基于云理論的新建鐵路工程業(yè)主方項目進度風險管理研究

宿燕燕

（神華準池鐵路有限責任公司，山西省朔州市，036000）

隨著我國鐵路建設(shè)投資的增加，鐵路建設(shè)項目數(shù)量大幅增加，對鐵路建設(shè)項目管理水平有了更高的要求。大多數(shù)新建鐵路為了能夠盡快投產(chǎn)，常常在合理范圍內(nèi)盡量壓縮工期，這就要求參建各方進一步提升項目進度管理水平。國內(nèi)外專家、學者在進度風險管理方面的研究起步較早，研究成果十分豐富，主要有PERT 網(wǎng)絡(luò)的研究、活動持續(xù)時間的隨機分布研究、模糊數(shù)學在進度風險分析中的應(yīng)用研究、蒙特卡洛模擬技術(shù)在風險分中心的應(yīng)用等。本文立足于業(yè)主方的角度，按照風險管理的方法步驟，應(yīng)用“云理論”建立風險管理云模型，對項目進度風險進行分析、評估，提出風險應(yīng)對措施。

1 項目風險管理

項目風險管理是指在項目建設(shè)前期及建設(shè)期通過對影響項目建設(shè)的風險因素進行識別、評價、分析及制定應(yīng)對策略等活動，對項目潛在風險進行有效的控制，保證最大限度地實現(xiàn)項目管理目標。項目風險按照控制目標可分為安全風險、質(zhì)量風險、進度風險、投資風險及環(huán)境風險等。本文以業(yè)主方的項目進度風險管理為主要研究對象。風險管理分為風險識別、風險的分析與評估、風險應(yīng)對3個主要步驟：

（1）風險識別。風險識別是對風險因素的認識與辨別，通常使用的方法為專家調(diào)查法。已建成項目的經(jīng)驗資料為新建項目的風險識別提供了很好的參考，同時應(yīng)按照項目的實際情況具體分析，形成項目特有的風險清單。新建鐵路的業(yè)主方進度風險主要有：征地拆遷因素、資金短缺因素、自身管理水平因素及自然因素等。風險識別是風險管理的基礎(chǔ)性工作。

（2）風險分析與評估。風險事件是一個概率件事，風險分析與評估就是對風險事件發(fā)生的概率及發(fā)生后果的嚴重性這些模糊概念的定量轉(zhuǎn)換，一般采用定性、定量結(jié)合的方法。本文采用了較為前沿的云理論分析項目進度風險，通過對云模型的參數(shù)計算，對進度風險因素進行量化、排序。風險的評估與分析是風險管理的核心步驟。

（3）風險應(yīng)對。風險應(yīng)對是針對風險分析與評估的結(jié)果，對不同風險事件采取不同風險管理的措施，最大限度達到規(guī)避風險的目的。風險管理中所運用的對策主要有4種：風險回避、風險控制、風險轉(zhuǎn)移及風險自留。風險應(yīng)對是風險管理的最終目的。

2 基于云理論的風險評估模型

云理論是上世紀90年代由我國學者李德毅教授提出，是對傳統(tǒng)隸屬函數(shù)概念的進一步拓展?！霸啤笔怯谜Z言值表示的某個定性概念與其定量表示之間的不確定性轉(zhuǎn)換模型，把模糊性和隨機性完全集成在一起，構(gòu)成定性與定量相互間的映射，為風險分析這種定性與定量之間的轉(zhuǎn)化評價提供了一種新的方法。

2.1 云的概念

設(shè)X 是一個精確數(shù)值量的集合X= ｛x｝，稱為論域，U 是X 對應(yīng)的定性概念，在X 上的任意數(shù)值x 在對應(yīng)的定性概念U 上一次隨機實現(xiàn)，都存在穩(wěn)定傾向的隨機數(shù)μ （x）∈ ［0，1］，叫做x對U 的隸屬度，隸屬度在論域X 的分布稱為隸屬云，簡稱云。云由許多云滴 （drop）組成，整體形狀反映了定性與定量之間的不確定性映射。

2.2 云的數(shù)字特征及其運算

云的數(shù)字特征可用3個數(shù)值來表征：望值Ex、熵En、超熵He。

望值Ex：云滴在論域空間的分布期望

熵En：定性概念的不確定性度量，由概念的隨機性和模糊性共同決定，反應(yīng)了定性概念下云滴的離散程度，也反應(yīng)了論域中可被概念接受的云滴的取值范圍。

超熵He：超熵是熵的不確定性的度量，是熵的熵。揭示了定性概念的隨機性，也反應(yīng)了云的厚度，超熵越大，云越厚。

云的運算規(guī)則如下：

設(shè)C1（Ex1，En1，He1）和C2（Ex2，En2，He2）是某論域內(nèi)接近的風險評價云，則C1、C2之間可以進行四則運算，其結(jié)果仍為一個云。

