中小水库维护加固工程的投资风险控制研究
董育武 1，赵定亮 2，郭 淮 1
(1.江苏淮源工程建设监理有限公司，江苏 淮安 223001；2.江苏省淮安市淮安区水利建筑工程公司，江苏 淮安 223200)
[摘 要] 以工程投资风险控制为主要目标的工程经济评价，一直是工程决策不可缺少的技术环节。选取某水库维护加固工程的部分实用基本数据，以基于蒙特卡洛随机模拟法的工程效益风险概率分析，对小水库防洪维护加固工程的投资风险控制课题开展专题分析研究，以为同类工程应用提供研究和方法参考。
[关键词] 投资评价；中小水库；维护加固；风险控制；分析研究
水库工程占地和影响区域相对宽泛，运行和安全影响周期相对较长，一旦发生风险，损失难以估量，除险加固整治也需要一笔不小的工程投资。所以无论是工程首建还是维护加固施工，以工程投资风险控制为主要目标的工程经济评价，一直是工程决策不可缺少的技术环节。本文参考案例水库维护加固工程的部分实用工程数据，以基于蒙特卡洛随机模拟法的工程效益风险概率分析，对小水库防洪维护加固工程的投资风险控制课题开展专题分析研究，以为同类工程应用提供研究和方法参考。
1 案例水库除险加固工程简介
案例某小庄水库系以蓄水、灌溉和防洪为主要工程任务的IV等枢纽水库工程。兴利库容约185万 m3，总库容约275万 m3，总流域控制面积约10 km2。洪水校核标准500年一遇，洪水设计标准为30一遇。
工程开建时的技术能力、设计标准与施工质量较当下存在较大差距，尤其是建坝施工时的坝基清基不到位，交付运行后又叠加受到地震和洪水影响，部分库坝屡次发生冲沟、滑坡、不均沉降、多处坝脚渗漏及泄流洞洞身几处一定程度漏水等问题。面对这种情况，工程管理部门在安全状况综合排查及评价报告中，提出对坝基和闸阀室实施除险加固改造。案例水库除险加固工程坝体断面改造设计见图1。
我国从美国进口的猪、牛、羊产品总量都不大，2017年，我国从美国进口猪肉及其制品5.84万吨，占猪肉需求总量的26.64%，进口总量不大；牛肉及其制品美国进口量为0.22万吨，占国内牛肉需求总量的比例仅为0.75%，且多为高端牛肉制品；羊肉及其制品从美国的进口量仅0.6吨。因此，中美贸易摩擦对国内和我省肉制品市场供求和贸易格局影响不大，而且猪肉和牛肉制品进口的下降一定程度上还有利于缓解国内猪、牛肉的销售压力。
随着开采资源量的加大和找矿难度的增大，越来越显示出矿产资源的预测和评价的重要性。通过对矿产资源的预测和评价，可提出矿山远景，为今后找矿工作提供动力和指导建议。目前所采用的预测方法较多，诸如德尔菲法、概率法、逻辑信息法、回归分析法、估算法、齐波夫定律等。其中齐波夫定律的地质意义早在1975年就为N. J. Rowlands和D. Sampey所发现，他们论证了在相似成矿地质背景下，同一矿区各个矿体的地质资源储量预测适用于齐波夫定律［1］，后来，国内外许多专家学者也运用齐波夫定律进行了找矿潜力预测，并取得了良好效果。
3.动态要素。考虑到动态要素在生产过程中具有跨期影响的特征，而固定资产投资又恰好具有一定的收益滞后性和延续性，故本文采用固定资产投资作为动态要素进行衡量，其数据来源于2000—2015年《中国固定资产投资统计年鉴》。
图 1案例坝体改造断面设计图
对除险加固方案及投资预算，主管部门进行了严格审查。在事关投资风险控制的改造方案经济评估中，依据水工项目常规经济评价规范，以动态分析方法对工程国民经济价值和财务状况给予分析，以增量分析法对费用和效益进行了计算。为进一步加强投资风险控制，使投资经济风险控制评估更加科学化，故本文在工程既有评估计算结果基础上，再围绕防洪效益评估专题，尝试采用蒙特卡洛随机模拟和应用验算点计算的方法，对维护加固工程的投资风险控制再进行计算和分析。
表 1案例加固改造工程的总投资预算表简化
2 水库整固工程防洪效益之随机模拟
2.1 基于一次洪水的减损计算
