基于模糊層次分析法的公路工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

1、第24卷第3期2008年9月長(zhǎng)沙交通學(xué)院學(xué)報(bào)JOURNALOFCHANGSHACOMMUNICATIONSUNIVERSITYVol.24No.3Sep.2008文章編號(hào):1000-9779(2008)03-0044-05基于模糊層次分析法的公路工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)陳贇,吳竹青,劉君健(長(zhǎng)沙理工大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙410076)摘要:針對(duì)公路工程項(xiàng)目全周期(包括投資期、施工期和運(yùn)營(yíng)期),將公路工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分為環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,層次分析模型.,效性和可行性.關(guān)鍵詞:;模糊層次分析法F540:ARiskevaluationofhighwayengineeringprojectba

2、sedontheFuzzy2AHPCHENYun,WUZhu2qing,LIUJun2jian(SchoolofTrafficandTransportationEngineering,ChangshaUniversityofScience&Technology,Changsha410076,China)Abstract:Theinfluentialfactorsoftheriskevaluationofexpresswayconcessionaryprojectwereanalyzedac2cordingtotheriskfromthewholecycleofhighwayengine

3、eringproject,whichincludetheinvestmentperiod,theconstructionperiodandtheoperationperiod.Theriskofhighwayengineeringprojectwasdividedintothreeparts:environmentalrisk,processriskanddecision2targetrisk,andahighwayprojectriskevaluationin2dexsystemwasbuilt.Basedonfuzzymathematicsprinciple,analyticalhiera

4、rchyprocesswasusedandasaresult,themodelofthecomprehensiveappraisalmethodoffuzzyandAHPwassetupfortheriskevaluationofexpresswayconcessionaryproject.Thevalidityandthepracticabilityoftheriskevaluationofexpresswaycon2cessionaryprojectwasverifiedafterthemodelwasappliedtothepracticeofaproject.Keywords:risk

5、identificationofhighwayengineeringproject;riskanalysisindexsystem;Fuzzy2AHP隨著公路工程項(xiàng)目規(guī)模的日趨擴(kuò)大、技術(shù)工藝復(fù)雜性的提高以及項(xiàng)目所處社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的日益多變,各類風(fēng)險(xiǎn)明顯增多且相互之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜.公路工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管理水平已成為決定項(xiàng)目成功與否的關(guān)鍵因素,其中風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)價(jià)又是風(fēng)險(xiǎn)管理過程中的重要環(huán)節(jié)1.然而,有許多事件的風(fēng)險(xiǎn)程度是不可能精確描述的,如:風(fēng)險(xiǎn)水平高、技術(shù)先進(jìn)及資源充分等均屬于邊界不清晰的概念,即模糊概念.許多方法都只能從定性或者定量方面對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析,而模糊層次分析法(Fuzzy2AHP)是一種

6、定性與定量相結(jié)合的系統(tǒng)方法,對(duì)于這類模糊概念可以進(jìn)行全面綜合評(píng)價(jià),它具有數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)單、容易掌握,對(duì)多因素、多層次的復(fù)雜問題評(píng)判效果比較好等優(yōu)點(diǎn)收稿日期:2008-05-28基金項(xiàng)目:湖南省科技廳資助項(xiàng)目(200508)作者簡(jiǎn)介:陳贇(1963-),男,長(zhǎng)沙理工大學(xué)教授,博士.2-5.第3期陳贇,等:基于模糊層次分析法的公路工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)451公路工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別公路工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是指對(duì)公路工程項(xiàng)目建設(shè)中可能產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的因素所進(jìn)行的歸類和細(xì)化的工作5.按照不同角度可以將公路工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行不同分類,一般將公路工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)分為5大類:自然風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)及其他風(fēng)險(xiǎn)等.筆者

