郝 倫，梁 崗，潘文學(xué)，孫淑俠

(1.陜西省石頭河水庫灌溉中心，陜西 西安 712000；2.陜西水環(huán)境工程勘測設(shè)計研究院，陜西 西安 710018)

水利工程因河而建、沿河布設(shè)，多位于人煙稀少、地質(zhì)條件各異的山區(qū)、峽谷等地帶，從規(guī)劃、設(shè)計到實施建設(shè)，客觀存在著大量的不確定性因素，如水文、氣象、地質(zhì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等因素，這些風(fēng)險因素的不確定性給水利工程帶來了較大的風(fēng)險，影響工程順利實施和后期運行。本文以石頭河灌區(qū)見子河渡槽改造項目為例，辨識項目業(yè)主的風(fēng)險因素，客觀評估風(fēng)險影響，提出合理的風(fēng)險處置防范措施，以最小的風(fēng)險投入換取最大的風(fēng)險效益，確保水利水電工程項目業(yè)主的利益最大化，就顯得尤為重要。

1 項目概況及業(yè)主風(fēng)險因素

石頭河水庫灌區(qū)位于關(guān)中西部，灌區(qū)設(shè)有總干渠、東干渠、北干渠、西干渠共4條干渠和14條支渠，灌溉寶雞市岐山、眉縣兩縣14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土地，控制灌溉面積37萬畝。見子河渡槽位于東干渠第三級渠道上，全長227.171 m，上部槽身為鋼筋砼U型結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)為鋼筋砼排架、漿砌石重力墩及擴大基礎(chǔ)；渡槽建成于二十世紀(jì)八十年代中期，工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低，加上工程持續(xù)運行三十多年，渡槽老化失修，破損嚴(yán)重，運行存在安全隱患，作為灌區(qū)尤其是東干渠的主要輸水建筑物，對其進(jìn)行改造十分必要。

見子河渡槽改造工程主要包括見子河渡槽以及上下游連接段，主要建設(shè)內(nèi)容為：①新建見子河渡槽210 m，設(shè)計流量4.7 m3/s，加大流量6.0 m3/s，改建路線為新選北線方案(原見子河渡槽與支線渡槽之間)。渡槽上部型式采用C30鋼筋砼簡支梁槽身，槽箱斷面尺寸為2.5m×2.0 m，共21跨，每跨10 m，槽箱頂部設(shè)拉桿。渡槽下部型式采用C25鋼筋砼板墻型式，基礎(chǔ)采用擴大基礎(chǔ)和砼灌注樁型式，邊墩為C25砼重力墩；②上下游連接段C25鋼筋混凝土箱涵114 m，斷面尺寸為2.5 m×1.7 m，側(cè)壁厚0.25 m，底板及頂板壁厚0.3 m，基礎(chǔ)采用0.6 m厚的3∶7灰土墊層。工程概算總投資1173萬元，為農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)和管理專項資金。

為保證工程的順利進(jìn)行，項目業(yè)主邀請專業(yè)評估機構(gòu)判斷、評價該項目的風(fēng)險大小。風(fēng)險辨識是風(fēng)險管理中的一項基礎(chǔ)工作，風(fēng)險辨識過程見圖1。

圖1 風(fēng)險辨識過程

工程風(fēng)險領(lǐng)域的風(fēng)險辨識方法很多，有資料法、專家調(diào)查法、事故樹分析法等經(jīng)驗判斷方法，也有WBS-RBS法、綜合集成法等定量化方法。本文主要采用專家(20位)現(xiàn)場調(diào)查法與資料法聯(lián)合運用，并通過專家咨詢、評審，綜合確定了本工程的業(yè)主風(fēng)險因素見圖2。

(a)第一層次風(fēng)險因素

2 業(yè)主風(fēng)險評價

風(fēng)險評價是在風(fēng)險辨識的基礎(chǔ)上，分析估計業(yè)主面臨各風(fēng)險的發(fā)生概率、風(fēng)險損失、風(fēng)險不可控程度等參數(shù)，進(jìn)而確定業(yè)主的風(fēng)險大小。風(fēng)險評價過程見圖3。

