水利工程公共效益的模糊综合评价

孙惠聪 贾薇

摘要：水利工程与国民经济、社会发展及人民生活密切相关。它不仅具有巨大的经济效益，而且具有公共效益。针对水利工程的公共效益评价，本文介绍了水利工程的公共效益的影响因素，建立了水利工程的公共效益的评价体系，运用层次分析和模糊评价方法评价了水利工程的公共效益。结合实例，计算水利工程的公共效益的数值，使得此项目质量评价更具可操作性。

关键词：水利工程；公共效益；模糊综合评价

Abstract:Water conservancy project and national economy, social development and people's life is closely related to.It not only has the tremendous economic benefits, but also has the public benefit.In view of the public benefit evaluation of water conservancy project, this paper introduces the hydraulic engineering public benefit influence factors, build water conservancy project public benefit evaluation system, using the analytic hierarchy process and fuzzy evaluation method in the evaluation of the public benefits of water conservancy project.Combined with examples, the calculation of water conservancy project public benefit value, the project quality evaluation more practical.

Key words:Water conservancy project; public benefit; fuzzy comprehensive evaluation

中图分类号：F407.9文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012

1.引言

水利设施是国民经济的基础设施和基础产业，与国民经济、社会发展及人民生活密切相关。水利工程建成后，不仅能够获得巨大的经济效益，而且对环境、社会、政治等方面都能产生有利的影响。例如在环境方面，水利工程的建设可以调节气候、保持水土等；在社会方面可以改善城乡饮水水质、促进工农业的发展等；在政治方面，通过兴修水利可以提高这些地区人民的生活水平，保证供电供水等[1]。因此水利工程项目的建设是值得有关部门重视的，而对于水利工程的效益评价也是非常重要的一个关注点。过去，对水利建设项目的评价大多集中于经济效益却忽视了对社会和环境的影响等公共效益进行评价，其实对水利工程建设的公共效益进行科学的评价是对保证水利工程质量，鉴别工程优劣的重要因素之一，本文这个背景下，对水利工程的公共效益进行科学的评价，目的是希望能够帮助水利工程项目的建设实施起到积极的作用。

2.基本原理

模糊综合评价方法是基于模糊数学的一种评价方法。而模糊数学是在1965年由美国自动控制专家L.A.Zadeh教授提出的，是描述、研究、处理模糊事物的数学。该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。它具有结果清晰,系统性强的特点,能较好地解决模糊的、难以量化的问题,适合各种非确定性问题的解决[2]。

水利工程的公共效益和影响是极其广泛并多层次的。由于评价指标因素种类多、性质各异，不存在统一的量纲，就会出现有的可以量化，有的易于定性等此优彼劣的情况，加之地区差异和行业差别，就注定了这种评价是以经验判断为基础的综合评价[3]。所以综合评价公共效益简单可行的办法之一就是多层次模糊综合评价法。多层次模糊综合评价方法是将模糊数学应用于判别事物和系统的优劣，使得难以量化的定性问题能够转化成定量分析，即根据给出的评价指标，经过模糊变换后对其做出综合评价。

3.评价指标体系建立

运用层次分析法将公共效益的成果因素进行分层，第一层为标准层，即公共效益；第二次为子标准层，依次为：社会效益、环境效益、和可持续性影响，分别以表示；第三层为最底层，最底层个要素以来表示。具体的指标评价体系设计如图1：

水利工程建设的公共效益（）

社会效益 环境效益 可持续性影响

：项目建成后，区域内人民生活水平提高的水平；

：项目对其他相关行业压力缓解的程度；

：项目对当地国民生产总值增加的影响； ：环境质量指数；

：项目对自然资源和环境的保护程度；

：项目对减少自然灾害变化率的影响；

：项目建成带动水域沿岸主要产业的影响；

：项目对资源利用和远景发展的影响；

：项目对当地提地的使用情况的影响；

图1水利工程建设公共效益评价体系

4.模糊综合评价分析

4.1建立模糊评价数学模型：

（1）因素集。评价对象各因素组成的集合，用大写字母U表示为：

，表示被考虑的因素；

（2）评语集。对评价对象做出的评语组成的集合，用大写字母V表示为：

，表示评价结果。

（3）单因素评判。对单位因素作单因素评价，得到V上的一个模糊集：建立一个从到的模糊映射：。

表示因素对评语的隶属程度。由可诱导出模糊关系，得到模糊矩阵，称为单因素评价矩阵，也叫做综合评价的变换矩阵。

这样，当权数分配和变换矩阵已知时，应用模糊矩阵的复合运算即可进行综合评价，从而得出一阶综合评价模型。，为模糊评价结果。

依据本文描述，因素集按公共效益种类划分为3子集，记作，且满足每个子集的因素为，分别表示在第二层次的权数分配、单因素评价矩阵、综合评价结果。

得到二层次模糊综合评价模型为：

其中，为中3个因素的权数分配；为中个因素的权数分配；和分别为和的综合评价的变换矩阵；则为的综合评价结果。

评价集分为四个等级：即（很强，较强，一般，弱），为了下文结果表述明确，可将评价等级转换为分值，故可将评价结果将等级赋值为：。

4.2应用层次分析法确定评价指标权重

层次分析法（The analytic hierarchy process）简称AHP，在20世纪70年代中期由美国运筹学家托马斯·塞蒂（T.L.Saaty）正式提出。它是一种定性和定量相结合的、系统化、层次化的分析方法。步骤[4]如下：

