时间:2023-07-11 16:30:42
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关键词:风险评价; 模糊综合评价; 风险定级; 盾构隧道; 施工风险
盾构法主要应用于地下隧道工程,由于地下和水底工程地质环境的不确定性,使得在隧道施工时存在很多不确定的风险因素,这些因素如果处理不当就可能产生严重后果.对盾构隧道施工存在的各种风险进行评价和定级,从而采取各种合适的针对性措施,实施风险控制,防止风险事件的发生,具有十分重要的意义.
工程项目风险评价的方法主要有检查表式综合评价法、优良可劣评价法、道氏指数法以及权衡风险法等,这些评价方法大多建立在对工程项目所存在的各类风险进行客观量度的基础上,没有体现风险评价过程中专家的作用,且系统性不强,对风险大小的描述比较模糊,缺少直观的结论,不便于决策者做出进一步的决策.本文采用R=P×C定级法对采用盾构法的武汉长江水下隧道工程的施工风险进行分析和定级评价,其结果可供隧道工程施工风险控制参考.
1 R=P×C定级法
R=P×C定级法是综合考虑风险因素发生概率和风险后果,给风险定级的一种方法,其中,R表示风险;P表示风险因素发生的概率;C表示风险因素发生时可能产生的后果.P×C不是简单意义的相乘,而是表示风险因素发生概率和风险因素产生后果的级别的组合.R=P×C定级法是一种定性与定量相结合的方法,是目前国内外比较推崇的一种风险评价方法,采用此法对建设工程项目风险因素实施定级步骤如下.
a. 找出工程项目存在的各种主要风险因素.
b. 根据实际情况,并借鉴以往类似建设工程项目风险管理的经验,分析各个风险因素的发生概率,得出发生概率P.
c. 根据发生后可能产生的后果,对人、环境和工程项目本身造成影响的程度,采用定量计算的方法给这些风险因素划分后果等级;一般划分为5个等级(灾难性、重大、严重、中等、轻微),通过定量计算确定各个风险因素的后果等级C.
d. 最后综合风险因素的影响程度等级C和其发生的概率P,将两者组合起来,参照R=P×C定级方法的风险评估矩阵,确定各个风险因素的等级并制定不同的方案,用比较合理的措施实施风险管理和风险控制.
2 施工风险识别
武汉长江隧道,被称为“万里长江第一隧”,是目前长江上正在进行的首条穿越长江江底的过江隧道.该项目工程量大、工期长,且在江底施工,施工难度大,技术要求高,在施工中潜在风险因素多,施工风险管理难度大.结合长江隧道工程特殊的地理位置、工程地质水文以及盾构法施工技术的特点等,参考国内外类似工程隧道施工经验,在风险识别的基础上,采用专家调查法和层次分析法识别出长江隧道工程在采用盾构进行施工时主要有以下15种风险因素:地质预测预报准确性(u1)、盾构机适应性和可靠性(u2)、盾构进出洞(u3)、开挖面失稳(u4)、盾尾密封失效(u5)、软硬不均且差异性较大地层施工(u6)、盾构江底段可能换刀(u7)、盾构隧道衬补强度不够(u8)、盾构的推进控制不当(u9)、较大的地层损失及不均匀沉降(u10)、开挖面有障碍物(u11)、隧道上浮(u12)、高水位粉细砂层联络通道施工(u13)、基坑失稳(u14)及隧道透水(u15).
3 施工风险定级评价
3.1风险事件及其发生的概率确定
对长江隧道工程施工风险进行评价,分析并找出施工阶段可能发生的主要风险,并确定这些主要风险发生的概率,是R=P×C风险定级法的第一步.通过对武汉长江隧道工程风险的分析,得出了工程可能发生的15种主要风险因素,采用专家调查法和层次分析法得出这些主要风险事件发生的概率范围(表1).
3.2 用模糊综合评价法对风险事件后果排序
模糊综合评价法(FuzzyComprehensiveEvaluation,简称FCE),可以分为单因素模糊评价和多层次模糊评价,这里只介绍单因素的模糊评价方法,其评价过程如下.
a. 确定因素集.因素集为各种风险因素的集合,即U={u1,u2,…,un}.
b. 给定各因素的权重.由于评价指标体系具有明显的层次性,可采用层次分析法或由专家确定各指标层的权重,一般用权重向量A={a1,a2, …,an}表示.
c. 建立评价等级集.评价等级集是评价者对评价对象可能做出的各种评价结果所组成的集合,即V=(V1,V2,…,Vn).这里,由十位专家组成评价小组,评价等级分为5级,即V={很好,好,一般,差,很差}.
d. 确定隶属关系,建立模糊评价矩阵.从U到V的一个模糊映射,可以确定一个模糊关系R,它可表示为
R={rij|i=1,2,…n;j=1,2,…,m},(1)
式中,rij为隶属度,即第i个指标隶属于第j个评价等级的程度.
e. 进行模糊矩阵的运算,得到模糊综合评价结果为B=A·R.
用模糊综合评价法对长江隧道工程施工风险进行评价时,具体计算过程如下.
a. 确定风险事件集和后果评语集两个论域.前面已经找出了长江隧道工程施工阶段的15种主要风险,将这些风险事件构成集合,就形成风险事件因素集U={u1,u2,…,u15}.评价风险事件产生的后果,一般分成五种情况,这五种情况就构成了长江隧道工程风险事件的后果评语集V={灾难性(v1),重大(v2),严重(v3),中等(v4),轻微(v5)}.
b. 确定参评风险事件因素权重值.参评风险事件因素权重值的确定,就是确定风险事件因素的权重向量距阵A.本文主要采用0-1评分累计法,即经过专家对每个风险事件评分后,取其平均值,求得各参评因素权重值(表2),则参评风险事件因素的权重向量为
A={a1,a2,…,a15}={0.124,0.072,0.01,0.124,0.072,0.03,0.072,0.072,0.03,0.03,0.01,0.03,0.072,0.124,0.124}.
c. 计算模糊关系距阵R.作为从U到V的一个模糊映射,可以确定一个模糊关系R,它可以表示为一个模糊矩阵(式(1)).rij可以通过专家投票百分比法确定,即由专家及有关人员组成投票小组,按照评语等级分级标准,在每项评价因素的m个等级中进行投票,最后以百分数确定rij.通过专家投票,经统计和计算,就可以得出模糊距阵R.以计算r11为例,专家30人中,对评价因素u1的5个评语中,投V1的有25人,则r11=25/30=0.833.依此类推,可计算得到R矩阵的其他因素,得到R为
根据计算的综合评价值,用五个区间将长江隧道工程的15种风险事件因素纳入上述后果评语集V定义的五个级别,具体划分情况见表3.
3.3 风险定级
表4是R=P×C风险定级法的工程灾害风险评估矩阵,表中数值和字母的组合就是表示风险事件的P和C的组合.
根据表4,对工程风险事件的P·C组合进行分级,从表5中可以看出,每一级风险水平都有多个P和C的组合情况.
通过前面的分析和计算,得出长江隧道工程施工阶段可能发生的主要风险事件发生的概率以及发生后造成后果的等级,将每个风险事件的概率和后果等级组合起来,再参照表5,就可以确定每个风险事件的等级(表6).
摘 要:根据工程风险评价的基本原理,针对水下盾构隧道施工的特点,提出了一种可以对水下隧道工程的施工风险进行定级评估的方法,其主要原理是将定性和定量结合起来,正确定位各个风险因素,从而指导风险控制和管理.并以长江隧道工程为例,阐述了R=P×C风险定级法的具体应用.
关键词:风险评价; 模糊综合评价; 风险定级; 盾构隧道; 施工风险
盾构法主要应用于地下隧道工程,由于地下和水底工程地质环境的不确定性,使得在隧道施工时存在很多不确定的风险因素,这些因素如果处理不当就可能产生严重后果.对盾构隧道施工存在的各种风险进行评价和定级,从而采取各种合适的针对性措施,实施风险控制,防止风险事件的发生,具有十分重要的意义.
