鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法研究及工程應(yīng)用*

溫欣嵐，羅占業(yè)，樊美娜，肖汝誠(chéng)，張 兵，莊冬利

(1.中國(guó)路橋工程有限責(zé)任公司，北京 100011; 2.中交第二公路局工程有限公司，陜西 西安 710065;3.同濟(jì)大學(xué) 土木工程學(xué)院，上海 200092)

0 引言

隨著工程規(guī)模的擴(kuò)大，設(shè)計(jì)施工方法的復(fù)雜性不斷提高、工程造價(jià)和施工機(jī)械日益昂貴，工程中蘊(yùn)含的風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越難以把控。因此，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)科學(xué)合理的評(píng)估與控制變得愈加重要。國(guó)內(nèi)外對(duì)工程項(xiàng)目中獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)事件的評(píng)估已有深入的研究，在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法和風(fēng)險(xiǎn)決策工具等方面有了一定的積累，如層次分析法[1]、模糊綜合評(píng)判法[2]、風(fēng)險(xiǎn)矩陣法[3]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[4]等。這些方法雖從不同角度解決了工程中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的問(wèn)題[5-6]，但大多沒(méi)有考慮各風(fēng)險(xiǎn)事件間的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)和耦合關(guān)系。對(duì)于復(fù)雜的大型工程項(xiàng)目而言，風(fēng)險(xiǎn)事件間往往存在關(guān)聯(lián)情形。因此，研究考慮風(fēng)險(xiǎn)鏈?zhǔn)疥P(guān)聯(lián)關(guān)系的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法具有學(xué)術(shù)價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。

曹吉鳴等[7]利用解釋結(jié)構(gòu)模型[8]提出了將風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)分割為獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)鏈的方法；張磊等[9]針對(duì)存在關(guān)聯(lián)現(xiàn)象的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問(wèn)題，通過(guò)構(gòu)建綜合關(guān)聯(lián)矩陣識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)之間的影響關(guān)系；李存斌等[10]闡述了工程項(xiàng)目中風(fēng)險(xiǎn)元傳遞的理論。這些研究雖涉及了風(fēng)險(xiǎn)事件間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，但并未提出適于工程應(yīng)用的、考慮風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)的評(píng)估流程與方法。

基于此，本文從風(fēng)險(xiǎn)事件的關(guān)聯(lián)機(jī)理出發(fā)，將風(fēng)險(xiǎn)事件間的關(guān)聯(lián)關(guān)系提煉為鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步給出了工程鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估流程和方法。同時(shí)，以內(nèi)羅畢國(guó)家公園特大橋施工期生態(tài)、災(zāi)害、安全風(fēng)險(xiǎn)全過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為例，闡明了該方法的應(yīng)用過(guò)程，并驗(yàn)證了其合理性和適用性。

1 風(fēng)險(xiǎn)事件關(guān)聯(lián)機(jī)理

風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生是某一孕險(xiǎn)環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)源與承載體發(fā)生相互作用的過(guò)程[11-12]。風(fēng)險(xiǎn)源為風(fēng)險(xiǎn)作用的主體，如橋梁安全風(fēng)險(xiǎn)中的起重設(shè)備失靈、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)中的滑坡災(zāi)害；承載體為風(fēng)險(xiǎn)作用的受體，如橋梁、人員、環(huán)境；孕險(xiǎn)環(huán)境為風(fēng)險(xiǎn)源與承載體所處的外部環(huán)境，如已發(fā)生某種風(fēng)險(xiǎn)事件的外部環(huán)境、無(wú)任何其他風(fēng)險(xiǎn)源的外部環(huán)境；相互作用形式用于描述風(fēng)險(xiǎn)源與承載體之間的關(guān)系。相同風(fēng)險(xiǎn)源與承載體處于不同環(huán)境時(shí)， 造成的后果可能完全不同，這就是風(fēng)險(xiǎn)事件間關(guān)聯(lián)的本質(zhì)。

很多情況下風(fēng)險(xiǎn)源與承載體間并非一對(duì)一的關(guān)系，為了便于工程評(píng)價(jià)，假定不同風(fēng)險(xiǎn)源對(duì)承載體的作用存在先后關(guān)系。即對(duì)于多風(fēng)險(xiǎn)源作用于同一承載體的情況，認(rèn)為其發(fā)生機(jī)理為：1個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源與1個(gè)承載體發(fā)生1種相互作用后，產(chǎn)生新的風(fēng)險(xiǎn)源，作用于新的承載體，從而導(dǎo)致新的次生、衍生風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生，形成風(fēng)險(xiǎn)鏈。