案例工程30年1遇的洪水流量参数375 m3/s，过洪锋值均量参数155 m3/s，其基本离差系数Cv和Cs/Cv分别为0.59和2.11。推算不同洪峰流量在加固前后与洪灾损失的对位关系具体见表2。
对防洪效益分别用冈贝尔分布、P-III型分布和对数正态分布进行拟合，并以柯尔莫哥洛夫检验对拟合分布进行检验，检验统计量值列及残差平方和具体见表4。
图 2洪峰期流量与致损对位关系图
当频率为p的洪水峰值流量条件下，加固整治前的致损值为P1；加固整治前的致损值为P2，则工程每次防洪的基本效益为B=P1-P2。
2.2 运行期内防洪效益的拟合状态
工程有效经济应用运行期取30年，基准年为多部门起始受益所在年，利率参数取值12%，有效运行期内工程产生的防洪效益计算公式为：
案例加固改造工程的总投资预算为336.18万元，投资细目预算见表1。
(1)
上述公式中，n为工程有效经济应用运行期，bk表示防洪价值第k年的效益值，I为利率参数，k为工程应用的第k年，n为工程有效经济应用运行期。 在此工程有效经济应用运行期取30年，利率参数取值12%，模拟出20个防洪效益计算值见表3。
表 2峰期流量与损失对位关系
表 3防洪效益模拟值 104元
由表2可知，加固实施前后的不同洪水峰期流量Q与致损P的对位关系图，见图2。
表 4防洪效益拟合检验计量统及残差平方和
工程维修费、水产养殖效益和防洪效益分布如表9。
图 3冈贝尔防洪效益分布曲线
3 除险加固工程投资控制的经济风险评价分析
3.1 防洪工程经济风险评价分析
本研究中的初中数学微课程是指以初中课程知识为主要载体，以微课为手段，通过课程内容所承载的文化内涵、生活底蕴和意义空间，来延伸、拓展和发展学生的数学思维、数学素养的拓展性课程.
水产养殖年效益计算公式为：B2=s×l×p×0.4，式(2)中，l系单公顷产量，S系增加养殖水面，P系水产品单价。工程得到除险加固改造维护后，养殖区可用水面能够实现2.33 hm2的增量；对应分摊效益系数取值0.4；水生产品的平均单价可取6.5 元/kg，其对应方差即为0.65 元/kg；产量单公顷均值在2 410 kg/hm2，对应方差在241 kg/hm2。考虑到币值运行的时间性价值波动，借助蒙特卡洛法计算工程全运营周期内的水生养殖效益，具体见表5。
表 5水产养殖效益模拟 104元
对养殖效益分别用冈贝尔分布、P-III型分布和对数正态分布进行拟合，并以柯尔莫哥洛夫检验对拟合分布进行检验，检验统计量值列及残差平方和具体见表6。
表 6养殖效益的计量拟合与残差平方和
由表6可知，三种拟合方法下的
值全部<0.29，故三种方法均可作拟合选用方法。但如果再从残差平方和∑的角度对比，则发现冈贝尔分布残差平方和最小，故养殖效益拟合最佳线型当为冈贝尔分布，见图4。
图 4冈贝尔养殖效益分布曲线
2)工程费F1用分布模式
对维护费分别用冈贝尔分布、P-III型分布和对数正态分布进行拟合，并以柯尔莫哥洛夫检验对拟合分布进行检验，检验统计量值列及残差平方和具体见表8。
本工程年均维护费为3×104元，其对应方差0.3×104元，考虑到货币价值的时间性因素，基于蒙特卡洛法模拟计算，获得工程使用周期内维护费发生状态见表7。
主题出版重在“主题”，讲求的是社会效果，能否引发读者认知、态度和行为层面发生变化，而议程设置正是关注于人的“认知”层面。各出版社围绕同一主题进行出版，其实就是引导人们“想什么”，使读者将注意力集中到特定的问题上。多形式的同主题内容产生叠加效果，使该主题不断刺激人们的认知。大众受议程设置的影响，对这类主题就会自然关注，即使没有深入学习也能在认知层面意识到该议题的重要性并引发思考。
由表8可知，冈贝尔分布的小于0.29，故其分布均为可用。维护费拟合最佳线型当为冈贝尔分布，具体见图5。
表 7工程使用周期内维护费 104元
表 8维护费拟合检验计量统及残差平方和
图 5冈贝尔维护费效益分布曲线
3.2 净效益风险率分析计算
柯氏检验显著水平的临界值
表4揭示，冈贝尔分布和P-III型分布的均小于0.29，故其分布均为可用。比较两种拟合分布的频率残差平方和∑，是冈贝尔分布为最小，故防洪效益拟合最佳线型当为冈贝尔分布具体见图3。
