王星凱,趙延龍
(蘭州交通大學(xué) 土木工程學(xué)院,甘肅 蘭州730000,E-mail:1604371859@qq.com)
工程施工合同一般是指為了完成特定的工程施工任務(wù),建設(shè)單位與施工方按照法定程序簽訂的有關(guān)權(quán)利、義務(wù)分工的特定書面協(xié)議。在早期,各項工程的規(guī)模和合同金額都相對較小,承發(fā)包模式也相對較為簡單,所以各方都不重視對施工合同的管理。而隨著各種大型復(fù)雜工程的開始,施工合同金額大幅增加,施工合同管理的重要性開始顯現(xiàn)。目前,我國建筑市場還并不規(guī)范,各種有關(guān)工程合同的糾紛時有發(fā)生,據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,近些年我國法院處理的各種有關(guān)工程合同的糾紛案件已達(dá)到85000 件/年,所以工程各方都愈發(fā)注重對合同的管理。
與此同時,致力于研究合同風(fēng)險管理方面的專家學(xué)者開始對施工合同風(fēng)險管理進(jìn)行深入剖析。如趙振宇[1]等在1999 版FIDIC 施工合同條件的基礎(chǔ)上,采用合同分析的方法進(jìn)行了承包商風(fēng)險探析。李冰心等[2]從風(fēng)險來源的角度對合同風(fēng)險進(jìn)行分類,并提出相應(yīng)的防范措施。雷坤等[3]利用語義檢索技術(shù)研究工程施工合同糾紛案例,進(jìn)而發(fā)掘合同風(fēng)險管理中的薄弱環(huán)節(jié)。張怡[4]從合同的招投標(biāo)、商談以及履約3 個階段分析識別了風(fēng)險,并建立了合同風(fēng)險分擔(dān)模型。佘健俊等[5]通過基于總包方的角度,利用物元模型對施工合同風(fēng)險進(jìn)行評價;此外,合同風(fēng)險評價的方法主要有模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型以及改進(jìn)AHP 法,他們大多比較主觀和片面,并且多以定性評價為主,其科學(xué)性和穩(wěn)定性都有待提高。
本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,從施工方的角度,建立施工合同風(fēng)險評價指標(biāo)體系,利用CRITIC 法進(jìn)行指標(biāo)賦權(quán),其后利用云模型從定性、定量兩個方面對合同及各個環(huán)節(jié)進(jìn)行風(fēng)險評價,并通過實例與以往學(xué)者的研究結(jié)果進(jìn)行對比,驗證了所用方法的實用性、有效性以及準(zhǔn)確性。
本文通過參考《FIDIC 施工合同條件》[6]等的大量有關(guān)合同及合同風(fēng)險的文獻(xiàn)資料,結(jié)合實際工程,并基于張怡[4]提出的合同全壽命周期理論基礎(chǔ),參考佘健俊等[5]采用的的評價方法,從施工方角度出發(fā)建立評價指標(biāo)體系如圖1 所示[7]。
圖1 基于施工方角度的施工合同風(fēng)險評價指標(biāo)體系
為驗證所建立評價指標(biāo)體系是否合理,進(jìn)行問卷調(diào)查,調(diào)查主要通過網(wǎng)上調(diào)查的方式進(jìn)行,調(diào)查人員主要為從事于施工單位工經(jīng)部、合約部等有合同管理經(jīng)驗的部門人員,最終問卷有效率為84%(>80%),滿足統(tǒng)計學(xué)要求;采用SPSS軟件進(jìn)行信度分析,發(fā)現(xiàn)克朗巴哈α 信度系數(shù)為0.78(>0.6),說明調(diào)查結(jié)果的信度很好,此評價指標(biāo)體系的建立合理。
目前常用的指標(biāo)權(quán)重有主觀權(quán)重和客觀權(quán)重兩大類。其中主觀賦權(quán)法包括綜合評分法、德爾菲(Delphi)法等;客觀賦權(quán)法包括熵值法、變異系數(shù)法、CRITIC 法等;相較于主觀賦權(quán)法,客觀賦權(quán)法不依賴于人的主觀判斷,有較強的數(shù)學(xué)理論依據(jù)。因此,本文采用CRITIC 法進(jìn)行賦權(quán),該法由Diakoulaki 提出,在確定權(quán)重時不僅利用了指標(biāo)內(nèi)數(shù)據(jù)的變異性,還考慮了指標(biāo)間數(shù)據(jù)的沖突性[8],避免了權(quán)重確定的主觀隨意性,更適合于施工合同風(fēng)險動態(tài)性與全面性的特點。
