基于云模型的调水工程运行管理绩效评价

刘英杰

摘要：调水工程具有线路长、投资大、复杂度高的特点，工程建设和运行管理存在一定的难度，为了使调水工程稳健运行，对其运行管理绩效进行量化考核具有重要意义。针对调水工程运行管理过程中的特点及现状，本文从组织管理、工程管理、安全管理、经济管理、公众满意度5个方面建立了考核指标体系，采用熵权法和层次分析法相结合的组合赋权法确定权重，利用云模型理论构建了调水工程运行管理绩效评价模型，提出一种基于云模型的综合评价方法，通过具体案例评价某调水工程运行管理单位，验证了本文所建立的绩效评价体系和绩效评价模型的合理性和适用性，为调水工程运行管理的规范化提供参考依据。

Abstract： The water transfer project has the characteristics of long line， large investment and high complexity， and there are some difficulties in the construction and operation management of the project. In order to make the water transfer project run steadily， it is of great significance to quantitatively evaluate the operation management performance of the water transfer project. In view of the characteristics and present situation of the operation and management of water transfer project， this paper establishes the evaluation index system from five aspects： organization management， engineering management， safety management， economic management and public satisfaction. The combined weighting method of entropy weight method and AHP method is used to determine the weight， the cloud model theory is used to construct the performance evaluation model of water transfer project operation management， and a comprehensive evaluation method based on cloud model is put forward. Through the evaluation of a water transfer project operation management unit， the rationality and applicability of the performance evaluation system and performance evaluation model established in this paper are verified， which provides a reference for the standardization of water transfer project operation management.

关键词：调水工程;运行管理;组合赋权法;绩效评价;云模型

0  引言

我国水资源总量大但是人均水平相对较低且分布不均，调水工程在一定程度上可以实现国家水资源优化配置，解决地区的水资源供需矛盾，具有显著的综合效益。一般情况下，调水工程引水流量大、跨越距离较长、自然环境较为恶劣且工程技术复杂，通常是由渠道、隧洞、渡槽、倒虹吸与闸泵等构成的复杂的运行系统，工程建设和运行管理过程中存在一定的难度[1]。

调水工程建设完成后，为了能够保障调水工程稳健运行且取得一定的综合效益，运行管理环节就显得格外重要。为了使调水工程运行管理更加规范化和科学化，有必要开展调水工程运行管理绩效考核工作，建立调水工程运行管理考核的指标体系，從多方面对调水工程运行管理进行定性和定量的考核。这样不仅可以更好地保障调水工程的良性运行，而且对调水工程运行管理绩效评价研究具有极为重要的意义[2]。

1  构建调水工程运行管理绩效评价指标体系

调水工程运行管理包含内容和范围较广，本文在综合分析调水工程运行管理特点及现状的基础上，通过文献分析法筛选得出重复率较高的指标，并结合专家访谈进行指标修正及补充，构建了涵盖组织管理、工程管理、安全管理、财务管理和公众满意度5个方面的调水工程运行管理绩效评价指标体系。如表1所示。

2  云模型理论

云模型是李德毅教授在对模糊数学和统计学的深刻研究和领悟后而创新出的一种新的评价方法，它可以将定性语言转化为定量数值，通常情况下对于客观事物或者人类认知往往存在一定模糊性和随机性，云模型能够用统一的数学表达式将这两种特性表达出来。

2.1 云的数字特征

云模型通过期望Ex、熵En和超熵He三个数字特征表示评判对象的随机性和关联性。其中Ex表示定性概念在论域中的中心值;En表示定性概念模糊性的度量，值越大概念越模糊，在云图上表示为云滴的离散程度;He为熵的熵，反映云滴的聚集程度;所采用的样本数为云滴数。

2.2 云发生器

2.2.1 正向云发生器

通过正向云发生器可以把定性描述语言概念转化为定量具体数值。具体的实现方法为：将构建的云模型的云滴数、期望、熵和超熵依次输入到发生器中，得到“云滴”在论域U中的定量数值以及其表示概念的确定度。正向云发生器一般需要符合足以下条件：

①x的分布满足以E为均值、N2为方差的正态分布;

②正态随机数N'的分布满足以N为均值、H2为方差的正态分布;

③x对定性概念C的确定度满足

2.2.2 逆向云发生器

逆向云发生器可以把样本数据信息转化为云的数字特征。利用统计的样本数据来计算云模型的期望、熵和超熵，具体的计算过程为：首先计算样本x的均值E和方差s2，再利用公式得到云模型的期望、熵和超熵。计算公式为

3  调水工程运行管理绩效评价模型

3.1 确定指标权重

3.1.1 主观权重确定—层次分析法

层次分析法是一种将指标间的相对重要程度转化为定量表达的主观赋权法。

主要方法步骤如下：

①构造判断矩阵。

通过比较因素之间的重要程度，采用1-9标度法定义判断矩阵，其中aij表示元素i与元素j的重要性之比。

②一致性检验。

首先计算一致性比例CR。计算公式为

3.1.2 客观权重确定——熵权法

熵权法是一种客观赋权方法，根据各评价指标的变异程度，利用信息熵计算出各指标熵权，从而得到较为客观的指标权重。利用熵权法确定权重的主要方法如下：

①初始数据矩陣标准化。

构成的原始数据矩阵为

3.1.3 综合权重确定—组合赋权法

3.2 绩效评价云模型

3.2.1 基础评价云模型

建立基础评价云的作用是确定评估等级云图，本文将调水工程运行管理绩效评价分为5个等级，根据等级分类，将评价区间确定为：[0，60]不合格，（60，70]合格，（70，80]中等，（80，90]良好，（90，100]优秀，基础评价云算法如下：

式中Amax与Amin分别为评价区间的上下限，k为常数，凭经验取值。

3.2.2 一级指标云模型

调水工程运行管理绩效评价二级指标基本上是相互独立的，采用浮动云算法对其进行综合得出一级指标的数字特征。计算公式为：

3.2.3 综合评价云模型

参考虚拟云理论中的综合算法，对一级指标进行集结，综合评价云数字特征能够反映出评价的整体情况。计算公式为：

根据综合云模型的数字特征可以通过Matlab软件得到调水工程运行管理绩效评价云图，在云模型理论的基础上对调水工程运行管理绩效进行评价。

4  通过实例分析确定指标权重

以某调水工程运行管理机构为例进行评价研究。通过层次分析法和熵权法计算的一级指标权重分别为：Wa=（0.246，0.235，0.226，0.178，0.133），Wb=（0.216，0.247，0.208，0.192，0.117）根据公式（12）-（13）得出组合权重：W=（0.232，0.241，0.217，0.185，0.125）。根据同样的方法计算得出二级指标权重，各指标权重见表1。

5  结语

本文的研究成果是对调水工程运行管理绩效考核评价体系的有益探索，提供了重要的理论依据和评价方法，有利于推动建立调水工程运行管理考核机制，提高调水工程运行管理的效率，激发管理工作人员的积极性。

参考文献：

[1]关于引调水工程运行管理的几点思考[J].居业，2019（06）：109-110.

[2]浅谈调水工程运行安全管理措施[J].山东水利，2019（04）：55-56.

[3]吕英军，李稳敏.基于云模型的水环境治理PPP项目公众满意度评价[J].价值工程，2019，38（21）：107-111.