風(fēng)險(xiǎn)鏈可以由多級(jí)風(fēng)險(xiǎn)事件構(gòu)成，如圖1所示，即由原生風(fēng)險(xiǎn)事件和一級(jí)或多級(jí)次生、衍生風(fēng)險(xiǎn)事件構(gòu)成。而對(duì)于實(shí)際工程風(fēng)險(xiǎn)來(lái)說(shuō)，可能存在網(wǎng)狀或?qū)蛹?jí)的風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)關(guān)系。此時(shí)，可認(rèn)為該關(guān)聯(lián)關(guān)系由多個(gè)簡(jiǎn)單鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)疊加形成，故也將其稱(chēng)為復(fù)合鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)。由此可知，考慮風(fēng)險(xiǎn)間關(guān)聯(lián)關(guān)系的工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的核心，即為針對(duì)簡(jiǎn)單鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。

圖1 簡(jiǎn)單鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of simple chain risk

2 鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的主要流程為：①采用傳統(tǒng)的頭腦風(fēng)暴法對(duì)各關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行識(shí)別；②利用專(zhuān)家調(diào)查法獲得各風(fēng)險(xiǎn)因素間的關(guān)聯(lián)關(guān)系和關(guān)聯(lián)程度、各風(fēng)險(xiǎn)因素的發(fā)生概率(獨(dú)立、條件風(fēng)險(xiǎn)概率)、風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的損失(獨(dú)立發(fā)生時(shí)的損失、特殊條件下發(fā)生時(shí)的損失)等信息；③通過(guò)綜合關(guān)聯(lián)矩陣法對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)事件的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行辨識(shí)，并關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)提取為鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)(簡(jiǎn)單鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)或復(fù)合鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu))；④結(jié)合貝葉斯統(tǒng)計(jì)及貝葉斯網(wǎng)絡(luò)知識(shí)[13]，對(duì)最終的鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)體系進(jìn)行評(píng)估。本文僅就鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中具有特異性的方法步驟進(jìn)行介紹。

2.1 風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)的評(píng)級(jí)

圖3 簡(jiǎn)單鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)分解Fig.3 Decomposition diagram of simple chain risk

圖2 簡(jiǎn)單鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)
Fig.2 Simplified diagram of simple chain risk

進(jìn)一步可知，風(fēng)險(xiǎn)事件A的發(fā)生與否對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件B的發(fā)生或未發(fā)生概率、發(fā)生或未發(fā)生時(shí)的損失值均有影響，故需定義1個(gè)相關(guān)指標(biāo)對(duì)影響程度的大小進(jìn)行度量。

(1)

(2)

在上述關(guān)聯(lián)影響程度指數(shù)定義的基礎(chǔ)上，給出關(guān)聯(lián)影響程度等級(jí)判斷標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。

表1 關(guān)聯(lián)影響程等級(jí)判斷標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Standard of correlation impact level

由于鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)概率和風(fēng)險(xiǎn)損失分別進(jìn)行評(píng)估的結(jié)果并無(wú)實(shí)際意義，更具價(jià)值的評(píng)估結(jié)果為風(fēng)險(xiǎn)損失的期望值。故在與現(xiàn)行的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(風(fēng)險(xiǎn)概率與風(fēng)險(xiǎn)損失均為5級(jí)制)保持一致的基礎(chǔ)上，將風(fēng)險(xiǎn)損失期望值EL定義為風(fēng)險(xiǎn)概率等級(jí)與風(fēng)險(xiǎn)損失等級(jí)的乘積，取值范圍為 [1，25]。根據(jù)現(xiàn)階段普遍使用的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)表[14]對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件的評(píng)判準(zhǔn)則，對(duì)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)給出相應(yīng)的、以EL為評(píng)估指標(biāo)的量化標(biāo)準(zhǔn)，如表2所示。

2.2 關(guān)聯(lián)關(guān)系的識(shí)別

根據(jù)關(guān)聯(lián)影響程度指數(shù)F的計(jì)算結(jié)果，依照表1中的等級(jí)判斷標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)事件間的關(guān)聯(lián)影響程度進(jìn)行

表2 鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)Table 2 Standard of chain risk level

分級(jí)，并形成群體風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)矩陣X=[aij]n×n，其中aij表示風(fēng)險(xiǎn)Ri對(duì)風(fēng)險(xiǎn)Rj的關(guān)聯(lián)影響程度等級(jí)值。將群體風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)矩陣X轉(zhuǎn)化為規(guī)范化群體風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)矩陣Y=[bij]n×n，其中bij的計(jì)算如式(3)所示：