工程项目风险评价的方法主要有检查表式综合评价法、优良可劣评价法、道氏指数法以及权衡风险法等,这些评价方法大多建立在对工程项目所存在的各类风险进行客观量度的基础上,没有体现风险评价过程中专家的作用,且系统性不强,对风险大小的描述比较模糊,缺少直观的结论,不便于决策者做出进一步的决策.本文采用R=P×C定级法对采用盾构法的武汉长江水下隧道工程的施工风险进行分析和定级评价,其结果可供隧道工程施工风险控制参考.
1 R=P×C定级法
R=P×C定级法是综合考虑风险因素发生概率和风险后果,给风险定级的一种方法,其中,R表示风险;P表示风险因素发生的概率;C表示风险因素发生时可能产生的后果.P×C不是简单意义的相乘,而是表示风险因素发生概率和风险因素产生后果的级别的组合.R=P×C定级法是一种定性与定量相结合的方法,是目前国内外比较推崇的一种风险评价方法,采用此法对建设工程项目风险因素实施定级步骤如下.
a. 找出工程项目存在的各种主要风险因素.
b. 根据实际情况,并借鉴以往类似建设工程项目风险管理的经验,分析各个风险因素的发生概率,得出发生概率P.
c. 根据发生后可能产生的后果,对人、环境和工程项目本身造成影响的程度,采用定量计算的方法给这些风险因素划分后果等级;一般划分为5个等级(灾难性、重大、严重、中等、轻微),通过定量计算确定各个风险因素的后果等级C.
d. 最后综合风险因素的影响程度等级C和其发生的概率P,将两者组合起来,参照R=P×C定级方法的风险评估矩阵,确定各个风险因素的等级并制定不同的方案,用比较合理的措施实施风险管理和风险控制.
2 施工风险识别
武汉长江隧道,被称为“万里长江第一隧”,是目前长江上正在进行的首条穿越长江江底的过江隧道.该项目工程量大、工期长,且在江底施工,施工难度大,技术要求高,在施工中潜在风险因素多,施工风险管理难度大.结合长江隧道工程特殊的地理位置、工程地质水文以及盾构法施工技术的特点等,参考国内外类似工程隧道施工经验,在风险识别的基础上,采用专家调查法和层次分析法识别出长江隧道工程在采用盾构进行施工时主要有以下15种风险因素:地质预测预报准确性(u1)、盾构机适应性和可靠性(u2)、盾构进出洞(u3)、开挖面失稳(u4)、盾尾密封失效(u5)、软硬不均且差异性较大地层施工(u6)、盾构江底段可能换刀(u7)、盾构隧道衬补强度不够(u8)、盾构的推进控制不当(u9)、较大的地层损失及不均匀沉降(u10)、开挖面有障碍物(u11)、隧道上浮(u12)、高水位粉细砂层联络通道施工(u13)、基坑失稳(u14)及隧道透水(u15).
3 施工风险定级评价
3.1风险事件及其发生的概率确定
对长江隧道工程施工风险进行评价,分析并找出施工阶段可能发生的主要风险,并确定这些主要风险发生的概率,是R=P×C风险定级法的第一步.通过对武汉长江隧道工程风险的分析,得出了工程可能发生的15种主要风险因素,采用专家调查法和层次分析法得出这些主要风险事件发生的概率范围(表1).
3.2 用模糊综合评价法对风险事件后果排序
模糊综合评价法(FuzzyComprehensiveEvaluation,简称FCE),可以分为单因素模糊评价和多层次模糊评价,这里只介绍单因素的模糊评价方法,其评价过程如下.
a. 确定因素集.因素集为各种风险因素的集合,即U={u1,u2,…,un}.
b. 给定各因素的权重.由于评价指标体系具有明显的层次性,可采用层次分析法或由专家确定各指标层的权重,一般用权重向量A={a1,a2, …,an}表示.
c. 建立评价等级集.评价等级集是评价者对评价对象可能做出的各种评价结果所组成的集合,即V=(V1,V2,…,Vn).这里,由十位专家组成评价小组,评价等级分为5级,即V={很好,好,一般,差,很差}.
d. 确定隶属关系,建立模糊评价矩阵.从U到V的一个模糊映射,可以确定一个模糊关系R,它可表示为
R={rij|i=1,2,…n;j=1,2,…,m},(1)
式中,rij为隶属度,即第i个指标隶属于第j个评价等级的程度.
e. 进行模糊矩阵的运算,得到模糊综合评价结果为B=A·R.
用模糊综合评价法对长江隧道工程施工风险进行评价时,具体计算过程如下.
a. 确定风险事件集和后果评语集两个论域.前面已经找出了长江隧道工程施工阶段的15种主要风险,将这些风险事件构成集合,就形成风险事件因素集U={u1,u2,…,u15}.评价风险事件产生的后果,一般分成五种情况,这五种情况就构成了长江隧道工程风险事件的后果评语集V={灾难性(v1),重大(v2),严重(v3),中等(v4),轻微(v5)}.
b. 确定参评风险事件因素权重值.参评风险事件因素权重值的确定,就是确定风险事件因素的权重向量距阵A.本文主要采用0-1评分累计法,即经过专家对每个风险事件评分后,取其平均值,求得各参评因素权重值(表2),则参评风险事件因素的权重向量为
1建筑施工安全风险来源分析
从客观原因上讲,建筑施工安全风险因素包括作业环境、地质条件、环境特点、设备材料、人员等5个方面。某研究对建筑安全风险管理研究显示,安全风险可以归纳为意识不足、制度不全、监督不到位、技术欠缺、培训滞后等5个方面。各种风险因素并非独立存在,而是相互交叉作用。管理人员对风险因素的控制管理工作不到位导致风险因素不断增加,安全事故是安全风险的具体外在表现[1]。从根本上讲,建筑施工安全风险主要与人和物存在的不安全因素有关。在实际建筑工程施工过程中,物的危险因素多来源于高空作业、地质环境条件、机械设备技术水平、材料质量。
2风险评价方法
认识风险来源后,还需对风险来源及承受程度进行分析,以便采取针对性应对措施。由于安全风险程度存在差异,因而还需评价风险的级别。风险评价内容包括风险发生的可能性等级和损失等级(严重性等级),风险评价时需要根据风险对施工安全的影响以及可能导致的事故后确定风险的级别,根据风险带来的后果或损失确定风险损失等级,最后综合可能性等级评价结果和损失等级评价结果最终确定风险的级别。
2.1安全风险基本评价方法
建筑工程风险级别评价方法包括定量、半定量和定性评价,基本评价方法主要包括定性评价和半定量评价两种。具体操有以下几种。(1)直接判定评价法。评估人员根据既往经验,将本工程施工情况与历史工程建设施工情况进行对比,判定当前工程的安全风险级别。(2)安全检查列表法。该方法要求建立各级安全检查表,检查表应尽可能涉及所有施工环节,再由各级安全风险评估人员根据安全检查表意义评价各个环节的风险级别。(3)故障树分析法,该方法以将故障、事故、时间作为起点,依据逻辑关系依次分析可能产生后果的原因、失效状态[2]。
2.2作业条件危险性评价(LEC)法
该方法用于评价员工在某潜在危险环境下施工作业的危险性,并通过打分方式确定各个风险因素的风险级别,再根据各个风险因素的风险级别确定建筑工程施工安全的风险级别。建筑施工安全风险采用LEC计算,L代表事故或危险事件发生的可能性,E代表暴露于危险环境的频率,C代表危险严重程度,L、E、C三个指标乘积越大,安全风险级别越高。
3风险等级确定
风险评价以后,可得出反映评价对象发生事故危险性大小的相对风险值。通过风险值反映风险程度,还需要明确风险程度分级和分级标准,将风险值与风险程度分级进行对照比较,才能根据风险值确定具体风险程度,并得出判定施工安全事故存在的具体标准[3]。风险分级和分级标准首要求将评价对象依据一定原则分为若干小评价对象或单元,例如某隧道工程瓦斯爆炸风险评估,需根据挖掘作业面和普通工作面作为原则分为2个评价单元,分别得出2个单元的风险值,再将2个单元的风险值相加得出整体风险值。该方式虽有一定科学性,但是风险值精确度较低。另一种评价方法为确定各个评价单元的风险等级后,以最高风险等级作为整体评价对象的风险等级。该方法的缺陷在在于无法反映单元越多、风险相应增加的情况,但是精确性更高。基于两种方法的优点和缺点,可将两种方法相结合,以方法一为主,方法二为辅,解决多评价单元的建筑工程施工安全风险评价等级的确定。具体方法如下:(1)将所有评价单元的风险值相加,得出整体工程项目施工安全的相对风险评价值,再对照风险分级标准,确定评价对象的第一个安全风险等级。(2)使用方法二对各个评价单元的安全风险值进行评价,依据风险等级划分标准分别确定各个评价单元的风险等级,取最高级别风险等级,作为评价对象的第二风险等级。(3)对比两个风险等级,将风险等级最高的结果作为评价对象的最终风险等级。
