郭新偉，楊麗華，韓大鵬，馬少雄，鄒 超

(1.中鐵一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，陜西 西安 710025；2.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南 714099)

0 引言

近年來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)規(guī)模逐年攀升，而地鐵在城市軌道中占比已高達(dá)75%[1]。相比其他工程，地鐵工程體量較大，資金與資源消耗較高，項(xiàng)目物資成本在施工總成本中所占比例約65%[2]，對(duì)地鐵工程施工管理階段的物資管理提出了更高要求。因此，開展城市軌道交通物資管理風(fēng)險(xiǎn)研究，明確風(fēng)險(xiǎn)防范重點(diǎn)和對(duì)策，對(duì)保障地鐵工程施工物資管理風(fēng)險(xiǎn)防范和控制具有重要實(shí)踐意義。

當(dāng)前，針對(duì)地鐵工程物資管理已開展較多研究，如張唯等[3]以北京軌道交通1，2號(hào)線為例，對(duì)線路設(shè)備改造中的物資管理進(jìn)行研究，并提出針對(duì)性的保障方法；王迪[4]通過研究南京地鐵企業(yè)物資管理方模式，提出了一系列優(yōu)化措施；王靜等[5]則通過對(duì)北京地鐵10號(hào)線的實(shí)踐與分析，提出物資成本管理的五道關(guān)。通過對(duì)比分析，相關(guān)研究主要是從工程實(shí)際出發(fā)，采用定性方式進(jìn)行描述，缺乏定量分析，且針對(duì)物資管理風(fēng)險(xiǎn)方面的研究相對(duì)較少。WBS-RBS法是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究的常用方法，已被廣泛應(yīng)用于各類工程風(fēng)險(xiǎn)研究中，如李宗坤等[6]利用WBS-RBS法對(duì)港珠澳大橋人工島工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分解，明確重要風(fēng)險(xiǎn)源和工程總體風(fēng)險(xiǎn)度；陳桂香等[7]利用WBS-RBS法研究機(jī)場建設(shè)工程施工過程風(fēng)險(xiǎn)，并計(jì)算出風(fēng)險(xiǎn)源發(fā)生的可能性和風(fēng)險(xiǎn)損失，同時(shí)對(duì)施工階段風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效評(píng)估。目前，基于WBS-RBS法應(yīng)用于地鐵工程物資管理風(fēng)險(xiǎn)的研究相對(duì)較少?；诖?，本研究從系統(tǒng)思維角度出發(fā)，將WBS-RBS，AHP及風(fēng)險(xiǎn)度理論相結(jié)合，建立基于WBS-RBS與AHP的評(píng)價(jià)模型，為地鐵工程物資管理風(fēng)險(xiǎn)防范提供有效保障。

1 理論基礎(chǔ)

1.1 WBS-RBS法

2005年美國著名學(xué)者D.Hillson提出了矩陣風(fēng)險(xiǎn)管理模型，被廣泛應(yīng)用于風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別過程。其中，WBS是工程管理中結(jié)構(gòu)體系成熟功能完善的工作分解結(jié)構(gòu)，而RBS則是以WBS分解模式為基礎(chǔ)，以項(xiàng)目目標(biāo)分解為原則的一種分解結(jié)構(gòu)，將WBS與RBS相融合，使兩種方法交叉應(yīng)用，即構(gòu)成了WBS-RBS矩陣，可實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研判[8-9]。主要包括以下步驟。

1)構(gòu)建WBS矩陣 根據(jù)地鐵工程施工特點(diǎn)及風(fēng)險(xiǎn)管理與防范的總體需求，明確物資管理中風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別對(duì)象和范圍，在此基礎(chǔ)上以工作流程與工作關(guān)系為分解原則，保證分解結(jié)構(gòu)清晰，由上至下包含項(xiàng)目所有工作[10]，如圖1所示。

圖1 項(xiàng)目WBS工作分解

2)構(gòu)建RBS矩陣 根據(jù)工程項(xiàng)目目標(biāo)和性質(zhì)，在WBS基礎(chǔ)上，分析各子工作包可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，并將其按等級(jí)劃分，分解過程嚴(yán)格遵照各風(fēng)險(xiǎn)附屬關(guān)系，直至分解到基本風(fēng)險(xiǎn)事件[10]。項(xiàng)目RBS風(fēng)險(xiǎn)分解如圖2所示。