（1）加法運算規(guī)則：

（2）減法運算規(guī)則：

（3）乘法運算規(guī)則：

（4）除法運算規(guī)則：

2.3 云發(fā)生器

云的發(fā)生器分為正向發(fā)生器及逆向發(fā)生器。正向發(fā)生器是由定性概念到定量表示的過程，是云的數(shù)字特征產(chǎn)生云滴的具體實現(xiàn)，記為 （Ex，En，He）→drop （x，y）。逆向發(fā)生器是定量表示到定性概念的過程，也是由云滴得到云數(shù)字特征的具體 實 現(xiàn)，記 為：drop （x1，y1）drop （x2，y2）drop （x3，y3）……→ （Ex1，En，He）

2.4 基于云理論的風險評估模型

設(shè)X 為確定數(shù)值表示的論域，x 是定性概念C的一次隨機實現(xiàn)，若x 滿足X ～N （Ex，En2），En～N （En，He2）則x 在論域X 上的分布稱為正態(tài)云，對于正態(tài)云3 個特征值的云轉(zhuǎn)化公式如下：

應(yīng)用正態(tài)云的相關(guān)理論，構(gòu)建項目進度風險管理的云模型如圖1所示。

3 新建準池鐵路項目風險管理實證分析

新建準池鐵路全180km，設(shè)計為國家Ⅰ級雙線電氣化鐵路。全線橋隧比為48%，其中最高橋為114m，最長隧道為11.3km，施工技術(shù)難度較大；跨越內(nèi)蒙古、山西兩省區(qū)四市，建設(shè)環(huán)境較為復雜；設(shè)計工期為2.5a，工期較為緊張。準池鐵路項目管理工作由準池公司負責。

圖1 項目進度風險管理的云模型

3.1 進度風險識別

結(jié)合準池鐵路建設(shè)的實際情況，根據(jù)設(shè)計單位提供的工程風險評估報告等有關(guān)資料，通過專家調(diào)查等法識別出新建準池鐵路業(yè)主方項目進度管理的潛在風險因素如下：

（1）征地拆遷困難。準池鐵路途經(jīng)內(nèi)蒙古、山西兩省四市，多處地段穿越村莊、林地，征地拆遷環(huán)境復雜，面臨著當?shù)卣С至Χ炔粔?、老百姓訴求過高、征地工作難以推進等風險，土地無法按時交付成為影響工程進度的風險因素之一。

（2）資金供應(yīng)短缺。準池鐵路建設(shè)資金來源于自有資金及銀行貸款，注冊資本已全部到位，銀行貸款由于受國家政策、利率波動、銀行資金供給等不確定因素影響，可能發(fā)生建設(shè)資金短缺的現(xiàn)象，導致現(xiàn)場停工。

（3）設(shè)計管理風險。由于工期較緊，對設(shè)計質(zhì)量、進度要求提高。設(shè)計管理能力的高低很大程度決定了設(shè)計速度與深度，由于設(shè)計深度不夠帶來的返工問題，專業(yè)溝通不暢、供圖不及時都是影響項目推進的風險因素。

（4）現(xiàn)場管理風險。由于業(yè)主方項目管理力量不足、專業(yè)素質(zhì)差等因素導致的現(xiàn)場管理力度不夠、不能及時解決問題也是影響項目進度的風險因素之一。

（5）自然因素風險。由于不可抗力的自然風險因素帶來的工程毀壞，工期拖延，人員傷亡等因素也是項目進度風險。業(yè)主方的進度管理風險指標體系如圖2所示。

圖2 進度管理風險指標體系

3.2 風險評估與分析

3.2.1 風險因素權(quán)重判斷

在以上風險識別的基礎(chǔ)上，通過專家對5項風險因素應(yīng)用0～4打分法進行風險因素重要性評估，并計算風險因素的權(quán)重。計算過程如表1所示。

表1 風險因素權(quán)重計算

3.2.2 構(gòu)建風險評價計算

（1）構(gòu)建評價指標集。項目進度風險的大小是風險發(fā)生的概率 （可能性）大小及風險發(fā)生后對工期影響的嚴重性的乘積。因此，構(gòu)建的進度風險評價指標集包括：風險發(fā)生概率的指標集及風險后果嚴重性的指標集，見表2、表3。

表2 風險發(fā)生概率指標集

表3 風險后果嚴重性指標集

準池鐵路的進度風險可歸結(jié)為工期拖延的風險，即工期拖延越嚴重，對后續(xù)投產(chǎn)影響越大，評分也越高。

（2）確定各指標的分值。選擇7位經(jīng)驗豐富的專家根據(jù)對各指標進行打分，打分結(jié)果如表4、表5。

表4 各風險因素發(fā)生概率分值

（3）對各指標分值進行云模型轉(zhuǎn)換。應(yīng)用正態(tài)云模型轉(zhuǎn)換的相關(guān)公式，對以上各指標風險評價轉(zhuǎn)換成云計算模型，得到各指標的云模型數(shù)值如表6。

