改进数据包络分析法在水土保持工程效益评估中的应用
论文作者:草根论文网 论文来源:www.lw360.net 发布时间:2017年04月11日

实施水土保持工程效益综合评估旨在揭示水土保持举措在改良与保护水土资源,预防与减弱水土流失,以及保障生态环境系统安全,促进经济社会良性发展等方面发挥的效用川,通过对工程在固沙保水、生态作用以及经济社会效益等方面的评估,推求水土保持工程对于经济社会发展的贡献水平。水土保持工程效益评估传统做法通常疏于对工程后期管理效益的投人分析,同时,水土保持工程部分存在轻管理而重建设的现象,导致水保工程后期管理维护效用下降,固沙防风、涵养水源等工程效益下滑。因此,开展水土保持工程管理综合效益评估具有重要现实意义川。为有效克服数据评估中存在的数据匾乏等问题,本文通过引人涵盖灰色理论的数据包络分析法,克服效益评估中数据间的不确定,在定量分析水土保持工程管理效益水平基础上,探索工程管理决策中存在的问题,为水土保持工程效益综合评估与科学决策提供有益借鉴。

1改进数据包络分析法原理

数据包络分析法是一种具备多项产出与输人决策单元功能的运筹学方法,可在简化运算,削弱主观判别要素基础上,实现对评估误差的削减。

通常采用的数据包络分析优化模型如下式所示:

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式中,xik,iik 已知历史统计数据vi,uj一权系数变量值。上述分析模型旨在通过约束决策单元效率要素指标,评估第h。项单元决策有效与否困。在水土保持工程中,因水土保持项目输出与输人要素受制于多重指标,较难推求出确切的精准评估值。本文在引人灰色模糊理论基础上,探索改进的数据包络分析法模型表达式,如下式所示:

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式中,α1α2一可信度水准θλ一对偶变量值S+S-一松弛与剩余变量值。

2应用分析

某水土保持工程综合治理示范区总面积为167k耐,该区域年度水土侵蚀量达115t,区域侵蚀模数为6850t/( km2·a),区域水土流失问题突出,严重破坏了生态环境,制约了当地经济社会的健康持续发展。近年来,该水土保持综合治理示范区相继实施了一系列水土保持工程,区域累计综合治理水土流失面积近54km2,林地覆盖率提升至36%,区域水土流失问题得到初步遏制,生态环境恢复,改善了当地经济社会的发展环境。该水土保持工程示范区涉及工程多样化且运行管理难度较大,对该区域水土保持工程实施效益评估可为示范区今后的管理优化提供技术支撑。依据该示范区工程实际,建立涵盖目标层、准则层以及举措层的效益评估指标体系,如表1所示。

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将本示范区水土保持工程效益综合评估依据工程投人运行至后期管理,划分为三个效益评估时间阶段,综合考虑区域数据统计匾乏与预估不确定性问题,将本工程各评估指标依照模糊梯形表示法分配值三个评估时间阶段,如表2所示。

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依据表2本底输人数据,可推求出不同阶段示范区水土保持工程综合效益数据包络分析评估值,得出在不同a水平条件下评估结果如图1所示。

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由图1可知,该示范区水土保持工程综合效益各阶段中第一阶段(2009-2015年)>第二阶段( 2016 -2026年)>第三阶段(2027-2037年)。同时,该水土保持工程综合效益整体呈现逐步上升趋势。此外,绘制水土保持工程各项指标超过预定效益比例值如图2所示。

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由图3可知,三组时间阶段内该项水土保持工程超越预定效益值均大于1,即说明各项指标均发挥效益。同时,工程超越预定效益方面第一阶段>第二阶段>第三阶段,究其原因,水土保持工程处于第三阶段时增长速率小于其余两个阶段,从而导致该阶段超越预定效益幅度小于其余两个阶段。此外,随着水土保持工程相关设备逐步老化,机械维护检修周期缩短,因此该工程后期投人管理运行经费较高,即导致工程运行后期在超越预定效益方面较低。

综上所述,水土保持工程运行管理决策部门可遵循当地工程实际,针对评估风险较高的指标要素作为后期运行优化调整的技术支撑数据。由表2与表3可知,该示范区水土保持工程第一阶段效益最好,第三阶段效益最差。究其原因,在水土保持工程刚投人运行时,示范区各种制度规章建立,水保工程在保水保土、恢复生态环境循环以及促进经济社会发展方面显著,管理部门重视研究成果及新技术的宣传推广使用,进而工程综合效益最好。此外,第三个阶段时由于设备老化、工程管护成本上升,收益下降,从而造成水保工程综合效益下滑,仍属于正常效益发挥范畴。

通过实施上述水土保持工程综合效益评估可知,水土保持示范区处于监管机制逐步完善、技术推广实施不断深人的动态发展进程中。为保障水土保持工程发挥效益,宜从如下方面着手进一步完善管理工作:①强化水土保持工程管理人才队伍建设,提升工程管护水平。②强化水土保持工程运行科学化以及规范化建设,保障工程长期有序发挥效益。③合理调整工程运行收益结构,在提升工程资金使用效能基础上,实现工程收益保障工程持续管护运行的目的。④加大水土保持工程技术普及推广力度,拓展工程效益发挥范围。⑤推行建设管护并举,保障水土保持工程效益持续长久发挥。

3 结语

本文基于改进的数据包络分析法对水土保持工程实施综合效益评估,实现了对指标要素输人与输出的对比分析,削弱人为主观判定对待评估决策单元的影响,综合揭示水土保持工程后期运行过程中各项管理指标效益的贡献度水平。引人灰色模糊理论有助于克服水土保持工程因数据缺失导致的风险,并可实现对指标风险的量化分析,有助于水土保持工程管理部门制定合理的运行方案。通过探究水土保持工程各管理运行阶段贡献度水准,阐明了水土保持工程涵盖效益监管、制度完善、工程管护以及技术推广等方面存在的问题,研究可为水土保持工程效益综合评估与管护提供技术支撑。


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