圖2 項(xiàng)目RBS風(fēng)險(xiǎn)分解

3)構(gòu)建WBS-RBS風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)矩陣 以WBS底層工作包所構(gòu)建的集合定義為矩陣列向量，以RBS底層風(fēng)險(xiǎn)因子所構(gòu)建的集合定義為矩陣行向量，從而形成風(fēng)險(xiǎn)耦合矩陣，有助于項(xiàng)目管理人員清晰了解和識(shí)別每項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)存在的風(fēng)險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)來源。風(fēng)險(xiǎn)耦合矩陣如圖3所示。

圖3 WBS-RBS 風(fēng)險(xiǎn)耦合矩陣

風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別矩陣創(chuàng)建過程中，橫向?yàn)閃BS工作分解，縱向?yàn)镽BS風(fēng)險(xiǎn)分解，判斷每個(gè)單元格對(duì)應(yīng)的工作與風(fēng)險(xiǎn)是否同時(shí)存在，如存在即在此單元格中填入數(shù)字1，如不存在則填入數(shù)字0。通過對(duì)矩陣中所包含的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行梳理，有效識(shí)別和掌握項(xiàng)目實(shí)施施工階段所涉及的物質(zhì)管理風(fēng)險(xiǎn)及其所處階段，確保風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別周全而不被遺漏。

1.2 AHP法

層次分析(AHP)法是將定性與定量相結(jié)合，將專家定性判斷轉(zhuǎn)化為定量數(shù)據(jù)[11]。主要步驟為：①確定影響問題決策的因素；②將同一層中的因素相互比較，并對(duì)各因素權(quán)重進(jìn)行計(jì)算；③對(duì)不同層次因素進(jìn)行比較、計(jì)算。

1)明確目標(biāo) 從目標(biāo)出發(fā)，構(gòu)建AHP分析模型，主要由目標(biāo)、要素和指標(biāo)3個(gè)層次構(gòu)成。

2)構(gòu)造判斷矩陣 邀請(qǐng)專家根據(jù)打分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分。本研究采用九級(jí)標(biāo)度法為打分標(biāo)準(zhǔn)[12]，bij表示因素i和因素j二者重要性之比，九級(jí)標(biāo)度法如表1所示。

表1 九級(jí)標(biāo)度法

3)確定各影響要素相對(duì)重要程度 得到各指標(biāo)得分后，以數(shù)值為判斷依據(jù)，可明確各指標(biāo)及各層級(jí)之間的重要程度。

計(jì)算矩陣第i行所有元素乘積Pi，如式(1)所示[11]：

(1)

式中：i為矩陣行數(shù)；j為矩陣列數(shù)。

計(jì)算Pi的n次方根Wi，如式(2)所示：

(2)

利用歸一化公式，對(duì)向量W=(W1,W1,…,Wn)T進(jìn)行處理，并計(jì)算出該向量最大特征根，如式(3)～(4)所示：

(3)

(4)

式中：W為對(duì)應(yīng)行向量歸一化處理的結(jié)果；i為矩陣行數(shù)；λmax為判斷矩陣最大特征值。

R.I.隨機(jī)一致性指標(biāo)如表2所示。

表2 R.I.隨機(jī)一致性指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值

4)一致性檢驗(yàn)計(jì)算 平均一致性指標(biāo)C.I.和一致性檢驗(yàn)比率C.R.分別如式(5)～(6)所示:

(5)

(6)

當(dāng)C.R.<0.1，可認(rèn)為矩陣具有良好的一致性，可將該特征向量作為后續(xù)計(jì)算的權(quán)重向量，權(quán)重計(jì)算結(jié)果有效。

1.3 風(fēng)險(xiǎn)度理論

風(fēng)險(xiǎn)度是一種定量分析方法，可分析和評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率和風(fēng)險(xiǎn)損失。風(fēng)險(xiǎn)度理論是量化風(fēng)險(xiǎn)概率和風(fēng)險(xiǎn)所造成損失的一種方法，可用其計(jì)算和確定風(fēng)險(xiǎn)度[13]，如式(7)～(8)所示：

D=LC

(7)

F=WiD

(8)

式中：L為風(fēng)險(xiǎn)概率，取值1～5；C為風(fēng)險(xiǎn)損失，取值1～5；D為風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，取值1～25；F為各階段風(fēng)險(xiǎn)度。

