季秀霞

(朝陽(yáng)市喀左縣水利局，遼寧 朝陽(yáng) 122300)

0 引 言

水利工程投產(chǎn)運(yùn)行一定時(shí)期后，客觀的、科學(xué)的系統(tǒng)性評(píng)價(jià)項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)、具體實(shí)施、可行性研究、項(xiàng)目目標(biāo)、立項(xiàng)決策、前期準(zhǔn)備及運(yùn)行效益等為項(xiàng)目后評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容[1]。后評(píng)價(jià)的主要目的是掌握水利項(xiàng)目的運(yùn)行狀況和完成情況，同時(shí)對(duì)工程決策是否正確、項(xiàng)目達(dá)到規(guī)劃目標(biāo)和預(yù)期效益的程度、工程是否成功等給出科學(xué)評(píng)判，并為后期的工程建設(shè)和項(xiàng)目設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)[2-3]。本文根據(jù)后評(píng)價(jià)工程實(shí)踐和現(xiàn)代化內(nèi)涵特征，借鑒相關(guān)方法和文獻(xiàn)資料，將PAC-LINMAP模型和目標(biāo)評(píng)價(jià)體系結(jié)合，對(duì)喀左縣中期規(guī)劃的水利項(xiàng)目進(jìn)行客觀、科學(xué)的綜合評(píng)價(jià)。

1 PCA-LINMAP耦合模型

將多維度線性LINMAP與主成分PCA法相結(jié)合構(gòu)造耦合模型，其基本原理是利用PCA法和樣本數(shù)據(jù)獲取可以體現(xiàn)樣本優(yōu)劣序?qū)安町惖闹鞒煞郑缓笤贚INMAP模型中輸入樣本優(yōu)劣序?qū)?，從而獲取各要素權(quán)重[4-6]。

1.1 PCA模型原理

將多維數(shù)據(jù)利用主成分析法降維處理，從而選擇相互獨(dú)立的幾個(gè)主成分替代多個(gè)參數(shù)，通過(guò)對(duì)初始數(shù)據(jù)的組合確定各主成分值，該方法能夠客觀、準(zhǔn)確的反映水利現(xiàn)代化后評(píng)價(jià)各因子間的非線性復(fù)雜關(guān)系。設(shè)定p、n為隨機(jī)變量和參評(píng)樣本數(shù)，從而構(gòu)造p×n階矩陣X，其表達(dá)式為：

(1)

式中：xij為變量j在評(píng)價(jià)樣本i中的數(shù)值；

采用標(biāo)準(zhǔn)化公式對(duì)各因子初始值進(jìn)行處理，從而構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)矩陣Z，采用文獻(xiàn)提出的公式求解樣本Z的相關(guān)矩陣和p維特征值(λ1,λ2,…,λp)，其中γ1,γ2,…,γp為對(duì)應(yīng)于正交向量。定義水利現(xiàn)代化后評(píng)價(jià)主成分為貢獻(xiàn)率>85%的指標(biāo)，則主成分i的評(píng)價(jià)值計(jì)算式為：Y=γ1iZ1+γ2iZ2+…+γpiZp。

1.2 LINMAP模型原理

將依據(jù)si值大小獲取的排序結(jié)果主觀偏好的偏好排序?yàn)長(zhǎng)INMAP模型的基本理念，然后利用wj值確定最終的權(quán)重。設(shè)(Zij)n×p為p維變量關(guān)于n個(gè)樣本的決策矩陣，采用理想點(diǎn)加權(quán)歐幾里德距離平方si替代決策人最偏好樣本到空間中任一樣本點(diǎn)zi1,γi2,…,γip的距離，其計(jì)算式為：

(2)

式中：wj為評(píng)價(jià)因子j的權(quán)重平方，通過(guò)求解LMNMAP模型的約束極值條件確定權(quán)重平方wj值，其數(shù)學(xué)公式為：

(3)

