探析中小型水利水电工程施工风险模糊层次分析及MATLAB应用

晁 倩

(河南省中原水利水电工程集团有限公司，河南 濮阳 457000)

探析中小型水利水电工程施工风险模糊层次分析及MATLAB应用

晁 倩

(河南省中原水利水电工程集团有限公司，河南 濮阳 457000)

根据实际施工案例总结出中小型水利水电工程的特点，并分析在施工过程中可能出现的问题和存在的风险；对施工过程中可能存在的风险进行模糊层次分析法分析，同时探析了MATLAB程序在中小型水利水电工程施工过程中的风险分析的应用。

中小型水利水电工程 施工风险 模糊层次分析 MATLAB应用

随着我国经济的发展，中小型水利水电工程的投资和建设也在不断增加，对地方经济的提升起到了重要的作用。但是在多次实践中我们发现，在中小型水利水电工程的施工过程中，由于工程规模较小、投入资金较少、施工工期较短等特点，存在着技术人员配备不足、施工设备利用率低下、施工人员专业能力不足、工程施工质量较差等可能的风险。因此关于中小型水利水电工程在施工过程中的可能出现的风险判断和分析，以及采取何种措施进行预防和控制就成了重中之重的问题。

1. 中小型水利水电工程特点

在实践中发现，与大型水利水电工程相比，中小型水利水电工程具有如下特点：

1.1 工程规模小、施工质量差

一般中小型水利水电工程的规模都相对较小，投入的建设资金相对大型水利水电工程也较少，从而导致施工过程中的技术人员配备不足、施工人员专业能力不足，施工人员为了提高施工进度经常简化施工步骤，导致施工过程得不到应有的保障，施工质量较差。

1.2 施工设备利用率低下

因为中小型水利水电工程规模较小、资金投入较少的原因，施工过程中需要的机械设备投入和供应也往往得不到保障。工程的施工很多时候是由不同的施工单位完成的，会存在交接工作出错的情况，有时施工单位为了争夺设备的使用权甚至会产生纠纷，结果反而导致本来使用率就低的设备的利用率更低。

1.3 施工工期短、工程造价低

由于中小型水利水电工程规模小、投入资金少等特点，必然导致了施工工期短的情况。资金的控制不当会在控制人员和设备方面有一定的难度，造成成本控制的困难。由于造价困难的原因，在发放工资的时候会存在拖欠或者没有支付的情况；若是工期延长会与施工方案发生冲突，对工程的质量将造成很大的影响[1]。

2. 中小型水利水电工程在施工过程中可能存在的风险

2.1 自然环境风险

中小型水利水电工程大多位于交通闭塞的偏远山区，受施工地点的地形、地质特点、气候等自然条件的影响很大，如果在工程施工的过程中对自然环境的变化判断失误的话，会对施工进度和工程质量造成无法预计的严重影响。而且由于中小型水利水电工程工期较短、投入资金较少等情况，施工技术相对落后、施工人员的安全得不到保障，对工程施工及其不利。如果施工单位的经验能力不足，无法提前做好预防准备，发生意外时没有能力进行及时处理，那么就有可能造成重大的财产损失和施工人员伤亡的情况。

2.2 施工单位施工能力的风险

因为中小型水利水电工程投入资金较少，所以与之合作的施工单位可能存在专业水平较低、提供的施工方案不合理、施工设备不完善、施工人员不专业、在施工的过程施工人员与合作方沟通不顺畅等问题，导致施工进度落后、工程质量得不到保障。

2.3 合同能否有效执行的风险

中小型水利水电工程大多位于交通闭塞、经济较落后的偏远山区，工程建设地方的政策变化较大、施工单位的信誉也无法得到全面保障，合同签订的合理性和合同的执行能力在很大程度上存在不小的风险，从而影响工程的质量和监督。因此合同签订要符合国家现行的法律法规，符合地方性法律法规，不能让弱势一方的利益受损，发生强迫签约，导致所签合同在履行时出现推诿等不良现象[2]。