L，C，D取值如表3所示。

表3 L，C，D取值

2 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

2.1 WBS分解

在向地鐵工程物資管理人員進(jìn)行咨詢的基礎(chǔ)上，考慮地鐵工程物資管理全生命周期，按管理行為發(fā)生時(shí)間，將其分為物資采購計(jì)劃、物資采購實(shí)施、物資現(xiàn)場管理3個(gè)階段，每個(gè)階段各包含3項(xiàng)工作。WBS分解如圖4所示。

2.2 RBS分解

通過查閱相關(guān)資料，借鑒相關(guān)工程項(xiàng)目，充分考慮各方面致險(xiǎn)因素，將風(fēng)險(xiǎn)分解為自然風(fēng)險(xiǎn)、社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)、人為風(fēng)險(xiǎn)，如表4所示。

表4 物資管理風(fēng)險(xiǎn)分類

2.3 風(fēng)險(xiǎn)分解驗(yàn)證

為保證風(fēng)險(xiǎn)分解符合工程實(shí)際情況，邀請(qǐng)15位實(shí)際參與地鐵工程物資管理人員進(jìn)行實(shí)地問卷和訪談，以確保風(fēng)險(xiǎn)分解準(zhǔn)確性、合理性。問卷調(diào)查主要針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分解過程中分解出的各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)，按完全不重要、稍微重要、一般重要、比較重要、非常重要5個(gè)等級(jí)，并將重要程度進(jìn)行等級(jí)劃分，各等級(jí)評(píng)分依次為1，2，3，4，5，參與調(diào)研人員參考評(píng)分表對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行打分。

為有效避免回收問卷出現(xiàn)打分不合理、人為主觀因素強(qiáng)等情況，對(duì)其可信度進(jìn)行考察，判斷其對(duì)地鐵工程施工物資管理風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系是否具有指導(dǎo)作用，并采用信度系數(shù)法(Cronbach’sα)對(duì)問卷結(jié)果進(jìn)行計(jì)算分析，如式(9)所示：

(9)

信度系數(shù)Cronbach ’sα∈[0,1]，該數(shù)值越接近1，則表示本次問卷調(diào)查信度和可靠性越高，信度系數(shù)法評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)如表5所示。由表5可知，當(dāng)信度系數(shù)>0.7時(shí)，則本次問卷調(diào)查結(jié)果可被接受。

表5 信度系數(shù)法評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)問卷調(diào)查中各級(jí)指標(biāo)信度系數(shù)及值進(jìn)行計(jì)算，其中一級(jí)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果如表6所示，二級(jí)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果如表7所示。

表6 一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)信度系數(shù)及信度計(jì)算結(jié)果

表7 二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)信度系數(shù)及信度計(jì)算結(jié)果

計(jì)算結(jié)果顯示，各級(jí)指標(biāo)的信度值均處于可信范圍內(nèi)，表示本次問卷調(diào)查的信度可被接受，且問卷中各風(fēng)險(xiǎn)設(shè)置較為合理。

2.4 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別矩陣

以WBS分解得到的9項(xiàng)工作為行，以RBS分解得到的19項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)為列，構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別矩陣A，如表8所示。若該風(fēng)險(xiǎn)明確存在于該項(xiàng)工作中，則Aij=1，反之Aij=0。對(duì)于不易判斷的風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)也將其設(shè)為1，在后續(xù)打分時(shí)進(jìn)一步分析。

表8 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別矩陣A

3 風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算與評(píng)價(jià)

3.1 風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算

根據(jù)WBS-RBS分解結(jié)果，提取出各工作中包含的各類風(fēng)險(xiǎn)，采用專家打分法，并設(shè)計(jì)層次分析專家評(píng)分表，隨后邀請(qǐng)5位長期從事地鐵物資管理的專家進(jìn)行討論并打分，最終得到W-Ri，W11-Rij，W12-Rij，W13-Rij，W21-Rij，W22-Rij，W23-Rij，W31-Rij，W32-Rij，W33-Rij判斷矩陣，其中W-Ri為判斷4個(gè)一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)在地鐵施工全過程中的重要程度，其他矩陣為判斷對(duì)應(yīng)工作中存在的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)應(yīng)的重要程度。