2 實(shí)證分析

水利現(xiàn)代化后評(píng)價(jià)是一項(xiàng)內(nèi)涵豐富、系統(tǒng)復(fù)雜的龐大工程，其根本目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與水資源的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)代化水平不僅決定著城鎮(zhèn)生活質(zhì)量和區(qū)域發(fā)展水平，而且與防洪安全、生態(tài)環(huán)境及自然條件等因素密切相關(guān)。為保障水利工程生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益和區(qū)域水利現(xiàn)代化的基本建成，喀左縣編制了2015-2030年水利現(xiàn)代化規(guī)劃。隨著氣候條件和水情市情的變化，對(duì)原規(guī)劃提出了更高的要求。為了更加科學(xué)的評(píng)價(jià)喀左縣2017-2018年水利工程建設(shè)管理水平，采用上述評(píng)價(jià)方法系統(tǒng)、客觀地評(píng)估了該區(qū)域水利現(xiàn)代化狀況[7-8]。

2.1 水利現(xiàn)代化后評(píng)價(jià)體系

不同區(qū)域的農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r和水利工程建設(shè)水平存在較大差異，為了保證后評(píng)價(jià)體系更具廣泛性和普遍適用性，遵循可行性、公認(rèn)性、代表性、科學(xué)性、創(chuàng)新與傳統(tǒng)相結(jié)合等原則，盡可能的選取能夠體現(xiàn)水利設(shè)施運(yùn)行狀況、水利現(xiàn)代化目標(biāo)要求的指標(biāo)[9-10]。根據(jù)喀左縣水利現(xiàn)代化規(guī)劃和水利建設(shè)實(shí)際情況，參考相關(guān)研究資料選擇22項(xiàng)典型指標(biāo)如表1所示。

水利現(xiàn)代化建設(shè)目標(biāo)要求受不同時(shí)期的經(jīng)濟(jì)條件、歷史環(huán)境、科學(xué)技術(shù)等因素的影響，因此它屬于動(dòng)態(tài)的演變過(guò)程，其現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)和進(jìn)程也有所不同。為了能夠更好的銜接中期規(guī)劃發(fā)展與水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)之間的關(guān)系，將目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度劃分為差、中、良、優(yōu)四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，所對(duì)應(yīng)的評(píng)分依次為0-60、60-70、70-85、85-100。

2.2 權(quán)重的確定

2.2.1 主觀權(quán)重

結(jié)合區(qū)域規(guī)劃和喀左縣水利實(shí)際情況構(gòu)建的評(píng)價(jià)體系，與區(qū)域水利發(fā)展布局和總體目標(biāo)具有良好的對(duì)應(yīng)性，因此該評(píng)價(jià)體系存在主觀性和前瞻性。本文采用專家打分法和喀左縣水利運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，經(jīng)適當(dāng)調(diào)整確定各因子主觀權(quán)重如表2所示。

表1 水利現(xiàn)代化后評(píng)價(jià)體系及其說(shuō)明

表2 水利現(xiàn)代化后評(píng)價(jià)指標(biāo)主觀權(quán)重

2.2.2 客觀權(quán)重

為了更加系統(tǒng)、客觀的反映喀左縣水利發(fā)展情況，對(duì)2014-2018年研究區(qū)水利現(xiàn)狀利用PCALINMAP法分析，從而確定各評(píng)價(jià)因子客觀權(quán)重。為簡(jiǎn)要說(shuō)明其運(yùn)算過(guò)程選取水資源供給與效率水平X2為例，運(yùn)用以上方法求解萬(wàn)元工業(yè)增加x6、萬(wàn)元GDP用水量x5、供水保證率x4客觀權(quán)重，各因子實(shí)測(cè)值如表3所示。

表3 喀左縣2014-2018年X2體系指標(biāo)值

步驟一：從表3可以看出，成本型指標(biāo)有x5、x6，因此在標(biāo)準(zhǔn)化前需要對(duì)這兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行正向處理，由此構(gòu)造初始評(píng)判矩陣R如下：

步驟二：水利現(xiàn)代化后評(píng)價(jià)貢獻(xiàn)率和特征值利用SPSS19.0軟件計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表4。顯然，第一主成分涵蓋了總變異的91.185%，特征值為2.716，所以表征水資源供給與效率的要素為該第一主成分。

表4 主成分貢獻(xiàn)率及特征值

步驟三：采用主成分評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)(表5)和決策矩陣確定有序?qū)?，評(píng)價(jià)結(jié)果與初始數(shù)據(jù)保持高度的一致性。

表5 主成分評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)

