基于CIM與AHP的橋梁項目風險評估模型研究

徐博文，白萬鵬

(吉林省交通規劃設計院)

1 風險識別

工程建設項目在設計、施工、運營過程中都存在著各種風險因素，橋梁工程項目也不例外，經過同類建設項目的類比分析，確定橋梁工程項目面臨的風險因素主要有:市場風險、工程技術風險、投資風險、外部協作條件、生態風險。

根據國內外既有橋梁建設運營情況對各項風險因素進行分析識別，初步評價風險程度，對項目影響較大的、風險程度較高的因素將進一步分析。

風險因素初步評價結果見表1。

表1 風險初步評價結果

2 橋梁工程風險評估指標體系的建立及權重的確定

2.1 評估指標體系的建立

以橋梁工程項目可持續性為目標，以工程風險、投資風險、市場風險、外部協作條件風險和生態風險為Ⅱ層評估指標，以地質結構、設計施工方案、工程量變動、材料價格、貸款成本、交通量、收費標準、經濟政策、社會環境、組織管理、水土流失、噪音廢氣為Ⅲ層評估指標建立風險評估指標體系，見表2。

表2 項目可持續性風險評估指標體系

求擬優判斷陣A*的特征向量，得到評價指標的權值。W=(w1，w2，w3，...，wn)T 為所求的特征向量，即為相關各評價因素的權值。改進AHP法流程圖見圖1所示。

圖1 改進AHP法流程圖

本文采用層次分析法，對各風險專項和風險子項的重要程度進行比較，通過兩兩比較的方式建立判斷矩陣，確定指標體系中各風險因素相對橋梁工程項目可持續性的重要性，并予以量化，最終確定各風險指標的權重。

3 基于CIM模型的橋梁工程項目風險評估系統

3.1 CIM 模型

鑒于橋梁項目投資、建設、運營過程中各風險因素出現的隨機性，因此本文采用并聯響應模型。

影響橋梁項目的各風險因素出現與否和同時出現的多少都具有隨機性，假設一個項目存在n個風險因素，只要其中任意風險因素出現，活動S都會受到影響，類似于電路中的并聯電路，由此類比，CIM的“并聯響應模型”，即是各風險因素X1，X2，...，Xn概率分布的組合模型。在模型實際應用中，先計算兩個風險因素概率曲線的乘積，再與第三者相乘，如此循環往復直到確定項目全過程的概率曲線，其組合影響概率公式如下所示

3.2 風險評價標準的劃分

橋梁工程項目風險評價標準的劃分，應根據其項目特點，對主要風險因素發生風險的可能性及其造成的損失程度作出的具體規定，鑒于此，為細致的描述風險發生的可能性(概率)和風險發生后對投資的影響程度，橋梁工程項目風險評價標準按照5個等級劃分，即:低、較低、適中、較高和高級五級風險，分別對應 1、2、3、4、5 級風險。

3.3 風險評估系統的建立

在研究既有橋梁工程的基礎上，通過對各類風險因素可能性和風險程度進行選擇，并將選擇結果歸集起來，將風險發生的可能性及其出現后對項目的影響程度及兩者的合成結果，均按1～5級劃分，采用CIM模型計算每個基本風險發生的可能性與影響程度組合的概率分布，得到風險評估結果，最終建立橋梁工程項目風險評估系統如圖2所示。

圖2 橋梁工程項目風險評估系統

4 實例分析

采用本文提出的橋梁項目風險評估系統對某橋梁項目的投資風險進行評估，通過層次分析法確定同一層次各因素的權重。按照1-9標度法，請有關專家對各風險因素進行兩兩比較，并給出相應的標度值，得出各層風險權重，計算結果見表3至表8。

表3 Ⅱ層風險因素權重計算結果表

表4 Ⅲ層工程技術風險因素權重計算結果表

表5 Ⅲ層投資風險因素權重計算結果表

表6 Ⅲ層市場風險因素權重計算結果表

表7 Ⅲ層外部協作條件風險因素權重計算結果表

表8 Ⅲ層生態風險因素權重計算結果表

經檢驗判斷矩陣隨機一致性比率CR均小于0.1，即為通過一致性檢驗。所以各子風險因素的判斷矩陣均能正確反映各個子風險因素之間的關系。

各層風險的概率計算。采用CIM模型計算各層風險概率分布。

5 風險分析結果

(1)工程技術風險、投資風險和生態風險等級為2級，發生概率分別為50%、62%和67%，屬于一般風險。

(2)市場風險和外部協作風險為1級，發生概率為48%和52%，屬于一般風險。

(3)項目可持續性風險綜合風險等級為2級，發生概率為50%，屬于一般風險。

6 結語

本文對橋梁工程投資的風險因素進行了全面系統的分析，建立風險評價指標體系，劃分了評價標準，基于層次分析法和CIM模型，建立了橋梁工程項目的風險評估系統，并進行了實例分析，主要結論如下。

(1)通過同類建設項目的類比分析，確定橋梁工程項目面臨的風險因素主要有:市場風險、工程技術風險、投資風險、外部協作條件、生態風險。

(2)本文運用層次分析法的原理，將風險因素分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ層，并賦予各層各風險因素權重，對各風險專項和風險子項的重要程度進行比較，形成判斷矩陣，建立風險因素層次表。

(3)橋梁工程項目風險評價標準的劃分，應根據其項目特點，對主要風險因素發生風險的可能性及其造成的損失程度作出的具體規定，鑒于此，為細致的描述風險發生的可能性(概率)和風險發生后對投資的影響程度，橋梁工程項目風險評價標準按照5個等級劃分，即:低級風險、較低級風險、適中級風險、較高級風險和高級風險，分別對應1、2、3、4、5 級風險。

(4)項目可持續性風險綜合風險等級為2級，發生概率為50%，屬于一般風險。

(5)實例證明本文提出的風險評估系統具有可行性和可靠性，為橋梁投資決策提供一套科學合理的風險評估方法。

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