基于概率分布的公路工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別與評(píng)估研究

收稿日期：2024-01-24

作者簡(jiǎn)介：何森（1991—），男，本科，工程師，從事商務(wù)管理工作，

摘要 為研究公路工程建設(shè)中存在的不確定性風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)工程造價(jià)的影響，文章提出了基于概率分布的公路工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的綜合評(píng)價(jià)模型，并采用該模型對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行了關(guān)鍵指標(biāo)評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明：（1）基于概率分布的公路工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，能夠合理地進(jìn)行造價(jià)關(guān)鍵指標(biāo)識(shí)別和評(píng)價(jià)；（2）公路工程造價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)中，公路建設(shè)、路基環(huán)境及工程質(zhì)量占有重要的影響作用；結(jié)合不同可信度，公路工程造價(jià)在各風(fēng)險(xiǎn)因素影響下的總成本損失比率落在17.93%～32.06%范圍內(nèi)。

關(guān)鍵詞 公路工程；造價(jià)評(píng)估；概率分布；風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵指標(biāo)；成本損失

中圖分類(lèi)號(hào) TM73文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2024）11-0171-03

0 引言

隨著我國(guó)公路工程的迅速發(fā)展，公路工程造價(jià)面臨的風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越復(fù)雜，這將影響公路工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。傳統(tǒng)的工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別和評(píng)估方法主要基于經(jīng)驗(yàn)和定性分析，難以全面、準(zhǔn)確地反映風(fēng)險(xiǎn)的真實(shí)情況。為了更準(zhǔn)確地識(shí)別和評(píng)估造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)因素，該方法通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以更客觀地反映風(fēng)險(xiǎn)因素的概率分布情況，為風(fēng)險(xiǎn)管理和決策提供更科學(xué)的依據(jù)。

隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，王鵬[1]等利用歷史數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)不同工程項(xiàng)目的造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了量化評(píng)估，為項(xiàng)目管理提供了有力的決策支持。李強(qiáng)[2]等提出了多種基于概率分布的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型和方法，優(yōu)化了工程造價(jià)的評(píng)估過(guò)程。盡管基于概率分布的造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究已經(jīng)取得了一定的成果，但如何更準(zhǔn)確地識(shí)別和量化各種風(fēng)險(xiǎn)因素、如何提高評(píng)估模型的泛化能力、如何更好地將概率論評(píng)估方法應(yīng)用于實(shí)際工程項(xiàng)目中等問(wèn)題仍不明確[3-5]。

該文基于概率分布的造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別與評(píng)估中存在的問(wèn)題，通過(guò)識(shí)別影響工程造價(jià)的主要風(fēng)險(xiǎn)因素，并分析其概率分布情況，構(gòu)建基于概率分布的造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)因素的有效評(píng)估；通過(guò)實(shí)證研究驗(yàn)證該方法的可行性和有效性，為工程實(shí)踐提供指導(dǎo)。

1 公路工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及識(shí)別

該文綜合分析了目前公路工程項(xiàng)目造價(jià)面臨的狀況，并進(jìn)一步識(shí)別出造成費(fèi)用損失的主要不確定性指標(biāo)。提出了公路工程造價(jià)不確定性指標(biāo)的關(guān)鍵參數(shù)，詳見(jiàn)表1。

2 工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)因素量化與損失估計(jì)

2.1 定義風(fēng)險(xiǎn)量

風(fēng)險(xiǎn)量QH是通過(guò)將不利事件發(fā)生的概率Ai和該事件發(fā)生后導(dǎo)致的結(jié)果Ei以函數(shù)的形式進(jìn)行表達(dá)，即QH=F（Ai， Ei），該文采用風(fēng)險(xiǎn)損失更加敏感的函數(shù)關(guān)系式（1）來(lái)定義風(fēng)險(xiǎn)量：

QH=Ai+Ei+Ai+Ei （1）

式中，Ai——公路工程中的風(fēng)險(xiǎn)因素i出現(xiàn)的可能性；Ei——由于風(fēng)險(xiǎn)因素i引發(fā)的造價(jià)損失，其計(jì)算方法是以超過(guò)預(yù)算開(kāi)支的百分比來(lái)衡量。因此，Ai和Ei的數(shù)值都介于0～1之間。

2.2 單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)因素的損失估計(jì)

基于前述風(fēng)險(xiǎn)量的定義方式，假設(shè)了函數(shù)M

=f（N1， N2，…， Nx）和其對(duì)應(yīng)的每個(gè)參數(shù)mi=f（n1i，n2i，

…，nxi）。該文使用隨機(jī)數(shù)生成器來(lái)獲取，由隨機(jī)變量組成的集合（M1， M2，…， Mx）其相應(yīng)的分布值n1i，n2i，…，nmi，按照與N相關(guān)的關(guān)系公式（2）計(jì)算得到函數(shù)M的結(jié)果m。

mi=f（n1i，n2i，…，nxi） （2）

在進(jìn)行多次獨(dú)立的抽樣模擬（i=1，2，…，m）的過(guò)程中，可以得到函數(shù)M的一組樣本數(shù)值m1，m2，…，mx。當(dāng)模擬次數(shù)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，可以獲得與實(shí)際情況相似的函數(shù)M的概率分布和特征指標(biāo)。

