基于灰色AHP的水利工程項目投資風(fēng)險分析

葉智峰

(河海大學(xué) 水利水電學(xué)院，江蘇 南京211100)

水利工程項目是既利國又利民的國家重要基礎(chǔ)設(shè)施，但它投資額巨大、工期長、技術(shù)復(fù)雜，項目投資過程中不確定性因素非常多，因此存在著由多種風(fēng)險因素引起的巨大風(fēng)險，準(zhǔn)確有效的項目投資風(fēng)險評估對項目投資風(fēng)險管理起著至關(guān)重要的作用。目前，風(fēng)險分析方法已被廣泛應(yīng)用于水利水電工程領(lǐng)域，例如吳澤寧等引入模糊事件和模糊概率，提出基于模糊不確定性的水電工程項目投資風(fēng)險評價指標(biāo)及分析方法［1］;楊敬飚運(yùn)用層次分析法分析了洪江水電工程建設(shè)風(fēng)險［2］;付金強(qiáng)采用蒙特卡羅方法進(jìn)行項目結(jié)構(gòu)分解(WBS)，對項目投資風(fēng)險及其指標(biāo)進(jìn)行分析評價［3］;彭餛等采用模糊層次分析法對巴基斯坦DuberKhwar水電項目進(jìn)行風(fēng)險評價［4］。除此之外，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法［5］、最大熵法等也應(yīng)用于水電項目投資風(fēng)險分析中?？紤]到常用方法的不足，及水利項目風(fēng)險的復(fù)雜性和模糊性，本文運(yùn)用定性分析與定量分析結(jié)合的思想，提出基于AHP的灰色風(fēng)險分析模型，并利用此模型對水電工程投資風(fēng)險進(jìn)行綜合評價。

1 風(fēng)險評估指標(biāo)體系的建立

1.1 項目風(fēng)險識別

水利水電工程項目投資周期內(nèi)存在著多種風(fēng)險因素，本文采用根據(jù)風(fēng)險成因的分類方式，將水電工程項目投資風(fēng)險因素歸納為6大類，即自然風(fēng)險、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險、政治風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險、組織與管理風(fēng)險、招投標(biāo)風(fēng)險。

(1)自然風(fēng)險:水利水電工程項目所在位置往往地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地形陡峻高差大，當(dāng)前地址勘探技術(shù)難以精確反映地址實(shí)際情況，同時水電工程建設(shè)往往是在水下作業(yè)，受水文、氣候變化影響大。除此之外同時自然的不可抗力，包括泥石流、暴風(fēng)雨、洪澇災(zāi)害、雷擊等也會造成施工難度大，而引起工期延長增加投資等風(fēng)險。

(2)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險:水利水電工程項目投資金額少則數(shù)百萬元，多則上千億元。投資過程往往經(jīng)歷幾年甚至幾十年，如此大的投資規(guī)模和歷時長的投資過程，社會經(jīng)濟(jì)條件發(fā)生變化的可能很大，包括通貨膨脹風(fēng)險、利率變化、償還期限風(fēng)險、融資信用風(fēng)險、物價波動等風(fēng)險。

(3)政治風(fēng)險:主要指由于戰(zhàn)爭、內(nèi)亂引起的政治風(fēng)險及由于國家或地方法律和政策的變更而給水利水電項目投資帶來的風(fēng)險。政治風(fēng)險的發(fā)生會引起一系列其他風(fēng)險的發(fā)生，是項目投資中最大的一種風(fēng)險，尤其是在國際工程項目中。

(4)技術(shù)風(fēng)險:它是伴隨科技發(fā)展而來的風(fēng)險，由于理論研究水平所限，對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選擇、計算模型的選擇、安全系數(shù)的確定等方面出現(xiàn)偏差而形成的風(fēng)險。如設(shè)計風(fēng)險，涉及項目選址風(fēng)險、工程地質(zhì)勘測風(fēng)險、水文調(diào)查分析風(fēng)險以及設(shè)計質(zhì)量風(fēng)險等;施工質(zhì)量風(fēng)險，如泄洪消能、地下廠房的施工質(zhì)量等。技術(shù)風(fēng)險一般貫穿水利水電工程項目的整個生命周期。