险控制措施
4.1加强安全责任制落实及考核
建立安全责任制度,并严格制度的落实,明确责任主体,增强责任主体的责任意识,促使相关人员全面落实安全生产责任制度。首先,建立完善的安全生产责任制,实行岗位负责制,实现安全生产工作与施工工作同步。建项目总包单位要督促分包单位建立安全生产责任制,监督分包单位落实安全工作[4]。其次,建立安全责任考核机制。各层管理人员依据本单位管理职责执行安全责任工作,并定期考核安全责任制度落实情况。将考核结果与工资薪酬挂钩,激发人员落实安全责任制度的积极性。
4.2加强安全教育培训
安全教育培训的目的在于提高安全意识和安全防护技能,在完善用工制度上,应招聘成建制的劳务队伍,加强劳务人员的培训力度,加强重点施工环节、技术项目负责人员的培训教育工作。提高底层行业人员的地位和素质。授权安全专家对工程进行监督检查,稳定安全管理队伍,加大检查力度[5]。
4.3加强安全生产技术
(1)有计划实施安全技术开发或安全技术改造工作,建设有效的安全预防体系,形成标准化、规范化的安全防护设施。(2)改革生产工艺,提供施工技术,减少设备故障引起安全事件的几率,从根本上改善建筑工程恶劣的劳动环境。(3)加强安全风险评估技术。管理人员应根据工程实际情况度工程伤亡事故进行分析和预测,增强预见性。
4.4制定风险应急预案
风险应急预案主要针对可能发生的安全事故,明确事中、事前和事后发展进程。当事故发生后,应急预案能够快速反应,有序、迅速的控制事故[6]。同时,应急预案还应包括抢救措施,以便在事故中快速实施救援和抢救,保障人身安全。具相关研究数据统计,风险应急预案在应急救援中发挥了重要作用,及时的应急救援最大限度的减少了人员伤亡,降低事故等级和损失。如2010年昆明机场“1•03”事故,因工作人员及时采取应急措施,使事故得到及时控制,人员得到及时救治,事故才没有进一步升级。
4.5购买工程保险
购买工程保险的作用在于转移和减少公共企业的安全风险,随着我国建筑科学技术的不断进步,各类新式建筑材料和工艺的出现,购买工程保险转移风险已成为建筑施工企业有效规避风险的有效途径。当前我国多数地区开展了多种类型的建筑工程险,如建筑工程一切险、施工人员人身意外伤害保险,在减少和转移建筑施工企业风险中起到了一定作用。发生安全事故后,保险公司依据合同内容进行赔付,在一定程度上减少了建筑施工企业的损伤,降低了安全事故后对人员伤亡的赔付压力。
5结语
关键词 : 水利工程造价风险管理模糊层次分析法
中图分类号:TV文献标识码: A
水利工程的建设具有投资规模大、施工复杂、工期长、不可预见因素复杂繁多等特点,因而在建设过程中不可避免地面临各种各样的风险。风险因素的存在不仅会影响工程建设的顺利进行,而且可能导致造价投资的大幅增加,甚至造成巨额经济损失。因此,研究影响水利工程造价的风险因素显得尤为重要。
本文以研究影响水利工程项目造价的风险因素为基础,分析各种风险因素对水利工程的影响程度,建立水利工程造价风险评估指标,并运用模糊层次分析法构建水利工程造价风险评估模型,随之依据该模型计算出评价结果[4],最后结合现实情况使相关方作出合理化决策与管理,在工程实施前或实施中,及时并有效地采取措施,进而有利于达到水利工程造价管理的目标
一、 影响水利工程造价的风险识别
影响水利工程造价风险的因素多,涉及范围广,通过风险调查、信息分析、专家咨询等方法[1],找出影响水利工程造价的风险因素,分析关键风险要素。本文结合目前水利工程的建设情况,将自然条件风险、政策风险、市场风险、业主风险、竞争对手风险、自身风险、技术及资源等风险因素作为对水利工程造价评价的关键指标。
二、 风险管理及风险分析
风险管理是指经济单位对可能遇到的风险进行预测、识别、评估、分析,并在此基础上有效地处置风险,以最低的成本实现最大的安全保障的科学管理方法。目前对风险控制的措施主要有风险回避、风险降低、风险抵消、风险分离、风险分散、风险转移、风险自留等措施。
三、 构建水利工程造价风险评价模型
3、1建立水利工程造价风险因素指标体系
表1水利工程造价风险因素指标体系表
水利工程项目造价风险因素U
自然条件风险U1 政策风险U2 市场风险U3 业主风险U4 竞争对手风险U5 自身风险U6 技术及资源风险U7
地质条件 气候条件 政策稳定性 法制健全性 物价稳定性 汇率稳定性 税收稳定性 资金来源 业主信誉 业主管理能力 相互关系 施工经验 技术水平 垫资能力 目标利润率 目标利润 管理水平 资金实力 市场份额 施工能力 技术人员 材料设备 施工难度 图纸设计 生产效率
3、2划分水利工程造价风险等级
评语集,根据评价的精度确定m的取值,一般m取5~9。研究中取,即,分别表示工程风险的大小程度为低风险、较低风险、中等风险、较高风险、高风险。
3、3建立模糊层次分析模型
(1)风险等级的划分并取值。可用V来表示:
(1)
为风险等级或不同的取值范围。
(2)因素集的建立。本文建立三级因素集可用U来表示:
(2)
是各级评价指标,n为评价指标的个数。
(3)构造由到的模糊关系矩阵,将每一位专家对每个指标进行评价打分:
(3)
为第个指标相应的权重;为把第个指标同归于第等级风险的专家人数;为专家的总数。
进而得出模糊关系矩阵:
(4)
(4)权重集的确定。确定权重的方法有层次分析法、主成分分析法、熵权法、三角模糊数法和变异系数法等,本文拟采用层次分析法来确定各指标的权重,其权重集定义如下:
(5)
其中,分别为相对应的评价因素
(5)结合层次分析法构建模糊综合评价模型:
(6)
其中,为目标层评价指标对于评语集的隶属向量
(7)
(6)确定综合评价结果
(8)
由上式计算得出具体代数值,进而判断出该项目所处的风险等级。
四、 水利工程项目造价风险评估实例分析
本文以安徽省某水库为例,该水库为安徽省重点中型水库,以灌溉、防洪功能为主,兼有养殖等综合利用的中型水库,水库流域面积44.4,灌溉效益6.17万亩,水库养殖水面约3053亩。由于水利工程的复杂性,因此运用科学的方法研究确定其造价所处的综合风险等级显得尤为重要[2]。
4、1确定风险等级
,指标等级介于两级之间时取值分别为2,4,6,8。
4、2确定模糊关系矩阵
以自然条件为例,来计算模糊关系矩阵(参考资料见表2)
表2模糊关系矩阵原始资料
子因素层 低风险 较低风险 中等风险 较高风险 高风险
地质条件 2 4 3 1 0
气候条件 1 3 3 2 1
注:数字表示归为每一类风险的专家人数,共10名专家
由(3)式计算得出子因素评价矩阵
本文限于篇幅不再赘述,同理可分别求出。
4、3确定各指标权重
运用层次分析法确定因素层相对于目标层的权重,其具体计算方法可参考文献[1],为所求的特征向量,其中分别为的相对权重,经计算可得:
, ,
,
,
经验证均通过了一致性检验,符合要求[3]。
4、4模糊层次综合评价
根据所建立的模糊层次分析模型,由(6)式计算综合评价的结果:
由上述所建立的综合评价模型及所计算的基础数据,计算出目标层对评语集V的隶属矩阵为:
4、5综合评价结果
由模糊综合评价结果得出目标层评价指标U对于评语集V的隶属向量C,根据(8)式计算可得:
根据分析计算结果,可知该水利工程项目造价处于较低风险,但已接近中等风险,对于该风险可采取风险自留或预防风险等措施应对。由上述计算可知,市场因素和竞争对手因素为影响水利工程造价的两个主要因素。
五、结语
本文应用模糊综合评价和层次分析法相结合的方法对水利工程造价进行了整体的风险评价,并得出了相应结论。通过定性分析和定量分析相结合,进而减少主观因素。在本文计算中得出该项目的造价风险处于较低风险范围内但并不能说明水林工程造价风险处于绝对的低风险范围内,因为随机风险是客观存在的。在此情况下,各利益相关方从实际出发,应用科学的预测方法并适时根据所处的风险等级采取相应的措施,才能保证以最小的成本获得最大的利益。
参考文献:
[1] 谢季坚,刘承平.模糊数学方法及其应用[M].武汉:华中科技大学出版社,2000.
