基于集對分析思想的輸變電工程造價風險評價

王　朋，方　向，朱海峰，夏　睿

(國家電網(wǎng) 江蘇省電力公司經(jīng)濟技術研究院，江蘇 南京 210008)

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基于集對分析思想的輸變電工程造價風險評價

王朋，方向，朱海峰，夏睿

(國家電網(wǎng) 江蘇省電力公司經(jīng)濟技術研究院，江蘇 南京 210008)

輸變電工程的投資大、建設期長、技術復雜及不確定因素多等特點決定了其在造價管理過程中存在諸多風險。通過分析輸變電造價風險的主要影響因素，構建了三級造價風險指標。在集對分析法(SPA)的基礎上，運用GSPA-IAHP主觀賦值權重。引入了聯(lián)系度(IDO)計算出輸變電造價風險指標值，并對風險等級進行分析。最后結合江蘇省鹽城輸變電案例進行了驗證，可為輸變電工程造價風險管理提供決策依據(jù)。

輸變電工程；造價風險；集對分析；聯(lián)系度

近些年隨著電力行業(yè)蒸蒸日上，我國的經(jīng)濟實力得到了大幅度提升。但在大部分地區(qū)電力基礎設施的建設過程中，暴露出了各種造價問題和管理問題，導致項目費用超標。輸變電工程自身具有周期長、投資大及技術復雜等特點，因此易產(chǎn)生較多不確定風險。如何有效地降低造價風險，提高輸變電工程投資效益對電力行業(yè)具有重要意義。

近年來國內(nèi)外對于輸變電造價風險的研究取得了一定的成果。安磊等將故障樹法應用于風險評價指標的構建，結合集對故障樹計算法則，建立了一套較為完整的輸變電工程造價風險評估模型[1]。崔祥等將層次分析法和熵權法相結合，在物元可拓理論的基礎上測算風險指標值[2]。張軍等運用多級模糊數(shù)學評價方法對輸變電造價風險進行評價研究[3]。KIM等使用貝葉斯模型平均技術，提出了一種關于風險管理的新預測方法，并采用遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡算法，對工程造價風險進行實時的動態(tài)預測[4-5]。

筆者在上述研究的基礎上，針對目前輸變電工程項目造價風險管理的現(xiàn)狀，分析了輸變電工程造價風險的主要影響因素，提出了新的輸變電工程造價風險因素指標權重的計算方法，即GSPA-IAHP，并建立了風險等級評估模型，為完善我國輸變電工程造價風險管理具有參考價值。

1　評價指標體系的構建

1.1輸變電工程造價風險的識別

輸變電造價風險的識別是進行風險評估的基礎，也是最為關鍵的階段，輸變電工程造價風險的識別結果直接影響到造價風險的評價與控制，甚至決定著整個項目的成敗。筆者主要通過文獻法與專家咨詢法，將輸變電工程造價風險識別流程分為分解風險，判斷是否存在新的風險。若存在，則識別風險因素、風險事件和結果；若不存在，判斷存在的新風險是否要繼續(xù)分解，如需要，則又形成新的循環(huán)。風險識別的具體過程如圖1 所示。

圖1　風險識別流程圖

1.2輸變電工程造價風險評價指標體系

按照上述風險識別過程，經(jīng)過大量文獻研究和專家咨詢[6-11]，主要按照輸變電工程的階段劃分得出了影響造價風險的因素，構建出輸變電工程造價風險評價指標體系，如表1所示。

表1　輸變電工程造價風險評價指標體系

2　輸變電工程造價風險評價模型的建立

2.1建立風險基本指標矩陣

建立有效的風險評價模型，需知實際發(fā)生的風險值。風險值R的大小與風險因素發(fā)生的概率p及發(fā)生的權重r密切相關，即：

(1)

假設輸變電風險發(fā)生的某個階段有n個風險因素，存在m個指標與每個風險對應，根據(jù)具體項目實際發(fā)生的情況建立初始指標值矩陣X：

式中：xij為第i個風險的第j個指標的測定值(i=1,2,…,n，j=1,2,…,m)。若有m個指標，風險等級分為c級，將m個指標按照c個等級進行風險分級可得到評價指標分級標準矩陣Sm×c：