表5 各風險因素發(fā)生后果嚴重性分值

表6 云模型的風險指標分值轉(zhuǎn)化結(jié)果

表7 進度風險因素云模型數(shù)值

（4）進度風險因素的云數(shù)值計算。根據(jù)以上論述，風險的大小是風險發(fā)生概率與風險發(fā)生后果的乘積，應(yīng)用云的數(shù)字特征的乘運算規(guī)則，得到各個風險因素的云數(shù)值如表7。

根據(jù)以上計算的各風險因素權(quán)重：ω=（0.3333，0.1778，0.2000，0.2000，0.0889）。

計算出準池鐵路項目進度管理的風險綜合評價云為C （ExEnHe）= （0.21，0.0640，0.0247）。

3.2.3 風險評價結(jié)論

風險評價前，首先要建立風險水平評價標尺，根據(jù)經(jīng)驗，將0～1分為5段，建立的風險水平評價標尺如表8。

表8 風險水平評價標尺

根據(jù)以上評價尺度，可以得出有關(guān)準池鐵路項目建設(shè)進度風險的以下結(jié)論：

（1）征地拆遷風險的期望中等，成為影響進度的主要風險，應(yīng)引起業(yè)主方的足夠重視；

（2）設(shè)計管理風險水平的期望較小，但風險的熵、超熵的數(shù)值較大，說明此風險離散程度較高，不確定性較大，應(yīng)重點管控；

（3）現(xiàn)場管理風險的期望極小，但熵、超熵的值相對偏高，說明此風險的離散程度偏高，不確定性偏大，應(yīng)作為風險管理的主控對象；

（4）資金短缺、自然風險期望極小，離散程度較小，風險水平極小，在風險管理中適當注意即可達到管理目標的要求。

3.3 風險應(yīng)對

根據(jù)風險評價的結(jié)論，結(jié)合準池鐵路的實際情況，針對進度風險采取以下應(yīng)對措施。

（1）征地拆遷風險。征地拆遷是項目進度推進的重大風險，此項風險不能采取風險回避及轉(zhuǎn)移的策略，只能進行風險控制。具體要求業(yè)主方深入解讀國家有關(guān)政策法規(guī)，提早開展征地拆遷工作；積極與地方政府溝通協(xié)調(diào)，爭取地方政府的大力支持；派專業(yè)人員入駐現(xiàn)場，及時與老百姓溝通，避免出現(xiàn)群體性事件；及時支付征地款等。

（2）資金短缺風險。資金短缺風險水平極小，期望為0.02，說明業(yè)主方資金供應(yīng)充足，在做好資金需求計劃的前提下，此項風險可以合理控制。 （3）設(shè)計管理風險。設(shè)計管理風險水平較小，但是不確定性較大，因此要加大設(shè)計管理力度，加強溝通，及時召開設(shè)計聯(lián)絡(luò)會，保證各專業(yè)也能夠深入溝通，避免重復設(shè)計，保證設(shè)計深度。制定出圖計劃，督促設(shè)計方按時提交圖紙。

（4）現(xiàn)場管理風險?，F(xiàn)場管理風險水平極小，但是仍存在不確定性，應(yīng)加強管理。現(xiàn)場管理一方面要提高專業(yè)人員素質(zhì)，配齊配足現(xiàn)場管理人員；另一方面要提高解決問題的效率，建立現(xiàn)場巡查、檢查、抽查等制度，及時召開協(xié)調(diào)會議，建立有效的反饋機制，保證現(xiàn)場問題能夠及時解決，必要時采取工程總承包的模式轉(zhuǎn)移管理風險。

（5）自然風險。自然風險水平極低，根據(jù)目前的自然氣候條件，發(fā)生不可抗力的可能性較低，可采取工程保險等風險轉(zhuǎn)移等手段將此類風險影響降到最低。

4 結(jié)論

本文以業(yè)主方的視角，應(yīng)用較為前沿的云理論對項目進度風險管理進行研究并得出結(jié)論。本文在進度風險因素識別、權(quán)重計算、風險分析與評價過程中原始數(shù)據(jù)的采集主要應(yīng)用了專家調(diào)查方法，具有較大的隨意性及主觀性，可能導致風險評價結(jié)果與實際情況存在一定差異。隨著全球網(wǎng)絡(luò)的進一步發(fā)展，大數(shù)據(jù)分析已展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢，將成為模糊性數(shù)據(jù)分析的有效方法，逐步探索形成項目風險管理的大數(shù)據(jù)清單，為以后的風險管理指明方向。

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