市政綜合管廊施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究＊

■ 張愛(ài)琳 惠之瑤 張秀英 閆澤文

1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)土木工程學(xué)院 包頭 014010

2.中冶京城工程技術(shù)有限公司路橋工程技術(shù)所 北京 100176

3.捷通智慧科技股份有限公司 北京 100015

0 引言

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局初步核算，發(fā)達(dá)國(guó)家地下綜合管網(wǎng)平均漏損率為6%～8%，而我國(guó)地下綜合管網(wǎng)平均漏損率15.7%，嚴(yán)重地區(qū)漏損率高達(dá)30%以上。我國(guó)水、暖、電、燃?xì)獾幕A(chǔ)設(shè)施不完善，市政綜合管廊的建設(shè)成為解決城市基礎(chǔ)設(shè)施矛盾較有效的方式[1]。市政綜合管廊項(xiàng)目具有周期長(zhǎng)、投資大、工程復(fù)雜、參與人員多等特點(diǎn)，在建設(shè)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)諸多不確定性風(fēng)險(xiǎn)因素，這些風(fēng)險(xiǎn)因素可能會(huì)影響到工程的進(jìn)度、質(zhì)量、安全、成本等方面。但在進(jìn)度方面，市政綜合管廊工程項(xiàng)目能否在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)竣工使用，將直接影響到社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益是否能夠按期發(fā)揮。因此，為保證管廊建設(shè)項(xiàng)目順利實(shí)施，在項(xiàng)目實(shí)施前對(duì)建設(shè)進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析是必要的。

目前在整個(gè)施工項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)的研究已成為學(xué)者們關(guān)注的一個(gè)重要領(lǐng)域。Zavadskas[2]用灰色關(guān)聯(lián)法建立多因素的決策模型，對(duì)進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)；Osipova[3]對(duì)平衡控制風(fēng)險(xiǎn)的方法進(jìn)行研究，指出用聯(lián)合風(fēng)險(xiǎn)管理處理突發(fā)事件，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警；曹?chē)?guó)志等人[4]基于風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域和脆弱性理論，使用空間分辨圖了解空間特征，識(shí)別事件風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)估了空間分辨的環(huán)境事故風(fēng)險(xiǎn)；徐曉曉等人[5]研究開(kāi)發(fā)了一種混合動(dòng)態(tài)方法，結(jié)合了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（system dynamics, SD）和離散事件模擬（Discrete Event Simulation, DES）分別分析宏觀和微觀構(gòu)造問(wèn)題，研究風(fēng)險(xiǎn)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目進(jìn)度表現(xiàn)的影響；Mohamed Sayed Bassiony Ahmed Abd El-Karim 等人[6]收集來(lái)自埃及的16家建筑公司的數(shù)據(jù)，構(gòu)建的計(jì)算機(jī)化模型研究和評(píng)估影響項(xiàng)目進(jìn)度意外事件的因素的影響；錢(qián)七虎等人[7]用CPM、PERT 計(jì)算所得的目標(biāo)工期與實(shí)際統(tǒng)計(jì)值誤差較高。

從中我們可以發(fā)現(xiàn)工程施工進(jìn)度中存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)非常大，因此如何合理準(zhǔn)確的估計(jì)工程施工中的進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)和采取有效的措施減少風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，將是現(xiàn)在急需解決的問(wèn)題?；诖?，本文以市政綜合管廊為研究對(duì)象，分析了綜合管廊建設(shè)的現(xiàn)狀與問(wèn)題，通過(guò)研究進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)分析相關(guān)理論，對(duì)如何合理準(zhǔn)確估計(jì)施工中進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)和采取有效措施減少風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生進(jìn)行了合理性研究。

1 基本理論

施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)是施工中各個(gè)工序是否能按計(jì)劃達(dá)到目標(biāo)的不確定性。對(duì)于建設(shè)工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，不確定影響的大小尤為重要，胡穎[8]引入了風(fēng)險(xiǎn)量R。工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算常涉及2個(gè)指標(biāo)。

（1）風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率Pr。即不能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的概率。用公式表達(dá)為：

式中m——項(xiàng)目進(jìn)度實(shí)際情況隨機(jī)量；

n——目標(biāo)規(guī)定值。

（2）風(fēng)險(xiǎn)量R。即項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)性的大小。其公式為：

式中q——發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)時(shí)的各種進(jìn)度或費(fèi)用損失量的和，

其公式為：

式中q1,q2,L,qn——風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生時(shí)利益相關(guān)方的損失量。

