基于ISM的輸變電造價風險層次分析

楊曉梅，朱海峰，方　向，孫海森

(江蘇省電力公司 電力經(jīng)濟技術(shù)研究院，江蘇 南京 210000)

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基于ISM的輸變電造價風險層次分析

楊曉梅，朱海峰，方向，孫海森

(江蘇省電力公司 電力經(jīng)濟技術(shù)研究院，江蘇 南京 210000)

摘要：輸變電工程具有公益性﹑網(wǎng)絡(luò)性﹑統(tǒng)一性和擴建性。在其建設(shè)過程中，呈現(xiàn)出投資規(guī)模大、建設(shè)工期長、線路跨越地域廣、裝備和設(shè)備技術(shù)水平高﹑社會影響面大等特點，造價管理面臨復雜多變的環(huán)境和各種各樣的不確定因素。根據(jù)對輸變電項目造價風險因素分析，將系統(tǒng)理論中的解釋結(jié)構(gòu)模型(ISM)運用在輸變電項目造價風險因素層次分析中，對風險因素進行劃分并找出各因素之間內(nèi)在關(guān)系，并根據(jù)建立的有向圖提出了相應(yīng)管理建議。

關(guān)鍵詞：輸變電；造價風險；ISM；風險層次

輸變電工程具有技術(shù)難度大、工期長、投資金額高、建設(shè)環(huán)境復雜等特點，各種不確定因素不可避免地出現(xiàn)在整個建設(shè)過程中。如果對這些不確定性因素未做到充分分析、預測，不但會對工程的質(zhì)量、安全、進度等方面造成影響，還有可能導致整個工程的造價提高，對資金計劃造成影響，分攤的投資費用額度提高，影響其造價風險管理，降低電網(wǎng)企業(yè)的效益。通過對電網(wǎng)建設(shè)項目中的造價影響因素進行分析，評估電網(wǎng)建設(shè)項目的工程造價風險，在進行預測時將定性與定量方法相結(jié)合，做到更有針對性的造價風險控制。這對電網(wǎng)項目經(jīng)濟、社會效益的大幅提升至關(guān)重要。

謝赤等[1]運用蒙特卡洛模擬對大型水電工程造價風險中的關(guān)鍵因素進行識別，為管理者有側(cè)重地控制大型水電工程建設(shè)項目的造價風險、降低風險損失提供有效的決策信息。譚煒等[2]將工程量清單計價模型應(yīng)用到工程造價風險事件識別中，并提出相應(yīng)風險事件對策，為決策者和造價管理人員的風險管理工作提供一定參考價值。未紅等[3]采用基于極值理論的GPD模型(典型的厚尾分布)來估計VaR的值，進而對工程造價風險進行度量。COOPER等[4]和KAMALESH等[5]通過風險評估對工程項目狀態(tài)進行動態(tài)描述和監(jiān)測，并進一步識別關(guān)鍵風險對造價風險有效管理具有重要指導意義。

1解釋結(jié)構(gòu)模型

1.1解釋結(jié)構(gòu)模型原理

解釋結(jié)構(gòu)模型(interpretative structural modeling,ISM)是由美國華費爾教特教授[6-7]在1973年提出的，該模型的提出是為了解決復雜的社會經(jīng)濟系統(tǒng)問題。該模型的建立能夠?qū)碗s系統(tǒng)按層析分解成若干項子系統(tǒng)和系統(tǒng)要素，再借助計算機軟件，并結(jié)合以往經(jīng)驗和知識，將復雜的系統(tǒng)最終簡化為一個具有多層次的指向性解釋結(jié)構(gòu)模型。

該模型的主要思想是以矩陣理論和有向圖為基礎(chǔ)，通過將可達矩陣進行分解從而獲得一個多級遞階的解釋結(jié)構(gòu)模型。

1.2ISM模型構(gòu)建程序

ISM模型構(gòu)建程序示意圖如圖1所示。

圖1　ISM模型構(gòu)建程序

解釋結(jié)構(gòu)模型的優(yōu)勢在于利用定性的分析方法把模糊不清的要素轉(zhuǎn)化為具有解釋功能和良好層次關(guān)系的多級遞階結(jié)構(gòu)模型，對系統(tǒng)問題的改善有較強的啟發(fā)性。ISM模型自提出以來已被廣泛應(yīng)用于區(qū)域環(huán)境規(guī)劃、能源問題、風險層次分析、地區(qū)經(jīng)濟開發(fā)等多層次問題中，特別是在解決復雜度較高的社會系統(tǒng)分析中取得了顯著效果。筆者擬將其運用到輸變電造價風險分析應(yīng)用中。