[2] 沈继红,施久玉.数学建模[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社.
[关键词]海洋石油平台定量风险评估模糊评价法
一、海洋平台风险评价指标体系的建立
1.1 海洋平台风险诱因
通过对海洋平台事故的统计发现,拖航、就位、验船、联检风险,钻井、完井作业风险,生产井转注水井作业风险,海上安装施工并网风险和自然环境风险是引起平台失效的主要诱因,由它们导致的事故占95%以上,鉴于此本文将海上平台的作业风险因素分为这五大类,选取了21个风险因素进行分析。
1.2 确立评价因素巢
因素集合:u=(u1,u2,u3,u4,u5),再对因素集u作划分,得到第二级因素集:
U1={拖航风险,钻井船就位风险,验船风险,联接风险,检查风险}=u11,u12,u13,u14,u1
U2={钻井风险,井口安装风险,射孔风险)={u21,u22,u23
U3={洗井、压井风险,下套管、固井风险,开滑套风险、拆生产管柱风险,采油树风险,装注水管柱、防喷器风险}={U31,u32,u33,u34u,u35)}
u4={人为因素,技术因素,外部力量,系统、设备自身因素}={u41,U42,U43,u44}
u5={海水冲刷,海生物腐蚀,风暴、地震,船舶、海冰等撞击}:{u51U52,u53,u54}
1.3 建立评价指标体系
在评价指标体系的建立过程中采用定性和定量相结合的方法。本例中提到的五大类因素与21个内部因素之间的层析关系如上表所示,构成了平台安全风险分析指标体系。
二、海洋石油平台安全风险实例分析
本文将对渤海八号海上平台进行实例分析。渤海八号海上平台是我国自行设计、制造和安装的近海石油钻井平台。平台建于1977年,设计服役期为15年,属于导管架钻井贮油生产平台,位于渤海内东经119。41,32'"北纬39。9’36"。通过实例数据分析,详细介绍模糊综合评价法在海洋石油平台安全风险评价实例中是如何运用的。
2、1 计算因素隶属度
本例中通过层次分析法可以确定各指标权重数,其结果如上表标示:
2、2 建立评价集
本文把评价集V具体分为五个等级,即V={很小,较小,一般,较大,很大}:并设有相应的评价等级分行向量C=(C1,C2,C3,4,C5}C={100,80,60,40,20}
2、3单因素模糊评价
(1)根据表,可以得出对平台安全影响的个因素的模糊矩阵R1、R2、R3、R4、R6和各评价要素的权重系数矩阵A1、A2、A3、A4、A5
(2)利用模糊综合评价计算模型Bi=Ai*Ri可以计算出各个评价指标的模糊评价向量Bi:
①“拖航、就位、验船、联检风险”的一级模糊评价向量B1为:
B1=A1*R1=(0.2390,0.2345,0.3285。0.1870,0.0110)
按照隶属度最大原则,“拖航、就位、验船、联检风险”应属于“一般”的等级。
②“钻井、完井作业风险”的一级模糊评价向量B2为:
B2=A2*R2=(0.2415,0.3290,0.2415,0.1880,0.0000)
按照隶属度最大原则,“钻井、完井作业风险”应属于“较小”的等级。
③“生产井转注水井作业风险”的一级模糊评价向量B3为:
B3=A3*R3=(0.1555,0.3135,0.0990,0.2000,0.0320)
按照隶属度最大原则,“生产井转注水井作业风险”应属于“较小”的等级。
④“海上安装施工(并网)风险”的一级模糊评价向量134为:
B4=A4*R4=(0.1820,0.2820,0.2740,0.2050,0.0570)
按照隶属度最大原则,“海上安装施工(并网)风险”应属于“较小”的等级。
⑤“自然环境风险”的一级模糊评价向量Bs为:
B5=A5*R5=(0.2250,0.2655,0.3270,0.1745,0.0080)
按照隶属度最大原则,“自然环境风险”应属于“一般”的等级。
(3)该平台安全风险综合评价的模糊层次综合评价B为
B=A*R=(0.1950,0.2826,0.3034,0.1925,0.0250]
按照隶属度最大原则,该平台的风险应属于“一般”的等级。
2、4综合模糊评价
综合评分:W=B*CT=0.1950*100+0.2826*80+0.3034*60+0.1925*40+0.0250*20=68.512
该海洋平台的安全风险评分为68.512,该平台的“钻井、完井作业风险”、“生产井转注水井作业风险”、“海上安装施工(并网)风险”较小,而“拖航、就位、验船、联检风险”和“自然环境风险”一般,从而导致了整个平台的安全风险评分较低,所以对该平台的安全管理工作主要是降低“拖航、就位、验船、联检风险”和“自然环境风险”。
【关键词】新能源发电;市场营销风险;层次分析;模糊综合评价
引言
随着人类社会的进步,环境污染日益严重,化石能源也逐渐枯竭,为了经济社会的可持续发展,需要绿色能源来替代传统的化石能源。新能源发电,推进我国节能减排目标的实现,已刻不容缓。而我国新能源发电企业面临一系列的困难,因此对其风险的研究分析意义重大。
目前,我国对新能源发电企业的风险研究相对较少,已有的研究主要侧重于新能源发电技术[1-3],以及新能源发电对电网的影响[4-5]等方面。本文从我国新能源发电企业的角度出发,基于多层次模糊综合评价法[6],结合实际例子,采用定性分析与定量分析相结合的方法,对我国新能源发电企业市场营销各风险的发生概率和影响程度进行了评估。
1.风险和风险管理概述
(1)风险的内涵
对风险的定义有狭义和广义之分,其中,狭义风险是只表现出损失而未能从中获利的风险;广义风险是指风险的损失并不确定,其产生的结果可能带来损失、获利或是无损失也无获利的风险。
(2)风险管理的内涵
风险管理是指对组织运营中要面临的内部、外部的可能危害组织利益的不确定性因素,进行识别、评估和控制,以预防损失的发生或减少损失的影响程度,以便使组织利润最大化的科学管理方法[7]。
(3)风险管理的流程
风险管理的开展大致可分四个阶段:依次为风险识别、风险分析、风险评价以及风险控制[8]。
2.模型构建
本文结合层次分析法和模糊综合评价法,考虑各风险指标的经济和技术意义,利用专家的知识和相关经验构建相关模型。方法如下:
(1)确定评价因素集
构建层次结构模型,确定目标层以及评价因素层。
(2)专家打分
利用1-9比例标度法,由专家分别对各层评价指标的相对重要性进行定性描述,进而对其量化表示,数字的取值所代表意义见表1。
(3)求解判断矩阵
判断矩阵最大特征值所对应的特征向量即为同一层次相应因素对于上一层指标相对重要性的权值。最大特征向量的求法很多,本文采用的是乘积方根法。具体计算过程如下:
设阶判断矩阵为:
按行将的各元素连乘并开次方,有:
归一化,得:
即为求得指标的权重系数。从而得到特征向量,其中,且。
(4)对判断矩阵进行一致性检验
1)计算判断矩阵的最大特征根。
2)计算是两两比较判断偏离一致性程度的指标。
其中表示判断矩阵阶数,越小,判断矩阵的一致程度越高。
3)计算。
是随机一致性指标,其取值根据判断矩阵阶数的不同而不同。取值如表2所示。
当阶数小于等于2时,判断矩阵总是一致的;当阶数大于2,且时,则认为判断矩阵具有满意的一致性,否则需要调整判断矩阵。
(5)确定评价集
评价集用表示:,其中表示对同一评价指标的第个评价结果。本文设定评价集为:,表示={非常大,较大,一般,较小,微小}。
(6)建立模糊综合评价矩阵
矩阵中的第行反映的是被评价对象的第个因素对于评价集各等级的隶属程度,第列反映的是被评价对象各因素分别取评价集
