孫建龍，俞越中，張　東，張　旺

(江蘇省電力公司電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，江蘇 南京 210000)

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基于模糊網(wǎng)絡(luò)分析的輸變電工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)研究

孫建龍，俞越中，張東，張旺

(江蘇省電力公司電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，江蘇 南京 210000)

摘要：輸變電工程具有投資規(guī)模大、建設(shè)工期長(zhǎng)、線路跨越地域廣、裝備和設(shè)備技術(shù)水平高﹑社會(huì)影響面大等特點(diǎn)，導(dǎo)致造價(jià)存在諸多的不確定因素。通過(guò)專家調(diào)查問(wèn)卷的形式確定了造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)二級(jí)指標(biāo)體系；將德?tīng)柗品?、層次分析法、網(wǎng)絡(luò)分析法及模糊綜合評(píng)價(jià)法有機(jī)結(jié)合，構(gòu)造了輸變電工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)評(píng)價(jià)模型，再將結(jié)果運(yùn)用到實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)證分析，可為類似工程的造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)管控提供參考依據(jù)，保障造價(jià)的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：輸變電工程；模糊網(wǎng)絡(luò)分析法；風(fēng)險(xiǎn)分析

模糊網(wǎng)絡(luò)分析法是一種將不確定因素定量化處理的方法，常用于評(píng)估不確定性問(wèn)題。由于輸變電工程是一項(xiàng)復(fù)雜的建設(shè)工程，在其建設(shè)過(guò)程中，呈現(xiàn)出投資規(guī)模大、建設(shè)工期長(zhǎng)、線路跨越地域廣、裝備和設(shè)備技術(shù)水平高﹑社會(huì)影響面大等特點(diǎn)，造價(jià)管理面臨復(fù)雜多變的環(huán)境和各種各樣的不確定因素。所以對(duì)輸變電工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性主要取決于指標(biāo)體系選擇的正確性、專家對(duì)于指標(biāo)體系中權(quán)重打分的合理性及所選取方法的有效性。為此，對(duì)于同一個(gè)工程而言，評(píng)價(jià)結(jié)果既受評(píng)價(jià)對(duì)象又受評(píng)價(jià)方法的影響。為此，筆者深入探討基于模糊網(wǎng)絡(luò)分析法的理論，在分析輸變電工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，根據(jù)輸變電工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的特性，將德?tīng)柗品ā哟畏治龇?、網(wǎng)絡(luò)分析法及模糊綜合評(píng)價(jià)法有機(jī)結(jié)合形成模糊網(wǎng)絡(luò)分析法，以便對(duì)輸變電工程進(jìn)行有針對(duì)性的評(píng)價(jià)。

1模糊網(wǎng)絡(luò)分析法

模糊網(wǎng)絡(luò)分析法是一種包含多種理論與方法的評(píng)價(jià)工具，主要是針對(duì)不確定性因素進(jìn)行定量化處理的一種有效的評(píng)價(jià)方法，是德?tīng)柗品ā哟畏治龇?、網(wǎng)絡(luò)分析法及模糊綜合評(píng)價(jià)法有機(jī)結(jié)合形成的。

其中，在模糊網(wǎng)絡(luò)分析法進(jìn)行評(píng)價(jià)的過(guò)程中，層次分析法[1]是對(duì)指標(biāo)層級(jí)之內(nèi)通過(guò)專家打分得到兩兩權(quán)重后進(jìn)行分析從而建立決策過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，是將不確定性因素通過(guò)專家打分的形式轉(zhuǎn)化成定量化處理的一種方法。網(wǎng)絡(luò)分析法[2]是層次分析法的延伸，主要針對(duì)指標(biāo)層級(jí)之間考慮不同層級(jí)元素之間的相互影響關(guān)系，采取一定的數(shù)學(xué)方法，使不易量化結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系得以解決。模糊綜合評(píng)價(jià)法[3]是對(duì)含糊不確定因素，影響因素較多且復(fù)雜的事物，采取定量化數(shù)學(xué)語(yǔ)言或者相關(guān)的隸屬函數(shù)進(jìn)行量化分析評(píng)價(jià)。