7、認(rèn)為,公路工程項(xiàng)目的內(nèi)部管理和外部環(huán)境及其投資期、施工期和運(yùn)營(yíng)期等不同時(shí)期存在的風(fēng)險(xiǎn)有所不同,但是又有共同之處,應(yīng)該從多視角、多維度把握項(xiàng)目全周期可能面臨的各種風(fēng)險(xiǎn).wrack公司出版)根據(jù)公路工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素的性質(zhì),中對(duì)企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的分類,以此為基礎(chǔ),構(gòu)建公路工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系,達(dá)到對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面認(rèn)知的目的6.1)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn):.具體的風(fēng)險(xiǎn)形式有:自然風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)、2)過程風(fēng)險(xiǎn):、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和后期維護(hù)在內(nèi)的整個(gè)壽命周期中所面臨的風(fēng)險(xiǎn),分為技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和管理風(fēng)險(xiǎn).3)決策目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn):指對(duì)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)目標(biāo)有影響的風(fēng)險(xiǎn),包括進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用風(fēng)險(xiǎn).環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)側(cè)重于項(xiàng)目的外部環(huán)境,過程風(fēng)險(xiǎn)則著眼于項(xiàng)目的

8、整個(gè)運(yùn)作過程,而決策目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)則突出了項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)控制的關(guān)鍵.這樣劃分就可以比較全面地把握項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)類型,從而為風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和分析提供較好的定位視角和跟蹤方向.2公路工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系公路工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是一個(gè)多層次、多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià),其指標(biāo)體系如圖1所示.圖1公路工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系3模糊層次分析模型建立模糊層次分析模型可以分為5個(gè)步驟.1)確定評(píng)語集并賦值.評(píng)價(jià)集是由可能作出各種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果組成的集合,用V表示,V=(V1,V2,Vm).(1)其中:Vm(m=1,2,m)表示不同的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí).在本研究中,公路工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分為5個(gè)等級(jí),即m=5,V=高風(fēng)險(xiǎn),較高風(fēng)險(xiǎn),一般風(fēng)險(xiǎn),較低風(fēng)險(xiǎn),低風(fēng)

9、險(xiǎn).2)建立因素集.因素集即評(píng)價(jià)指標(biāo)集,用U表示,U=(U1,U2,Un).(2)其中:Un(n=1,2,n)表示評(píng)價(jià)指標(biāo),n為評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù).3)建立模糊關(guān)系矩陣,即建立從U到V的模糊關(guān)系R,對(duì)單因素進(jìn)行評(píng)價(jià).首先讓每位專家對(duì)第j46長(zhǎng)沙交通學(xué)院學(xué)報(bào)第24卷方案的第i指標(biāo)給出評(píng)價(jià),再計(jì)算rij,rij=NijN.(3)式中:rij表示第j方案的第i指標(biāo)相應(yīng)的權(quán)重;Nij表示把第j方案的第i指標(biāo)歸為同一風(fēng)險(xiǎn)檔次的專家人數(shù);N表示專家的總數(shù)8-10.由式(3)得出模糊關(guān)系矩陣R,r11Rr21r12r22r1jr2j.(4)ri1ri2r4)建立權(quán)重集.在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中,.同樣的因素,如果取不同的權(quán)

10、重,.在本研究中,采用A=(A1,A2,An).(5)其中:A1,A2,An分別為對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)U1,U2,Un的權(quán)重.5)模糊綜合評(píng)判.選擇適當(dāng)?shù)乃惴?本研究采用矩陣的一般計(jì)算方法)進(jìn)行模糊層次分析.考慮多因素下的權(quán)重分配,則模糊層次分析模型為:B=A×R.(6)根據(jù)模糊層次分析模型,由低層向高層逐層確定權(quán)重分配并進(jìn)行該層的綜合評(píng)價(jià),將其所得結(jié)果作為高層次的模糊矩陣,進(jìn)行高層次的綜合評(píng)價(jià).將得到的目標(biāo)層評(píng)價(jià)指標(biāo)U對(duì)于評(píng)語集V的隸屬向量用B表示,B=(B1,B2,Bn).(7)(8)2最后,將評(píng)價(jià)結(jié)果B進(jìn)行具體量化,作為最終的評(píng)價(jià)結(jié)果.用W表示,W=B×V.T最終評(píng)價(jià)結(jié)果W是

