基于主成分分析的城市快速路項目風險識別與控制

鄭偉偉 林寶嬋

江西理工大學經濟管理學院（341000）

城市快速路項目在具體建設時往往會受到自然因素的制約，包括地質條件、天文氣候和水質土壤等，同時自身也會受到資源需求、技術水平以及施工工藝復雜等束縛。隨著項目的進行，內外環境同時發生變化，各種潛在的風險因素都將增加項目的管控難度。而城市快速路項目具有投資規模大、建設周期長、參與方多等特點，是集聚風險的大工程[1]。為了更好的探究和預防城市快速路項目建設過程中不同風險對項目的影響，可通過將風險量化處理從而實現達到為項目增值的目的。

1 評價方法

在項目風險評估方法中較常用的有層次分析法[2]、模糊層次綜合評價法[3]以及近些年來學者熱衷的云模型風險評價[4]和BP網絡神經評價法[5]等。雖然這些評價方法都實現了項目風險從定性到定量的轉化，但是這些評價方法所得到的計算結果不夠精確。而主成分分析法所實現的是通過對指標進行降維，其指標壓縮是通過相應矩陣的數理運算而實現的，不需要人為賦值，即不存在主觀因素[6]。運用主成分分析法對城市快速路項目風險進行評估，能較大程度上避免風險指標之間的信息重疊，實現在最大程度上對原指標信息內容的保存。

1.1 主成分分析方法適用性

在實際研究過程中往往會因為要研究的變量數目過多使研究的問題變得繁瑣而無從下手。因此急需一種新的研究方法讓其在定量分析過程中使得變量的數目盡可能的少些，同時又能獲得較多的有效信息。鑒于此，主成分分析方法恰好能滿足其要求，將原有的變量通過相應的數理運算得到新的一組綜合變量，其能取代原有變量的基本信息，同時綜合變量的數目要明顯少于原有變量。

1.2 主成分操作流程

1）求出∑的特征值λi及特征向量ai

2）組成分的確定即累計貢獻率G（m）的確定

當累計貢獻率達到≥85%時，抽取前m個主成分

3）主成分載荷:原變量Xj（j=1，2，…，p）在各主成分Fi（i=1，2，…，m）上的荷載

4）主成分得分:前m個的主成分得分計算公式

2 實證分析

2.1 工程概況

贛州市東江源大道快速路項目北延路段全長約7.1km，主路設計速度為80km/h，雙向6車道規模，地面鋪路設計速度為50km/h，雙向六車道規模，其沿線住宅小區較多，高層住宅較多，某一路段現狀地形起伏較大。

2.2 指標選取

考慮到城市快速路項目是一個相當復雜的工程，規模大、投資成本高、建設周期長，風險演化形式也將是錯綜復雜的，其風險較一般工程項目有所區別。具體操作流程:首先通過國內外相關文獻的閱讀來獲取城市快速路項目常見的風險因素；其次對項目風險因素的來源、性質進行初步分析，同時補充該項目特有的風險因素；最后構建出初始的指標體系。具體的風險清單見表1。

表1 城市快速路項目風險因素匯總

2.3 指標量化

需對上述16種風險因素進行風險指標量化處理，通過邀請相關資深作業人員和高校教授等10位對該項目的16種風險因素指標進行打分，同時劃分為五個等級為大、較大、一般、較小、小，其分別對應其評分為10、8、6、4、2。專家評分表結果見表2。

表2 專家打分白表

量綱之間的差異會對結果產生影響，需要對各指標數據之間進行標準化處理，整個操作過程都將在軟件（SPSS24.0）上實現。其公式為:

2.4 城市快速路項目風險評估與分析

通過運用SPSS24.0 對表二的數據進行處理并計算出其相應的主成分特征值、及貢獻率，通過圖表發現其第六個累計貢獻率值到85%，即當m=6時，累計貢獻率達到87.983，能較好的反應原始數據的信息。

成分矩陣表達的是一種載荷矩陣，對于計算各因子得分有著重要作用，運用SPSS24.0 計算其相關結果見表4。

表4 成分矩陣表

從表中可以看出第一主成分F1在X9、X13、X16上有較大載荷，即在前六個主成分中的16個風險因素指標占比較大，其主要體現在政府政策方面；在第二主成分中F2，X2、X5、X6、X9、X10、X11在F2上的荷載量較大，其主要體現在施工過程上的風險；第三主成分F3在X3、X15上存有較大載荷，其具體體現在設計方面的風險；第四主成分F4在X1、X7、X14上有較大載荷，其具體表現為供應商方面的風險；第五主成分F5在X2、X4存有較大載荷，其具體表現為投入運營上的風險；第六主成分F6在X8上有較大負荷，其具體體現在監理方上的風險。

表3 特征值累計貢獻率

2.5 管控意見

由于該城市快速路項目是由政府主導下建設的，其風險因素在某種程度上與政府的參與密不可分。從綜合主成分F1可以得出，政府的風險影響因素較大。因此對于城市快速路項目風險的管控，政府的相關部門應該加強對相關管理人員的培訓，做到及時的督察，制定相關有效的政策法規，將管理建設過程規范化；對于綜合主成分F2，即在工程的實施過程中，施工方要強化管理人員的責任意識，落實相應的管理責任，完善管理制度等措施；就綜合主成分F3而言，設計方一定要親臨現場，做到心知肚明，因地制宜的設計相應圖紙，加強各方之間溝通等。

3 結語

主成分分析方法能較好的保持數據信息的完整性，盡可能的減少主觀因素的影響，使評價更加真實具體。結合相應的案例，專家再通過打分的方法將已有的風險指標進行量化，這些都為后續的主成分分析奠定了基礎。即在以后的風險評價研究中，對于如何減少主觀因素的影響將一直是人們風險管理研究的重點。