中第个等级的程度。其中,表示第个因素被评为第个等级的总次数。
(7)求得模糊综合评价结果
其中,“”表示广义的模糊合成运算;即为对此事物的模糊综合评价。按最大隶属原则,找出综合评价的最大值,并找出它对应的等级,得到最后评价结果。
3.实例分析
以我国华北地区某新能源发电企业为例,研究其面临的市场营销风险,建立相关风险评价指标体系,并根据以上方法进行研究分析。
3.1 新能源发电企业市场营销风险分析
“市场营销风险”可以分解为“市场风险”和“营销风险”。“市场风险”指的是外部市场环境变化带来的风险,可以理解为一种“外部风险”;“营销风险”指企业内部营销工作开展不合理所带来的风险,可以理解为一种“内部风险”。
3.1.1 外部风险
新能源发电企业的外部风险主要有政策法规风险、自然环境风险和行业环境风险三大类。其中,政策法规风险包括电价管制与调整政策风险以及电力调度与市场交易政策风险;自然环境风险包括风力、光照等气候条件风险与自然地质灾害风险;行业环境风险包括同业竞争风险和电网发展滞后风险。
3.1.2 内部风险
我国新能源发电企业的内部风险主要有投资建设风险、组织管控风险和人力资源风险三大类。其中,投资建设风险包括前期论证不充分与施工质量不达标;组织管控风险包括组织结构不合理与管控制度不完善;人力资源风险包括营销人才储备不足与营销人员约束激励不对风险。
3.1.3 风险指标体系
根据以上调查分析,该新能源发电企业共有12个不同的风险因素,外部风险和内部风险各占6个。据此,构建该新能源发电企业市场营销风险评价指标体系,如图1所示。
3.2 各级风险指标权重确定
根据专家评判意见可计算得到各级风险指标权重如表3所示。
3.3 各级风险发生概率与影响程度确定
通过相关计算可得各级风险影响程度的评价集,分别如下:
二级指标的评价集为:
政策法规风险=(0.100,0.475,0.149,0.123,0),评价等级为较大;
自然环境风险=(0.080,0.560,0.100,0.120,0.140),评价等级为较大;
行业环境风险=(0.100,0.625,0.100,0.175,0),评价等级为非常大;
投资建设风险=(0,0.1,0.1,0.7,0.1),评价等级为一般;
组织管控风险=(0.1,0.1,0.7,0.1,0),评价等级为一般;
人力资源风险=(0,0.1,0.1,0.7,0.1),评价等级为一般。
一级指标的评价集为:
外部风险=(0.098,0.523,0.131,0.137,0.015),评价等级为较大;
内部风险=(0.061,0.100,0.469,0.331,0.039),评价等级为一般。
一级风险:新能源发电企业的市场营销风险=(0.091,0.438,0.199,0.176,0.019),评价等级为较大。
同样地,可以得到各级风险发生概率的评价集和相应的评价等级。
结合各级风险的发生概率和影响程度评价,可知其市场营销风险一级指标风险的发生概率和影响程度为(一般,较大)。表明近期该企业的市场营销面临较为复杂的内外部环境,企业应当加强对各项风险的管控,避免带来经营损失。
二级指标中,新能源发电企业的内部风险较外部风险小,因此企业应该更加重视对外部风险的控制,加强对外部风险因素的跟踪和监控。
三级指标中,自然环境风险、行业环境风险对企业的风险概率与影响程度较大,需要企业重点关注。
二、三级风险指标以及各风险因素评价结果如表4所示。
表4 各级风险的发生概率与影响程度评估结果
风险因素 评价结果
(概率,影响) 风险因素 评价结果
(概率,影响)
电价管制与调整政策 (一般,较大) 前期论证不充分 (较小,一般)
电力调度与市场交易政策 (一般,较大) 施工质量不达标 (较小,一般)
风力、光照等气候影响 (非常大,较大) 组织结构不合理 (一般,一般)
自然地质灾害 (微小,非常大) 管控制度不完善 (一般,一般)
同业竞争 (一般,较大) 营销人才储备不足 (较小,一般)
电网发展滞后 (较大,非常大) 营销人员约束激励不等 (较小,一般)
三级风险指标 评价结果
(概率,影响) 三级风险指标 评价结果
(概率,影响)
政策法规风险 (一般,较大) 投资建设风险 (较小,一般)
自然环境风险 (较大,较大) 组织管控风险 (一般,一般)
行业环境风险 (较大,非常大) 人力资源风险 (较小,一般)
二级风险指标 评价结果
(概率,影响) 二级风险指标 评价结果
(概率,影响)
外部风险 (一般,较大) 内部风险 (一般,一般)
4.结论
新能源发电企业作为新兴的绿色能源企业,在发展过程中面临着诸多复杂的内外部环境,存在很多不确定因素。本文基于多层次模糊综合评价法,对我国华北地区某新能源发电企业面临的市场营销风险进行了评估分析,分析结果表明我国新能源发电企业存在较大的外部风险,内部风险相对较为缓和。针对此情况,由于新能源对环境的污染小,符合我国节能减排战略方针,因此,国家相关部门应制定激励扶持政策促进新能源的发展,而企业应依托技术创新以及现代化的管理方式来不断提升自身攻坚克难能力。
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地铁防洪排涝风险识别
风险因素(因子)的识别是风险分析的首要步骤,剖析出各种不确定性因素对整个系统的影响对风险分析工作有决定性的意义[7]。地铁防洪排涝风险因素确定主要是通过调查、分解、讨论、协商、咨询等方法,找出所有的可能影响因素,并分析和筛除那些影响微弱,作用不大的因素,简化工作,然后再讨论与研究主要因素之间的关系。在地铁防涝风险的存在性明确后,需要对风险影响因子进行拟定。初步分析认为,拟定出的影响因子应能够全面地反映地铁防涝现状的所有特征,这些特征不应只体现出防涝本身所关注的安全性和可靠性等工程要素,还应该体现出假设涝患发生后对周边单位、商铺、交通和人的社会影响性等非工程要素。因此,初步制定了如表1所示的六大影响因子,构成了地铁站点防涝风险等级模糊综合评判理论中的影响因子域U=(u1,u2,…,u6)。
地铁防洪排涝风险估计
地铁防涝风险影响的因素确定之后,就需要对各因素的影响程度进行估计,本文采用定量法进行各因素的风险估计,具体包括两部分:⑴估计各影响因子对最终防涝等级评定的贡献,即制定各因子的权系数,这一点是直接面向分析目标的,与站点周边情况无关,但与站点所处的阶段有关;⑵对各因子可能影响程度分等分级,并根据各站点的实际边界条件对各因子进行评分定级,这一过程是面向各站点的,站点情况差异在此得到体现。
地铁防洪排涝风险评价
地铁的防洪排涝风险评价就是在地铁防洪排涝风险分析的基础上,把各种防洪排涝风险因素发生的概率、损失幅度及其他因素的风险指标值,综合成单指标值,以表示地铁发生洪水风险的可能性及其损失的程度,并与根据该城市的发展水平确定的可接受的风险标准进行比较,进而确定城市的风险等级,由此确定是否采取相应的风险处理措施。本文采用属性模糊评判模型,对成都地铁2号线西延线各站点进行防洪风险等级评价。
评价等级的划分
防涝风险等级评价体系拟将站点的防涝等级分为5个等级,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等,各等级关系如图2所示。相应地,各影响因子的评分向量也为相对应的5个等级,Ⅰ等为最高风险,Ⅱ等为高风险,Ⅲ等为中等风险,Ⅳ等为低风险,Ⅴ等为最低风险,各因子等级标准如表2所示。
成都地铁2号线西延线各站点风险等级评定