(3)

根據(jù)矩陣Y構(gòu)建具有間接關(guān)聯(lián)性質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)綜合關(guān)聯(lián)矩陣D=[dij]n×n，其計(jì)算公式為：D=Y(1-Y)-1。

為了抓住實(shí)際工程主要風(fēng)險(xiǎn)事件間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、忽略次要風(fēng)險(xiǎn)事件間的微弱關(guān)聯(lián)，并考慮可行性，可根據(jù)實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)偏好和評(píng)估要求給出綜合關(guān)聯(lián)程度的閾值。此閾值既可由評(píng)估小組給定，也可請(qǐng)專(zhuān)家小組給出，記為λ。當(dāng)專(zhuān)家小組的綜合關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)小于這個(gè)界限時(shí)，可忽略不計(jì)風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。將綜合關(guān)聯(lián)矩陣D=[dij]n×n轉(zhuǎn)化為λ-截矩陣Dλ=[αij]n×n，i，j=1，2，…，n，其中：

(4)

對(duì)Dλ的處理保證了將各風(fēng)險(xiǎn)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系提取為復(fù)合鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)。得到0-1綜合關(guān)聯(lián)矩陣E=[eij]m×m，其中：

(5)

綜合關(guān)聯(lián)矩陣反映了專(zhuān)家小組對(duì)于各風(fēng)險(xiǎn)之間關(guān)聯(lián)程度的評(píng)判，并認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)Ri對(duì)自身的影響為1。綜合關(guān)聯(lián)矩陣中不為0的元素eij表明風(fēng)險(xiǎn)Ri對(duì)風(fēng)險(xiǎn)Rj的發(fā)生存在鏈?zhǔn)疥P(guān)聯(lián)關(guān)系。

2.3 關(guān)聯(lián)模型的建立

將風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提取為復(fù)合鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)：取Li={Rj|eji=1}，表示矩陣E第i列中取值為1的元素所對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)集合；取Hi={Rj|eij=1}，表示矩陣E的第i行中取值為1的元素所對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)集合。

根據(jù)定義，逐一對(duì)等式Ri=Li(i=1，2，…，n)進(jìn)行判別。若等式對(duì)于某個(gè)i來(lái)說(shuō)成立，進(jìn)而判別對(duì)應(yīng)的矩陣Hi是否滿足Hi=?，若滿足，認(rèn)為Ri為獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)元素；否則認(rèn)為Ri為復(fù)合鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)中的頂層風(fēng)險(xiǎn)元素，且Hi′={Rj|eij=1且j≠i}中的元素即為風(fēng)險(xiǎn)Ri的后緣影響風(fēng)險(xiǎn)事件。隨后將矩陣E中對(duì)應(yīng)的第i行和第i列劃去，形成新的部分的0-1綜合關(guān)聯(lián)矩陣E′；并對(duì)E′重復(fù)進(jìn)行上述操作，繼續(xù)尋找新矩陣中的新頂層元素，即次頂層元素。依此步驟循環(huán)往復(fù)，直至矩陣中所有元素均被劃去，便可按照元素被劃去的順序建立起復(fù)合鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)。

2.4 鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)的估測(cè)

由于對(duì)復(fù)合鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)中各風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生概率及損失的評(píng)估甚為復(fù)雜，專(zhuān)家調(diào)查結(jié)果的主觀性和不確定性較大，難以對(duì)實(shí)際工程中各分支間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系的復(fù)合鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，需對(duì)復(fù)合鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化。

將復(fù)合鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)分解為多條可能的簡(jiǎn)單鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。當(dāng)分解所得的各條簡(jiǎn)單鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)中存在相同的次生或衍生風(fēng)險(xiǎn)事件元素時(shí)，在偏安全考慮的情況下，對(duì)相關(guān)的簡(jiǎn)單風(fēng)險(xiǎn)鏈進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)期望估計(jì)，最終選取風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)最高的結(jié)果作為相關(guān)簡(jiǎn)單風(fēng)險(xiǎn)鏈風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的代表結(jié)果；對(duì)于不存在相同次生或衍生風(fēng)險(xiǎn)事件元素(可存在相同的原生風(fēng)險(xiǎn)事件)的各條簡(jiǎn)單鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，在獨(dú)立對(duì)各條鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估后，對(duì)其進(jìn)行疊加以得到復(fù)合鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的等效風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果。

