基于改進G1-物元可拓模型的EPC國際工程項目風險評價

摘要：對工程總承包（EPC）國際工程項目風險進行科學評價，以提高海外市場競爭力。首先，通過工作-風險分解樹法構建風險指標識別矩陣，逐步進行匹配，得到評價指標；其次，對G1法進行改進，提高其評價準確性，以進行指標權重計算；再次，構建基于物元可拓的風險評價模型；最后，將該評價指標體系與模型運用于肯尼亞內羅畢衛(wèi)星城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)升級改造項目。結果表明，該項目風險等級為二級，并提出相應對策建議。

關鍵詞：EPC；國際工程；工作-風險分解樹；G1；物元可拓

0 引言

隨著世界經(jīng)濟全球化，“一帶一路”倡議的實施，越來越多中國企業(yè)開始“走出去”，而國際動蕩的局勢和激烈的市場競爭環(huán)境給我國承包商所承包的國際項目帶來許多未知的風險。面對充滿不確定性的國際市場，EPC模式成為國際工程的主流模式，獲得國內相關專家及從業(yè)人員的高度認可。

國際工程專業(yè)化分工日益明顯，眾多利益相關方和巨大的投資金額為風險提供了可乘之機^［1］。EPC模式在一系列合同基礎上，把業(yè)主和總承包商、咨詢方、分包商結合起來，以設計為中心，統(tǒng)籌采購和施工。風險通常貫穿于工程全生命周期，EPC模式使項目運營連貫的同時，也承受了比其他承包模式更高的風險。近年來，各國承包商及相關學者不斷探索，使得EPC模式應對風險的能力不斷提升。例如，Bi等^［2］為提高EPC模式下承包商風險評價的準確性，構建了定性定量相結合的FAHP風險評估模型，改進了層次分析法中的數(shù)學缺陷，具有重要的現(xiàn)實價值；Marika等^［3］運用新型公司響應圖（CADRM）對EPC項目進行風險管理分析，將風險指標整合再配置，使用系統(tǒng)集成功能管理動態(tài)風險。

目前，采用的風險評價方法有模糊綜合評價法^［4］、模糊貼進度^［5］等模糊數(shù)學類方法。例如，施莉娟等^［6］采用風險矩陣法的模糊綜合評價方法對有軌電車運營風險進行風險評估，實現(xiàn)在不完備風險事件數(shù)據(jù)情況下，對有軌電車運營風險的綜合評估，但該種方法需要人為預設隸屬度，難以準確描述模糊不確定性。物元可拓法^［7］是將數(shù)理統(tǒng)計、系統(tǒng)工程學及邏輯學有機結合的綜合性方法，多用于解決復雜不相容問題，適合多元素評價，利用該方法可以全面地對EPC項目風險各級指標進行準確評價。

對EPC國際工程項目風險因素進行全面識別，評價風險等級，減少風險發(fā)生概率，可以有效提高我國企業(yè)在國際市場的競爭力和占有率，以及國際業(yè)務的經(jīng)營實力。因此，本文對EPC國際工程項目風險評價進行系統(tǒng)研究具有現(xiàn)實意義。

1 評價模型建立

1.1 指標體系建立

工作-風險分解樹法（Work Breakdown Structure-Risk Breakdown Structure，WBS-RBS）^［8］在傳統(tǒng)風險識別方法中應用十分廣泛，且風險分析結果較為全面準確。首先，將EPC國際工程項目工作分解為5個階段并構建WBS，然后，選取4個EPC國際工程項目風險來源并構建RBS。WBS-RBS矩陣見表1。

基于WBS-RBS矩陣，通過專家訪談、理論分析EPC國際工程項目風險，并逐步進行匹配，得到EPC國際工程項目風險評價指標體系，見表2。

1.2 基于改進G1法的指標權重計算

G1法^［9］是一種對層次分析法進行改進的方法，該方法避免了判斷矩陣難以通過一致性檢驗的弊端，計算簡便直觀。傳統(tǒng)G1法在進行相對重要度r_k賦值時，參考賦值，若指標排序x^*₁比x^*₃極端重要，則相對重要度之比為1.8。相對重要度等差遞增會影響評價的準確性，因此，采用指數(shù)標度進行相對重要度賦值更符合人們通常認知。具體過程如下。

1.2.1 確定重要性排序

本文選取8名相關領域專家進行重要性排序，并對指標間的相對重要度進行賦值，專家情況見表3。設評價指標集為

{x₁，x₂，…，x_k}，由專家從中選出一個最重要的指標，將其記為x^*₁，同理選出剩下k-1個評價指標中最重要的指標，將其計為x^*₂，以此類推，

得到評價指標集{x^*₁，x^*₂，…，x^*_k}。

1.2.2 進行臨近指標重要性判定

專家對評價指標x^*_k和x^*_k-1的相對重要程度進行比較，公式如下

式中，ω^*_k-1和ω^*_k分別代表評價指標x^*_k-1和x^*_k的權重系數(shù)，指標度數(shù)r_k賦值表見表4。

1.2.3 權重系數(shù)計算

計算第n個評價指標的權重ω^*_n為

根據(jù)ω^*_n計算第n-1個評價指標的權重ω^*_k-1為

ω^*_k-1=r_kω^*_k（3）

1.3 基于物元可拓的EPC國際工程項目風險評價

1.3.1 確定指標評價等級

為了得到精確的評價結果，考慮經(jīng)典域的科學性，將EPC國際工程項目風險評價等級分為5個等級，并邀請2.2節(jié)中的專家對評價指標進行打分，取平均分記為指標特征量值，指標評價等級標準見表5。