（1）分析系统中各指标之间的关系, 建立系统的递阶层次结构;

（2）对同一层次的各指标关于上一层次中某一指标的重要性进行两两比较, 构造两两比较判断矩阵。

评价指标体系建立后，上下层次指标间的隶属关系就被确定了，对于同一层次的个指标，可得到两两比较判断矩阵，判断矩阵中的值应满足下列条件：,,。比较结果以1～9标度法表示（见表1）。表1 1～9标度的含义

标度 含义

1 表示两个因素具有同样重要性

3 表示一个因素比另一个因素稍重要

5 表示一个因素比另一个因素明显重要

7 表示一个因素比另一个因素强烈重要

9 表示一个因素比另一个因素极端重要

2、4、6、8 为上述相邻判断的中值

（3）计算权重

1）计算判断矩阵的每一行元素的积：；

2）计算各行的次方根值：，为矩阵阶数；

3）将向量归一化，得各指标的权重系数：。

4）计算判断矩阵的最大特征值

5）一致性检验

a）计算一致性指标，

b）查同阶矩阵评价一致性指标（表2），并计算一致性比率 。当时，具有完全一致性。当时，具有满意一致性。当时，具有非满意一致性，则应予以调整或舍弃不用。

表2 一致性指标RI

5.示例分析

令一待建水利工程项目，其公共效益评价体系如图1所示，该项目邀请专家小组进行的评审。评价等级及比率在表3中一并给出.

5.1权重的计算

5.2示例模型分析

有关评价等级的确定是由专家小组根据实际情况共同商讨而定。先将有关权数分配、评价等级以及相应的评语比率统计值汇总在表3。

表3水利工程建设公共效益评价指标系数汇总表

根据表中的数据，应用模型进行计算，为节省篇幅，仅以 为例进行计算过程描述，得到该示例水利工程的在环境方面的效益为。

同理可得：

；

由多层次模糊综合评价分析法的运算规则，第二层的结果作为第一层的变换矩阵则：

转化为的分值为：

即示例中该水利工程建设的公共效益综合得分为3.1099分，处在公共效益比较强大的范围内，即该水利工程的建设是有意义的。

6.结语

一个建设项目的各期期评价都是项目保质保量完成的重要组成部分, 应用综合模糊评价法对水利工程建设进行综合评价，评价结果客观、科学，操作简单，应用方便。通过探讨模糊综合评价在水利工程的公共效益的应用，希望能把所建立的模型运用到更多的具体实例中，从而使水利工程评价工作能够更好地适应社会发展需要。

参考文献：

[1]但乃越,梅涛,张东安.交通建设项目经济评价研究[J],财会月刊,2008(5).

[2]中国运筹学会.中国运筹学发展研究报告[J],运筹学学报,2012(9).

[3]周鹤.浅析水利工程效益[J],河南水利,2004(3).

[4]史永彪.水利建设项目社会评价指标体系及多层次模糊综合评价模型研究[D],河海大学，2003.10

[5]钟姗姗.水利工程社会评价模型[D],长江理工大学,2006(4).

[7]蔡丰基.基于模糊综合评价的工程项目进度管理研究[D],天津大学,2007(6).

[8]张凤毛.公路建设项目的模糊综合评价[J],公路，1998(10).

[9]李舒亮,张书军.工程项目风险的模糊层次综合评价研究[J],哈尔滨工业大学学报:社会科学版,2006(8).

[10]李士勇,工程模糊数学及应用[M],哈尔滨工业大学出版社,2004(8).

Fuzzy integrated evaluation of water project public benefit

Xionglin Zhang 1 Yugangxiao2

(1.School of Economy and Management in Three Gorges University, 443002;

2.Construction Companiy in Daqing Oil Field,163000）

Abstract: Water projects are closely related to national economy, social development and people's life. It brings not only the tremendous economic benefit, but also has the public benefit.Aimed to the evaluation of water project public benefit, this paper introduced the factors of water project public benefit, established its evaluating system, and evaluated it with Analytical Hierarchy Process and Fuzzy Evaluation. With the instance, this paper calculated and this enabled it to be operated easily.

Keywords: water project, public benefit, fuzzy integrated evaluation