步驟四：將LINMAP模型輸入標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)和有序?qū)?，最大、最小化?wèn)題利用LINGO11.0模塊求解，計(jì)算確定的x4、x5、x6各因子客觀權(quán)重為0.3986、0.3073、0.2941。同理，將其它各因子客觀權(quán)重利用PCA-LINMAP法求解，見(jiàn)表2。由于連續(xù)5a水資源管理達(dá)標(biāo)率、水域面積率未發(fā)生改變，即未變化程度為90%和100%，因此這兩項(xiàng)要素的客觀權(quán)重仍然選取為初始權(quán)重。

2.2.3 綜合權(quán)重

根據(jù)水利現(xiàn)代化規(guī)劃和喀左縣水利發(fā)展要求獲取的各因子主觀權(quán)重，滿足系統(tǒng)性和科學(xué)性要求，而在實(shí)際現(xiàn)狀基礎(chǔ)上利用PAC-LINMAP法獲取的權(quán)重具有較強(qiáng)客觀性。所以，為更加準(zhǔn)確的揭示喀左縣水利現(xiàn)代化真實(shí)水平以及更加切實(shí)的推動(dòng)水利工程建設(shè)，將以上兩種方法獲取的主、客觀權(quán)重相耦合作為綜合權(quán)重。在水利工程建設(shè)中防洪減災(zāi)功能占據(jù)著重要地位，因此賦予主、客觀權(quán)重為70%和30%；喀左縣水資源較為豐富且農(nóng)業(yè)灌溉水平總體良好，所以水資源供給與效率指標(biāo)的主、客觀權(quán)重為50%和50%；根據(jù)水生態(tài)系統(tǒng)變化特征和河湖健康狀況，取該因子主、客觀權(quán)重為70%和30%；為了能夠最大限度的提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，設(shè)定農(nóng)田水利保證能力主、客觀權(quán)重為50%和50%；由于發(fā)展保障能力和水管理能力受喀左縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的制約，所以設(shè)定因子值主客觀權(quán)重為60%和40%。綜上分析，經(jīng)適當(dāng)調(diào)整確定各因子綜合權(quán)重，見(jiàn)表2。

2.3 綜合得分

依據(jù)2018年喀左縣水利現(xiàn)代化規(guī)劃要求和確定的各評(píng)價(jià)因子綜合權(quán)重，利用文中相關(guān)公式確定綜合評(píng)分如表6所示。研究表明，改進(jìn)的PCA-LINMAP具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)算效率高等優(yōu)點(diǎn)，能夠直觀的體現(xiàn)區(qū)域水利設(shè)施管理、運(yùn)行狀況，為水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)和提供區(qū)域水利規(guī)劃設(shè)計(jì)提供一種新的方法。

表6 水利現(xiàn)代化各評(píng)價(jià)指標(biāo)及六大體系綜合得分

3 結(jié) 論

喀左縣中期規(guī)劃的水利項(xiàng)目現(xiàn)代化綜合評(píng)分為88.61，超過(guò)目標(biāo)值要求的85.00分，可見(jiàn)規(guī)劃項(xiàng)目發(fā)揮了顯著的成效且相對(duì)實(shí)現(xiàn)程度較高，基本能夠達(dá)到目標(biāo)要求。結(jié)合預(yù)期目標(biāo)和評(píng)價(jià)結(jié)果存在一定的偏差，得住如下結(jié)論：

1)為確保區(qū)域防洪除澇安全應(yīng)加快險(xiǎn)工患段的治理，加大防洪除澇建設(shè)投入力度切實(shí)改善區(qū)域防洪滯后的現(xiàn)狀。在保證防洪安全的情況下，仍需要進(jìn)一步提升農(nóng)村河道治理率和水土流失治理率，加強(qiáng)生態(tài)防護(hù)和制定科學(xué)的治理方案。

2)人才結(jié)構(gòu)達(dá)標(biāo)率、投入政策到位率和基層管理服務(wù)水平仍存在一定的缺陷，為有效控制工程投資和避免出現(xiàn)工程變更，要提升項(xiàng)目管理科學(xué)化水平和確保高質(zhì)量設(shè)計(jì)。

3)新時(shí)期城市化發(fā)展和傳統(tǒng)的水利工程之間存在不協(xié)調(diào)現(xiàn)狀，對(duì)此應(yīng)轉(zhuǎn)變水利規(guī)劃思路協(xié)調(diào)各系統(tǒng)之間的健康發(fā)展，不斷豐富設(shè)計(jì)理念和工程設(shè)計(jì)方法。