其中，sm(c-1)～smc為指標m的第c級標準限值。

2.2確定權重集

(2)

(3)

用區(qū)間數(shù)判斷矩陣表示為：

(4)

M的權重向量w=(w1,w2,…,wm)，wj計算公式為：

(5)

(6)

(7)

極差矩陣的權重按式(8)計算：

(8)

通過式(6)～式(8)計算評價指標的權重為：

式中:wLj=wj-Δ1wj；wRj=wj+Δ1wj。

(9)

式中：aj+bj+cj=1；aj=wL；bj=wRj-wLj；cj=1-wRj，其中aj、bj、cj分別表示同一性、差異性和對立性。

在權重確定過程中，對于確定性部分，由于aj、cj∈[-1,1]且aj+cj≤1，故1+aj-cj∈[0,1]，因此用1+aj-cj表示評價指標確定性區(qū)間權重，用1-bj表示評價指標不確定性區(qū)間的權重，最后將確定性和不確定性進行歸一化處理得到：

(10)

(11)

綜合權重計算公式為：

(12)

通過式(12)可得到輸變電工程造價風險評價指標權重w=(w1,w2,…，wm)。

2.3計算聯(lián)系度

筆者引入聯(lián)系度(identify difference opposition, IDO)來確定差異度系數(shù)，使評價結果更加精確。

2.3.1單因素聯(lián)系度計算

將樣本指標集與評價標準集形成集對，若取值為1，說明評價值屬于同一級別；若取值為-1，說明評價值屬于兩級以上；若取值在-1與1之間，說明評價值屬于相鄰級別。輸變電工程造價風險指標值均為正值，構造出的4個聯(lián)系度函數(shù)如下所示。

(1)Ⅰ級風險等級聯(lián)系度函數(shù)為：

(13)

(2)Ⅱ級風險等級聯(lián)系度函數(shù)為：

(14)

(3)Ⅲ級風險等級聯(lián)系度函數(shù)為：

(15)

(4)Ⅳ級風險等級聯(lián)系度函數(shù)為：

(16)

2.3.2總聯(lián)系度風險計算與風險等級評判

通過上述計算，結合指標權重，得到各階段風險評價指標總聯(lián)系度，如表2所示。

表2　總聯(lián)系度測算表

總聯(lián)系度為：

(17)

輸變電工程造價風險評價聯(lián)系度為：uk=max{ul},l=1,2,3,4，評估等級為k級。

3　算例分析

筆者以江蘇鹽城220 kV吉利輸變電工程為例進行分析。蘆北-吉利220 kV線路工程起于蘆北，終于吉利。線路長度約為16 km，其中四回路搭接段為0.8 km，導線采用2×JLRX/T-400/50型碳纖維復合芯導線，新建雙回架空段路徑長度為15.2 km。由江蘇省電力公司建設分公司負責建設，項目總投資為17 956萬元。

3.1輸變電工程風險排序

在對輸變工程的造價風險進行識別的基礎上，邀請本領域權威專家對輸變電工程造價風險指標進行分析。以決策階段風險為例，對4個評價指標A1、A2、A3、A4進行兩兩比較，得出如下5個判斷矩陣。

由式(5)得：

w=(0.521,0.087,0.345,0.047)

由式(6)～式(8)得：

Δ1w=[0.089 6,0.008 5,0.013 9,0.009 6]

Δ2w=[0.034 1,0.021 1,0.176 9,0.006 2]

經(jīng)計算，風險評價指標A1、A2、A3、A4的區(qū)間權重分別為：[0.431 4,0.555 1]、[0.078 5,0.108 1]、[0.330 8,0.521 6]、[0.037 5,0.053 3]，由式(9)得：

u1=0.431 4+(0.555 1-0.431 4)i+(1-0.555 1)j=

0.431 4+0.123 7i+0.444 9j

u2=0.078 5+(0.108 1-0.078 5)i+(1-0.108 1)j=

0.078 5+0.029 6i+0.891 9j

u3=0.330 8+(0.521 6-0.330 8)i+(1-0.521 6)j=

0.330 8+0.190 8i+0.478 4j

u4=0.037 5+(0.053 3-0.037 5)i+(1-0.053 3)j=

0.037 5+0.015 8i+0.946 7j

由式(10)～式(12)得：

wCE=(0.466,0.088,0.403,0.043)

wUBCE=(0.241,0.267,0.222,0.270)

w=(0.474,0.099,0.378,0.049)