圖3 風(fēng)險評價過程

根據(jù)水利水電工程項目的特點，重點應(yīng)用專家判斷法構(gòu)造目風(fēng)險發(fā)生概率、風(fēng)險發(fā)生損失、風(fēng)險不可控性等參數(shù)的判斷矩陣，然后用層次分析法AHP和模糊評價法對判斷矩陣進(jìn)行計算，并對計算結(jié)果進(jìn)行定量化處理，得出該項目的業(yè)主風(fēng)險水平。為避免各調(diào)查專家的主觀意見影響風(fēng)險水平的計算結(jié)果，對從事該工程項目的業(yè)主管理人員、技術(shù)人員以及聘請的專家共計20人進(jìn)行反復(fù)的詢問、調(diào)查，并選取多次綜合平均值作為判斷矩陣的確定值。

2.1 風(fēng)險因素、風(fēng)險影響因素及其各自權(quán)重的計算

以項目業(yè)主風(fēng)險因素層次結(jié)構(gòu)中的第一層次評價指標(biāo)(環(huán)境風(fēng)險、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險、管理風(fēng)險和其他風(fēng)險)為例，說明項目風(fēng)險因素、風(fēng)險影響因素的權(quán)重計算過程。

1)專家判斷矩陣

項目風(fēng)險因素的兩兩比較結(jié)果是在1～9級標(biāo)度法的基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)外同類工程的風(fēng)險因素判斷矩陣構(gòu)造，得到風(fēng)險因素的比較結(jié)果在區(qū)間[1,9]之間取值(最多保留1位小數(shù))，見表1。

表1 1～9級標(biāo)度法風(fēng)險因素兩兩比較結(jié)果表

第一層次有5個風(fēng)險因素，分別為環(huán)境風(fēng)險、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險、管理風(fēng)險和其他風(fēng)險，所以判斷矩陣為5維。以專家對第一層次風(fēng)險因素判斷賦值為例，兩兩風(fēng)險因素進(jìn)行比較賦值，詳細(xì)說明判斷矩陣的構(gòu)造過程，第二層次風(fēng)險因素判斷矩陣構(gòu)造原理相同。

本工程為見子河渡槽的改造工程，渡槽工程供給對象明確、任務(wù)固定、沒有市場波動、售賣困難等風(fēng)險，也就是其他風(fēng)險影響最小，自身賦值為1。工程周圍的環(huán)境條件成熟、穩(wěn)定，對工程干擾、阻撓很小，環(huán)境風(fēng)險略大于其他風(fēng)險。工程建設(shè)內(nèi)容較少，各單位協(xié)調(diào)、進(jìn)度和投資控制工作量小，工程管理風(fēng)險較小，略大于環(huán)境風(fēng)險。渡槽和箱涵設(shè)計和施工、地質(zhì)處理等技術(shù)成熟，對工程的影響略大于環(huán)境風(fēng)險；由于市場波動，鋼筋、砂石資源等市場波動較大，以及內(nèi)外部競爭等影響，經(jīng)濟(jì)風(fēng)險對工程影響較大，均大于其他風(fēng)險。5個風(fēng)險因素對工程的影響相差不是特別大，均在可控范圍內(nèi)。

綜合分析后，環(huán)境風(fēng)險自身賦值為1，其他風(fēng)險與環(huán)境風(fēng)險相比賦值為1/2，管理風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險與環(huán)境風(fēng)險相比賦值為3，經(jīng)濟(jì)風(fēng)險與環(huán)境風(fēng)險相比賦值為5。經(jīng)濟(jì)風(fēng)險自身賦值為1，與環(huán)境、技術(shù)、管理、其他風(fēng)險相比，賦值分別為5、2、3、4。技術(shù)風(fēng)險自身賦值為1，與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、管理、其他風(fēng)險相比，賦值分別為3、1/2、2、3。管理風(fēng)險自身賦值為1，與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、其他風(fēng)險相比，賦值分別為3、1/3、1/2、2。其他風(fēng)險自身賦值為1，與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理風(fēng)險相比，賦值分別為1/2、1/4、1/3、1/2。

第一層次風(fēng)險判斷矩陣如下：

(1)