1.3.2 確定經(jīng)典域與節(jié)域

經(jīng)典域物元R_oj可表示為

式中，N_oj表示物元的第j個等級;C_i表示N_oj的特征；v_onj表示物元在該特征等級下第n個評價指標的取值范圍。

節(jié)域物元R_p可表示為

式中，N_p表示評級對象的所有評價等級;v_pn=（a_pn，b_pn）表示該節(jié)域物元關于特征C_i的取值范圍。

1.3.3 確定待評物元和關聯(lián)函數(shù)

待評物元R可表示為

式中，N表示EPC國際工程項目風險評價等級；C_i表示評價指標；V_i表示N關于C_i所取的特征量值。

運用可拓學知識建立關聯(lián)函數(shù)k_tj（v_i），表示為

式中，k_tj（v_i）表示第t個待評物元，第j個等級，第i個指標的關聯(lián)度。

其中，某一點t到區(qū)間T的距離為

1.3.4 確定綜合關聯(lián)度和評價等級

綜合關聯(lián)度K_t（N）可表示為

式中，w_i表示指標權重值。

評估等級K_j可表示為

K_j=max（k_j（N_x））（7）

基于最大隸屬度原則，即可確定EPC國際工程項目風險評價等級。

2 實例分析

以肯尼亞內羅畢衛(wèi)星城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)升級改造項目為例，該項目位于首都內羅畢西南方向的衛(wèi)星城鎮(zhèn)，為升級改造現(xiàn)有的市政供水網(wǎng)絡，解決兩個核心城鎮(zhèn)30萬人口的生活用水問題，主要施工內容為：①重修現(xiàn)有水處理廠及辦公室；②鋪設1.8km管徑為300mm，10.3公里管徑為400mm和115m管徑為500mm的鋼制供水管道；③新鉆10口井和翻修6口井，每口井均配備潛水泵、配電房和48m³的高位水箱等附屬設施；④新建一個2300m³水池，一個800m³水池，一個100m³水池等。

經(jīng)專家商討，一致決定指標序關系為：{X₂，X₄，X₃，X₁}，{X₁₂，X₁₁}，{X₂₄，X₂₂，X₂₃，X₂₁}，{X₃₂，X₃₃，X₃₁}，{X₄₂，X₄₃，X₄₁}。根據(jù)序關系，每位專家參考表4對指標間相對重要度進行獨立打分，取平均值作為最終相對重要度r_k，專家指標賦值見表6。

將r_k賦值代入式（1）與式（2），計算出各指標權重，EPC國際工程項目風險評價指標權重見表7。

根據(jù)專家打分情況計算出指標特征量值，代入式（4）與式（5）計算出得到二級指標關聯(lián)度與評價等級，見表8。

由表8可知，二級指標中匯率浮動（X₃₁）風險等級最高，EPC模式下的國際工程項目周期長，確定匯價在前，而實際外匯收支發(fā)生在后，企業(yè)通常不是金融機構，無法準確把握匯率的走勢，一旦匯率發(fā)生波動，企業(yè)的利潤將受到損失，符合EPC國際工程項目的特點。

將根據(jù)表8計算出的二級指標關聯(lián)度代入公式（6），得到一級指標關聯(lián)度與評價等級，見表9。

根據(jù)一級指標關聯(lián)度計算可得，EPC國際工程項目風險評價關聯(lián)度為

K_j=（-0.295，-0.030，-0.031，-0.318，-0.498），由式（7）可得風險等級為2級，項目風險較小。

針對上述計算結果，提出以下三條風險應對對策：

（1）在EPC模式下，一般國際工程項目都需要分包，為了控制施工風險，最重要的方法就是選擇一個有實力的施工單位。要深入了解施工單位的施工水平與工藝，且給予施工單位一定利潤空間，保證分包的合法性。對施工單位所需安全許可證、資質證書及營業(yè)執(zhí)照等相關證件嚴格審查，施工人員必須經(jīng)過相關培訓，以減少事故發(fā)生。

（2）由于EPC國際工程項目多采用歐美標準，尤其重視合同方面的設計規(guī)范，承包商應考慮聘用國際工程師協(xié)助工作。制訂人才培養(yǎng)計劃，加強技術人員業(yè)務能力，可派遣技術人員到專業(yè)國際公司進行交流學習，總結經(jīng)驗，提高技術工藝。

（3）從項目開始到結束，對外匯進行系統(tǒng)分析，根據(jù)不同階段匯率變化，擬定應對方案，選擇有利的結算貨幣。加快項目執(zhí)行并縮短工期，避免商品價格因長期波動帶來的損失。

3 結語

本文通過工作-風險分解樹法對EPC國際工程項目進行風險評價指標識別?？紤]到傳統(tǒng)G1法存在不合理性，采用指數(shù)標度對G1法進行改進，以對各項指標進行權重計算，極大地提高了評價結果的可信性。EPC國際工程項目在建設過程中面臨的風險因素復雜多樣，本文所識別出的風險指標無法體現(xiàn)EPC國際工程的動態(tài)性，未來，還應進行風險指標補充，建立一套動態(tài)的風險指標評價體系。另外，本文選取的專家人數(shù)有限，評價模型還應進行深入檢驗，可根據(jù)不同風險類別綜合運用其他研究方法，對風險評價方法做進一步改進。

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收稿日期：2024-03-27

作者簡介：

曾毅（1993—），男，工程師，一級建造師，研究方向：國際工程房建、市政供水工程施工技術、項目管理。

彭晨陽（通信作者）（2001—），男，研究方向：結構工程。