黃建文,王 東,廖再毅,杜小林
(1.三峽大學水庫移民研究中心,湖北宜昌443002;2.三峽大學水利與環(huán)境學院,湖北宜昌443002;3.中國葛洲壩集團股份有限公司白鶴灘施工局,四川涼山615400)
基于云模型的水庫移民安置效果評價研究
黃建文1,2,王 東2,廖再毅2,杜小林3
(1.三峽大學水庫移民研究中心,湖北宜昌443002;2.三峽大學水利與環(huán)境學院,湖北宜昌443002;3.中國葛洲壩集團股份有限公司白鶴灘施工局,四川涼山615400)
為有效解決水庫移民工程中因某些基礎數(shù)據(jù)不能被準確獲取或量化而造成的評價指標和評價結果中存在的模糊性和不確定性問題,引入了正態(tài)云綜合評價模型。從實施過程、經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益4個方面建立了后評價體系,采用九朵云模型以及浮動云算法進行指標權重云的計算,對三峽庫區(qū)后靠移民安置工程進行的分析表明,該模型確定權重值的方法使評價結果更加客觀,具有較好的應用價值。
移民安置;后評價;云模型;浮動云
目前,在水庫移民安置效果評價方法中主要采用確定權重的方法如AHP法、灰色綜合評價法[1]、灰色關聯(lián)法、聚類分析法[2]等。在構建指標體系中通常沒有將定性指標和與定量指標分開處理,統(tǒng)一采用專家打分處理[3- 4],但指標的多樣性、復雜性會影響評價結果的準確性和合理性。本文提出云模型改進層次分析法理論,利用云模型的集結算法可以將多人決策的賦值全部帶入到計算公式中,克服了依靠主觀經(jīng)驗確定因子權重的不足;并將定性指標與定量指標設置不同的評價標準,定性指標采取專家打分法,定量指標采取樣本實際值;最后再統(tǒng)一量綱處理,從而提高了移民安置效果評估的客觀性和可靠性。
通過借鑒與水庫移民安置效果相關的文獻中的指標體系以及結合三峽水庫移民工程項目資料以及相關政策、條例,如《長江三峽工程建設移民條例》[5]、《長江三峽工程水庫移民綜合監(jiān)理報告》[6]等,從項目實施過程評價、經(jīng)濟效益評價、社會效益評價、生態(tài)效益評價等4個方面,建立了三峽庫區(qū)后靠移民安置工程的指標體系(見表1)。
表1 水庫移民安置工程后評價指標體系
2.1 基本思路
云模型水庫移民安置效果后評價的思路可概括為:①確定評價主體的因素集A={A1,A2, …,An};②確定各因素的權重集w={w1,w2,…,wn};③建立評價語集V={〗V1,V2,…,Vn};④用云參數(shù)表示權重集和評價語集;⑤多層次指標綜合評價。
2.2 指標權重云計算
(1)九朵云模型因素重要性標度。本文采用云模型改進的層次分析法來計算權重,利用九朵云模型來表示重要性標度,將C1,C2,…,C9的云數(shù)字值輸入Matlab7.0中可得到因素兩兩比較重要性的云模型,如圖1所示。
圖1 云模型改進判斷矩陣標度云描述
(2)群體專家浮動云集結形成云判斷矩陣。基于云模型的層次分析判斷矩陣標度形成后,當專家對要素進行兩兩重要性判斷打分后,將專家打分進行云描述,采用生成浮動云方法進行集結。若有m朵相鄰基云C1=(Ex1,En1,He1),C2=(Ex2,En2,He2),…,Cm=(Exm,Enm,Hem),浮動云為C=(Ex,En,He),C將受到上述m朵云的整體影響,于是有
Ex=β1Ex1+β2Ex2+…+βmExm
(1)
(2)
(3)
式中,Ex為期望;En為熵;Hn為超熵;βm為可調(diào)節(jié)系數(shù),由專家根據(jù)具體情況確定。利用上述集結方法和公式可以將專家給出的評價云模型綜合成云模型表示的兩兩比較判斷矩陣
2.3 確定水庫移民安置工程評估指標因素的評價集
后評價指標既有定性指標,又有定量指標。其中S11,S12,S13,S14,S15,S23,S24,S32,S33為定性指標。根據(jù)專家知識給出評價結果5個級別的數(shù)值分布范圍及對應的語言描述見表2。
表2 定性指標因素評語集
定量指標有S11,S12,S23,S31,S32,S33,S34,S52,S53,經(jīng)查閱《長江三峽工程水庫移民綜合監(jiān)理報告》及《長江三峽工程建設移民條例》建立指標評價標準評語集(見表3)。
表3 定量指標因素評語集
2.4 云模型指標數(shù)字特征的確定
假設m位專家參照表3列出的評分標準對參評對象的二級定性指標進行打分,xk為第k(1,2,…,m)位專家對某個因素的評分。評分結果用逆向云發(fā)生器[11]進行處理得到各二級指標的云數(shù)字特征。得到各二級指標的評價云V={V1,V2, …,Vn}后,結合之前算出的指標權重云(W1,W2,…,Wn),可得最終的綜合評價云
R=V×W=C=(Ex,En,He)
(4)
3.1 工程資料
截止到2009年12月底,三峽庫區(qū)累計完建移民工程項目19223個,其中驗收18318個,驗收率為95.29%。根據(jù)《長江三峽工程水庫移民綜合監(jiān)理報告(2009年度)》[6]、《重慶統(tǒng)計年鑒2009》[7]可得,三峽庫區(qū)移民的人均住房面積達42 m2,較搬遷前增加76%;人均耕地面積0.15 hm2;適齡兒童小學入學率為100%;安置區(qū)監(jiān)測水土流失率7%;綠地覆蓋率18%。
3.2 數(shù)據(jù)處理
(1)定量數(shù)據(jù)處理。定量指標與后評價體系中的其他因素指標有不同的單位,需要進行歸一化處理,使各因素在統(tǒng)一標準下進行比較,利用各指標標準值對所有定量數(shù)據(jù)進行歸一化處理,結果統(tǒng)一到[0,1]的論域中,進行標準云處理。即,最終得到轉化為(Ex,0.05,0.01)的一維標準正態(tài)云;按文獻[8]方法歸一化后得到C21,C22,C31,C34,C35,C41,C42的評價云模型數(shù)字特征分別為:C21=(0.933,0.050,0.010),C22=(0.898,0.050,0.010),C31=(0.991,0.050,0.010),C34=(0.809,0.050,0.010),C35=(0.847,0.050,0.010),C41=(0.757,0.050,0.010),C42=(0.775,0.050,0.010)。