(5)組織與管理風(fēng)險:在水電工程投資活動過程中，因?yàn)楣芾砗徒M織不善，如施工質(zhì)量達(dá)不到要求、材料供應(yīng)不足、設(shè)計與承包商配合不夠、人員組織協(xié)調(diào)不到位等均會影響水利水電工程的進(jìn)度、質(zhì)量和投資。

(6)招標(biāo)風(fēng)險:按照工程階段可分為設(shè)計招標(biāo)風(fēng)險、材料設(shè)備招標(biāo)風(fēng)險、施工招標(biāo)風(fēng)險，各階段中的設(shè)計風(fēng)險包括有招投標(biāo)制度未嚴(yán)格執(zhí)行、虛假招投標(biāo)、投標(biāo)行為不規(guī)范、低價中標(biāo)隱患、工程保險和擔(dān)保制度不健全等造成的風(fēng)險，這些風(fēng)險都將影響整個項目的投資和綜合效益。

1.2 項目風(fēng)險指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)以上風(fēng)險識別的結(jié)果，在總結(jié)前人的研究基礎(chǔ)上，設(shè)計了水利水電工程項目的投資風(fēng)險指標(biāo)體系(見表1)，客觀地反應(yīng)了水利水電工程項目投資風(fēng)險的內(nèi)涵。風(fēng)險因素集C標(biāo)示水利水電工程項目整體風(fēng)險，其中包含6個風(fēng)險源，分別為C1自然風(fēng)險、C2經(jīng)濟(jì)風(fēng)險、C3政治風(fēng)險、C4技術(shù)風(fēng)險、C5組織與C6管理風(fēng)險和招標(biāo)風(fēng)險，22個子風(fēng)險源，分別為C11水文變化風(fēng)險、C12地形地質(zhì)條件風(fēng)險、C13氣候變化風(fēng)險、C14不可抗力風(fēng)險、C21利率變化風(fēng)險、C22通貨膨脹風(fēng)險、C23財務(wù)風(fēng)險、C24償還期限風(fēng)險、C25融資信用風(fēng)險、C31戰(zhàn)爭和內(nèi)戰(zhàn)風(fēng)險、C32政策法律變更風(fēng)險、C33移民風(fēng)險、C34行政性風(fēng)險、C41設(shè)計質(zhì)量風(fēng)險、C42施工風(fēng)險、C43制造工藝風(fēng)險、C44原材料風(fēng)險、C51項目控制風(fēng)險、C52經(jīng)營管理風(fēng)險、C61設(shè)計招標(biāo)風(fēng)險、C62施工招標(biāo)風(fēng)險、C63材料設(shè)備招標(biāo)風(fēng)險。

2 AHP灰色綜合評價模型

影響水利水電工程項目投資風(fēng)險的因素大多都是模糊的，評價體系的構(gòu)建難以排除許多個人情感因素，因此本文運(yùn)用AHP與灰色系統(tǒng)理論相結(jié)合的方法構(gòu)建評價模型。

2.1 利用AHP確定指標(biāo)的權(quán)重

利用層次分析法，即通過專家或項目管理者對每項風(fēng)險因素相對重要性給出判斷，對各層風(fēng)險因素進(jìn)行兩兩比較，建立判斷矩陣，然后利用方根法進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。假設(shè)求得的一級指標(biāo)的權(quán)重為:A=(a1，a2，…，an)，且ai＞0，Σni=1ai=1;二級指標(biāo)權(quán)重Ai=(ai1，ai2，…，aim)，且aim＞

2.2專家打分建立樣本矩陣

將水利水電工程項目投資風(fēng)險二級指標(biāo)定性描述成5個分值段:{高風(fēng)險，較高風(fēng)險，一般風(fēng)險，較低風(fēng)險，低風(fēng)險}，對應(yīng)賦值為:{5，4，3，2，1}。最后，組織q位專家打分，將結(jié)果整理后得到一個評價樣本矩陣

2.3 確定灰類的評價標(biāo)準(zhǔn)

