基于熵權-GRA法的EPC市政工程項目風險因素研究*

楊艷磊 申建紅，2 朱 琛

(1青島理工大學管理工程學院；2青島理工大學智慧城市建設管理研究中心 山東青島 266520)

近年來，EPC工程總承包模式作為中國工程行業(yè)的熱點，尤其是市政工程建設方面已成為主流建設管理模式之一[1]。但EPC市政工程項目中總承包方負責項目全壽命周期內(nèi)的管理且多采用總價模式，建設環(huán)境下使得總承包方比一般施工方面臨更多的不確定性風險。

通過梳理文獻發(fā)現(xiàn)，學術界關于EPC項目的風險研究比較廣泛，但是EPC項目涉及內(nèi)容比較廣泛，為了更好地研究EPC市政項目實施中存在的風險因素，文章根據(jù)市政項目的特點及自身經(jīng)驗、相關案例文獻，建立EPC市政工程項目中的風險指標體系，并運用激活熵權-GRA法對EPC市政工程項目中的風險因素進行評價。

1 建立EPC市政工程項目風險因素指標體系

EPC市政工程項目的核心是雙方通過簽訂合同由一方負責項目的設計、采購、施工等各階段的工作[1]。文章根據(jù)其涉及的內(nèi)容，結(jié)合自身經(jīng)驗及相關文獻研究，從項目合同、設計、采購、施工四方面確定20個EPC市政工程項目風險因素指標如表 1 所示。

表1 EPC市政工程項目風險因素指標

2 基于熵權-GRA法的風險評價模型構建

文章針對EPC市政項目風險因素，采用熵權算法結(jié)合GRA方法，確定風險因素權重，使得風險因素分析結(jié)果更加客觀有效。

2.1 熵權法確定權重

熵權法是一種通過計算指標離散程度來確定因素重要程度的客觀賦權法[2]，該方法利用數(shù)據(jù)的變異程度大小來確定風險發(fā)生概率權重，其具體步驟如下：

(1)建立各指標評價矩陣。

(2)矩陣歸一化處理。

(1)

式中，Mij為xij的標準化值；i=1，2……n；j=1，2……m，n為專家個數(shù)，m為風險因素個數(shù)。

(3)求指標信息熵。

(2)

式中，Ej為EPC市政工程項目對應第j個風險指標的熵值。

(4)求指標權重。

(3)

式中，Wj為EPC市政工程項目的第j項風險因素指標的權重值。

1.1 問卷設計及調(diào)查方法 從參加課外活動情況（社團、個人偏好、參與目的、活動評價等）、自主學習（閱讀、課程學習等）、社交娛樂（上網(wǎng)聊天、游戲、微信及電話、逛街、旅游、戀愛、社交聚會、娛樂等）、社會實踐活動（兼職、志愿者、公益活動等）、體育鍛煉、寒暑假期生活狀況和意見建議等7個維度，共設置29個問題，設計“大學生課余生活調(diào)查問卷”。

2.2 灰色關聯(lián)度分析法評價

灰色關聯(lián)分析法(grey relation analysis，GRA)是一種多因素統(tǒng)計分析的方法[3]。通過研究系統(tǒng)因素之間的差異程度來描述因素對整體系統(tǒng)的影響測度從而確定風險發(fā)生的大小。其具體步驟如下：

(1)構造評價指標矩陣。咨詢專家系統(tǒng)分析評價對象之間的相互關系，并構造系統(tǒng)評價矩陣，其中 m代表各風險因素的個數(shù)，即：

(4)

(2)確定參考數(shù)據(jù)列。本文參考數(shù)據(jù)列以各風險因素正向指標的最大值構成。即：

(5)

(3)量化評價指標因素。為有效地將各指標無量綱化處理，先選取合適的參考數(shù)據(jù)列，使得計算合理化，無量綱化處理分為初值化法與均值化法，文章選取初值化法，得到公式矩陣：(X0，X1，…，Xn)=

(6)

(4)計算兩級最小差與兩級最大差數(shù)值。

(7)

(8)

(5)為有效地判斷各風險因素之間的關聯(lián)情況，需計算指標的關聯(lián)系數(shù)，即：

(9)

式中：k = 1，2，…，m，ρ 為分辨系數(shù)，

0< ρ < 1，且ρ 越小，關聯(lián)系數(shù)間差異更大，ρ 通常取 0.5。

(6)計算灰色關聯(lián)度。根據(jù)項目計算求得灰色關聯(lián)度取平均值，并根據(jù)關聯(lián)度大小對風險因素進行排序。計算公式如下：

(10)

