張 莉,張 馳,肖麗群,蒲卓然
(四川師范大學(xué)工學(xué)院,四川成都610101)
城市軌道交通建設(shè)工程具有投資大、施工周期長、施工項目多、施工技術(shù)復(fù)雜、不可預(yù)見因素多以及社會影響大等特點,是一項高風(fēng)險建設(shè)工程[1]。城市軌道交通的迅速發(fā)展,使得相關(guān)各方面的資源緊張,建設(shè)期間事故發(fā)生率也隨之增加。因此如何加強城市軌道交通建設(shè)的安全風(fēng)險管理,減少事故發(fā)生,是城市軌道交通建設(shè)的重中之重。
在風(fēng)險管理中,城市軌道交通工程建設(shè)中存在大量風(fēng)險,與此同時風(fēng)險管理所擁有的資源,如人員、資金和時間等都是有限的。因此,是否應(yīng)對其中部分風(fēng)險投入更多的關(guān)注度?哪些風(fēng)險應(yīng)投入較多的關(guān)注度?應(yīng)如何合理分配風(fēng)險管理資源?要解決這些問題都需要對城市軌道交通工程建設(shè)期的風(fēng)險進行排序,識別出需要重點關(guān)注的風(fēng)險因素,有的放矢地進行風(fēng)險管理,合理配置資源。
基于此,文章在風(fēng)險管理目標(biāo)的指導(dǎo)下,從風(fēng)險的自然屬性和風(fēng)險管理活動兩個角度來確立風(fēng)險排序的評價指標(biāo)。為了克服傳統(tǒng)的風(fēng)險概率和風(fēng)險影響相乘的缺陷,運用ELECTRE方法對風(fēng)險進行排序,最后結(jié)合實例進行檢驗。
一直以來對風(fēng)險排序大部分學(xué)者都是從風(fēng)險的定義出發(fā),即風(fēng)險的發(fā)生概率和風(fēng)險影響兩個方面來衡量風(fēng)險的重要程度。范益群根據(jù)可靠度,運用改進的AHP法對地鐵深基坑和區(qū)間施工階段風(fēng)險發(fā)生概率和損失進行評價[2]。陳龍(2004)運用改進成信心指數(shù)法,得到了軟土地盾構(gòu)隧道施工期主要風(fēng)險事故的發(fā)生概率及損失[3]。周榮義運用FMEA分析了盾構(gòu)施工過程中各風(fēng)險因素的損失[4]。侯艷娟(2007)等利用模糊數(shù)學(xué)綜合評價方法,對地鐵隧道開挖對周邊建筑物的影響進行了風(fēng)險分析和評估[5]。黃宏偉等人(2009)采用專家調(diào)查法和CIM模型,將工程風(fēng)險指標(biāo)作為評價標(biāo)準(zhǔn),對上海長江盾構(gòu)隧道工程開展了風(fēng)險評估研究[6]。楊更社等人利用模糊層次綜合評判法建立了西安地鐵1號線區(qū)間特殊地段施工風(fēng)險評估模型,得出了風(fēng)險發(fā)生概率[7]。鐘威等人采用R=P×C,得到了各風(fēng)險因素的風(fēng)險等級[8]。計算方法,李聰?shù)热诉\用基于集對分析的五元聯(lián)系數(shù)風(fēng)險綜合評價模型,建立了地鐵施工系統(tǒng)的風(fēng)險綜合評價體系,分析地鐵施工的風(fēng)險態(tài)勢及風(fēng)險發(fā)展趨勢[9]。
以上研究大都是從風(fēng)險發(fā)生概率和影響嚴(yán)重程度兩個角度來進行風(fēng)險評價。由于城市軌道交通項目施工風(fēng)險復(fù)雜多變,僅僅考慮風(fēng)險的自然屬性,這樣的評價指標(biāo)是不全面和不科學(xué)的,因此在確定風(fēng)險排序時應(yīng)考慮風(fēng)險的多維性。本文從風(fēng)險發(fā)生概率、風(fēng)險影響、可預(yù)知性和風(fēng)險應(yīng)對能力四個維度刻畫風(fēng)險,為了避免傳統(tǒng)的風(fēng)險矩陣方法中乘積效應(yīng)的缺陷,運用常用的ELECTRE的多屬性決策方法對各風(fēng)險進行排序。
ELECTRE方法的核心是風(fēng)險間的級別高于關(guān)系,再運用級別高于關(guān)系從一系列風(fēng)險中篩選出某些相對級別較高的風(fēng)險。應(yīng)用凈優(yōu)勢值和ELECTRE法修正模型[10]對模型進行簡化,避免了傳統(tǒng)ELECTRE方法由于閾值的主觀性使結(jié)果有所差異,也方便排序。