11、一個(gè)具體數(shù)值,數(shù)值越大,說明風(fēng)險(xiǎn)程度越高.一般認(rèn)為,當(dāng)W<0.3時(shí),風(fēng)險(xiǎn)較低;當(dāng)0.3<W<0.7時(shí),風(fēng)險(xiǎn)中等;當(dāng)W>0.7時(shí),風(fēng)險(xiǎn)較高.4項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)實(shí)例分析杭州市某高速公路工程路線長(zhǎng)度為8.91km,采用高速公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)時(shí)速為120km/h,路基寬度為28m,雙向4車道加連續(xù)停車帶,該項(xiàng)目靜態(tài)投資為7.25億元(含征地拆遷費(fèi)用).該項(xiàng)目地處省會(huì)機(jī)場(chǎng)附近,地價(jià)較高,建設(shè)的主要目的是緩解杭州的交通運(yùn)輸壓力.近年來,建筑材料價(jià)格不斷飆升,在材料方面,企業(yè)將承擔(dān)較大風(fēng)險(xiǎn);作為基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目,政府在投資建設(shè)等方面政策將較為寬松,企業(yè)在這方面面臨的風(fēng)險(xiǎn)較小.為了探索其綜合風(fēng)

12、險(xiǎn)大小,采用模糊層次分析法對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)大小進(jìn)行評(píng)價(jià).根據(jù)項(xiàng)目開發(fā)方案,經(jīng)過調(diào)查研究,采用專家調(diào)查法,對(duì)項(xiàng)目中的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行評(píng)價(jià)(專家范圍:公路工程項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)管理者、相關(guān)理論學(xué)者;專家數(shù)量:30人).4.1確定評(píng)語集并賦值評(píng)語集為V=(V1,V2,V3,V4,V5)=高風(fēng)險(xiǎn),較高風(fēng)險(xiǎn),一般風(fēng)險(xiǎn),較低風(fēng)險(xiǎn),低風(fēng)險(xiǎn)=(9,7,5,3,1),指標(biāo)等級(jí)介于兩級(jí)之間的,相應(yīng)值取8,6,4,2.4.2確定因素集因素集為U=(U1,U2,U3)=環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),過程風(fēng)險(xiǎn),目標(biāo)決策風(fēng)險(xiǎn).第3期陳贇,等:基于模糊層次分析法的公路工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)47子因素集為U1=(U11,U12,U13,U14)=自然風(fēng)險(xiǎn),政治風(fēng)險(xiǎn),經(jīng)

13、濟(jì)風(fēng)險(xiǎn),法律風(fēng)險(xiǎn);U2=(U21,U22)=技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),管理風(fēng)險(xiǎn);U3=(U31,U32,U33)=進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn),質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn),管理風(fēng)險(xiǎn).4.3模糊關(guān)系矩陣根據(jù)模糊關(guān)系矩陣原始記錄(見表1)求解模糊關(guān)系矩陣.表1模糊關(guān)系矩陣原始記錄U1子因素層自然風(fēng)險(xiǎn)政治風(fēng)險(xiǎn)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)法律風(fēng)險(xiǎn)高風(fēng)險(xiǎn)2262較高風(fēng)險(xiǎn)92126一般風(fēng)險(xiǎn)1210914較低風(fēng)險(xiǎn)5132低風(fēng)險(xiǎn)23注:表中數(shù)字為把第j方案的第i.運(yùn)用式(3)計(jì)算出子因素評(píng)價(jià)矩陣:0.0.0670.4000.2000.2570.2000.3670.2570.200.0.3330.3000.4660.4000.3670.2570.3330.4000.1660.4330

14、.0670.2000.1670.2570.1670.2330.1670.0.0.0.0.0.0.0.0.T0.0.2000.0670.1330.1000.167.同理,可以分別求出其余子因素層分別相對(duì)于其因素層的權(quán)重分配R2,R3,R2=,R30.1000.1334.4確定各級(jí)指標(biāo)權(quán)重運(yùn)用層次分析法確定因素層相對(duì)于目標(biāo)層權(quán)重的計(jì)算過程及結(jié)果見表2,則A0=A1A2A3即為所求特征向量,而A1,A2,A3分別為U1,U2,U3的相對(duì)權(quán)重,即A=(0.237,0.335,0.428).同理,可以得到子因素層指標(biāo)權(quán)重分別為:A1=(0.263,0.171,0.358,0.208),A2=(0.410