通過計(jì)算并對(duì)上述10個(gè)判斷矩陣結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，各判斷矩陣的C.R.計(jì)算值均<0.1，表明各組判斷矩陣結(jié)果均通過一致性檢驗(yàn)，即本次打分結(jié)果可被接受。檢驗(yàn)結(jié)果如表9所示。

表9 判斷矩陣計(jì)算結(jié)果

同樣邀請(qǐng)這5位專家對(duì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率和風(fēng)險(xiǎn)后果等級(jí)進(jìn)行討論，在得出一致性結(jié)論后對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行打分，根據(jù)式(7)對(duì)專家打分結(jié)果計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。結(jié)果表明，R11風(fēng)險(xiǎn)水平最低，R32風(fēng)險(xiǎn)水平最高，R12，R13，R21，R44處于較低風(fēng)險(xiǎn)水平，R23，R33，R36，R38，R41，R42，R43，R45處于一般風(fēng)險(xiǎn)水平，R22，R31，R34，R35，R37處于較高風(fēng)險(xiǎn)水平。因此，在實(shí)際地鐵工程施工物資管理業(yè)務(wù)中需對(duì)風(fēng)險(xiǎn)較高的業(yè)務(wù)進(jìn)行防范，各部門聯(lián)通協(xié)助采取必要的預(yù)防措施。打分結(jié)果如表10所示。

表10 打分結(jié)果

3.2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

計(jì)算各風(fēng)險(xiǎn)水平后，還需計(jì)算各工作風(fēng)險(xiǎn)度水平，以明確風(fēng)險(xiǎn)防范要點(diǎn)，根據(jù)式(8)進(jìn)行計(jì)算。由計(jì)算結(jié)果可知，物資采購計(jì)劃階段風(fēng)險(xiǎn)度最高，其次為物資采購實(shí)施階段、物資現(xiàn)場管理階段，與實(shí)際情況相吻合。物資采購計(jì)劃階段是物資管理全生命周期基礎(chǔ)，影響因素較多，尤其是物資采購計(jì)劃制定工作，如安排不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重影響采購行為，為工程項(xiàng)目帶來巨大損失；物資采購實(shí)施階段是采購行為體現(xiàn)階段，物資采購的成功與否對(duì)工程項(xiàng)目質(zhì)量具有重要影響；物資現(xiàn)場管理階段風(fēng)險(xiǎn)較低，但保管不當(dāng)?shù)纫蛩匾矔?huì)對(duì)項(xiàng)目工期、質(zhì)量造成一定程度的影響，各工作風(fēng)險(xiǎn)水平如表11所示。

表11 基本風(fēng)險(xiǎn)因素風(fēng)險(xiǎn)度

由表11可知，各基本風(fēng)險(xiǎn)因素影響程度為W12>W21>W11>W23>W13>W33>W22>W32>W31，物資管理各階段風(fēng)險(xiǎn)為W1>W2>W3。綜上所述，在地鐵工程施工物資管理過程中，物資采購計(jì)劃制定和物資采購業(yè)務(wù)管理存在較大風(fēng)險(xiǎn)。因此，地鐵工程在施工過程中，工程部、物資部需重點(diǎn)對(duì)各類風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行防控，并根據(jù)日常工作經(jīng)驗(yàn)制定相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案，其他各部門負(fù)責(zé)人各司其職，落實(shí)并加強(qiáng)作業(yè)人員日常業(yè)務(wù)的技能培訓(xùn)和素質(zhì)教育，做好物資風(fēng)險(xiǎn)管理的每道防線。

4 結(jié)語

根據(jù)地鐵工程施工物資管理的業(yè)務(wù)流程，運(yùn)用WBS-RBS法對(duì)各階段致險(xiǎn)因素進(jìn)行識(shí)別和研判，建立層次化風(fēng)險(xiǎn)矩陣模型；在此基礎(chǔ)上引入AHP法求解目標(biāo)矩陣特征向量和最大特征值，確定不同風(fēng)險(xiǎn)重要程度權(quán)重，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)；結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)度理論求解作業(yè)單元風(fēng)險(xiǎn)度，將定性分析和定量評(píng)價(jià)相結(jié)合，為最佳物資風(fēng)險(xiǎn)管控措施提供合理理論依據(jù)，同時(shí)也能為其他工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和定量評(píng)價(jià)提供借鑒和參考。