2輸變電工程造價風險ISM模型構(gòu)建

2.1輸變電工程造價風險因素集

王佼[8]根據(jù)帕累托法對30例500 kV變電工程的主要費用構(gòu)成進行分析，利用SPSS軟件對提取出的造價影響因素指標進行了t檢驗和敏感性分析，篩選出主變總?cè)萘?、無功補償容量、高壓側(cè)出線回路數(shù)和高抗器容量4個造價主要影響因素。黃惠芳[9]將輸變電造價影響因素歸結(jié)為技術(shù)條件、地質(zhì)、地形及氣候、建設(shè)場地成本、建筑市場價格和政策機制5個因素，并針對參與主體提出相應(yīng)造價控制措施。吳煥苗[10]基于蒙特卡洛對篩選出的影響輸變電造價6大因素進行多次仿真模擬，得出桿塔工程對總造價影響最大。

對輸變電工程造價風險因素的分析是一個復雜的過程，整個生命周期造價受到許多因素的影響，既有間接的、也有直接的影響因素。通過歷史案例分析和文獻研究，對風險因素進行篩選、整理和概括，擬將輸變電造價的影響因素分為4大類，即管理因素、技術(shù)因素、合同因素和風險因素，這樣可以得到輸變電造價風險系統(tǒng)的要素集為S={S1,S2,…,S15}。

筆者選取了15個風險因素，只分析典型條件下具有廣泛性代表的一種結(jié)果。在分析其他項目的風險因素時，應(yīng)視項目實際情況對風險因素進行適當調(diào)整。具體影響因素及其描述如表1所示。

表1　輸變電造價影響因素及描述

2.2建立鄰接矩陣

鄰接矩陣可表示系統(tǒng)中各要素之間的基本二元關(guān)系的，若鄰接矩陣表達式為A=(aij)n×n，則矩陣中的各要素間關(guān)系定義為:①若aij=1，則Si與Sj有直接二元關(guān)系;②若aij=0，則Si與Sj沒有直接二元關(guān)系。

首先通過文獻研究方法對表1中所列出的15個風險因素之間的關(guān)系進行確定，形成初步的判斷矩陣。再通過德爾菲法和頭腦風暴法對判斷矩陣進行修正和完善，建立風險要素集合間的鄰接矩陣T=(aij)m×n，鄰接矩陣表示了各要素之間的直接結(jié)構(gòu)關(guān)系。構(gòu)建的鄰接矩陣如下所示。

2.3建立可達矩陣

可達矩陣是表示系統(tǒng)中要素間的二元關(guān)系經(jīng)過任意次傳遞可以到達情況的方陣。可達矩陣M的計算公式為:

式中:I為與鄰接矩陣T階數(shù)相同的單位矩陣；r為最大傳遞次數(shù)；r值的大小可以通過布爾代數(shù)的運算規(guī)則確定，運算規(guī)則如下：

依據(jù)布爾代數(shù)運算可知r=5,可達矩陣M如下所示。

2.4層級劃分

解釋結(jié)構(gòu)模型的建立需要對可達矩陣中的各要素進行級位劃分和區(qū)域劃分，為此需要列出各影響因素的可達集R(Si)、先行集A(Si)和共同

集C(Si)。通過分析施工成本影響因素的可達矩陣得到各影響因素的可達集R(Si)、先行集A(Si)和共同集C(Si)，如表2所示。

表2　各影響因素可達集、先行集和共同集

由表2可知，S1,S2,S14,S15的先行集為其自身，由于R(S1),R(S2),R(S14),R(S15)兩兩之間的交集都不為空集，所以整個矩陣系統(tǒng)是一個不可分割的連通域。

為了對影響因素的級位進行劃分首先需要判斷R(Si)是否等于C(Si)，由此來判斷系統(tǒng)的最高層要素集L1。然后去除L1中的要素，根據(jù)同樣的規(guī)則繼續(xù)判斷直至找到最底層要素集Lk。根據(jù)級位劃分規(guī)則，可知輸變電造價影響因素系統(tǒng)級位劃分結(jié)果為L1={11,13};L2={5,6,7,8,9,10};L3={2,4,12,14,15};L4={3};L5={1}，其中L2級位中各因素間可互相到達，屬于強連通板塊。

為建立輸變電造價影響因素的解釋結(jié)構(gòu)模型，需要提取相應(yīng)的骨架矩陣。骨架矩陣的提取是對可達矩陣進行縮約和檢出，并建立可達矩陣的最小實現(xiàn)矩陣的過程。提取骨架矩陣需先將強連接要素進行縮減處理，形成縮減矩陣；再去掉縮減矩陣中已有的鄰接二元關(guān)系要素間越級的二元關(guān)系，最后在此基礎(chǔ)上減掉單位矩陣即可獲得骨架矩陣。輸變電造價影響因素系統(tǒng)的骨架矩陣如表3所示。根據(jù)骨架矩陣繪制的輸變電造價影響因素遞階有向圖如圖2所示。