（3）風(fēng)險(xiǎn)是某些不確定性以及可能引起偏離目標(biāo)的不良后果。用以下計(jì)算方法表示：

式中R——風(fēng)險(xiǎn)；P——不確定事件發(fā)生概率；C——風(fēng)險(xiǎn)損失。

2 工程實(shí)例

在市政綜合管廊項(xiàng)目建設(shè)的過(guò)程中，施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)于實(shí)際管廊的建設(shè)有極其重要的指導(dǎo)作用。本文以市政綜合管廊施工進(jìn)度作為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)象，并構(gòu)建市政綜合管廊項(xiàng)目施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，對(duì)內(nèi)蒙古包頭市某綜合管廊施工中的進(jìn)度潛在風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以驗(yàn)證所構(gòu)建的市政綜合管廊施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的實(shí)用性。

本標(biāo)段管廊總長(zhǎng)約1300m，地下綜合熱力、電力、通信、給水、污水、燃?xì)獾裙芫€通道，設(shè)計(jì)使用年限100年，結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)二級(jí)，抗震設(shè)防烈度8 度，結(jié)構(gòu)防水P8（埋深大于10m），效果圖如圖1所示。

圖1 綜合管廊整體效果圖

3 綜合管廊施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系建立

風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要階段[9]。要正確的識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，才能取得理想結(jié)果。指標(biāo)體系建立流程，如圖2所示。

圖2 指標(biāo)體系建立流程圖

3.1 進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系建立

指標(biāo)體系直接關(guān)系到評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性、準(zhǔn)確性和有效性，要構(gòu)建一個(gè)合理的指標(biāo)體系，必須堅(jiān)持一定的原則。為此本文建立進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系依據(jù)系統(tǒng)性、層次性、全面性、客觀可操作性原則。

市政綜合管廊施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系是按照風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的根源或類(lèi)別等建立的體現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)因素與事件分類(lèi)及層次關(guān)系的層狀結(jié)構(gòu)。本文考慮綜合管廊的地質(zhì)條件、管廊節(jié)點(diǎn)形式位置、細(xì)部構(gòu)造防水、人員能力、材料質(zhì)量等風(fēng)險(xiǎn)因素，在對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)范及國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上，采用問(wèn)卷調(diào)查法，對(duì)問(wèn)卷的信度和效度進(jìn)行檢驗(yàn)，利用主成分分析法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)歸類(lèi)，主要分為技術(shù)、管理、材料、經(jīng)濟(jì)等風(fēng)險(xiǎn)，建立市政綜合管廊項(xiàng)目施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系，風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)劃分具體如圖3所示。

圖3 綜合管廊施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系

3.2 風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的篩選

初始得到的風(fēng)險(xiǎn)因素?cái)?shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在這里本文通過(guò)維恩圖來(lái)初步篩選風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，后續(xù)進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查工作時(shí)可減少工作量，降低綜合管廊風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系研究的難度和工作量。如圖4所示：

圖4 風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)篩選的維恩圖

3.3 問(wèn)卷設(shè)計(jì)及調(diào)查

經(jīng)過(guò)閱讀大量相關(guān)的文獻(xiàn)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)地調(diào)研，形成初步問(wèn)卷[10]。形式為匿名問(wèn)卷，被調(diào)查者判斷進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)因素的影響程度，問(wèn)題答案采用李克特五點(diǎn)量[11]：“1”為弱影響程度，“2”為一般影響，“3”為強(qiáng)影響，“4”為很強(qiáng)影響，“5”為非常強(qiáng)影響。

調(diào)查對(duì)象是建設(shè)綜合管廊工程的相關(guān)單位、本專(zhuān)業(yè)學(xué)生、實(shí)習(xí)公司等，問(wèn)卷發(fā)放方式為網(wǎng)絡(luò)郵件以及紙質(zhì)問(wèn)卷。調(diào)查問(wèn)卷共300 份，回收258 份，總回收率為86%，如圖5-6所示。

圖5 調(diào)查問(wèn)卷回收情況

圖6 被調(diào)查人員年限統(tǒng)計(jì)

通過(guò)調(diào)查表明工作經(jīng)驗(yàn)在5年以上的所占比例為86.05%，提高了調(diào)查問(wèn)卷影響因素的有效性。根據(jù)問(wèn)卷篩選有效問(wèn)卷為238份，故問(wèn)卷有效率達(dá)92.24%。

3.4 問(wèn)卷信度與效度檢驗(yàn)

Cronbach 提出Cronbach-Alpha 置信度檢驗(yàn)方法，對(duì)問(wèn)卷內(nèi)部一致性進(jìn)行評(píng)價(jià)，計(jì)算每個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的相關(guān)系數(shù)α矩陣，并求α均值：

式中K——問(wèn)卷所包含的項(xiàng)目數(shù)；

Si2——第i項(xiàng)目的方差；

Sx2——所有項(xiàng)目的總方差。

若α＞0.9，則問(wèn)卷可信度很高；若0.7 ＜α＜0.8，則問(wèn)卷設(shè)計(jì)存在一定問(wèn)題，但仍有一定參考價(jià)值。通過(guò)使用SPSS18.0 統(tǒng)計(jì)軟件，對(duì)收集的問(wèn)卷進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，測(cè)量信度結(jié)果如表1所示。