3. 中小型水利水电工程施工风险的模糊层次分析

3.1 模糊分析法的原理

模糊层析分析法，就是在层析分析的基础上，通过专家调查，运用模糊数学的方法，来确定权重并排序，对工程风险作出模糊综合评价，最终对风险等级进行划分，确定风险大小。 关键在于权重的确定、风险等级的划分和如何较好控制计算的精度和效率[3]。

3.2 模糊层析分析法的主要步骤

3.2.1 建立递阶的层次结构

按照问题的复杂程度进行分解，并将获取的元素按照不同的属性差异进行分组，形成不同的层次结构。同一层次的元素是相互独立，但是对下一层次的元素具有支配权利，同时也受它上一层次元素的支配。

3.2.2 构建判断矩阵

根据建立的递阶层次结构，就可以确认矩阵上下层次之间的隶属关系。

3.2.3 运用数学工具，对层次的权重排序进行计算及一致性检验

运用数学工具计算层次的权重排序，根据上述确认的矩阵层次，计算其特征值；并根据系统分析理论，计算其一致性指标CI，同时进行一致性检验。结合平均随机一致性指标RI[4],计算一致性比例指标CR,当CR＜0.1时，判断矩阵是否具有一致性；反之，应重新计算直至满足为止。

3.2.4 通过计算获取层次的总排序并检验其一致性

层次总排序是指所有元素对总目标相对重要性的排列顺序，层次总排序权重是指所有因素对总目标的权重， 它不同于层次排序。获取层次总排序的意义在于确定因素对总目标的权重。

3.2.5 构造因素集及风险因素集

构建具有多个评价结果所成的评价集V，根据不同的评价结果对评价等级进行划分。然后建立因素集，即为确定对评价对象有影响的因素的集合。

3.2.6 建立隶属度评价矩阵

因素集中的每个因素进行单因素评判，从而得到该因素对评判级的隶属度，将上面各因素的模糊关系进行综合,由此可得工程项目最终风险等级和大小。

4. MATLAB程序在中小型水利水电工程施工风险分析中的应用

Matlab本身具有强大的计算功能，在求解矩阵特征值和特征向量时，采用eig函数,其公式为[V，D］= eig ( A )。为了避免出现复数，采用函数maxeigvalvec. m判断V，D 计算结果。结合Matlab矩阵计算优势和层次分析法特点,采用sglsortexamine.m函数对层次分析单排序进行一致性检验。同理进行层次分析总排序权重和一致性检验，通过定义tolsortvec.m函数实现[4]。

根据实际施工案例总结出中小型水利水电工程的特点，并分析在施工过程中可能出现的问题和存在的风险；对施工过程中可能存在的风险进行模糊层次分析法分析。运用MATLAB语言编写计算程序，能够提高施工过程中风险影响因素计算的准确度，避免在以后的施工过程中出现类似的风险，说明了模糊层次分析法的科学性和可行性[5]

结束语：

本文根据总结出来的中小型水利水电工程的特点，分析了其在施工过程中可能出现的问题和存在的风险，对施工过程中可能存在的风险进行模糊层次分析法分析，同时探析了MATLAB程序在中小型水利水电工程施工过程中的风险分析应用的可行性。

[1]杨连春.浅谈中小型水利水电工程施工风险模糊层次分析MATLAB应用[J].农民致富之友,2015,08:293

[2]刘光华.中小型水利水电工程施工风险分析及控制措施[J]. 科技创业家,2013,18:153

[3]强跃,刘光华.中小型水利水电工程施工风险模糊层次分析及MATLAB应用[J].建筑技术,2013,11:1031-1034

[4]宋飞,赵法锁．地下工程风险分析的层次分析法及 MATLAB应用［J］ ． 地球科学与环境学报，2008,30(3 ):292-296

[5]强跃,何运祥,刘光华. 基于模糊层次分析法的中小型水利水电工程施工风险评价[J]. 施工技术,2013,21:51-54

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1007-6344（2015）11-0029-01