如圖4所示，R為風(fēng)險(xiǎn)事件。圖4(a)的復(fù)合鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)可分解為圖4(b)的3條簡(jiǎn)單風(fēng)險(xiǎn)鏈，只需在第1，2條之間比較選擇出更為重要的風(fēng)險(xiǎn)鏈?zhǔn)疥P(guān)系，第3條風(fēng)險(xiǎn)鏈則始終用于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算。因此，最終的評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)為2種：第1條風(fēng)險(xiǎn)鏈-第3條風(fēng)險(xiǎn)鏈復(fù)合鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)和第2條風(fēng)險(xiǎn)鏈-第3條風(fēng)險(xiǎn)鏈復(fù)合鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。

圖4 復(fù)合鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)分解示例Fig.4 Decomposition of compound chain risk

2.4.1 關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)事件的概率

在進(jìn)行概率估計(jì)時(shí)，只考慮產(chǎn)生直接影響的前緣風(fēng)險(xiǎn)事件對(duì)概率的影響，不考慮間接影響。例如，對(duì)于簡(jiǎn)單鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)“A→B→C”而言，在對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件C進(jìn)行概率估計(jì)時(shí)，只考慮風(fēng)險(xiǎn)事件B發(fā)生狀態(tài)對(duì)其概率的影響，而不考慮風(fēng)險(xiǎn)事件A的影響。

同時(shí)，為了進(jìn)一步減小主觀性和偶然性的影響，應(yīng)盡可能采用更多的專(zhuān)家調(diào)查結(jié)果。故可對(duì)條件概率的計(jì)算采用如下處理：在對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件A發(fā)生情況下風(fēng)險(xiǎn)事件B發(fā)生的條件概率進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，直接采用P(B |A)的調(diào)查結(jié)果均值；在對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件A發(fā)生情況下風(fēng)險(xiǎn)事件B不發(fā)生的條件概率進(jìn)行計(jì)算時(shí)，采用P(A |B)的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行間接計(jì)算，即：

(6)

在對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件A不發(fā)生情況下風(fēng)險(xiǎn)事件B發(fā)生的條件概率進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，采用P(B |A)的調(diào)查結(jié)果均值進(jìn)行計(jì)算：

(7)

對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件A不發(fā)生情況下風(fēng)險(xiǎn)事件B也不發(fā)生的條件概率進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，采用P(A |B)的調(diào)查結(jié)果均值進(jìn)行計(jì)算：

(8)

綜上，在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)鏈概率計(jì)算的時(shí)候，分別利用了P(B |A)和P(A |B)的調(diào)查結(jié)果，進(jìn)一步減小了評(píng)估結(jié)果的不確定性。

2.4.2 關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)事件的損失

對(duì)于關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)事件的損失評(píng)估，由于缺乏可靠的歷史測(cè)量數(shù)據(jù)及評(píng)價(jià)方法，暫時(shí)無(wú)法對(duì)非疊加性風(fēng)險(xiǎn)影響的大小進(jìn)行評(píng)估。故在鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，忽略不同關(guān)聯(lián)情況下風(fēng)險(xiǎn)損失的非疊加性影響，認(rèn)為只要風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，其損失值即為某一固定值，且當(dāng)多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，其風(fēng)險(xiǎn)損失值滿足疊加性影響。

3 內(nèi)羅畢國(guó)家公園大橋施工期鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)例

內(nèi)羅畢國(guó)家公園特大橋具有如下突出特點(diǎn)：橋梁穿越內(nèi)羅畢國(guó)家公園，內(nèi)羅畢國(guó)家公園屬于生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)，施工期生態(tài)環(huán)保要求高；地質(zhì)情況復(fù)雜，地震烈度高；橋梁長(zhǎng)度大、墩高。故該工程施工期面臨諸多挑戰(zhàn)，本文以此工程為例，進(jìn)行施工期生態(tài)、災(zāi)害、安全風(fēng)險(xiǎn)全過(guò)程評(píng)估，分別采用針對(duì)獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估方法和本文提出的鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較驗(yàn)證。

風(fēng)險(xiǎn)源辨識(shí)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估層次模型具體內(nèi)容如圖5所示。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)源辨識(shí)，共識(shí)別出橋梁安全風(fēng)險(xiǎn)源3大類(lèi)(包括下部結(jié)構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)、上部結(jié)構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)、施工管理控制風(fēng)險(xiǎn))、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)源和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)源各1大類(lèi)。

圖5 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估層次模型Fig.5 AHP Hierarchy of the construction

