基于模糊層次分析法的公路工程項目風險評價

1、第24卷第3期2008年9月長沙交通學院學報JOURNALOFCHANGSHACOMMUNICATIONSUNIVERSITYVol.24No.3Sep.2008文章編號:1000-9779(2008)03-0044-05基于模糊層次分析法的公路工程項目風險評價陳贇,吳竹青,劉君健(長沙理工大學交通運輸工程學院,湖南長沙410076)摘要:針對公路工程項目全周期(包括投資期、施工期和運營期),將公路工程項目風險分為環(huán)境風險、,風險評價指標體系,層次分析模型.,效性和可行性.關鍵詞:;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隨著公路工程項目規(guī)模的日趨擴大、技術工藝復雜性的提高以及項目所處社會經(jīng)濟環(huán)境的日益多變,各類風險明顯增多且相互之間的關系錯綜復雜.公路工程項目的風險管理水平已成為決定項目成功與否的關鍵因素,其中風險分析與評價又是風險管理過程中的重要環(huán)節(jié)1.然而,有許多事件的風險程度是不可能精確描述的,如:風險水平高、技術先進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風險進行分析,而模糊層次分析法(Fuzzy2AHP)是一種

6、定性與定量相結合的系統(tǒng)方法,對于這類模糊概念可以進行全面綜合評價,它具有數(shù)學模型簡單、容易掌握,對多因素、多層次的復雜問題評判效果比較好等優(yōu)點收稿日期:2008-05-28基金項目:湖南省科技廳資助項目(200508)作者簡介:陳贇(1963-),男,長沙理工大學教授,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目風險評價451公路工程項目風險識別公路工程項目的風險識別是指對公路工程項目建設中可能產(chǎn)生風險的因素所進行的歸類和細化的工作5.按照不同角度可以將公路工程項目的風險進行不同分類,一般將公路工程項目的風險分為5大類:自然風險、技術風險、經(jīng)濟風險、管理風險及其他風險等.筆者

7、認為,公路工程項目的內(nèi)部管理和外部環(huán)境及其投資期、施工期和運營期等不同時期存在的風險有所不同,但是又有共同之處,應該從多視角、多維度把握項目全周期可能面臨的各種風險.wrack公司出版)根據(jù)公路工程項目風險因素的性質(zhì),中對企業(yè)風險的分類,以此為基礎,構建公路工程項目風險指標體系,達到對風險進行全面認知的目的6.1)環(huán)境風險:.具體的風險形式有:自然風險、經(jīng)濟風險、2)過程風險:、設計、施工、運行和后期維護在內(nèi)的整個壽命周期中所面臨的風險,分為技術風險和管理風險.3)決策目標風險:指對項目實現(xiàn)目標有影響的風險,包括進度風險、質(zhì)量風險和費用風險.環(huán)境風險側重于項目的外部環(huán)境,過程風險則著眼于項目的

8、整個運作過程,而決策目標風險則突出了項目風險控制的關鍵.這樣劃分就可以比較全面地把握項目的風險類型,從而為風險識別和分析提供較好的定位視角和跟蹤方向.2公路工程項目風險評價指標體系公路工程項目的風險評價是一個多層次、多指標的綜合評價,其指標體系如圖1所示.圖1公路工程項目風險評價指標體系3模糊層次分析模型建立模糊層次分析模型可以分為5個步驟.1)確定評語集并賦值.評價集是由可能作出各種風險評價結果組成的集合,用V表示,V=(V1,V2,Vm).(1)其中:Vm(m=1,2,m)表示不同的風險等級.在本研究中,公路工程項目風險分為5個等級,即m=5,V=高風險,較高風險,一般風險,較低風險,低風

9、險.2)建立因素集.因素集即評價指標集,用U表示,U=(U1,U2,Un).(2)其中:Un(n=1,2,n)表示評價指標,n為評價指標的個數(shù).3)建立模糊關系矩陣,即建立從U到V的模糊關系R,對單因素進行評價.首先讓每位專家對第j46長沙交通學院學報第24卷方案的第i指標給出評價,再計算rij,rij=NijN.(3)式中:rij表示第j方案的第i指標相應的權重;Nij表示把第j方案的第i指標歸為同一風險檔次的專家人數(shù);N表示專家的總數(shù)8-10.由式(3)得出模糊關系矩陣R,r11Rr21r12r22r1jr2j.(4)ri1ri2r4)建立權重集.在風險評價中,.同樣的因素,如果取不同的權

10、重,.在本研究中,采用A=(A1,A2,An).(5)其中:A1,A2,An分別為對應評價指標U1,U2,Un的權重.5)模糊綜合評判.選擇適當?shù)乃惴?本研究采用矩陣的一般計算方法)進行模糊層次分析.考慮多因素下的權重分配,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重分配并進行該層的綜合評價,將其所得結果作為高層次的模糊矩陣,進行高層次的綜合評價.將得到的目標層評價指標U對于評語集V的隸屬向量用B表示,B=(B1,B2,Bn).(7)(8)2最后,將評價結果B進行具體量化,作為最終的評價結果.用W表示,W=B×V.T最終評價結果W是

