基于层次分析法的山区洪灾防治项目综合效益研究

张治波，汤国丽，岑坤旺

(内蒙古引绰济辽供水有限责任公司，内蒙 呼和浩特 137400)

我国山区众多且夏季降雨较强，山区洪灾防治项目等工程对保护人民生命财产安全至关重要。然而，山区洪灾防治工程由于年代问题，存在一定的风险[1- 4]。因此，运用风险管理相关知识理论对山区洪灾防治项目的综合效益进行合理评估具有重要的意义。

风险分析与管理作为一种重要的技术手段，已被广泛应用于金融、保险、社会环境以及工程建设等方面中[5- 7]。沈之琬[8]根据AHP-模糊综合评价法，初步构建了河南省农业保险风险评价模型，并根据该模型分析了河南省粮食作物保险项目各层次的风险等级及整体风险等级；周小杰等[9]基于综合层次分析法和模糊评判法提出了一种复杂山岭隧道的风险评估方法，并基于大相岭隧道运营期风险评估的实证研究，验证了该方法的合理性。李乃强[10]依托重点开发区发展项目，深入对比分析了多种开发区绩效评价方法，最后指出采用层次分析法可以定性与定量开展重点开发区的绩效评价。

文章通过引入改进的层次分析法，对某山区洪灾防治项目综合效益展开了深入分析，研究成果为该项目评价及我国其他山洪灾害防治项目效益评价提供了一定的指导作用。

1 研究背景

某县位于我国西北东南部，山区众多，县域内主要河流体系为浊漳河北源以及乌马河。该县降雨主要集中于每年6—9月，汛期洪水导致水面变化较大，而枯季偶尔会出现断流现象。全县现仅有5座水利工程，其中小型水库3座、中型水库2座。部分河段建有土、石堤防，部分河段则不存在水利工程，区域整体防洪标准相对较低，存在一定的山洪灾害威胁。

2 评估模型构建

2.1 风险因素识别

层次分析法是通过分层次、分类别的归类思想，将某个具体而复杂的问题首先划分为多个有层次、有序列的具体因素，之后再对每个小因素进行归类分析。本次研究将山洪灾害防治项目效益视作整体A，将项目A层次分解成非多重子因素B，子因素可有不同的分解方式，本次分析将指标B层划分为项目费用评估、项目效果评估、项目施工评估以及项目管理评估四项。

根据上述层次进行划分，最终得到该县山洪灾害防治项目效益评价影响因素层次，见表1。

2.2 构造判断矩阵

如表1所示，本次研究共有18个指标，首先需要将指标层B层的每一个指标与其他指标进行多次两两比较，构成判断矩阵；其次，基于判断矩阵，将某个准则B层下的每个指标与另一个准则B层下的每个指标进行相对重要性比较排序，详见表2。

表1 研究区山洪灾害防治项目效益评价影响因素层次表

表2 相对重要性判断矩阵标度

据此，首先对指标层A层的因素构建判断矩阵，如下式所示：

(1)

(2)

按照相同思路，对B层的每个因素进行判断矩阵的构建。

(3)

(4)

式中，aij、bij—A层和B层下第i个准则层指标根据表2所得的标度的比值。

2.3 层次单排序一次性检验

根据正互反矩阵定义与性质可知，当矩阵满足式(3)时，矩阵满足一致性。并在此基础上定义CI为评价判断矩阵不一致程度指标。

(5)

(6)

式中，k—第k个上层次指标；CI值—一致性指标；CIa—平均一致性指标，其取值见表3。根据CI与CIa定义，为真实表达判断矩阵的一致性程度，定义一致性检验系数Sl，仅当满足Sl<0.1时，判断矩阵具有满意的一致性。

表3 平均一致性指标CIa

(7)

2.4 层次总排序一致性检验

层次分析法中总排序一致性检验方法如式(8)所示，当满足Sl<0.1时，判断矩阵具有满意的一致性：

(8)

3 项目评估及改进建议

3.1 项目综合效益评估

利用以上述方法建立A层判断矩阵与归一化矩阵，即

ωA=(0.45 0.29 0.16 0.10)

则有λmax=4.05，Sl=0.0167<0.1，可认为满足一致性检测。

再建立B层判断矩阵，

对应最大特征值以及一致性检验系数Sl分别如下所示，且由结果可知均通过一致性检测。

ω1=(0.08 0.14 0.40 0.25 0.13)，

Sl1=0.027<0.1
ω2=(0.26 0.16 0.06 0.10 0.42)，

Sl2=0.015<0.1
ω3=(0.24 0.53 0.14 0.09)，

Sl3=0.022<0.1
ω4=(0.28 0.16 0.47 0.09)，

Sl4=0.032<0.1

得出如下所示的最终权重归一化矩阵，此外，根据工程经验及专家评分调查结果，对各因素重要性评分及评价等级见表4、表5。

综上所述，工程得分计算结果为7.62分。研究区的山区洪灾防治项目综合效益评价等级为中等，由此可见区域山区洪灾防治项目能够满足基本要求，但仍需要通过一定措施进行改进。

表4 各因素对工程影响程度评分

表5 项目效益评价等级表

3.2 项目改进措施建议

文章基于层次分析法，依托某山区洪灾防治项目，深入分析4个准则层下共计18个指标及其对山区洪灾防治项目综合效益评价的影响。经过分析可知，在该项目中拆迁费用、措施项目费、场地条件、设备水平及现场监测这5个项目的评分最低，且其对项目最终评分的影响很大。鉴于早期拆迁费用和设备水平已无法改进，而改良工程场地条件难度较大且耗资巨大，因此，研究组提出通过进一步加大项目投资和加强地区洪灾情况监测手段，来提高山区洪灾的项目收益，主要措施如下：

(1)加大项目投资。联系地区政府、水利部门等，提出地区洪灾防治项目加固与改进的必要性和重要性，并提出可通过划拨专项资金，对区域山洪防治项目的工程结构进行维护加固，并建立新的防治项目。

(2)加强地区洪灾情况监测。设立更多的水文地质及山区情况监测站，加强对山洪防治项目的情况、地区降雨和水位情况及山区地表变形情况的监测，对山洪灾害做到防患于未然。

4 结论

文章依托某县山区洪灾防治项目，通过考虑指标项目建设评估、项目目标评估、项目效益评估以及项目可持续性评估共四项因素，基于改进的层次分析法对该项目效益进行了综合评价，指出区域山洪灾害防治项目的综合得分为7.62分，评价等级为中等。该项目能够满足基本要求，但仍需采用一定措施进行改进。此外，本次研究仅从理论角度定量得到研究区域山区洪灾防治项目综合效益评分，为该项目优化提供依据，但进一步研究应当指出区域山洪灾害项目具体优化措施。