吴蕴洲

(辽宁省水利水电勘测设计研究院有限责任公司，辽宁 沈阳 110000)

随着经济的发展及人们对生活水平要求的提高，社会对交通设施的要求日益提高，为满足居民日常交通要求，一些跨海大桥工程和隧洞工程已逐渐成为了城市交通建设的重点。目前国内关于隧洞工程的建设已达到了世界顶级水平，上海长江隧道、南京长江隧道、武汉长江隧道等工程的建立为我国交通便利和经济发展有着很大的影响。隧洞工程的日常排水、施工震动等对当地交通、水源及土壤影响显著，地下隧洞的建立极大程度破坏了原有的土壤结构，对当地经济同样有着显著影响。因此找出合适的方法研究隧洞工程对区域经济的影响十分重要。

目前关于隧洞工程对经济影响的研究，其方法多为层次分析法，该方法通过专家打分确定指标权重，从而对经济影响进行综合评价。王世军等基于不确定性层次分析法对南水北调中线工程对区域经济影响进行了研究，南水北调中线工程对于河南水源区第二产业发展影响效应最大，其次是第一产业，最后是第三产业。但层次分析法主观性强，往往忽略了指标存在的客观规律，存在一定的应用局限性。本文基于物元开拓模型，引入灰色关联理论，建立隧洞工程对区域经济影响评价模型，最终计算不同产业影响的关联系数，得出最终结论。

1 研究方法

1.1 物元开拓模型建立

1.1.1 物元确定

确定评价的指标，将待评价对象定义为N，相应评价指标将评价对象定义为具有特征C，特征值为V，待评价对象最终可定义为矩阵R，而R可由N、C、V计算取得，计算公式如下：

R=(N，C，V)

(1)

其次确定物元的经典域，经典域是由待评价物元的特征及其特征值的取值范围所确定的，因此需确定该待评价物元所划分的级别及其相应范围。

(2)

式中，Nj—代表第j个评价等级；C—第i个评价指标，Vji—代表Nj的取值范围，即为经典域。

最终确定节域，节域为各特征值在不同等级下的取值范围，可用下式表示：

(3)

式中，p—待评价对象全体；Vpi—代表节域。

1.1.2 权重确定

本文根据层次分析法和熵权法计算权重，最终确定各评价指标的综合权重。其中层次分析法计算步骤见参考文献[9]，计算出的权重记为ωa，熵权法计算步骤见参考文献[10]，计算出的权重记为ωb，而综合权重则由下式进行计算：

(4)

式中，ωj—所求的综合权重；ωaj—通过层次分析法所得的主观权重；ωbj—熵权法所得的客观权重。

1.1.3 关联度计算

待评价对象各指标的关联函数可通过下式计算：

(5)

式中，Kj(vi)—第i个指标第j个等级的关联度值；ρ(vi，Vji)，ρ(vi，Vpi)—分别表示待评物元值与其经典域和节域的距。

1.2 灰色理论计算关联度

灰色理论是近代新型综合评价方法。由于其对样本量的要求较低，计算简单，通俗易懂，结果可较强反映样本之间的客观关系等优点已逐渐被广泛应用。其具体步骤如下：

对于一个最优数列x0有若干个比较数列x1，x2，，xn，关联系数ξxj：

(6)

式中，ρ—分辨系数，一般在0～1之间，通常取0.5；Δmin—两级最小差；Δmax—两级最大差；Δoj(k)—各值与最优值之差。

由计算得到的ξxj，计算关联度，并以关联度的大小排序。

1.3 综合关联度计算

综合关联度则由下式进行计算：

(7)

式中,ξj—所求的综合关联度；Kj—物元开拓模型计算关联度；ξxj—灰色理论计算的关联度。

2 研究结果与分析

首先建立评价指标体系，以便更形象地反映隧洞工程对工程经济的影响。将对工程经济的影响分为第一产业影响B1、第二产业影响B2、第三产业影响B3共3个层面，每个层面选择不同的3个指标进行统计，形成的评价体系见表1。

表1 隧洞工程对工程经济的影响评价

首先通过层次分析法计算不同指标的主观权重，然后根据熵权法计算不同指标的客观权重，最终获得综合权重。以第一层指标为例，首先根据专家打分，确定3个产业层次分析法的判断矩阵，结果见表2。由表2可以看出，根据专家打分情况，普遍认为隧洞工程对工程经济影响最大的是第一产业，权重达到了0.635，第二产业次之，影响最低的为第三产业。

表2 第一层指标相对隶属度矩阵

同理，通过层次分析法分别计算第二层各指标的权重，由熵权法计算权重，最终得出综合权重结果见表3。由表3可以看出，在专家角度，每个产业产值占GDP比例的变化是占最主要的部分，第一产业中隧洞工程对林业和农业的影响较明显，第二产业中对建筑业和轻工业的影响较明显，第三产业4个方面之间的区别不大，影响最高的为旅游产业。最终可求得层次分析法第二层指标的最终权重，结果见表4。

表3 第二层指标权重

表4 第二层指标最终综合权重

根据物元开拓模型和灰色理论的计算方法，可求出2种方法的关联度，最终根据公式(7)可求得第二层指标最终综合关联度，结果见表5。由表3计算的权重，可得出三大产业的最终关联度，结果见表6。

表5 第二层指标最终综合关联度

表6 第一层指标最终关联度

由表5—6中的计算数据可以看出，12个指标中隧洞工程影响最高的为第一产业占总GDP的比例指标，其次为农业和林业产业，影响最低的为第三产业的医疗业，表6可以看出，影响程度由高到低依次为第一产业、第二产业和第三产业。

3 结语

隧洞工程的建立对区域经济的发展有着显著的影响，尤其对第一产业的影响最为显著，本文通过建立物元开拓模型-灰色理论，综合评定了隧洞工程对区域经济发展的影响，得出的结论与实际情况基本吻合。在今后的研究中，可基于神经网络模型快速评价对区域经济的影响，同时在建立指标过程中，可再考虑对交通业、金融业、政府机构等多方面因素，更加全面地分析隧洞工程对经济的影响。