□徐楠楠（河南省沙潁河流域管理局）

1 工程概況

南水北調(diào)中線一期工程總干渠A河南段至B河南段的A河渡槽段工程位于河南省某縣城東，起點(diǎn)總干渠樁號(hào)SH（3）0+000，大地坐標(biāo)為：X=3728507.98，Y=496005.80，設(shè)計(jì)水位125.37m；終點(diǎn)樁號(hào)SH（3）11+938.10，大地坐標(biāo)為X=3737155.51,Y=499303.47，設(shè)計(jì)水位123.49m。工程全長11.94 km，其中A河渡槽的進(jìn)口明渠長2.84 km，A渡槽的出口明渠長50m，A河渡槽長9.05 km，段內(nèi)有各類建筑物13座，其中河渠交叉建筑物1座，即A河渡槽。渠段設(shè)計(jì)流量320m3/s、加大流量380m3/s。

工程起點(diǎn)位于馬樓鄉(xiāng)薛寨村東北，從A河南娘娘廟村與樓張村之間穿過，向北跨越沙河，經(jīng)葉園村西、至小詹營村南轉(zhuǎn)向東北；在詹營村東南過將相河后，沿馬莊村西到達(dá)大郎河右岸，跨越大郎河；而后沿東北方向經(jīng)核桃園村至張莊村北，再折向偏東方向，至辛集鄉(xiāng)三街村西南再轉(zhuǎn)向北方向，至三街村北與總干渠相接。

2 層次風(fēng)險(xiǎn)法模型概述

層次分析法根據(jù)問題總目標(biāo)和決策方案，一般分為目標(biāo)層G、準(zhǔn)則層C和方案層P或者分為更多的層次。建立層次分析數(shù)學(xué)模型的主要步驟有：

圖1 層次結(jié)構(gòu)模型圖

第二步：利用專家的經(jīng)驗(yàn)對(duì)同一層次的各個(gè)因素關(guān)于上一層中的某一個(gè)因素的重要性進(jìn)行兩兩比較[1]，分析系統(tǒng)問題因素的相互關(guān)系，構(gòu)造出判斷矩陣。

構(gòu)造判斷矩陣就是按照已經(jīng)建立的層次結(jié)構(gòu)模型，對(duì)上一層次的一個(gè)元素，由下一層次的全部元素的相對(duì)重要性進(jìn)行兩兩比較[2]，利用表1、表2給出判斷并將這些判斷用數(shù)值表示出來寫成矩陣的形式。

表1 比較取值表

表2 比較取值表

例如：某一層次的各個(gè)元素B1、B2、…Bn對(duì)上一層中元素A的相對(duì)重要性，用兩兩比較的方法的到矩陣A＝(aij)n*m。構(gòu)造的判斷矩陣的形式如圖2所示。

第三步：層次結(jié)構(gòu)的單排序和一致性檢驗(yàn)。由判斷矩陣計(jì)算出來被比較因素對(duì)于上層次準(zhǔn)則的相對(duì)權(quán)重，利用公式對(duì)專家評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

圖2 判斷矩陣圖

在構(gòu)造出判斷矩陣A后，要求出判斷矩陣A的最大特征值λmax，在運(yùn)用它所對(duì)應(yīng)的特征方程AW=λmaxW 解出來相應(yīng)的特征向量W，然后將其特征向量W 歸一化，也就是同一層次的各個(gè)因素相對(duì)于上一層中某一因素的權(quán)重。這個(gè)解得過程就是層次單排序的過程。具體計(jì)算公式：

（1）求出判斷矩陣的特征向量。

上式所求的特征向量為：W=(W1，W2，…Wn)。

（2）判斷矩陣的最大特征根λmax的計(jì)算。筋混凝土U形槽結(jié)構(gòu)型式，共4槽，單槽直徑8m，直段高3.40 m，U槽凈高7.40m，4槽各自獨(dú)立，每2槽支承于一個(gè)下部槽墩上。基礎(chǔ)為灌注樁，樁徑1.80m，樁間距5.05m，每個(gè)基礎(chǔ)下順槽向設(shè)兩排，每排5根，單樁長20～30m。明渠渠段采用全斷面現(xiàn)澆混凝土襯砌，襯砌機(jī)械為專用渠道襯砌機(jī)。襯砌頂部高程，挖方渠道為一級(jí)馬道，填方或半挖半填渠道為堤頂高程。渠坡采用

學(xué)生課堂所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際用人單位的需要，往往會(huì)有差距，學(xué)生和企業(yè)都渴望縮短這種差距，學(xué)院通過開設(shè)賽德盛班，較好地解決了這類問題。

10 cm的現(xiàn)澆混凝土等厚板，渠底為8 cm現(xiàn)澆混凝土等厚板。渠底、渠坡鋪設(shè)復(fù)合土工膜和聚苯乙烯保溫板。

在公式中：(AW)i是向量AW的第i個(gè)分向量，是特征向量。

（3）判斷矩陣一致性指標(biāo)CI的計(jì)算，對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