成都地铁2号线西延线为四川省2009年开工重大项目,项目建设地点位于成都市金牛区。西延线始于三环路北侧的成灌客运站,止于郫县的犀浦站,并在犀浦站与成灌铁路换乘,线路长8.8km,共设车站6座,分别为迎宾路站、信息路站、互助站、外语学校站、西区站、红光停车场站,站点布置及具置如图3所示。利用上述方法,首先分析成都地铁2号线西延线各站点的地形、河道、雨水设施、地下水、区域位置等影响站点防涝安全的因素,对照表2给出的影响因子取值,带入属性模糊评判模型进行系统评价,得出各站点施工期及运行期风险评价等级,结果如表3所示。从站点防洪排涝风险评价等级计算结果来看,各站点的防涝形势是比较乐观的,大部分站点的防涝安全级别介于Ⅲ等与Ⅴ等之间,由于地形、周边河道条件等的差异,互助站、外国语站的防涝等级为Ⅰ~Ⅱ等,在某种程度上说,这两个站点的淹没风险是较大的。
地铁站点淹没水深测算
[关键词]众包风险;生鲜电商;网络层次分析法;模糊综合评价
[DOI]1013939/jcnkizgsc201719149
1引言
随着人们生活节奏的加快以及“互联网+”模式的发展,生鲜电商发展迅速。生鲜电商的发展直接带动了生鲜物流的发展,到家服务越来越被消费者钟情。由于订单量不断增长,商家自建物流团队已经很难胜任。生鲜产品“最后一公里”的配送问题成为制约生鲜电商发展的瓶颈,众包物流模式应运而生。[1]但是众包物流模式作为一种在共享经济背景下新兴的物流模式,其在解决“最后一公里”配送问题的同时也存在着一定的风险。如何通过一些可靠有效的管理方法,预防甚至消除“最后一公里”生鲜商品众包模式的风险,降低生鲜商品配送过程中的损耗,进而提高物流质量是促进生鲜电商行业发展,提高企业竞争力亟待解决的问题。综上,为进一步了解众包物流模式为生鲜电商带来的风险,本文以京东到家为例,确立起众包风险评价指标体系,并利用网络层次分析法分析以及模糊综合评价法确定各级指标权重,进而确定其风险等级,为京东到家发展众包物流提供合理借鉴。
2生鲜电商众包物流风险等级评价指标体系的构建
为了解生鲜电商众包物流风险等级评价指标,本文在对专家进行访谈和邮件问卷调查反馈征询意见的基础上,遵循科学性、相关性、系统性、全面性以及可操作性原则的基础上筛选出一级指标5个即人员风险、信息风险、管理风险、技术风险和操作风险,并进一步将各一级指标体系细化分解为12个二级指标体系,如表1所示。其中,不难看出人员风险是制约众包服务水平的关键因素,主要从配送人员的素质风险、员工流失风险、客户拒收退货风险三个方面考虑。[2]虽然众包模式能充分利用社会上的闲散运力,但众包人员也充满了不确定因素。到目前为止,想要成为众包快递员,并没有严格的准入门槛,只要成年并认路,都可以注册申请成为快递员。但人恰恰是最不确定的因素。
信息风险主要包括线上线下信息不对称、信息共享风险、系统安全风险。超市实体店的库存管理由于超市大、店面多,而且是分散式地存储,信息传递不是十分准确。此外,由于系统自身建设的不完善使得配送信息不能够充分共享,无法达到资源最大化利用。比如同住一屋的两个人同时用自己的ID抢购了同一个商家的相同商品,但是配送单却被分配给了两名不同的快递员。京东到家众包模式是“线上社群经济+线下社区经济”的重要结合。[3-4]
管理风险是影响众包物流发展的核心,主要体现为行业准入风险和法律风险。从京东到家招募众包兼职配送人员的网站上,可以看到京东众包所宣扬的一些特点:“零门槛”“时间自由”。众包物流刚刚兴起缺乏一个行之有效的监管办法也没有快递业务经营许可。京东众包物流的推出在法律上还不是很完善。例如物品丢失问题,员工劳动合同签署问题,以及委托关系不明确等。传统的物流模式是层层递送的,所以风险就会被摊薄,一旦遇到法律上的风险,由于职责分明,维权相对比较容易。而对于众包来说,风险降临到个人头上,维权道路比较坎坷,由于整个模式的不成熟,加上没有建立规范的市场体制,个人的风险承担威胁将会无限制地加大。
技术风险即硬件设备风险和配送技术更新不及时风险。冷链物流对设备的要求比较高,生鲜产品又是京东到家的主打商品,完善的冷链物流设配是保证众包模式良好发展的技术基础。配送技术主要体现为冷链技术的不断发展,而商家可能因无资金等因素无法使用最先进的配送技术,进而由于技术因数与其他电商产生差距。
操作风险主要涉及延时配送风险和货物误交风险:生鲜商品因其自身的商品属性特征,对配送时间的要求非常高,但是快递员在实际配送中由于其配送数量多,范围广,区域大,加之城市的交通拥堵,因而面临着延迟配送的风险。此外,在配送实践中,配送人员为了节省时间,往往省略查验身份证(或相关证件)这个步骤,最后导致没有按照约定方式交给正确的收货人,必须承担赔偿责任风险。[5]
3实证分析
为验证提出的生鲜众包物流风险评价指标体系,本文以京东到家为例,对其众包风险进行综合评价,在利用ANP确定各级指标权重的基础上,通过模糊综合评价确定其风险等级。
31各级指标权重确定
从上述的评价指标体系分析得出,五大指标体系之间具有相互影响的逻辑因果关系,在结合文献中学者和专家研究的基础上,建立了京东到家众包风险评价指标的ANP结构模型,如图1所示。
将通过一致性检验的领域专家对各指标多轮比较打分,代入指标体系中5个一级指标和12个二级指标,使用SUper Decision软件包进行计算,得到各指标的权重值。
京东到家众包风险指标体系ANP结构模型
32京东到家众包物流风险等级评价
为确定京东到家众包物流的风险等级,本文将风险评价定义为5个等级,即V={v1,v2,v3,v4,v5},其中v1:较大;v2:大;v3:适中;v4:低;v5:较低;相应的数值分别V={09,07,05,03,01}。模糊评价矩阵的结果是根据10名专家对京东到家众包风险评价指标体系中各二级指标的打分情况,经过整理后得出的二级指标综合评价矩阵,进而计算一级指标的综合评价矩阵结果V=06283。由此不难看出,京东到家众包风险处于适中偏上风险水平,因此,对于京东到家而言众包模式并不是有百利而无一害的,为合理地运用众包模式完善京东到家的配送环节,仍需在管理、设备以及人员等方面进行进一步的改进。
4结论
众包物流在解决“最后一公里配送问题”的同时存在着一定的风险,尤其是管理风险不容忽视。本文对京东到家众包物流风险进行研究,利用网络层次分析法确定指标权重,进而利用模糊综合评价确定风险等级,提出风险规避措施和建议,为其规避风险提高自身物流服务质量指出了方向,为企业进行风险防范与控制提供了决策依据。
参考文献:
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关键词:风险管理;安全管理;分析
风险管理方法已广泛应用于新加坡建筑现场安全管理,成为项目管理的重要组成部分。通过新加坡所采取的各种措施来看,采用风险管理对现场安全事故的发生起到了有效预防作用。因此对我国而言,有必要也将风险管理运用到施工现场。
1、安全管理的原则
1.1从管理事故转变到要在事故发生前识别出危险并将其消灭在萌芽状态,即从源头上控制事故的发生。
1.2主动规划,积极采取预防措施来营造安全的工作环境,改变以遵守法律为准绳的被动管理。
1.3对于糟糕的现场安全管理采取高额罚款来阻止事故的发生,让管理者意识到糟糕的现场安全管理所付出的代价比事故发生后所付出的代价还要高。
1.4将安全管理的概念融入到建筑产业链的各个环节中去,强调从发展商、设计者、主承包商、分承包商、现场安全管理人员、技术人员到生产人员各个环节贯彻安全管理的概念。
2、安全管理中引入风险管理的程序