按照同樣的方法，分析、賦值，構(gòu)造出第一層次下轄的第二層次各個風(fēng)險因素之間的判斷矩陣。

2)各風(fēng)險因素、風(fēng)險影響因素權(quán)重計算

①第一層次風(fēng)險因素權(quán)重計算

根據(jù)1～20位專家的判斷矩陣，采用方根法計算出各個判斷矩陣的最大特征值λmaxi(λmaxi表示第i位專家)以及最大特征值對應(yīng)的向量Wi，并對計算結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗，檢驗公式為：CR=CI/RI，當(dāng)CR<0.1，結(jié)果滿足一致性檢驗，否則重新構(gòu)造新的判斷矩陣。

第一位專家的判斷矩陣計算結(jié)果：λmax1=5.194，W1=(0.082 0.219 0.479 0.157 0.062)。CI=0.048，RI=1.120，CR=0.043<0.1，滿足一致性檢驗。

第2～20位專家的判斷矩陣省略，列出符合一致性檢驗的判斷矩陣計算結(jié)果W2～W20，與W1構(gòu)成的評價因素權(quán)重意見矩陣，見式(2)。

(2)

應(yīng)用聚類分析法將專家意見偏離程度Di>5%的專家權(quán)重值剔除，經(jīng)計算，剔除了第1位、13位專家權(quán)重，剩余權(quán)重值進(jìn)行平均計算，即第一層次各風(fēng)險因素的權(quán)重為18位專家判斷權(quán)重的平均值，如環(huán)境風(fēng)險的權(quán)重W1值計算為：

W1=(0.105+0.112+0.114+0.107+0.101+0.089+0.082+0.096+0.105+0.079+0.123+0.081+0.100+0.111+0.112+0.085+0.095+0.094)/18

=0.101

依次類推，得到其余4個風(fēng)險的權(quán)重值W2～W5，結(jié)果如下：

W=(0.101 0.174 0.326 0.308 0.089)

②第二層次風(fēng)險因素權(quán)重計算

依次類推、計算，風(fēng)險評價層次中的第二層次評價指標(biāo)權(quán)重分別為：

W環(huán)境=(0.318 0.362 0.320)；

W經(jīng)濟(jì)=(0.224 0.280 0.260 0.236)；

W技術(shù)=(0.137 0.135 0.167 0.136 0.142 0.140 0.145)；

W管理=(0.183 0.196 0.227 0.188 0.205)；

W其他=(0.463 0.484)。

③項目業(yè)主風(fēng)險影響因素權(quán)重計算

同第一、二層次風(fēng)險因素的專家判斷矩陣的構(gòu)造過程，對專家的權(quán)重意見根據(jù)閾值原理進(jìn)行修正，得到項目業(yè)主的風(fēng)險影響因素的權(quán)重計算結(jié)果為：

W風(fēng)險影響因素=(0.281 0.251 0.227 0.242)

④項目業(yè)主風(fēng)險可控程度權(quán)重計算

權(quán)重計算同項目業(yè)主風(fēng)險影響因素的權(quán)重計算結(jié)果。

W風(fēng)險可控程度=(0.281 0.251 0.227 0.242)

2.2 確定評價集及構(gòu)造模糊評判矩陣

1)風(fēng)險因素發(fā)生概率評價集和模糊評判矩陣

項目風(fēng)險因素的評價尺度一般分為五級，即V={小 較小 中等 較大 大}，同時賦予一個確定的、適當(dāng)?shù)膶?yīng)量值：V=(0.1 0.3 0.5 0.7 0.9)。為減少專家個人意見對整體模糊評判矩陣結(jié)果的影響，本次邀請20位專家對各個風(fēng)險因素的發(fā)生概率進(jìn)行模糊評判，模糊評判矩陣見表3。

表3 風(fēng)險因素模糊評判矩陣表

2)風(fēng)險影響因素評價集及模糊評判矩陣

項目風(fēng)險影響因素的評價尺度一般分為五級，即V={低 較低 中等 較高 高}，同時賦予該尺度一個確定的、適當(dāng)?shù)膶?yīng)量值：V=(0.1 0.3 0.5 0.6 0.8)。同上請20位專家對項目風(fēng)險影響因素進(jìn)行評判，模糊評判結(jié)果見表4。