11、一個具體數(shù)值,數(shù)值越大,說明風險程度越高.一般認為,當W<0.3時,風險較低;當0.3<W<0.7時,風險中等;當W>0.7時,風險較高.4項目風險評價實例分析杭州市某高速公路工程路線長度為8.91km,采用高速公路設計標準,設計時速為120km/h,路基寬度為28m,雙向4車道加連續(xù)停車帶,該項目靜態(tài)投資為7.25億元(含征地拆遷費用).該項目地處省會機場附近,地價較高,建設的主要目的是緩解杭州的交通運輸壓力.近年來,建筑材料價格不斷飆升,在材料方面,企業(yè)將承擔較大風險;作為基礎建設項目,政府在投資建設等方面政策將較為寬松,企業(yè)在這方面面臨的風險較小.為了探索其綜合風

12、險大小,采用模糊層次分析法對其風險大小進行評價.根據(jù)項目開發(fā)方案,經(jīng)過調(diào)查研究,采用專家調(diào)查法,對項目中的風險因素進行評價(專家范圍:公路工程項目投資風險管理者、相關理論學者;專家數(shù)量:30人).4.1確定評語集并賦值評語集為V=(V1,V2,V3,V4,V5)=高風險,較高風險,一般風險,較低風險,低風險=(9,7,5,3,1),指標等級介于兩級之間的,相應值取8,6,4,2.4.2確定因素集因素集為U=(U1,U2,U3)=環(huán)境風險,過程風險,目標決策風險.第3期陳贇,等:基于模糊層次分析法的公路工程項目風險評價47子因素集為U1=(U11,U12,U13,U14)=自然風險,政治風險,經(jīng)

13、濟風險,法律風險;U2=(U21,U22)=技術風險,管理風險;U3=(U31,U32,U33)=進度風險,質(zhì)量風險,管理風險.4.3模糊關系矩陣根據(jù)模糊關系矩陣原始記錄(見表1)求解模糊關系矩陣.表1模糊關系矩陣原始記錄U1子因素層自然風險政治風險經(jīng)濟風險法律風險高風險2262較高風險92126一般風險1210914較低風險5132低風險23注:表中數(shù)字為把第j方案的第i.運用式(3)計算出子因素評價矩陣: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于其因素層的權重分配R2,R3,R2=,R30.1000.1334.4確定各級指標權重運用層次分析法確定因素層相對于目標層權重的計算過程及結果見表2,則A0=A1A2A3即為所求特征向量,而A1,A2,A3分別為U1,U2,U3的相對權重,即A=(0.237,0.335,0.428).同理,可以得到子因素層指標權重分別為:A1=(0.263,0.171,0.358,0.208),A2=(0.410

15、,0.590),A3=(0.331,0.243,0.426).表2權重計算過程及結果U1U1U2U3U2U3Mr=33aj=1ijA r=3rAr=A r/Aj=1r1351/3131/51/3123/1513/391.1531.6302.0800.2370.3350.4284.5模糊層次綜合評價結果根據(jù)模糊層次分析模型,先進行低層次的綜合評價,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).由綜合評價模型可得到該項目風險目標層對評語集V的隸屬矩陣為:0.107R0.1160.2450.2250.2700.3370.3830.3390.1630.2220.1840.0.0.0.13748長沙交通學院學報第24卷則得到該項目風險因素層指標對評語集V的隸屬向量,再進行高層次綜合評價,根據(jù)式(6),得:B=A×R=(0.123,0.249,0.353,0.192,0.083).4.6評價結果由模糊綜合評價結果得到目標層評價指標U對于評語集V的隸屬向量B=B1,B2,Bn,根據(jù)式(8),可以計算:W

17、=B×V=(0.123,0.249,0.353,0.192,0.083)×(97531)TT=5.274.4.7評價結論由最終計算結果W=5.274可知,此高速公路工程項目的總體風險值介于57之間,說明該項目風險程度為中等風險.同時,管理人員即可以判斷風險的級別,略,從而實現(xiàn)對整個項目風險的控制11-12.5結語在本研究中,建立了模糊層次分析模型.該模型具有優(yōu)點:用層次分析法建立各種風險因素指標集,避免了確定權重時的主觀片面性;綜合模糊數(shù)學理論與層次分析法,將定性分析與定量分析相結合,使主觀估計客觀化;采用比較成熟的模糊層次分析法進行評價,較好地解決了工程項目中模糊因素的度

18、量.當然,公路工程項目風險評價在我國還不成熟,其中的一些參數(shù)取值應更仔細研究,其構成要素之間還存在著相互作用、相互影響的關系,對這方面還有待于進一步的研究和探討.本研究中提出的計算方法也有待于在實踐中進一步完善.參考文獻:1李舒亮,張書軍.工程項目風險的模糊層次綜合評價研究J.哈爾濱工業(yè)大學學報,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)營項目風險評價中的應用研究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價的層次分析法J.長沙理工大學學報(自然科學版),2006,3(2):7-11.6王卓甫.公路工程項目風險管