(1)從m個評價指標(biāo)對n個風(fēng)險a1,a2,…,an進行評價,給出每個風(fēng)險的評價值,得到矩陣A。
(2)計算正規(guī)化矩陣。將矩陣A的列向量加以正規(guī)化得到矩陣R。
(3)計算權(quán)重正規(guī)化矩陣vij。權(quán)重用W(j=1,2,…,m)表示,Wj表示第j個評價指標(biāo)權(quán)重的重要性程度。其中wj=1。
(4)將權(quán)重正規(guī)化V中任兩個不同行進行比較,如果第k列中第i行的v值比第j行的v值高,則k歸類于一致性集合Cij,否則屬于非一致性集合Dij,其中k=1,2,…,m。一致性集合和非一致性集合的表達式表示如下:
(5)求一致性矩陣。將每個一致性集合中各元素代表的指標(biāo)權(quán)重相加,得到一致性矩陣C。
式中:cij表示風(fēng)險ai比風(fēng)險aj的相對優(yōu)勢指數(shù)。
(6)求非一致性矩陣。將每個非一致性集合中元素所對應(yīng)的兩個風(fēng)險的加權(quán)指標(biāo)值之差的除以兩個風(fēng)險所有加權(quán)指標(biāo)值之差的最大值就是兩個風(fēng)險的相對劣勢指數(shù)dij。表達式如下。
式中:dij表示風(fēng)險ai比風(fēng)險aj的相對劣勢指數(shù),其值越小,ai劣于aj的程度越小。
(7)求修正型非一致性矩陣。
(8)修正型加權(quán)合計矩陣。
(9)求凈優(yōu)勢值。
其中CK越大,說明風(fēng)險ak越大。
(10)排序。根據(jù)各風(fēng)險的凈優(yōu)勢值進行排序,就可以得到各風(fēng)險最終的排序。
本文案例選取某地鐵建設(shè)工程其中一段站區(qū)間為例,以參與建設(shè)該地鐵工程的施工項目管理的專家學(xué)者為調(diào)研對象,通過查閱類似工程建設(shè)風(fēng)險資料和征詢相關(guān)專家意見,識別出了數(shù)十種風(fēng)險,選取了其中最主要的5種風(fēng)險:坍塌 (A1)、設(shè)計失誤 (A2)、地下管線破壞 (A3)、環(huán)境污染 (A4)、機械故障及事故 (A5)。同時由專家從風(fēng)險發(fā)生概率、風(fēng)險影響、風(fēng)險應(yīng)對能力、風(fēng)險可預(yù)見性4個方面給出評分,結(jié)果詳見表1。風(fēng)險評價指標(biāo)的權(quán)重采用層次分析法進行計算,其計算結(jié)果為w=(0.123,0.46,0.35,0.061) 。
表1 評價指標(biāo)體系與指標(biāo)評價值
凈優(yōu)勢值計算與風(fēng)險排序。
一致性矩陣:
非一致性矩陣:
修正型非一致性矩陣:
修正型加權(quán)合計矩陣:
5種最主要的風(fēng)險對應(yīng)的凈優(yōu)勢值分別為C1=2.75,C2=-2.95,C3=-1.22,C4=0.57,C5=2.21。根據(jù)凈優(yōu)勢值越大風(fēng)險越大的原則,就有A1>A5>A4>A3>A2。因此坍塌是風(fēng)險最大的,其次是機械故障及機械事故和環(huán)境污染,最后是地下管線破壞和設(shè)計失誤。在進行地鐵建設(shè)項目風(fēng)險管理時應(yīng)該投入更多的資源在坍塌和機械故障及機械事故上,設(shè)計失誤可以投入相對較少的資源。
風(fēng)險排序是安全風(fēng)險管理的重要環(huán)節(jié),也是安全風(fēng)險管理的重要內(nèi)容。由于時間、預(yù)算等因素的限制,為了同時處理所有風(fēng)險,對風(fēng)險排序能適當(dāng)及時地反映在風(fēng)險管理中,這有助于提出有效的風(fēng)險降低措施。文章在風(fēng)險管理目標(biāo)指導(dǎo)下,基于建設(shè)單位的風(fēng)險管理能力和水平,從風(fēng)險的自然屬性和管理屬性兩個方面確立評價指標(biāo),運用ELECTRE法對風(fēng)險進行排序,為合理分配資源提供依據(jù),有助于管理者做出科學(xué)的決策。