表2 風險評價值等級表

3 案例分析

3.1 項目概況

某市一區(qū)域供熱主管配套工程采用EPC模式進行項目建設管理，該工程項目共有3個標段，由中國市政工程華北設計研究總院有限公司負責總承包，主要負責項目設計及管道采購、溝槽開挖，安裝主管道為DN800的供熱管道，防腐保溫，回填等施工圖范圍內(nèi)的全部內(nèi)容。為驗證該項目風險評價體系，對其進行風險因素評價。

3.2 風險因素指標權重確定

為確定各風險指標因素的大小，通過調(diào)研分析，分發(fā)10份調(diào)查問卷，由市政工程行業(yè)專家和教授分別對該風險評價指標體系的風險因素指標進行重要性打分，打分采用李克特五級量表法，1～5從低到高代表風險因素水平低，較低，中等，較高，高5個等級，打分結(jié)果如下所示，其中行列分別代表專家個數(shù)、風險因素個數(shù)。

23443133345344314425233151514351431313535141434433414514434155354432535311141212532112535312325114312231322223344114255323534514431232421441134544551313155151553134125342121322425134423435315251344155

通過公式(1)～(3)計算得到各風險因素熵權為：

(0.0485 0.0418 0.0529 0.0513 0.0463 0.0483 0.0359 0.0639 0.0498 0.0605 0.0607 0.0466 0.0432 0.0585 0.0424 0.0482 0.0523 0.0603 0.0459 0.0428 )。

3.3 灰色關聯(lián)度分析

該研究選取的指標均為正向指標，歸一化、無量綱化處理所收集3 個標段中不同風險指標因素的專家評分結(jié)果，如表3所示。為5名專家對EPC市政工程項目3個標段打分的均值，因為風險因素發(fā)生的概率最大為1，最小為0，因此筆者選取參照數(shù)列X0={1，1，1，…1}。通過公式(4)～(9)對表3數(shù)據(jù)計算得到各風險指標因素的關聯(lián)系數(shù)，均值歸一化處理得到各風險因素大小權值，見表4。

表3 專家打分表

表4 關聯(lián)度計算表

3.4 各風險因素綜合評價值及結(jié)果分析

將各風險因素綜合評價分值確定后并排序，根據(jù)表2確定風險水平，具體情況如表5所示。

表5 各風險因素綜合評價值

通過對該EPC市政工程項目風險因素分析得出該工程項目中風險因素評價值的排序，因低度風險可以通過相關措施將其減至最小，因此對工程項目影響程度比較小。在此只分析中度及以上的風險，根據(jù)風險評價值大小，中度風險以上的風險因素風險評價值由大到小是B3，B1，D3，A3，D4，C5，C1，D2，D5。

風險評價值最高的是設計銜接風險，其次是設計質(zhì)量缺陷風險。對于設計質(zhì)量缺陷風險，設計質(zhì)量不合格或者未達到設計標準對項目的施工建設影響是巨大的，因此應極力防止該風險的出現(xiàn)，防止后期出現(xiàn)設計變更，影響項目的成本及施工進度造成項目損失。

對于合同履約風險，這涉及合同的相關方是否能按照合同約定完成項目的交接內(nèi)容，一般可以通過定金和預付款等制止該風險的出現(xiàn)；采購價格上漲風險，這個風險是難以預料的，因此只能通過合同雙方約定暫定金額等盡量彌補該風險造成的成本損失。

采購運輸風險，采購運輸中會出現(xiàn)不可抗力因素導致運輸時間過長或者未能按照原計劃時間完成采購，這方面風險應提前做好計劃，從而降低該風險因素的發(fā)生；施工方案不合理風險，此風險涉及設計風險，為減少該風險的發(fā)生，應在設計階段做好施工圖設計，防止后期施工方案出現(xiàn)錯誤造成工程損失。

4 結(jié)論

市政工程項目中多采用EPC模式進行管理，充分辨識、量化評估EPC市政工程風險能夠有效地對EPC市政項目進行風險控制，文章從EPC市政項目設計、采購、施工、合同管理4個方面建立由20個因素組成的風險因素指標體系，運用熵權-GRA法評價模型，對EPC市政工程項目進行風險因素評價，并將其運用到實際工程項目中進行風險因素分析，通過對該EPC市政工程項目風險因素分析得出該工程項目中風險因素評價值的排序由大到小是B3，B1，D3，A3，D4，C5，C1，D2，D5，并表明該評價方法具有切合實際的應用價值，有效為總承包方在EPC市政項目中進行風險控制提供了借鑒意義。