針對(duì)特定的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，例如不可抗力風(fēng)險(xiǎn)，該文先使用經(jīng)驗(yàn)分布方法來(lái)設(shè)定其發(fā)生頻率和可能造成的影響，包括經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化、政府及行業(yè)行為、突發(fā)變動(dòng)等。然后，基于概率分布假設(shè)得到不可抗力的風(fēng)險(xiǎn)如何影響公路建設(shè)項(xiàng)目總體成本的概率分布情況，模擬結(jié)果見(jiàn)圖1。

如圖1可知，在95%的置信水平下，由不可抗力風(fēng)險(xiǎn)要素導(dǎo)致的工程成本超支比例可能達(dá)到4.9%～7.1%以上。

2.3 多項(xiàng)造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)損失的疊加

根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)，任何一種單一的風(fēng)險(xiǎn)要素都可能引發(fā)成本上的虧損。該文基于各風(fēng)險(xiǎn)因子間互不關(guān)聯(lián)的假定，使用了并行反應(yīng)模式來(lái)評(píng)估多種風(fēng)險(xiǎn)元素對(duì)于總投資額的影響程度。設(shè)定兩種風(fēng)險(xiǎn)要素T1和T2各自對(duì)項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)的影響值為T(mén)k，對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率分別為A（T1）和A（T2）。然后，該文可以通過(guò)把這兩種情況下的概率加在一起得到它們的聯(lián)合概率分布：

（3）

根據(jù)式（3），設(shè)定3 000次迭代作為模擬啟動(dòng)條件，經(jīng)計(jì)算多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)要素對(duì)于整體建設(shè)費(fèi)用影響的累計(jì)合成模擬成果展示見(jiàn)圖2。

從圖2所示的風(fēng)險(xiǎn)分配情況來(lái)看，該工程有超過(guò)95%的可能避免投資增長(zhǎng)超過(guò)30%的情況發(fā)生，有大約40%能控制新增投資不會(huì)超過(guò)預(yù)期的25%。此外，圖2中還展示了項(xiàng)目的平均成本損失比率（25.5%）、中間值（25.5%）及標(biāo)準(zhǔn)偏差（1.9%）等相關(guān)信息，并且基于不同可信度（如0～100%），結(jié)合各種風(fēng)險(xiǎn)影響因素后，該文發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目的總成本損失比率可落在17.93%～32.06%范圍內(nèi)。

2.4 工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵因素識(shí)別

依照該研究對(duì)風(fēng)險(xiǎn)量的界定，該文可以通過(guò)把風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率A與造成損害的事件E作為X軸和Y軸來(lái)繪制圖3（a）顯示的風(fēng)險(xiǎn)量QH的等高線(xiàn)區(qū)段。由圖3（b）可以看出，項(xiàng)目的所有單一風(fēng)險(xiǎn)要素的風(fēng)險(xiǎn)水平均小于等高線(xiàn)QH2代表的風(fēng)險(xiǎn)度0.8，而且大部分地方位于QH1=0.5之下，表明這兩個(gè)等高線(xiàn)的區(qū)間內(nèi)的點(diǎn)可能表示了項(xiàng)目的主要風(fēng)險(xiǎn)源。

圖3（b）以更為直接的方式展示了各種要素所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)程度QH，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)因子重要性的分類(lèi)方法，分為六級(jí)，分別為Ⅰ（0.9～1.0）、Ⅱ（0.7～0.9）、Ⅲ（0.5～0.7）、Ⅳ（0.3～0.5）、Ⅴ（0.1～0.3）、Ⅵ（0～0.1）。該文把QH值落在0.5到0.8范圍之間因素，定義為工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵指標(biāo)，關(guān)鍵指標(biāo)內(nèi)的建設(shè)依據(jù)變化、土層性質(zhì)及穩(wěn)定性、工程現(xiàn)場(chǎng)組織、工程質(zhì)量等風(fēng)險(xiǎn)，是公路工程造價(jià)評(píng)價(jià)的重點(diǎn)關(guān)注問(wèn)題。

3 結(jié)論

該研究通過(guò)整合各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)測(cè)技術(shù)，提出一種綜合衡量公路建設(shè)成本風(fēng)險(xiǎn)的方法，構(gòu)建了一個(gè)從風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別到風(fēng)險(xiǎn)度量的過(guò)程、再到項(xiàng)目投資損耗預(yù)測(cè)和重要風(fēng)險(xiǎn)因子確定的評(píng)估體系，并且以實(shí)例證實(shí)該評(píng)估模式的準(zhǔn)確性和實(shí)用性，得出以下結(jié)論：

（1）公路工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)因素主要有8種類(lèi)型：不可抗力、企業(yè)組織、前期工程調(diào)查、公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、公路路基條件、地下水及溫度氣候、公路建設(shè)過(guò)程、工程采購(gòu)消耗。公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、路基條件及工程建設(shè)過(guò)程為公路工程造價(jià)控制的關(guān)鍵因素。

（2）在95%的置信水平下，由不可抗力風(fēng)險(xiǎn)要素導(dǎo)致的工程成本超支比例可能達(dá)到4.9%～7.1%以上。

（3）公路工程造價(jià)影響因素中的建設(shè)依據(jù)變化、土層性質(zhì)及穩(wěn)定性、工程現(xiàn)場(chǎng)組織、工程質(zhì)量等風(fēng)險(xiǎn)，是公路工程造價(jià)評(píng)價(jià)的重點(diǎn)關(guān)注問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

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