基于AHP-熵權-云模型的公路施工階段成本控制風險研究

龐允盼 孟宇

(中國航空規劃設計研究總院有限公司，北京 100120)

0 引言

公路工程項目具有規模大、周期長、投資大等特點[1]，而施工階段占用的時間和資源最多，是該類項目成本控制的核心[2]。目前，缺乏系統的公路項目施工階段成本控制風險評價指標體系和評價方法，因此研究公路項目施工階段成本風險控制具有重要意義。

我國學者對工程項目施工階段成本控制方面的研究主要集中在施工階段成本影響因素、BIM技術在成本控制中的應用、具體項目的成本控制等方面。例如，洪玉婉[3]對建筑工程項目施工階段的影響因素及控制措施進行了分析，明確了施工階段影響成本控制的關鍵影響因素，提出了加強對變更內容的管理、加強合同條款的嚴謹性、建立健全工程項目管理體系三方面措施。王領[4]分析了BIM技術輔助施工成本控制的優勢，構建了基于BIM的成本控制模型和5D-BIM信息數據庫，并通過實際案例驗證該模型能夠準確預測施工成本并識別成本偏差。李坤[5]結合實際案例，應用灰色預測理論和掙值法對實際案例的施工階段成本管理進行了偏差分析及預測優化，建立了成本管理方式，并將該方法應用于實際案例。

本文基于現有文獻，結合項目實際，建立公路項目施工階段成本控制風險評價指標體系，運用層次分析法和熵權法計算一級指標和二級指標的權重，通過權重組合使得項目風險評價結果更接近實際情況。基于云理論，構建公路項目施工階段成本控制風險評價云模型，建立標準云圖。以H縣某項目為例，對該項目施工階段成本控制風險進行評價。

1 公路項目施工階段成本控制風險評價指標體系及模型構建

1.1 成本控制風險評價指標體系構建

本文構建的公路項目施工階段成本控制風險評價指標體系見表1。

表1 公路項目施工階段成本控制風險評價指標體系

1.2 云模型成本控制風險評價模型建立

云模型是一種基于模糊理論和概率論處理定量描述和定性概念的不確定性轉換模型，為項目風險評價提供科學參考[6]。參考相關文獻，按照威脅程度將公路項目施工階段成本控制風險評價指標從低到高分為5個等級，對應的論域取值范圍分別為[0，2)、[2，4)、[4，6)、[6，8)、[8，10]。其中，低風險(期望Ex=1，熵En=0.333 3，超熵He=0.1)，較低風險(期望Ex=3，熵En=0.333 3，超熵He=0.1)，中等風險(期望Ex=5，熵En=0.333 3，超熵He=0.1)，較高風險(期望Ex=7，熵En=0.333 3，超熵He=0.1)，高風險(期望Ex=9，熵En=0.333 3，超熵He=0.1)。

將上述各等級風險的云數字特征值代入MATLAB軟件編程，生成5個評價等級的云標尺圖，如圖1所示。

以上述構建的評價指標云標尺為基礎，在獲得專家對評價指標的評分后，根據逆向云發生器將其轉化為云模型的三個云數字特征值。

分別計算各準則層指標評價云、綜合評價云與各評價等級評價云的相似度，設兩朵評價云為V1(Ex1，En1，He1)和V2(Ex2，En2，He2)，其之間的相似度為V(V1，V2)，計算公式如下

μ的計算公式如下

β的計算公式如下

隸屬度計算公式如下

2 案例分析

2.1 案例背景

H縣M公路項目采用PPP+EPC模式投資建設，并成立項目公司，負責前期規劃、設計、施工和運營等各階段管理，建設工期3年，運營期30年，計劃于2022年建成通車。該公路全長124.53km，采用雙向四車道標準，設計速度80km/h。

2.2 模型運用

基于上文計算公式和步驟，通過訪談相關從事多年公路項目管理人員、高校本領域研究人員等，計算得出二級指標權重及數值特征值，見表2和表3。

表2 二級指標權重及數值特征值

(續)

表3 一級指標權重及數值特征值

將工程環境風險、管理風險、人員風險、材料風險、機械風險、技術風險、項目綜合風險的Ex、En、He代入MATLAB軟件，輸出結果如圖2～圖8所示。

各評價對象對各評價等級的隸屬度見表4。

表4 各評價對象對各評價等級的隸屬度

2.3 風險評價結果分析

風險評價結果分析結論如下：工程環境風險處在較低風險和中等風險之間，但更傾向于較低風險。管理風險介于中等風險和較高風險兩個等級之間，但更傾向于較高風險。管理因素評價結果為較高風險。人員風險介于中等風險和較高風險兩個等級之間，但更傾向于中等風險。材料風險介于較高風險和高風險兩個等級之間，但更傾向于高風險。機械風險介于較高風險和高風險兩個等級之間，但更傾向于較高風險。技術風險介于中等風險和較高風險兩個等級之間，但更傾向于較高風險。項目綜合風險介于中等風險和較高風險兩個等級之間，但更傾向于中等風險。

3 結語

本文基于現有研究成果，構建了公路項目施工階段成本控制風險評價指標體系，在此基礎上建立公路項目施工階段成本控制風險評價云模型，并以H縣M公路項目為例對項目施工階段成本控制風險進行了評價，為我國公路項目施工階段成本風險評價提供了一種新方法。