表1 信度統(tǒng)計(jì)量

由表1可知，本問(wèn)卷內(nèi)在信度高，能有效測(cè)量收集的信息資料。SPSS 統(tǒng)計(jì)的問(wèn)卷每項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)因素得到的信度分析結(jié)果Cronbach's alpha（簡(jiǎn)寫(xiě)C.A）系數(shù)均大于0.8，說(shuō)明此設(shè)計(jì)的問(wèn)卷的每一項(xiàng)都可信。如表2所示的每項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)計(jì)量。

表2 每項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)因素統(tǒng)計(jì)量

效度分析采用Kaiser 提出的KMO 值來(lái)判斷效度(Kaiser-Meyer-Olkin)，若KMO＞0.6，則效度合理，若Barrlett球形度檢驗(yàn)的顯著性概率值小于顯著性水平，則問(wèn)卷數(shù)據(jù)要進(jìn)行因子分析。因子分析采用主成分分析法，將得到共同度和方差極大正交旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣，依據(jù)因子荷載值，決定是否將重復(fù)或無(wú)效項(xiàng)目刪除，來(lái)判斷問(wèn)卷的效度水平。用KMO 樣本與巴特萊特球體檢驗(yàn)法對(duì)樣本進(jìn)行檢驗(yàn)。如表3～6所示。

表3 KMO檢驗(yàn)表

表4 可靠性統(tǒng)計(jì)量問(wèn)卷KMO和Bartlett’s檢驗(yàn)結(jié)果

從表4中可以看出KMO= 0.860( ＞0.8)，Sig= 0（Sig＜0.05 說(shuō)明達(dá)到顯著水平），表明變量可進(jìn)行主成分分析。從表5中可看到，按特征值大于1，主成分分析過(guò)程提取6 個(gè)公共因子來(lái)替代原始變量，解釋變量標(biāo)準(zhǔn)方差的85.651%（累計(jì)貢獻(xiàn)率大于60%是可接受的）。通過(guò)正交旋轉(zhuǎn)，可將U14 和U17 歸為一類(lèi)。指標(biāo)層的其他風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)歸類(lèi)可依此類(lèi)推。

采用魚(yú)刺圖法[12]對(duì)已構(gòu)建的市政綜合管廊項(xiàng)目施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)因素進(jìn)行闡釋分析，將引起風(fēng)險(xiǎn)復(fù)雜的因果關(guān)系，簡(jiǎn)明地表述，如圖7所示。定性的分析出五大類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)重要性依次為管理風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)、材料風(fēng)險(xiǎn)和其他風(fēng)險(xiǎn)。

圖7 市政綜合管廊施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)因素的魚(yú)刺圖

4 結(jié)論

進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)管理是市政綜合管廊項(xiàng)目管理中的重要環(huán)節(jié)[13]。本文選取包頭某綜合管廊為研究對(duì)象，從降低風(fēng)險(xiǎn)的角度出發(fā)，建立市政綜合管廊施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系。通過(guò)維恩圖篩選風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)和問(wèn)卷調(diào)查分析影響風(fēng)險(xiǎn)因素，并采用魚(yú)刺圖法對(duì)已構(gòu)建的市政綜合管廊項(xiàng)目施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)因素進(jìn)行闡釋分析，取得如下結(jié)論：

（1）建立市政綜合管廊施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系。本文通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查建立市政綜合管廊的35 個(gè)進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，用SPSS18.0 對(duì)問(wèn)卷調(diào)查的信度和效度分析結(jié)果為Cronbach's alpha 系數(shù)均大于0.8，KMO 為0.86，表明問(wèn)卷信度、效度符合要求，可進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行歸類(lèi)合并，構(gòu)建市政綜合管廊施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系。

表5 總方差分解表

表6 旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣

（2）確定市政綜合管廊施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重。本文采用魚(yú)刺圖對(duì)已構(gòu)建因果關(guān)系分析，定性的分析出五大類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)重要性。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)市政綜合管廊施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)研究較少，受實(shí)際工程條件的制約等原因，本文還存在不足之處，市政綜合管廊建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)存在于工程建設(shè)的各個(gè)階段，如何結(jié)合自然條件，充分利用已有技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程系統(tǒng)與自然系統(tǒng)的結(jié)合，最大可能降低自然風(fēng)險(xiǎn)帶來(lái)的損失；進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)管理中易忽略風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控，未來(lái)可將RFID、云數(shù)據(jù)等技術(shù)綜合引入到進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)分析中，如何將整理的風(fēng)險(xiǎn)因素匯總在信息平臺(tái)中，為類(lèi)似工程更直觀的展示進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警情況有待進(jìn)一步研究。