(1)從施工方角度構(gòu)建施工合同風(fēng)險指標(biāo)評定體系及指標(biāo)評定標(biāo)準(zhǔn)。
(2)評價指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣。根據(jù)評價指標(biāo)體系及指標(biāo)評定標(biāo)準(zhǔn),將調(diào)查獲得的n 位有施工合同管理經(jīng)驗的人員對m 個評價指標(biāo)的評價數(shù)據(jù)組成評價指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣R,如下式。
式中,rij表示第i 位調(diào)查者對第j 個指標(biāo)的評價數(shù)據(jù)。
(3)對比強度。表示同一指標(biāo)在各個類別之間取值差距的大小,以標(biāo)準(zhǔn)差σ 體現(xiàn)。
式中,σj代表第j 項指標(biāo)的對比強度;μ 代表該項指標(biāo)評價數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值。
(4)沖突性。在指標(biāo)評價數(shù)據(jù)相關(guān)性系數(shù)的基礎(chǔ)上計算。
式中,yj表示第j 項指標(biāo)與其它指標(biāo)之間的沖突性;Cov(j,p)表示第j 項指標(biāo)與第p 項指標(biāo)之間的協(xié)方差;σp表示第p 項指標(biāo)數(shù)據(jù)的對比強度;Cov(j,p)/(σjσp)表示第j 項指標(biāo)與第p 項指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)。
(5)評價指標(biāo)信息量(Pj)。通過指標(biāo)的對比強度和指標(biāo)間沖突性進(jìn)行計算。
(6)評價指標(biāo)權(quán)重。根據(jù)各評價指標(biāo)所代表的綜合信息量Pj進(jìn)行其客觀權(quán)重的計算。
式中,Wj代表第j 項指標(biāo)的權(quán)重。
設(shè)X={x}是一個定量論域,論域X 中模糊集合? 表示對任意一個x 都存在一個有穩(wěn)定傾向的隨機數(shù)μ?(x),其代表的內(nèi)涵是x 對? 的隸屬度。隸屬度μ?(x)在X 上的分布稱為隸屬云,每一個x則形成一個云滴[9]。云模型中用兼具模糊性和隨機性的3 個數(shù)字特征,期望(Ex)、熵(En)、超熵(He)來表示語言值的數(shù)學(xué)性質(zhì),記為P=G(Ex,En,He)。Ex 表示云滴在論域空間分布的期望,是最能代表定性語言的點;En 用來衡量定性語言的不確定度,取決于定性語言的模糊性和隨機性;He 是指熵的熵,用來衡量熵值En 的不確定度,取決于熵語言的模糊性和隨機性,可以體現(xiàn)概念被普遍接受的程度[8]。
二維正態(tài)云模型是依靠兩個一正態(tài)維云綜合得到的,其用于描述在兩個因素共同作用下,事物的模糊性和隨機性問題。其數(shù)字特征分別表示為期望(Ex,Ey)、熵(Enx,Eny)、超熵(Hex,Hey)。設(shè)G 是滿足正態(tài)分布的二維隨機函數(shù),則其表達(dá)式如式(6);滿足式(6)云滴drop(xi,yi,μi)所構(gòu)成的云模型即為二維正態(tài)云模型[11]。其中xi,yi分別表示兩個一維云的云滴坐標(biāo);Pxi,Pyi分別表示兩個一維云的條件云滴坐標(biāo);Hex,Hey分別表示兩個一維云的超熵;μi表示二維云的隸屬度。
云模型表示的是定性語言與其定量描述之間的相互映射,因此其對應(yīng)存在逆向發(fā)生器與正向發(fā)生器兩種基本算法。
3.2.1 逆向云發(fā)生器
逆向發(fā)生器是實現(xiàn)定量描述到定性語言轉(zhuǎn)換的工具,即由精確數(shù)據(jù)通過一定程序轉(zhuǎn)換得到由3個數(shù)字特征表示的定性語言。其步驟為:
(1)計算數(shù)據(jù)的樣本均值Ex(即為云滴的期望)和方差S2。
式中,n 代表樣本數(shù)量;xi代表第i 個樣本的數(shù)據(jù)值。
(2)利用樣本均值Ex 計算云滴的熵En。
(4)輸出數(shù)字特征(Ex,En,He)。
3.2.2 正向云發(fā)生器
(1)生成一個期望值為En,標(biāo)準(zhǔn)差為He 的正態(tài)分布隨機數(shù)En′。
