其評價研究[D].重慶大學博士學位論文.2005:31-52.

        [6] 陳 巖.基于可持續(xù)發(fā)展觀的水利建設項目后評價研究[D].河海大學博士學位論文.2007:135-173.

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