1)水产养殖B2效益分布
表 9投资与效益分布统计 104元
随机变量F1、B1和B2间的相关系数矩阵：
依据相关系数矩阵R与投资与效益F1、B1和B2的分布，求得不同净效益风险率曲线，见图6。
图 6基于不同净效益条件下的风险率曲线
图6中，净效益NPV0在441×104时，其对应风险率在5%，本利摊还因子参数为0.123 68，则防洪效益相当于每年可得771×0.123 68=95.36×104(元)。足见本加固治理项目的工程效益还是比较明显的。
终止反应后，加入100 μL曲马多（0.333 μg/mL）作为内标，用800 μL氯仿‐异丙醇（9∶1）萃取，涡流混合2 min，3 000 r/min离心10 min，取700 μL有机层用N2吹干，检测前加入100 μL甲醇溶解进样。
3.3 灵敏度分析
这里对利率i灵敏度、工程年防洪水次数灵敏度、养殖效益标准差与均值灵敏度、工程维护费均值与标准差灵敏度分别进行分析。以Pf=5%烦人风险率，NPV=771万元的净效益为基，分别取原基础值的1.2、1.1、1.0、0.9和0.8倍应用各参数，获得对应风险率曲线。图7和图8为基于年防洪水次数λ灵敏度曲线和基于利率i的灵敏度曲线。因篇幅关系，其它参考项的灵敏度曲线这里不一一列示。
图 7基于年防洪水次数 λ灵敏度曲线
图 8基于利率 i的灵敏度曲线
灵敏度曲线揭示，利率变化和年防洪水次数对风险率Pf存在较大影响，而维修费和养殖效益对风险率的影 响相对不大。这提醒我们，在对工程改造方案进行投资风险效益评价时，要慎重对待利率i和年防洪水次数λ的参数取值，只有尽可能准确掌握现实准确参数资料，也充分适当纳入未来可能发生的某些变化，才能获得相对更加实用的参考成果。
4 结语
本文参考案例水库维护加固工程的部分实用工程数据，以基于蒙特卡洛随机模拟法的工程效益风险概率分析，对小水库防洪维护加固工程的投资风险控制课题开展专题分析研究，以为同类工程应用提供研究和方法参考。主要收获：(1)对案例水库整固工程的防洪效益开展了随机模拟，并基于一次洪水的减损计算开展了拟合状态计算；(2)围绕案例水库除险加固工程投资控制，开展了除险加固工程投资的经济风险评价分析；(3)模拟计算得出本例除险加固工程防洪效益相当于每年可得771×0.123 68=95.36×104(元)经济效益的结论，表明项目的工程效益还是比较明显的；(4)给出要慎重对待利率和年防洪水次数的参数取值，只有尽可能准确掌握现实准确参数资料，也充分适当纳入未来可能发生的某些变化，才能获得相对更加实用的参考成果的分析提示，可为同类工程应用提供一定研究和方法参考。
实验采用的交通数据集包含了从自然场景中采集到的17类共550个样本.这些样本在实际采集过程中存在仿射变换，部分遮挡，背景影响以及照明变化等干扰因素，因此识别难度较大.部分交通标志样本如图1所示.
参考文献
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[3]姚艳杰.水库除险加固效益的风险评估[D].中国海洋大学.2010.
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[5]石雷.山东省水库除险加固工程设计洪水分析研究[D].山东大学.2010.
DOI： 10.19807/ j.cnki.DXS.2019-06-094
[中图分类号] TV698.2
[文献标识码] B
[文章编号] 1004- 1184( 2019) 06- 0243- 03
[收稿日期] 2019-04-03
[作者简介] 董育武(1978-)，男，江苏淮阴人，工程师，主要从事项目施工管理方面工作。
标签：投资评价论文; 中小水库论文; 维护加固论文; 风险控制论文; 分析研究论文; 江苏淮源工程建设监理有限公司论文; 江苏省淮安市淮安区水利建筑工程公司论文;