由于本文中的指標(biāo)為定性指標(biāo)不便于分析，所以通過制定評分等級標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)定性到定量的轉(zhuǎn)化。將灰類分為5個等級，用e來表示，分別對應(yīng)“高風(fēng)險”、“較高風(fēng)險”、“一般風(fēng)險”、“較低風(fēng)險”、“低風(fēng)險”，由此得到相應(yīng)的白化權(quán)函數(shù)如下:

第一灰類—高風(fēng)險(e=1)，灰數(shù)?1∈(5，+∞)，白化權(quán)函數(shù)=f1

第二灰類—較高風(fēng)險(e=2)，灰數(shù)?2∈(0，4，8)，白化權(quán)函數(shù)=f2

第三灰類—一般風(fēng)險(e=3)，灰數(shù)?3∈(0，3，6)，白化權(quán)函數(shù)=f3

第四灰類—較低風(fēng)險(e=4)，灰數(shù)?4∈(0，2，4)，白化權(quán)函數(shù)=f4

第五灰類—低風(fēng)險(e=5)，灰數(shù)?5∈(0，1，2)，白化權(quán)函數(shù)=f5

2.4 計算各級指標(biāo)灰色評價權(quán)向量和權(quán)矩陣

(2)一級評價指標(biāo)灰色權(quán)矩陣計算。利用公式Di=A·Ri計算出一級評價指標(biāo)灰色權(quán)向量Di，從而得到一級評價指標(biāo)灰色權(quán)矩陣R=(Di)i×5，其中i=1，2…，m。

(3)由公式D=A·R=(b1，b2，b3，b4，b5)計算出項目綜合評判灰色權(quán)矩陣。

2.5項目風(fēng)險綜合評價

由于得到的權(quán)矩陣無法直接用來評判項目投資的風(fēng)險大小，此時可將B單值化，對各灰類等級進(jìn)行賦值，得到值化向量:G=(g1，g2，g3，g4，g5)=(5，4，3，2，1)，并與權(quán)矩陣相結(jié)合來進(jìn)行評判，即計算受評價格項目的綜合評價值T=D·GT。除此之外，還可根據(jù)以上計算出的一級評價指標(biāo)和二級評價指標(biāo)的灰色權(quán)向量，結(jié)合值化向量E，計算各風(fēng)險源的綜合評價值，來評估各風(fēng)險源的風(fēng)險情況，同時可以判斷項目的主要風(fēng)險來源。

3 實(shí)證分析

W工程項目是一座位于我國西南省份的水利樞紐工程項目，建立水利工程投資風(fēng)險因素指標(biāo)體系，具體評估過程如下:

(1)通過整理調(diào)查問卷和專家意見，得到各因素的重要性程度的順序，建立兩兩判斷矩陣，確定一級指標(biāo)C={C1，C2，C3，C4，C5，C6}的權(quán)重向量A=(0.142，0.067，0.314，0.312，0.092，0.073)，各二級指標(biāo)的權(quán)重向量:A1=(0.302，0.498，0.06，0.14);A2=(0.094，0.457，0.032，0.15，0.267);A3=(0.1，0.236，0.575，0.089);A4=(0.576，0.227，0.117，0.08);A5=(0.42，0.58);A6=(0.117，0.56，0.323)。

(2)組織30位專家為各項二級指標(biāo)風(fēng)險程度打分，整理得到灰色評判矩陣。根據(jù)灰色評判矩陣以及灰度分類、對應(yīng)的白化全函數(shù)進(jìn)行計算，得到各項二級指標(biāo)的灰色權(quán)向量rij，根據(jù)Ri=(rij)ni×5整理得以下灰色權(quán)矩陣:

(3)根據(jù)公式Di=A·Ri計算出一級評價指標(biāo)灰色權(quán)矩陣:

綜合評價值T=D·GT=(0.182，0.228，0.284，0.266，0.038)(5，4，3，2，1)T=3.24

(5)結(jié)果分析

由 AHP 得到的權(quán)重向量 A=(0.142，0.067，0.314，0.312，0.092，0.073)，可知政治和社會風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險是該項目投資風(fēng)險的主要來源，其次是自然風(fēng)險、組織與管理風(fēng)險、招投標(biāo)風(fēng)險、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險。而根據(jù)二級指標(biāo)權(quán)重可知，在政治風(fēng)險中的幾項風(fēng)險因素中，移民風(fēng)險是政治風(fēng)險的主要來源，主要是因?yàn)樗姽こ桃泼癜徇w安置過程中涉及利益相關(guān)者很多，利益關(guān)系復(fù)雜，移民工作中政府面臨著復(fù)雜巨大的系統(tǒng)失穩(wěn)的風(fēng)險，如遇到大規(guī)模突發(fā)性移民群體性事件還可能導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓［6］。這種不確定性導(dǎo)致水利水電工程項目投資風(fēng)險的急劇增加。在技術(shù)風(fēng)險的幾項風(fēng)險因素中，設(shè)計質(zhì)量風(fēng)險是主要風(fēng)險來源，這是因?yàn)樗姽こ淘O(shè)計是工程項目建設(shè)的基礎(chǔ)和核心，工程的主要質(zhì)量情況由設(shè)計方案確定并且不可逆轉(zhuǎn)，同時設(shè)計質(zhì)量問題往往具有潛伏期長、事故發(fā)生突然和生命財產(chǎn)損失巨大等特點(diǎn)［7］，所以設(shè)計質(zhì)量風(fēng)險是整個工程投資風(fēng)險評估必須要重點(diǎn)關(guān)注的一個風(fēng)險源。

由AHP灰色綜合評價結(jié)果來看，綜合評價值為3.24，該項目總體風(fēng)險一般。評價結(jié)果表明投資者若投資該項目，仍需有較強(qiáng)的風(fēng)險管理意識，加強(qiáng)風(fēng)險的事前控制，采取積極有效的預(yù)防措施為實(shí)現(xiàn)項目的投資收益預(yù)期目標(biāo)提供保障。將各項一級指標(biāo)和二級指標(biāo)的灰色權(quán)向量通過向量G單值化，可知該項目自然風(fēng)險的評價值為3.56，其中地形地質(zhì)條件風(fēng)險評價值為3.66，且權(quán)重為0.498，雖然自然風(fēng)險不是權(quán)重最大的風(fēng)險源，但是由于項目建設(shè)地址地形地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，風(fēng)險較大，因此在項目建設(shè)過程中，需進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的地質(zhì)勘探，系統(tǒng)的研究地質(zhì)條件，評估地形地質(zhì)風(fēng)險。政治風(fēng)險評價值為3.15，戰(zhàn)爭和內(nèi)戰(zhàn)風(fēng)險評價值為2.66，雖然是政治風(fēng)險是權(quán)重最大的風(fēng)險源，但是由于當(dāng)?shù)卣尉謩葺^為穩(wěn)定，風(fēng)險一般，但是其中移民風(fēng)險評價值為3.24，同時又是權(quán)重最大的風(fēng)險源，在投資過程中，仍然需要積極關(guān)注政府移民政策，緊密配合政府開展移民工作，重視移民風(fēng)險管理。

4 結(jié)論

實(shí)例分析結(jié)果表明，運(yùn)用基于灰色AHP的綜合評價模型對水利水電工程進(jìn)行投資風(fēng)險評價，可根據(jù)AHP得到的指標(biāo)權(quán)重，了解項目風(fēng)險的主要來源;根據(jù)灰色理論計算得到的綜合評價值可評估項目的整體投資風(fēng)險，同時，通過計算各項風(fēng)險源的綜合評價值，可確定不同風(fēng)險源的風(fēng)險大小。評價結(jié)果能夠?yàn)闆Q策者提供依據(jù)，并且方便風(fēng)險管理者有針對性的進(jìn)行風(fēng)險管理，對一些發(fā)生概率大的風(fēng)險提前做好風(fēng)險預(yù)案?？偵纤觯?/p>

基于灰色AHP的綜合評價模型能夠?yàn)樗姽こ添椖客顿Y風(fēng)險決策和風(fēng)險管理提供有力的理論支持。

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