表3　輸變電造價影響因素骨架矩陣

圖2　輸變電造價影響因素遞階有向圖

3風險因素分析與管理建議

從最終的輸變電造價解釋結(jié)構(gòu)模型可以看出4大影響因素之間具有遞階層次結(jié)構(gòu)關(guān)系，且整個層次結(jié)構(gòu)中管理因素和風險因素處于有向圖的底層，技術(shù)因素處于中間層，合同因素則位于整個模型的頂層。為合理控制和降低輸變電造價，需要對這些影響因素之間的關(guān)系進行綜合考慮。

影響輸變電造價風險最重要因素為項目管理者素質(zhì)。輸變電項目造價風險控制的任何一項決定都需要項目管理者的參與和決策，而管理者的組織領(lǐng)導能力、綜合素質(zhì)和協(xié)調(diào)溝通能力等都將影響各項決定能否成功落實。項目管理者素質(zhì)的高低影響安全管理水平和成本監(jiān)管水平，從而間接影響技術(shù)因素和合同因素。因此項目管理者素質(zhì)的提高將會提升合同管理水平和技術(shù)水平，最終對有效合理控制造價風險具有顯著性影響。

成本監(jiān)管水平在受到項目管理者素質(zhì)影響的同時也會影響進度款的支付情況，從而向上對施工進度產(chǎn)生影響。成本監(jiān)管水平影響輸變電項目施工過程中各項活動經(jīng)濟分析的準確性，高水平的成本監(jiān)管可以做到各項活動統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，使項目全過程成本得到有效控制。

有向圖第二層屬于強連通塊，其間各要素可以相互到達。在進行輸變電造價風險管理過程中需要綜合考慮施工進度、施工質(zhì)量、施工方案選擇和設(shè)計變更等要素之間的關(guān)系，做到要素之間的平衡和協(xié)調(diào)。

材料設(shè)備采購方式和費用索賠難易程度位于有向圖最頂層，兩者易受其他因素的影響，且對施工成本產(chǎn)生直接影響，對下層各因素的處理情況起到檢驗和反饋作用。為贏得更好發(fā)展機會，在當下激烈市場競爭和低價中標等背景下，企業(yè)可以通過費用索賠方式來彌補損失，降低成本。在輸變電項目中設(shè)備購置費占總造價較大部分，選擇合理的采購方式能夠有效降低造價風險。

4結(jié)論

筆者將系統(tǒng)理論中的解釋結(jié)構(gòu)模型運用到輸變電項目造價風險層次分析中，構(gòu)建了輸變電造價影響因素的有向圖，從新的角度研究了影響造價各因素之間的關(guān)系。通過解釋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建了一個脈絡(luò)清晰、層次清楚的風險系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，為管理者抓住造價風險控制要點，有效控制成本提供新的思路。

參考文獻：

[1]謝赤，張娟.大型水電工程造價風險評估及其關(guān)鍵因素識別[J].水力發(fā)電學報，2010，29(3)：63-65.

[2]譚煒，陳強.工程量清單計價模式下工程造價風險管理方法探析[J].水電站設(shè)計，2013,29(4)：66-70.

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[5]KAMALESH P.Prioritizing and estimating hydropower project construction risks: a case study of Nyadi hydropower project[C]∥The Second Annual Himalayan Policy Research Conference .Nepal:[s.n.],2007:356-360.

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[9]黃惠芳.輸變電工程造價分析與控制策略[J].管理視界，2009(9)：35-38.

[10]吳煥苗.基于蒙特卡洛模擬的輸變電線路工程造價風險管理研究[J].華東電力，2012,40(4):548-550.

YANG Xiaomei:Senior Engineer,Institute of Jiangsu Province Economic and Technological Power Corporation,Nanjing 210000,China.

[編輯：王志全]

文章編號：2095-3852(2016)01-0097-04

文獻標志碼:A

收稿日期：2015-07-23.

作者簡介：楊曉梅(1973-)，女，江蘇南京人，江蘇省電力公司電力經(jīng)濟技術(shù)研究院高級工程師.

中圖分類號：TU712.1

DOI：10.3963/j.issn.2095-3852.2016.01.021

Based on Analysis of ISM of Power Transmission and Transformation Construction Cost Risk Level

YANG Xiaomei,ZHU Haifeng,FANG Xiang,SUN Haisen

Abstract：Power transmission and transformation project with a unity of public welfare,networked,and expansion.In the process of its construction,the present scale of investment,long construction period and the line across wide areas,equipment and equipment technical level is high,great social influence,cost management is faced with the complex environment and all kinds of uncertain factors.According to the analysis of power transmission and transformation project risk factors,teasing out the cost risk factors from qualitative angle,will explain in the theory of system structure model (ISM) used in power transmission and transformation project cost risk factor levels analysis,divided the risk factors and find out the intrinsic relationship between the factors.According to the established directed graph corresponding management suggestions.

Key words：power transmission and transformation; cost risk; ISM.risk level