(2)定性數(shù)據(jù)獲得。邀請五位專家對評價體系二級指標中定性指標因素獨立地打分,分值區(qū)間在0~1,然后根據(jù)逆向云發(fā)生器計算,求得各二級指標評價因素的云模型數(shù)字特征(見表4)。
表4 二級指標專家打分及云數(shù)字計算結果
3.3 云模型計算及結果分析
根據(jù)浮動云算法,將各二級因素評語云(子云)綜合為4個一級因素評語綜合云(父云),由此可以得到B1的評語云為R1=V1×W1=(0.879,0.290,0.007)。
同理可得R2=V2×W2=(0.833,0.045,0.009),R3=V3×W3=(0.929,0.055,0.013),R4=V4×W4=(0.766,0.031 3,0.006 3),R=V×W=(0.853,0.031,0.007),將這些數(shù)據(jù)輸入matlab7.0可得到一級指標評價云圖和目標層對應的綜合評價云圖(見圖2、圖3)。
由圖2可知三峽水庫移民安置工程評價體系中,生態(tài)效益B3的評分最高,實施過程評估B1、社會效益B2的評分處于優(yōu)與良之間,經(jīng)濟效益B4的評分為良。由圖3可知,最終三峽水庫移民安置效果評價處于優(yōu)與良之間,偏向于優(yōu)。
圖2 一級指標評價云圖
圖3 綜合評價云圖
(1)本文從實施過程、經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益四個方面對三峽水庫移民工程安置效果進行評估,提出了涵蓋人均耕地面積、水土流失率、高切邊坡防護情況、安置區(qū)綠地覆蓋率、對漁業(yè)的影響等一系列重要指標,豐富了水庫移民安置評價指標體系的內(nèi)容。
(2)利用云模型的集結算法的方法可以將專家打分的賦值利用公式去計算,這樣可以利用群體決策的群體比較度來賦值,簡單明了,從而最大程度的體現(xiàn)了客觀性。
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(責任編輯 陳 萍)
Research on Resettlement Effect Evaluation Based on Cloud Model
HUANG Jianwen1,2, WANG Dong2, LIAO Zaiyi1,2, DU Xiaolin3
Because some basic data cannot be accurately acquired or quantitatively evaluated in the evaluation of reservoir resettlement, there are fuzziness and uncertainty problems in evaluation index and results. In order to solve these problems, normal cloud model comprehensive evaluation model is introduced. The evaluation system is established from four aspects of implementation process, economic benefit, social benefit and ecological benefit. Nine-cloud model and floating cloud algorithm are used to obtain the weight cloud of index. The analysis of resettlement project in Three Gorges Reservoir area shows that the method for determining the weight value in this model makes the evaluation result more objective and has better application value.
reservoir resettlement; post evaluation; cloud model; floating cloud
2016- 05- 02
水庫移民研究中心湖北省高校人文社科重點研究基地開放基金項目(2015KF01);湖北省自然科學基金面上項目(2014CFB670)
黃建文(1977—),男,湖北黃陂人,副教授,碩士生導師,博士,主要從事水電工程施工管理方面的工作.
(1. Research Center for Reservoir Resettlement, China Three Gorges University, Yichang 443002, Hubei, China;2. College of Hydraulic and Environmental Engineering, China Three Gorges University, Yichang 443002, Hubei, China;3. Baihetan Construction Bureau, China Gezhouba Group Corporation Ltd., Liangshan 615400, Sichuan, China)
D632.4;TV622
A
0559- 9342(2017)08- 0014- 04