15、,0.590),A3=(0.331,0.243,0.426).表2權(quán)重計(jì)算過程及結(jié)果U1U1U2U3U2U3Mr=33aj=1ijA r=3rAr=A r/Aj=1r1351/3131/51/3123/1513/391.1531.6302.0800.2370.3350.4284.5模糊層次綜合評(píng)價(jià)結(jié)果根據(jù)模糊層次分析模型,先進(jìn)行低層次的綜合評(píng)價(jià),得到低層次的模糊矩陣.根據(jù)式(6),得出:B1=A1×R1=(0.107,0.245,0.337,0.163,0.148).同理,可以求出:B2=A2×R2=(0.116,0.225,0.383,0.222,0.054),B3=A3

16、×R3=(0.137,0.270,0.339,0.184,0.070).由綜合評(píng)價(jià)模型可得到該項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)層對(duì)評(píng)語集V的隸屬矩陣為:0.107R0.1160.2450.2250.2700.3370.3830.3390.1630.2220.1840.0.0.0.13748長(zhǎng)沙交通學(xué)院學(xué)報(bào)第24卷則得到該項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素層指標(biāo)對(duì)評(píng)語集V的隸屬向量,再進(jìn)行高層次綜合評(píng)價(jià),根據(jù)式(6),得:B=A×R=(0.123,0.249,0.353,0.192,0.083).4.6評(píng)價(jià)結(jié)果由模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果得到目標(biāo)層評(píng)價(jià)指標(biāo)U對(duì)于評(píng)語集V的隸屬向量B=B1,B2,Bn,根據(jù)式(8),可以計(jì)算:W

17、=B×V=(0.123,0.249,0.353,0.192,0.083)×(97531)TT=5.274.4.7評(píng)價(jià)結(jié)論由最終計(jì)算結(jié)果W=5.274可知,此高速公路工程項(xiàng)目的總體風(fēng)險(xiǎn)值介于57之間,說明該項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)程度為中等風(fēng)險(xiǎn).同時(shí),管理人員即可以判斷風(fēng)險(xiǎn)的級(jí)別,略,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的控制11-12.5結(jié)語在本研究中,建立了模糊層次分析模型.該模型具有優(yōu)點(diǎn):用層次分析法建立各種風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)集,避免了確定權(quán)重時(shí)的主觀片面性;綜合模糊數(shù)學(xué)理論與層次分析法,將定性分析與定量分析相結(jié)合,使主觀估計(jì)客觀化;采用比較成熟的模糊層次分析法進(jìn)行評(píng)價(jià),較好地解決了工程項(xiàng)目中模糊因素的度

18、量.當(dāng)然,公路工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)在我國(guó)還不成熟,其中的一些參數(shù)取值應(yīng)更仔細(xì)研究,其構(gòu)成要素之間還存在著相互作用、相互影響的關(guān)系,對(duì)這方面還有待于進(jìn)一步的研究和探討.本研究中提出的計(jì)算方法也有待于在實(shí)踐中進(jìn)一步完善.參考文獻(xiàn):1李舒亮,張書軍.工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的模糊層次綜合評(píng)價(jià)研究J.哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,8(4):111-115.2仇一顆,李伯勛,歐莉,等.模糊層次法在高速公路特許經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究J.中南公路工程,2006,31(6):96-98.3KirchsteigerC.TechnicalcommunicationonstatusindevelopingacompassforriskassessmentJ.SafetyScience,2004,42(3):79-85.4RennO.PerceptionofrisksM.NewYork:HarperBusiness,2004.5吳義虎,劉文軍,肖旗梅.高速公路交通安全評(píng)價(jià)的層次分析法J.長(zhǎng)沙理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2006,3(2):7-11.6王卓甫.公路工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管