现场安全管理引入了全套风险管理的方法,主要内容包括: (1)现场工作活动的风险评估; (2)控制及监控风险; (3)把风险传达到现场所有人员。其中风险评估是风险管理中最为重要的环节,也是现场安全管理的核心内容。风险评估的基本程序如图1所示。
图1风险评估程序
风险评估的方法多种多样,但都包括了3个基本步骤,即危险识别、风险评价和风险控制。风险评估的最终结果就是要找到有效的风险控制措施。所有控制措施均以“层级控制方法”为原则。
2.1准备工作
准备工作主要包括:研究现场平面布置图、作业流程;列出现场所有工作活动;列出现场所用到的化学药品;列出使用的机械设备和工具;学习相关法律法规;查找以往事故记录;学习相关技术规范;查找检查记录;学习现场风险控制的方法;准备安全及健康审计报告;研究从员工、客户、供应商及其他人员方面得到的安全反馈信息;建立安全工作程序;准备其它信息(如产品手册);准备以往相关安全评估报告。
2.2危险识别
危险识别是风险评估中最为重要的环节,因为只有首先识别出了危险,才能谈到如何控制危险。危险识别要考虑到以下4个方面的内容:
2.2.1现场危险,按性质不同可分为:化学品危险(如酸、碱和溶剂),生物危险(如细菌、真菌和病毒),电器危险(破损的电线),人体机能损伤(重复工作、单一工作姿势,长期站立等),机械危险(使用已损坏的设备、叉车、吊车、动力挤压设备等),物理危险(噪音、热及辐射等),人为造成的危险(超时工作、监督不善)。
2.2.2现场危险的识别,从下列方面进行考虑:工作方法,使用的机电设备、工具,人工加工材料,化学品的使用(在现场应有化学品安全技术说明书MSDS),使用的机械设备,临时结构,工作环境条件,设备的布置和摆放。
2.2.3酿成的事故或对健康的损害,主要有:高空跌落,高空坠物,水平滑倒,电击,窒息,溺水,噪音致耳聋,皮肤病,结构倒塌,火患和爆炸,物体撞击,软组织受伤等。
2.2.4危险可能对4类人造成伤害:现场直接生产工人员,现场非生产人员,到访人员和公众。
2. 3风险评价
风险评价主要是对风险等级和接受程度进行评价,这是控制现场危险,保证工作安全和健康的基础,风险评价包括4个方面的内容:
2.3.1现有风险控制措施的评价,如现场人员配带基本安全装备(安全帽、安全鞋、安全背带、防护服等),要对这些基本安全装备的有效性、可造成的后果及可酿成的事故进行评价。
2.3.2评价潜在危险的严重程度,按危险造成伤害的程度划分为3个等级。具体可分为轻度(低)、中度(中)、高度(高)。
2.3.3判断危险发生的机率
危险发生的机率分为3种,包括:罕见(发生的机率极少);偶尔(可能或有时会发生);经常(时常发生)。判断危险发生的机率应考虑到以往事故记录、现场经验判断及公开的信息3个方面因素。
2.3.险等级
一旦确定风险严重程度和发生机率后,我们可以判定其风险等级,根据不同的风险等级,采用不同的方法予以消除。
2.险控制
确定现场活动风险等级后,就可以采取相应的风险控制措施将危险降低到可以接受的程度,这主要通过减少风险的严重程度和发生机率来实现,如表1所示。
表1风险种类及控制措施
风险等级 接受程度 推荐措施
低等风险 接受 不必采取额外的控制措施,但需要经常检查确认定义的风险等级是否确切,保证风险等级不会随着时间的推移而升高
中等风险 可以接受 要对危险进行详细的评估,确保风险等级被降到在规定的时间内最低
高等风险 不接受 工作开始前,至少要将高等风险降至中等风险;特点是:没有临时风险控制措施,也不能仅依靠个人保护配备来控制危险;如有需要,应在工作开始前,将其消除;工作开始后,要立即采取管理措施来阻止危险发生
风险控制的最基本原则就是从危险产生的源头上消除或降低危险。危险的控制或降低应按照“层级控制方法”来实施,可归纳为5种方法:消除、替代、工程措施、管理措施和个人保护配备。以上各种方法一般不可交互使用,除非是工程措施和管理措施可在一起使用。具体的“层级控制方法”介绍如下:
2.4.1消除
消除是指将可能发生的危险或事故彻底根除,从而将已识别出的可能发生的事故变为不可能发生,这是一种永久的解决措施,也是应首先考虑使用的控制措施。一旦危险被根除,其它的风险管理措施也就不需要了,例如:现场监控、监督、培训、安全审计、过往记录参考等。
2.4.2替代
替代是指用风险等级较低的控制措施来替代较高等级的风险,如:用非石棉材料取代石棉材料,用溶剂性油漆替代水基油漆。
2.4.3工程措施
工程措施是采取物理的方法来限制危险的发生,包括改变工作环境及工作程序、隔离危险等。
2.4.4管理措施
管理措施主要是指通过建立工作程序、说明、规章制度等来减少或消除可能发生的危险,强调在施工的各工序、工作步骤间做好文件记录,适时判断分析,以采取适当安全措施。例如:在工地建立工作准入系统,进行职业健康及安全(OSH)培训,张贴海报、警告标识,工作培训等。
2.4.5个人保护配备
这是在已考虑到所有其它危险控制措施后实施的最后一项措施,也是一项额外保护措施,主要取决于配备是否适合、正确使用及坚持配带。即使已采取了所有安全及健康措施后,现场也会存在一些常驻危险,现场风险评估小组就要高度重视这些常驻危险,以将它们控制在可以接受和可以管理的程度内。
Abstract: Because of the uncertainty of the risk evaluation process and the complex inefficiency of evaluation method which due to the large number and nature of different projects in large-scale construction enterprise, this paper establishes the risk evaluation model of multi-project based on analytic hierarchy process (ANP) and decision tree classification. Based on the characteristic project risk assessment index system of construction, through ANP which determines the possibility of risk factors and weights, combining with KNIME software to deal with decision tree classification, finally this paper builds multi-project risk assessment model which will be applied to multiple new multi-project risk assessment fast and efficient. The numerical example results show that the model has a stronger practicability in assess of multi-project risk factors accurately and determining the risk level of multi-project quickly, which will provide a scientific basis for large-scale construction enterprises and government departments.