由于對(duì)復(fù)雜的問題各個(gè)因素的兩兩判斷，人們不可能做出判斷的完全一致性（若判斷矩陣A具有如下三個(gè)條件；bij=1，bij=bji，bij＝bik/bjk,則矩陣A具有完全一致性。）。實(shí)際上，人們對(duì)它存在估計(jì)誤差，但是這種誤差應(yīng)該限制在一定的范圍內(nèi)。采用判斷矩陣一致性指標(biāo)CI進(jìn)行檢驗(yàn)，并且引入維數(shù)修正值RI（RI的取值見表3）。

表3 維數(shù)修正值RI的取值表

CI、CR的計(jì)算公式如下：

當(dāng)CR=CI/RI<0.10時(shí)，矩陣A的不一致性可以接受，也就是認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性，否則，就不具有滿意的一致性，此時(shí)就需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整，使其調(diào)整成具有滿意的一致性。

第四步：各個(gè)層次元素對(duì)整個(gè)系統(tǒng)目標(biāo)的合成權(quán)重的計(jì)算和層次的總排序。

計(jì)算方法：首先利用下一層判斷矩陣B對(duì)上一層判斷矩陣A計(jì)算出的權(quán)重組成的一致性矩陣W1，然后計(jì)算出上一層判斷矩陣A對(duì)于最高層的權(quán)重組成的一致性矩陣W0，最后將W1的轉(zhuǎn)置乘以W0即得出W1對(duì)于最高層的權(quán)重，并將它們進(jìn)行總排序。

3 工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)用

第一步：運(yùn)用層次分析法對(duì)A河渡槽工程進(jìn)行分析，明確問題的結(jié)構(gòu)，弄清問題的范圍和包含的因素以及相互關(guān)系，在此基礎(chǔ)上建立層次結(jié)構(gòu)。對(duì)A河渡槽工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估：一是經(jīng)濟(jì)方面：A河渡槽工程的施工招標(biāo)和投標(biāo)是在2009年進(jìn)行的，當(dāng)時(shí)的物價(jià)水平是現(xiàn)在物價(jià)水平的1/3，工程所需要的原材料、燃油、機(jī)械、人工費(fèi)用均低于現(xiàn)在的水平。二是自然環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)：A河渡槽工程位于河南省西南部地區(qū)，當(dāng)?shù)貙儆谏絽^(qū)和平原的交接地段，冬季寒冷，每年11月到第二年2月平均氣溫6～2℃，夏季酷熱，平均氣溫28℃。地下水位較高，土壤多為膨脹性黃土，有些地段含有大量砂卵石。三是技術(shù)方面：A河渡槽工程全長11.94 km，其中A河渡槽的進(jìn)口明渠長2.84 km，A渡槽的出口明渠長50m，A河渡槽長9.05 km，段內(nèi)有各類建筑物13座，其中河渠交叉建筑物1座，即A河渡槽；左岸排水建筑物5座；控制建筑物2座；跨渠公路橋5座。渡槽槽身采用預(yù)應(yīng)力鋼

渡槽基礎(chǔ)采用灌注樁，渡槽槽身采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土U形槽結(jié)構(gòu)型式，技術(shù)要求高。渠道施工工序多，技術(shù)復(fù)雜。左岸排水建筑物大多是排水倒虹吸，挖方和填方量大。混凝土工程的澆筑量大，要求高。由于工期緊迫，渠道襯砌強(qiáng)度大，渠道襯砌機(jī)械的磨損嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)故障影響進(jìn)度。

A河渡槽工程是典型的南水北調(diào)工程，既包括大型的渡槽也包括南水北調(diào)專用渠道還有大量的左岸排水建筑物，工程項(xiàng)目復(fù)雜對(duì)整個(gè)南水北調(diào)工程有代表性。A河渡槽的工程項(xiàng)目特有風(fēng)險(xiǎn)主要包括；經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、自然環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。層次結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 A河渡槽特有風(fēng)險(xiǎn)層次結(jié)構(gòu)圖

第二步：根據(jù)工程項(xiàng)目本身的特點(diǎn)，按照判斷矩陣對(duì)每一層次各個(gè)因素相對(duì)重要性進(jìn)行評(píng)判得出判斷矩陣并按第三步計(jì)算（具體略）。

第四步：層次權(quán)重的總排序。即對(duì)R的權(quán)重。計(jì)算結(jié)果如下：

W11＝[0.079,0.207,0.362]

W12＝[0.044,0.044,0.019,0.01,0.005]

W13＝[0.037,0.068,0.125]

A河渡槽各種因素風(fēng)險(xiǎn)R權(quán)重如表4。

表4 風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重表

4 結(jié)論

一是各種風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)重中報(bào)價(jià)因素和通貨膨脹給項(xiàng)目帶來的風(fēng)險(xiǎn)很大。通過分析由于本標(biāo)段建設(shè)周期較長，投標(biāo)報(bào)價(jià)沒有考慮市場的因素，從而導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)較高。二是本標(biāo)段技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較低，是因?yàn)樵诩夹g(shù)管理上，本項(xiàng)目具有相似工程管理經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)管理人才較多。三是通過層次分析法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化評(píng)估是項(xiàng)目評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)的一種便捷化方法，值得基層項(xiàng)目管理人員掌握推廣。

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