(2)生成一個期望值為 Ex,標(biāo)準(zhǔn)差為Abs(En′)的正態(tài)分布隨機數(shù)x。
(3)計算云滴隸屬度。
(4)將x 作為μ 所對應(yīng)的定性概念的一個云滴。
(5)重復(fù)上述4 個步驟,直至生成要求數(shù)量的云滴[8]。
根據(jù)云模型基本原理,可以把施工合同風(fēng)險評價指標(biāo)體系作為論域,將每個評價結(jié)果作為云滴,所有評價結(jié)果最終綜合形成的云圖即可表示合同所處風(fēng)險等級。在利用二維云模型進(jìn)行合同風(fēng)險評價時,合同綜合風(fēng)險所處等級可用每個評價指標(biāo)所代表事項發(fā)生的概率大小及發(fā)生后所引起后果程度綜合反映,因此選取每個評估指標(biāo)的后果水平和概率水平作為合同風(fēng)險評價二維云模型的兩組基礎(chǔ)變量。具體評價步驟如下:
(1)建立如圖1 所示的施工合同風(fēng)險評價指標(biāo)體系,包括投標(biāo)期、簽約期、履行期3 個維度12 個指標(biāo)。
(2)邀請施工合同專家對各個評價指標(biāo)所對應(yīng)風(fēng)險事件的后果和概率分別進(jìn)行打分,采用10分制,精確度為0.1,分值越高表示風(fēng)險事件發(fā)生的概率越大,后果越嚴(yán)重。其中指標(biāo)后果評分值形成的云滴稱為后果云,概率評分值形成的云滴稱為概率云,將12 個評價指標(biāo)分別對應(yīng)的后果云和概率云統(tǒng)稱為二級風(fēng)險云。
(3)建立標(biāo)準(zhǔn)云,將評價指標(biāo)的風(fēng)險等級、后果等級和概率等級劃分為5 個等級,即將區(qū)間0~10 等分為A~E 5 個子區(qū)間,第i 個子區(qū)間表示為 []。根據(jù)下式計算風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)云的數(shù)字特征。
A~E 五級風(fēng)險的具體取值區(qū)間、等級描述及相應(yīng)的數(shù)字特征如表1 所示。
表1 標(biāo)準(zhǔn)云風(fēng)險等級數(shù)字特征表
(4)利用CRITIC 法計算各個評價指標(biāo)的權(quán)重w11,w12,…,w33,w34,并分別計算出3 個維度的權(quán)重即一維權(quán)重w1,w2,w3和各評價指標(biāo)在其所屬維度內(nèi)權(quán)重即二維權(quán)重,。
(5)利用評價數(shù)據(jù)和逆向云發(fā)生器計算各個指標(biāo)實際的后果云數(shù)字特征和概率云數(shù)字特征,得出二級后果云矩陣和二級概率云矩陣,將兩個二級云矩陣分別與二維權(quán)重矩陣運算,得到一級后果云數(shù)字特征和一級概率云數(shù)字特征,構(gòu)成一級風(fēng)險云數(shù)字特征,再運用同樣的計算方法得出綜合風(fēng)險云數(shù)字特征。計算式如下:
(6)利用正向發(fā)生器得出風(fēng)險云圖,通過綜合風(fēng)險云與標(biāo)準(zhǔn)云的比較,可初步得出施工合同的風(fēng)險等級。也可根據(jù)每個指標(biāo)的數(shù)字特征得出該指標(biāo)的風(fēng)險云,將指標(biāo)的風(fēng)險云與標(biāo)準(zhǔn)云進(jìn)行比較,可得出各個具體風(fēng)險指標(biāo)的風(fēng)險等級。
(7)為驗證根據(jù)云圖所得風(fēng)險評價結(jié)果的正確性,更加直觀地從數(shù)學(xué)角度確定合同風(fēng)險等級,故使用二維云相近度值。若實際風(fēng)險云與標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險云相近度值越大,則表示風(fēng)險等級更接近該標(biāo)準(zhǔn)云所示等級。
某建筑工程公司投標(biāo)簽訂一份施工合同,該合同總額20000 萬元,建筑面積69560 m2,工期3年,并且合同中明確施工過程一旦出現(xiàn)有悖合同的情況將會采取的處理措施。本文將以所建立的基于施工方角度的施工合同風(fēng)險評價指標(biāo)體系為基礎(chǔ),利用CRITIC 法和二維云模型從施工方的角度出發(fā)對該施工合同進(jìn)行風(fēng)險等級評價。