評(píng)價(jià)的總體思路是，由于存在風(fēng)險(xiǎn)因素的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重的不確定性，筆者主要通過(guò)專家問(wèn)卷調(diào)查法進(jìn)行調(diào)查取證，通過(guò)調(diào)查數(shù)據(jù)分析風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)值，在層次分析法的基礎(chǔ)上進(jìn)行專家打分，通過(guò)三角模糊函數(shù)[4]進(jìn)行處理，確定其風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)權(quán)重，最后運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)的運(yùn)算方法，確定綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。具體模糊網(wǎng)絡(luò)分析法的一般步驟如圖1所示。

圖1　模糊網(wǎng)絡(luò)分析法的一般步驟

2輸變電工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

構(gòu)建輸變電工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)該遵循全面性、可操作性和代表性原則，筆者基于特征映射理論[5]對(duì)輸變電工程進(jìn)行工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，基于風(fēng)險(xiǎn)特性理論[6]將識(shí)別的工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)分成5個(gè)一級(jí)指標(biāo)和16個(gè)二級(jí)指標(biāo)，二級(jí)指標(biāo)對(duì)工程造價(jià)描述較為全面，基本涵蓋全部輸變電工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)因素，并能夠?qū)κ┕わL(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，具有可操作性，建立的輸變電造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。

表1　輸變電工程項(xiàng)目造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系

3輸變電工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

3.1構(gòu)造模糊網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)構(gòu)模型

圖2　模糊網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)構(gòu)模型

3.2綜合評(píng)價(jià)模型

3.2.1構(gòu)建項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)影響因素集

基于表1風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系構(gòu)建項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)影響因素集：A={C1，C2，C3，C4，C5}={技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),管理風(fēng)險(xiǎn)，政策風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)，自然風(fēng)險(xiǎn)}，C1={e11，e12，e13}={技術(shù)水平，設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)變更}，C2={e21，e22，e23，e24}={規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的掌握，組織協(xié)調(diào)，管理水平，人員專業(yè)素質(zhì)}，C3={e31，e32，e33}={價(jià)格政策，稅費(fèi)政策，技術(shù)規(guī)范}，C4={e41，e42，e43}={通貨膨脹，價(jià)格上漲，利率增加}，C5={e51，e52，e53}={地質(zhì)水文條件，氣候條件，自然災(zāi)害}。

3.2.2構(gòu)建項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)語(yǔ)集

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)語(yǔ)集是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行的一種影響程度語(yǔ)言描述，筆者根據(jù)文獻(xiàn)閱讀法，結(jié)合影響因素的影響程度大小，將輸變電工程風(fēng)險(xiǎn)劃分5個(gè)等級(jí)，即V={高風(fēng)險(xiǎn)、較高風(fēng)險(xiǎn)、中等風(fēng)險(xiǎn)、較低風(fēng)險(xiǎn)、低風(fēng)險(xiǎn)}={v1，v2，v3，v4，v5}。

3.2.3確定模糊判斷矩陣

采取專家問(wèn)卷調(diào)查法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定模糊關(guān)系矩陣R，即從A到V的模糊關(guān)系:

3.2.4確定權(quán)重

假定決策環(huán)境參數(shù)為α，α∈[0,1]；決策樂(lè)觀系數(shù)為λ，λ∈[0,1]。輸變電工程項(xiàng)目造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)主要對(duì)5個(gè)一級(jí)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，基于層次分析結(jié)構(gòu)模型，采取專家打分法對(duì)一級(jí)指標(biāo)下二級(jí)影響指標(biāo)進(jìn)行兩兩權(quán)重打分，通過(guò)三角模糊數(shù)模型進(jìn)行處理，得到模糊判斷矩陣，采用特征根法進(jìn)行運(yùn)算，得到權(quán)重向量。具體步驟如下：

(1)在一級(jí)造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)影響因素集C1(技術(shù)風(fēng)險(xiǎn))中，以二級(jí)指標(biāo)影響因素e11(技術(shù)水平)為準(zhǔn)則，一級(jí)造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)影響因素集C1中的元素e11(技術(shù)水平)、e12(設(shè)計(jì)方案)和e13(設(shè)計(jì)變更)按照對(duì)e11的影響程度大小，通過(guò)專家調(diào)查法進(jìn)行打分，再運(yùn)用三角模糊數(shù)將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，構(gòu)成模糊判斷矩陣。