关键词:多项目风险评价模型;网络层次分析法;决策树分类;KNIME
Key words: risk evaluation model of multi-project;ANP;decision tree classification;KNIME
中图分类号:F284 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)02-0012-04
0 引言
建筑工程项目具有投资规模大、参与方众多、建设周期长等特征,大型施工企业一般具有多个参建项目。通常多项目的同时施工增大了实际管理者对每一个项目协调管理的难度,并且在其建设过程中经常会出现由各类风险引发的种种事故。因此,多项目或单一项目的风险管理、评价一直是学者关注研究的重心。如陈勇强,顾伟在对相关项目风险管理文献的统计总结基础上指出了目前工程项目风险管理研究的不足及未来发展方向[1];如王冬霞以灰色系统理论为主,结合德尔菲法、层次分析法以及项目管理、风险管理、工程项目评价等方面的理论,对水电工程项目风险评价管理进行研究[2]。但较多评价方法在运用过程中均存在较强的主观性,且仅对某单一项目展开评价分析,评价方法的扩展性差,不利于企业多个参建项目整体风险的把控。随着学者不断的深入研究,评价方法的扩展性得到一定提高,如网络层次分析法(ANP)结合误差反向传播(BP)神经网络模型能较为高效的解决有关风险评价的扩展问题。考虑到目前建筑工程领域中较多文献仅就单一项目进行风险评估,并且评估过程较为局限。为解决多项目风险因素评估的客观性差、风险等级评价模型欠缺等问题,本文以项目主要参与方作为风险来源,提出了项目风险评价指标体系,建立了基于ANP的项目风险评价模型,在此基础之上,应用“康斯坦茨信息挖掘工具”KNIME软件构造决策树分类模型,两者的有效结合使得多项目风险因素评价的客观性得到提高、多项目风险等级的评价更加高效。
1 基于ANP的项目风险评价体系
1.1 ANP的基本理论与解决方法
1.1.1 ANP的基本理论
网络层次分析法(ANP)是美国匹兹堡大学的Saaty教授于1996年在AHP基础上提出的一种适用于非独立的递阶层次结构的决策方法。相对于AHP,ANP更多的考虑了指标相互之间的影响与反馈性。ANP通过建立网络结构模型,将决策系统分为控制层和网络层:控制层一般由目标和准则组成,控制层允许没有准则,但至少有一个目标;网络层包含受控制层支配的元素组,组内元素相互影响与支配,形成网络结构。
1.1.2 ANP的解决方法
ANP不再单一考虑各指标的上下层次关系,而是综合考虑不同层次之间的信息反馈和同层次元素之间的相互依存关系。学者王莲芬曾提到,ANP的解决主要是通过超矩阵与加权超矩阵[3]。本文,笔者通过ANP,将计算获得的二级指标权重汇总得到超矩阵,继续对各相互影响的因素进行综合分析并应用Super Decision[4]及MATLAB软件得到极限超矩阵,获得各元素指标的极限权重。进一步处理,即可得到后续研究所需的各指标综合权重。
1.2 构建项目风险评价指标体系
笔者遵循系统全面性原则,综合分析了周荣喜[5]、唐小丽[6]等人关于项目风险评价指标体系的研究成果,在此基础之上,通过案例研究、访谈调查等方式全面搜集项目风险评价的资料,咨询相关建筑工程领域的专家获取经验,结合现行法律法规及相关项目实际管理者对项目风险的具体管理情况,获得数量众多的风险评价指标。如按照项目风险承担主体分类,可以划分为业主、承包商、设计方、监理方风险等评价指标;按照风险特征分类,可以划分为工期、质量、费用、安全性风险评价指标等。整体来说,任何项目风险因素都可能影响项目的目标,但并不是所有风险因素都能对项目产生显著影响。因此,笔者遵循指标的科学性筛选原则,突出各参与方对项目风险的影响、突出本文研究的重点,考虑到后续软件的应用,经仔细斟酌,最终确定项目风险评价的一级指标即施工方风险A1、业主方风险A2、设计方风险A3、监理方风险A4、环境风险A5五大类,并确定相应20个内部相互依存与反馈的二级指标。综合各评价指标,形成项目风险评价指标体系,如图1项目风险评价指标体系所示。
2 算例分析
2.1 基于ANP的各级指标判断矩阵
①一级指标判断矩阵:本文建立的判断矩阵均是通过集成多位专家的学识与经验,是在对各指标因素进行两两比较的基础之上,结合1~9标度方法[7]打分而成的。换言之,判断矩阵的原始数据是由多位专家根据经验给出,这样每一个指标对项目风险的影响程度都具有较强的表达性。本文集合五位权威专家的学识经验,由每位专家针对项目的5个一级指标包括施工方风险A1、业主方风险A2、设计方风险A3、监理方风险A4、环境风险A5进行两两比较,最终得到一级指标判断矩阵(后续五位专家对每个项目各二级指标的打分亦采用同样的方法进行处理)。再利用“特征根”法[7],结合MATLAB软件计算出判断矩阵的最大特征根,求出特征向量(后续二级指标判断矩阵亦采用相同方式求得相应指标权重),如表1一级指标的判断矩阵所示。
②元素组内部判断矩阵:元素组内部的指标相互影响相互依存,因此对于矩阵的构造,原理与上述方法类似。基于ANP,五位专家们利用1~9标度方法[7]以A1为准则,其中的元素P1为次准则为例,将P2、P3、P4、P5进行两两比较[3],形成五组判断矩阵。经过对类似上述一级指标的五组判断矩阵数据的一致性验证处理,形成如表2 P1下的判断矩阵所示。相应我们可以得到在A1准则之下,分别以P2、P3、P4、P5为次准则,两两比较其他的元素关系,建立判断矩阵,通过对数据的处理保证矩阵数据的一致性,利用特征根法[14]、MATLAB软件计算得到各二级指标权重(其他元素组内部的判断矩阵建立方法相同)。
2.2 项目风险评价指标的超矩阵
将各二级指标变换次准则相互比较,经计算验证获得的各二级指标权重,整理得到评价指标的超矩阵。如表3项目风险评价指标的部分超矩阵所示。
2.3 综合权重的确定
综合权重的确定是依据ANP的超矩阵和加权矩阵[3]获得的,通过建立判断矩阵、运用特征根法[7]获得各指标权重,综合后应用Super Decision[4]及MATLAB软件得到极限超矩阵即可获得各二级指标极限权重,与相应一级指标对应相乘,即得综合权重。上述评价指标超矩阵,每一列已经过归一化处理,继续运用MATLAB软件编写程序求得极限超矩阵,得到各二级指标的极限权重。将一级指标权重与二级指标权重对应相乘,即得综合权重。如表4评价指标的综合权重所示。
3 应用KNIME软件的多项目风险决策树分类模型
“康斯坦茨信息挖掘工具”KNIME软件是基于Eclipse环境的模块化智能工具,用户通过工作流来控制数据的集成、清洗、转换、过滤,再到统计、数据挖掘。大多基于ANP所得到的各指标权重的评价方法,对新项目的深入评估没有较高的扩展性。为将ANP方法进一步扩大应用,笔者通过五位专家进行打分(10分制),再结合二级指标综合权重,对应相乘求和得到项目风险评价的综合评分。为使多项目的风险等级具有一定的可比性,基于同样的方法体系,专家继续给出不同项目各指标的分数,最终结合综合权重,得到不同项目的综合评分。进一步应用KNIME软件的决策树分类功能,训练项目风险评价等级模型,便于高效的对后续多项目进行更为完善的项目风险评价。
3.1 数据采集及处理
为提高软件的训练精度,本文选取20家大型建筑施工企业各10个项目作为模拟对象,通过ANP得到项目的综合评分进行风险等级的分类模拟。原始数据处理的过程是基于ANP开展而来,200个项目的基本建设情况不同,但面临的风险是类似的。因此,基于本文建立的项目风险评价指标体系,专家组根据实际情况对每一个项目的二级指标进行打分,经过一致性检验,归一化后,结合二级指标综合权重,对应相乘求和,即可作为软件运行的原始数据。原始数据的具体确定过程以某项目为例,如下所示:
3.3 结果分析及建议
①基于ANP确定得出的各指标权重,以项目各主要参与方为风险来源,帮助实际管理者了解每个指标对项目风险影响的程度。根据表1中的权重,一级指标施工方风险A1对项目风险影响程度最为显著,在项目的建设过程中,要加强对施工方的管理,落实安全生产责任制。其他指标对项目风险影响程度的排序依次是业主方风险A2、环境风险A5、设计方风险A3、监理方风险A4,鉴于此,项目管理者对不同项目参与方的管理协调应予以重视,从实际出发。
②应用KNIME软件的决策树分类,如图3 Scorer结果显示,决策树分类模型的正确率达到97.561%,错误率为2.439%,分类精度达到0.966,表明分类效果较好。本训练模型精度较高,适用于后续多项目风险等级评价。
4 结束语
笔者将网络层次分析法应用到项目风险评价领域中,以建筑工程项目为例,以项目建设过程的主要参与方作为风险来源,科学的建立评价体系。通过超矩阵结合实际专家意见得到项目的综合评分。为提高大型施工企业、政务部门的实际管理者对多项目风险级别划分的效率,更有效的管理参建的多项目,本文将ANP模型进一步扩大,引入KNIME软件的应用。基于ANP获得的各项目综合评分,应用KNIME中的决策树分类功能,一方面经过算例分析、软件的运行,结果表明两者的有效结合可以解决大规模数据问题,减少人为因素的评价偏差,提高工作效率;另一方面经过科学的验证,即评价模型的高效、评价结果的准确,使得多项目风险等级评价、风险因素评估有了依据,该模型较为新颖,对后续多项目风险的全面评价具有更为完善的指导意义。
参考文献:
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