3.1 模糊層次分析法評(píng)估結(jié)果

采用專(zhuān)家調(diào)查法對(duì)內(nèi)羅畢國(guó)家公園特大橋風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生概率及事故損失等級(jí)進(jìn)行打分，采用模糊層次分析法[15]分析結(jié)合專(zhuān)家調(diào)查結(jié)果，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)層次模型(風(fēng)險(xiǎn)事件間相互獨(dú)立)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)，確定橋梁安全、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)水平，評(píng)估結(jié)果如表3所示。

表3 獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果Table 3 Assessment results of the independent risk

3.2 鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)模型

鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)模型以圖5為基礎(chǔ)，認(rèn)為每1類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)中各風(fēng)險(xiǎn)源之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系。在風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)關(guān)系識(shí)別的過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)偏好和評(píng)估要求，針對(duì)不同的風(fēng)險(xiǎn)事件給出綜合關(guān)聯(lián)程度的閾值λ，見(jiàn)表4。

表4 關(guān)聯(lián)關(guān)系閾值Table 4 Threshold of correlation

利用本文提出的風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)提取方法，可得到部分工程風(fēng)險(xiǎn)的復(fù)合鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)，如表5所示。其中，Ri代表風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估層次模型中每類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)中第i個(gè)風(fēng)險(xiǎn)事件，風(fēng)險(xiǎn)源內(nèi)容詳見(jiàn)圖5，此處為便于描述僅以符號(hào)代替。

3.3 鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)方法評(píng)估結(jié)果

評(píng)估得到最終各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估結(jié)果，如表6所示。其中，各風(fēng)險(xiǎn)大類(lèi)的風(fēng)險(xiǎn)水平評(píng)價(jià)，采用其所有風(fēng)險(xiǎn)子類(lèi)中風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的最大值作為代表值。

3.4 鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)方法評(píng)估結(jié)果

針對(duì)本工程而言，獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法和鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法得出的風(fēng)險(xiǎn)水平估測(cè)結(jié)果基本相同(各風(fēng)險(xiǎn)大類(lèi)的綜合風(fēng)險(xiǎn)水平評(píng)價(jià)結(jié)果相同，但各風(fēng)險(xiǎn)子類(lèi)的風(fēng)險(xiǎn)概率等級(jí)和綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果存在差異)，說(shuō)明鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法具有合理性和可靠性。相較而言：

1)獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法可以對(duì)各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)大類(lèi)的發(fā)生概率風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、損失風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分別進(jìn)行評(píng)價(jià)；而鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法只可得到各風(fēng)險(xiǎn)的綜合風(fēng)險(xiǎn)水平。

2)獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法無(wú)法對(duì)各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)因素的發(fā)生結(jié)構(gòu)及相互影響關(guān)系進(jìn)行考慮，但評(píng)估步驟相對(duì)簡(jiǎn)單，操作方便；而鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法考慮了各風(fēng)險(xiǎn)間的相關(guān)關(guān)系及鏈?zhǔn)叫?yīng)，更符合實(shí)際情況，但評(píng)估步驟較為繁雜。

3)兩者對(duì)于各風(fēng)險(xiǎn)大類(lèi)的綜合風(fēng)險(xiǎn)水平評(píng)價(jià)結(jié)果基本相同，但其中各風(fēng)險(xiǎn)子類(lèi)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果存在差異。如僅關(guān)心工程幾大總體風(fēng)險(xiǎn)的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，可采用更為簡(jiǎn)便的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法；但若關(guān)注工程中某幾個(gè)極為重要的子類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估結(jié)果，則采用鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法進(jìn)行評(píng)估可得到更為科學(xué)的評(píng)估結(jié)果。

表5復(fù)合鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)
Table5Structureofthecompoundchainrisk

4 結(jié)論

1)對(duì)于工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估而言，可將其相互關(guān)聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化為由多條獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)疊加而成的復(fù)合鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)。

2)以復(fù)合鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，給出了考慮不同風(fēng)險(xiǎn)間關(guān)聯(lián)情形的鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，并以內(nèi)羅畢國(guó)家公園特大橋?yàn)楸尘斑M(jìn)行算例分析。結(jié)果表明，該方法所得的評(píng)估結(jié)果合理可信，對(duì)于復(fù)雜工程的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估而言具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

表6 鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果Table 6 Assessment results of the chain risk

3)鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法計(jì)算量較大，評(píng)估步驟較為繁雜，當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)事件數(shù)量較大時(shí)其可操作性較差；但在工程項(xiàng)目中，當(dāng)對(duì)某幾項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)極為關(guān)注時(shí)，對(duì)其進(jìn)行小范圍的鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)分析可使評(píng)估結(jié)果更加真實(shí)全面。