同理，其他評價指標權重如表3所示。

3.2輸變電造價風險綜合評價

由5位專家熟悉該輸變電項目詳細資料后，對該項目的27個三級指標進行初始值確定，計算出單因素風險聯(lián)系度，在得到各評價指標的聯(lián)系度后，結合各評價指標權重，最終求得總的聯(lián)系度和各階段風險等級，如表4所示。

表3　輸變電造價風險評價指標權重及排序

3.3結果分析

根據(jù)總聯(lián)系度計算結果和風險等級結果可以得出：較高風險主要發(fā)生在決策階段、設計階段及施工階段。相關管理人員在輸變電造價的控制過程中應加大對這3個階段的監(jiān)督強度，預防風險的發(fā)生。尤其是人、材、機的價格上漲帶來的高度風險。雖然項目融資階段、招標階段及竣工審計階段屬于中度風險，發(fā)生概率較低，但是造價管理人員仍需認真對待，因為這3個階段中也存在相關的單因素風險且發(fā)生概率較高，例如項目融資結構風險、招標文件編制內(nèi)容不完整和輸變電工程審核風險。

4　結論

筆者以風險管理為基本出發(fā)點，通過文獻法和專家咨詢法對輸變電工程各階段的造價風險進行了識別，建立了輸變電工程造價風險三級評價指標體系。并用改進GSPA- IAHP法計算了輸變電工程造價風險因素的權重，引入聯(lián)系度，從同、異、反3個方面來提高風險評價的準確性，為輸變電造價風險的評價提供了一種新方法。

表4　因素聯(lián)系度及各階段風險等級

筆者最后以江蘇鹽城220 kV吉利輸變電工程為例進行具體分析，結合風險評價模型，得出江蘇鹽城輸變電工程項目的風險聯(lián)系度和風險等級，為造價風險管理決策提供了較大的幫助，可對較高的風險因素進行重點監(jiān)督，進而對輸變電的造價風險進行合理且有效的管控。

[1]安磊,王綿斌,譚忠富.基于集對故障樹法的輸變電工程風險評估模型[J].華東電力，2011(1)：12-18.

[2]崔祥,張云寧,吳蓉,等.基于物元可拓理論的輸變電工程造價風險評價[J].土木工程與管理學報，2015(4)：90-94.

[3]張軍,謝洪平,張東,等.基于多級模糊數(shù)學和熵權法的輸變電工程造價風險評價研究[J].陜西電力，2015(10)：62-67.

[4]KIM B C,REINSCHMIDT K F.Combination of project cost forecasts in earned value management[J].Journal of Construction Engineering and Management,2011,137(11):958-966.

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[12]文潔.集對分析法在工程造價風險評估中的應用研究[D].長沙：湖南大學，2013.

Power Transmission Project Cost Risk Assessment Based on Set Pair Analysis Idea

WANG Peng, FANG Xiang, ZHU Haifeng, XIA Rui

The large investment in power transmission project, the long construction and techni-cally complex and uncertain factors and other characteristics determine its cost, there are many risk management process.The thesis analyzes the main factors of risk of transmission and distribu-tion costs, builds the triple cost risk evaluation index system.Based on the theory of Set Pair Analysis, it uses the improved level of analysis-GSPA-IAHP subjective to assign weights.And introduced on the basis of the degree of contact (IDO) measurement method, the establishment of a comprehensive assessment model based on SPA method of power transmission project risk, it draw the appropriate risk level comprehensive evaluation.Finally, combining Yancheng in Jiangsu Province Power Transmission Case empirical validation, it provide a basis for decision making for the cost risk managers of transmission process, with a strong practicability.

transmission project; cost risk; set pair analysis; contact degree

WANG Peng:Senior economist, State Grid Technical Economic Research Institute Jiangsu Provincial Power Company, Nanjing 210008, China.

2095-3852(2016)04-0427-06

A

2016-03-27.

王朋(1978-)，女，江蘇南京人，國家電網(wǎng)江蘇省電力公司經(jīng)濟技術研究院高級經(jīng)濟師.

TM72

10.3963/j.issn.2095-3852.2016.04.007