表4 風(fēng)險影響因素模糊評判矩陣

3)項目風(fēng)險可控程度評價集及模糊評判矩陣

項目風(fēng)險可控程度的評價尺度：V={小 較小 中等 大 較大}，同時賦予該尺度一個確定的、適當(dāng)?shù)膶?yīng)量值：V=(0.15 0.35 0.60 0.85 0.95)。同上聘請20位專家對工程項目風(fēng)險影響因素的可控程度進(jìn)行模糊評判，模糊評判結(jié)果見表5。

表5 風(fēng)險影響因素可控程度模糊評判矩陣

2.3 模糊綜合評判

1)項目風(fēng)險發(fā)生概率綜合評判

項目業(yè)主風(fēng)險發(fā)生概率的模糊評判矩陣及權(quán)重見表3，得到項目業(yè)主風(fēng)險的單因素模糊評判矩陣。

項目的模糊評判集C=A·R=(0.227 0.205 0.2 0.2 0.1)

2)項目風(fēng)險影響后果綜合評判

項目業(yè)主風(fēng)險影響因素的模糊評判矩陣及權(quán)重見表2～3。

C=A·R=(0.308 0.246 0.230 0.216)·

3)項目風(fēng)險可控程度綜合評判

項目業(yè)主風(fēng)險可控程度的模糊評判矩陣及權(quán)重見表5。

C=A·R=(0.308 0.246 0.230 0.216)·

Kf=1-Ks=1-0.831=0.169

2.4 判斷工程項目風(fēng)險的大小

根據(jù)公式R=(Pf+Cf+Kf-Pf×Cf-Pf×Kf-Cf×Kf+Pf×Cf×Kf)，計算項目風(fēng)險的大小R=0.459。

根據(jù)通常風(fēng)險量的效用值表達(dá)式R=Pf+Cf-Pf·Cf進(jìn)行計算，可得到項目的風(fēng)險大小為0.48，考慮了工程項目風(fēng)險不可控程度變量Kf后，工程項目的風(fēng)險量變大了。

對風(fēng)險系數(shù)R的最后結(jié)果采用等風(fēng)險圖法進(jìn)行判定：當(dāng)R<0.3時，風(fēng)險較低；當(dāng)0.30.7時，風(fēng)險高。Pf和Cf、Ks的值由專家結(jié)合模糊數(shù)學(xué)分析判斷得出。

該項目的風(fēng)險值0.3

3 業(yè)主風(fēng)險處置

在工程項目風(fēng)險管理中，具體的工程風(fēng)險處置方法很多，常見的風(fēng)險處置方法有：風(fēng)險回避、風(fēng)險自留、風(fēng)險控制、風(fēng)險分散、風(fēng)險轉(zhuǎn)移等。

本項目的業(yè)主風(fēng)險屬于中等偏小風(fēng)險，總體以風(fēng)險控制為主，風(fēng)險保留或分散輔助。對于影響較大的自然、社會、政治等環(huán)境風(fēng)險，建議采用交由當(dāng)?shù)卣y(tǒng)籌協(xié)調(diào)的風(fēng)險分散措施；對于影響較大的市場、經(jīng)營風(fēng)險，建議采用購買保險、合同轉(zhuǎn)嫁等風(fēng)險轉(zhuǎn)移措施；對于影響較小的技術(shù)風(fēng)險，采用總承包或固定總價合同等風(fēng)險控制措施。

4 結(jié)語

水利工程項目業(yè)主的風(fēng)險管理是一個動態(tài)的過程，具體工程風(fēng)險存在著一定的差異性，因此必須堅持不懈地跟蹤工程項目風(fēng)險的進(jìn)展情況，重視風(fēng)險的監(jiān)測和反饋，及時建立風(fēng)險事故的預(yù)警、救援方案。本文以見子河渡槽改造工程為例，應(yīng)用對業(yè)主的風(fēng)險研究進(jìn)行了量化轉(zhuǎn)化的探索應(yīng)用，風(fēng)險的管控尚需在項目逐步推動中得到驗證，歡迎各位專家和學(xué)者繼續(xù)探討指正。