由特征根法得出C1中的元素e11、e12和e13對(duì)e12的影響程度排序向量。同理，通過(guò)特征根法計(jì)算得出3個(gè)排序向量，構(gòu)造一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)影響因素集C1結(jié)構(gòu)的定量矩陣，即模糊判斷矩陣W11。

(2)重復(fù)以上步驟，得到一級(jí)造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)影響因素集其他影響因素C2(管理風(fēng)險(xiǎn))，C3(政策風(fēng)險(xiǎn))，C4(經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn))及C5(自然風(fēng)險(xiǎn))的結(jié)構(gòu)定量矩陣，即模糊判斷矩陣W22，W33，W44，W55。

(3)同理，可以得到模糊判斷矩陣W12，W13，W14，W15，W21，W23，W24，W25，W31，W32，W34，W35，W41，W42，W43，W45，W51，W52，W53，W54。將模糊判斷矩陣構(gòu)造成模糊矩陣即二級(jí)結(jié)構(gòu)定量矩陣：

(5)計(jì)算模糊加權(quán)超矩陣：

(6)計(jì)算極限排序。模糊超矩陣的結(jié)構(gòu)根據(jù)分解性，可以分為不可分解矩陣和可分解矩陣，根據(jù)其可約性，可以分為可約矩陣和不可約矩陣，具體分類如圖3所示。

圖3　反饋系統(tǒng)與超矩陣的分類

4案例分析

4.1項(xiàng)目概況

選取泰常至文東220kV線路工程作為研究對(duì)象，該工程為220kV新建雙回路線路工程，線路由220kV泰常變至220kV文東變，線路全長(zhǎng)12.9km。該工程導(dǎo)線采用JL3/G1A-400/35鋼芯鋁絞線。地線采用JLB40-150鋁包鋼絞線及OPGW。其他費(fèi)用中含500kV泰斗、興斗線升高改造工程2基塔。特殊過(guò)程中含2基塔拆除。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司部門文件基建技術(shù)〔2015〕9號(hào)《國(guó)網(wǎng)基建部關(guān)于開(kāi)展線路全過(guò)程機(jī)械化施工擴(kuò)大試點(diǎn)應(yīng)用的通知》，故該工程選用三分之一靠大路最近的線路做試點(diǎn)，共13基塔(其中7基為直線塔)。

該工程人抬平均運(yùn)距(包括道路彎曲系數(shù))0.2km，汽車平均運(yùn)距7km。鐵塔基礎(chǔ)采用開(kāi)挖及灌注樁基礎(chǔ)，地形為平地60%，泥沼20%，河網(wǎng)20%，丘陵0%。地質(zhì)位普通土68.765%，泥水坑24.445%，水坑6.789%，堅(jiān)土0%，松砂石0%。全線桿塔共有43基塔(其中直線塔24基)。

4.2評(píng)價(jià)分析

基于風(fēng)險(xiǎn)的多維特性，從風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生概率、風(fēng)險(xiǎn)后果損失和風(fēng)險(xiǎn)可控性3方面對(duì)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)。根據(jù)上述方法構(gòu)建該工程的項(xiàng)目造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)因素集并確定項(xiàng)目造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)語(yǔ)集，采取問(wèn)卷調(diào)查法對(duì)項(xiàng)目經(jīng)理及相關(guān)專家進(jìn)行調(diào)查泰常至文東220kV線路工程項(xiàng)目造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系二級(jí)指標(biāo)影響因素評(píng)價(jià)。共發(fā)出20份調(diào)查問(wèn)卷，回收20份，回收率100%，通過(guò)整理、統(tǒng)計(jì)，得到統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。

表2調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果

二級(jí)指標(biāo)高風(fēng)險(xiǎn)較高風(fēng)險(xiǎn)中等風(fēng)險(xiǎn)較低風(fēng)險(xiǎn)低風(fēng)險(xiǎn)e110101000e12081020e1305555e21001055e22010550e2305537e2405447e3125580e320010100e33155000e4105843e4205861e43154100e51105500e52104420e53155000

根據(jù)泰常至文東220 kV線路工程項(xiàng)目造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)因素評(píng)價(jià)的調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)表，構(gòu)造模糊判斷矩陣R:

4.3F-ANP確定權(quán)重

按照上述F-ANP確定權(quán)重的方法確定各因素的權(quán)重，以技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)C1為例，其對(duì)于技術(shù)水平相對(duì)重要性如表3所示。以二級(jí)指標(biāo)影響因素e11為準(zhǔn)則，一級(jí)造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)影響因素集C1中的元素e11、e12和e13，按照對(duì)e11的影響程度大小通過(guò)專家調(diào)查法基于層次分析法結(jié)構(gòu)進(jìn)行打分，再運(yùn)用三角模糊數(shù)將其數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，構(gòu)成模糊判斷矩陣。

表3　技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)于技術(shù)水平相對(duì)重要性

通過(guò)特征根法計(jì)算得出的3個(gè)排序向量，構(gòu)造一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)影響因素集C1結(jié)構(gòu)的定量矩陣，即模糊判斷矩陣W11。

重復(fù)以上步驟，得到一級(jí)造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)影響因素集其他影響因素C2、C3的結(jié)構(gòu)定量矩陣，即模糊判斷矩陣W22和W33。

將排序向量aij構(gòu)成成分模糊權(quán)重矩陣A:

則模糊加權(quán)超矩陣權(quán)重為：

則綜合評(píng)價(jià)結(jié)果B=C·R=(0.321，0.236,0.231,0.138,0.074)，由最大隸屬性原則可知，最大值為0.321，說(shuō)明該工程造價(jià)具有高風(fēng)險(xiǎn)。

5結(jié)論

基于模糊網(wǎng)絡(luò)分析法理論分析輸變電工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)，得出結(jié)論如下：①基于特征映射理論對(duì)輸變電工程進(jìn)行工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)特性理論建立了輸變電工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)二級(jí)指標(biāo)體系。②將德?tīng)柗品?、層次分析法、網(wǎng)絡(luò)分析法以及模糊綜合評(píng)價(jià)法有機(jī)結(jié)合，構(gòu)造了輸變電工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)評(píng)價(jià)模型。③將輸變電工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型運(yùn)用到實(shí)際工程，進(jìn)行了實(shí)證分析，改進(jìn)了項(xiàng)目造價(jià)的風(fēng)險(xiǎn)管理，保障了造價(jià)的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]常建娥，蔣太立.層次分析法確定權(quán)重的研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(信息與管理工程版)，2007，29(1)：153-156.

[2]王蓮芬，蔡海鷗.網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)的理論與算法[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2001，5(3)：44-50.

[3]薛勇，李鳳艷，劉國(guó)光.調(diào)查法判定模糊綜合評(píng)價(jià)權(quán)重集的研究[J].低溫建筑技術(shù)，2012，34(2)：121-122.

[4]徐澤水.三角模糊數(shù)互補(bǔ)判斷矩陣的一種排序方法[J].模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué)，2002，22(1)：47-50.

[5]郭捷.特征映射模型及項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析應(yīng)用[J].山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，22(2)：154-157.

[6]韓豫，高喬明，雒燕，等.大型公共建筑風(fēng)險(xiǎn)特性分析[J].工程管理學(xué)報(bào)，2010，24(1)：37-40.

SUN Jianlong:Senior Economist; Jiangsu Electronic Power Company Economic Research Institute,Nanjing 210000,China.

文章編號(hào)：2095-3852(2016)02-0178-05

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

收稿日期：2015-11-30.

作者簡(jiǎn)介：孫建龍(1963-)，男，江蘇南京人，江蘇省電力公司電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院高級(jí)經(jīng)濟(jì)師.

中圖分類號(hào)：TQ172.6

DOI：10.3963/j.issn.2095-3852.2016.02.009

Cost Risk Analysis for Power Transmission Project Based on Fuzzy Network

SUNJianlong,YUYuezhong,ZHANGdong,ZHANGwang

Abstract：Power transmission project with a large-scale investment, long construction period, the line across the vast territory, the high technical level of equipment and devices ﹑ big social impact of surface features, resulting in the cost of many uncertainties exist. Based on the expert questionnaire to determine the cost of risk in the form of three-level index system, and then use the Delphi method, AHP, network analysis and fuzzy comprehensive evaluation combine to construct a power transmission project cost risk index evaluation model, the results are applied to the actual project empirical analysis, to provide reference for the cost of risk management and control in the future similar projects to ensure the accuracy of the cost.

Key words：Power transmission project；fuzzy-analytic network process；risk analysis