依據(jù)已建立的評價指標(biāo)體系,采用網(wǎng)上調(diào)查的方式邀請有豐富施工合同管理經(jīng)驗的人員對12個指標(biāo)分別進(jìn)行打分,并利用CRITIC 法計算指標(biāo)的客觀權(quán)重,根據(jù)式(12)、式(13)分別計算其一維權(quán)重和二維權(quán)重,權(quán)重計算結(jié)果如表2 所示;邀請6 位施工合同專家(由于建設(shè)項目位于甘肅省,所邀請專家為項目施工單位的4 名高級工程師及2 名當(dāng)?shù)乇究圃盒5母苯淌冢┓謩e對評價指標(biāo)所對應(yīng)風(fēng)險發(fā)生的概率大小和所引起后果的嚴(yán)重程度進(jìn)行評分,評分結(jié)果如表3 所示。
利用云模型逆向發(fā)生器分別計算每個二級評價指標(biāo)所對應(yīng)的云的數(shù)字特征,并利用式(14)對二級云數(shù)字特征和二維權(quán)重矩陣、一級云數(shù)字特征和一維權(quán)重矩陣進(jìn)行綜合運算,得出綜合風(fēng)險云數(shù)字特征,其計算結(jié)果如表4 所示。
表2 評價指標(biāo)權(quán)重
表3 后果及概率等級分值
表4 某公司施工合同風(fēng)險評價結(jié)果云參數(shù)
為明確合同綜合風(fēng)險等級及各個指標(biāo)的風(fēng)險等級,利用正向發(fā)生器生成風(fēng)險云圖。如圖2 所示,為合同風(fēng)險后果等級一維云與標(biāo)準(zhǔn)一維云圖,概率等級一維云與標(biāo)準(zhǔn)云如圖3 所示,圖4 所示為合同綜合風(fēng)險云圖與標(biāo)準(zhǔn)二維云對比圖,圖5 是風(fēng)險U1(合同投標(biāo)期風(fēng)險)與標(biāo)準(zhǔn)云對比圖。
圖2 后果等級評價結(jié)果
圖3 概率等級評價結(jié)果
圖4 合同綜合風(fēng)險評價結(jié)果
分別由圖2,圖3 可得出此份合同風(fēng)險后果處于A 與B 之間并偏向于A 級,處于危害極大行列,說明其一旦出現(xiàn)風(fēng)險情況,會造成非常嚴(yán)重的后果;其概率風(fēng)險亦處于A 與B 之間且偏向于B 級,處于風(fēng)險發(fā)生概率較大行列;兩者綜合說明此份合同風(fēng)險發(fā)生的概率較高且風(fēng)險一旦發(fā)生會造成較為嚴(yán)重的后果;而由圖3 合同綜合風(fēng)險云圖可直觀了解到本份合同風(fēng)險處于B 與A 級別之間,處于高風(fēng)險階段,風(fēng)險不可接受,合同管理者應(yīng)高度重視此份合同的風(fēng)險管理。圖5 所反映的為投標(biāo)期風(fēng)險(U1),可見投標(biāo)期此份合同已處于較高風(fēng)險。同理,可分別生成合同任一階段及12 個評價指標(biāo)中任意一個指標(biāo)的云圖與標(biāo)準(zhǔn)云的對比圖,并直觀了解其風(fēng)險大小。此外圖中每個評價結(jié)果云的離散程度和厚度與標(biāo)準(zhǔn)云基本相同,說明各個施工合同管理人員對風(fēng)險評價結(jié)果有較高的統(tǒng)一認(rèn)識。
為增加本文所建模型評價結(jié)果的真實可靠性,運用式(15)計算合同風(fēng)險的相近度,得到其與A、B、C、D、E 5 個級別的相近度分別為0.64、0.73、0.24、0.14、0.10,由相近度原則可知風(fēng)險偏近于B 級,屬于高風(fēng)險,與云圖所得結(jié)果一致,證明了本文所建立的施工合同風(fēng)險評價模型的正確性與可靠性。
圖5 合同投標(biāo)期風(fēng)險評價結(jié)果
為全面評價施工合同風(fēng)險,本文以合同全壽命周期理論為基礎(chǔ),站在施工方的角度建立合同風(fēng)險評價指標(biāo)體系,最終得出3 個維度12 個評價指標(biāo)。在評價過程中使用CRITIC 法確定指標(biāo)權(quán)重,使權(quán)重的獲得更加客觀,更加適合合同風(fēng)險動態(tài)性和全面性的特點。通過建立云模型從風(fēng)險發(fā)生的后果、概率兩方面進(jìn)行風(fēng)險預(yù)測評價,實現(xiàn)風(fēng)險定性語言與定量描述之間的轉(zhuǎn)換,并通過Matlab 編程語言生成風(fēng)險云圖,直觀了解風(fēng)險等級,為使評價結(jié)果更加可靠而引入相近度的概念,從數(shù)學(xué)角度確定風(fēng)險等級,使評價結(jié)果更加真實可靠。