基于ANP 和灰色多層次的國際地鐵工程項目風險評價研究

鄭萍萍 古素軍

(1. 河海大學商學院，江蘇 南京 211100;2. 中國南車浦鎮車輛廠，江蘇 南京 211100)

0 引言

20 世紀60 年代，自北京地鐵一期工程開始，地鐵建設在國內拉開序幕。通過廣泛汲取國外先進經驗，同時加強自身研發創新能力，我國地鐵建設取得了顯著的成就。特別是近幾年，國內各城市地鐵建設如火如荼地進行，積累了豐富的實踐經驗和科研成果，攻克了多項難題，在某些領域甚至達到世界領先水平，為我國地鐵建設走向國際奠定了堅實基礎。

相較于國內地鐵建設，國際地鐵工程項目要復雜得多。因為地鐵工程項目本身不僅具有施工周期長、項目合同金額巨大、技術要求高、涉及的工程范圍廣、施工環境惡劣等特點，還要受到復雜的國際形勢和其他發達國家承包商的激烈競爭，以及來自工程項目所在國政治、經濟、文化、法律等諸方面的影響，具有極高的風險性。稍有不慎，動輒就是上億元的損失，甚至引起國際沖突［1］。因此，針對國際地鐵工程項目特點及影響因素，建立國際地鐵工程項目的風險評價模型，做好事先預防，提高風險管理意識是十分必要的。

對國際地鐵工程項目風險評價的研究由來已久，成果豐碩。如周揚運用模糊層次分析法詳細分析了中國鐵建的沙特麥加輕軌鐵路工程項目可能遇到的風險［2］;唐小麗在詳細對比了層次分析法和網絡分析法異同的基礎上，利用模糊網絡分析法計算出某大型工程項目各風險因素的權重［3］;廖奇云等則進一步結合網絡層次分析法(ANP)和灰色聚類法對迪阿鐵路項目風險進行評分和權重計算，得出該項目的綜合風險等級［4］。可以看出，雖然國內對此方面研究開始的時間不長，但在內容、方法等方面都在不斷進步與完善。本文采用ANP 與灰色多層次評價相結合的方法，對國際地鐵工程項目進行風險評價。

1 國際地鐵工程項目風險評價指標體系的建立

針對國際地鐵工程項目實施中可能出現的各種風險，運用德爾菲法向擁有地鐵工程項目建設資深經驗的專家詢問，并結合相關文獻查閱，確定該類項目的風險清單如下［5-6］，見表1。

表1 國際地鐵工程項目風險評價指標體系

2 ANP 和灰色多層次評價法

2.1 利用ANP 確定各指標權重

ANP 是在層次分析法(AHP)基礎上的延伸，相較于AHP 的簡單模糊評價，ANP 不僅考慮了綜合因素，同時考慮了各因素之間的相互影響關系，是更為準確有效計算指標權重的方法［7－8］。

ANP 確定權重的步驟如下:

(1)建立網絡層次結構指標體系。ANP 將指標體系分為控制層和網絡層。控制層即一級指標{A1，A2，…，Ai}。網絡層受控制層所支配，即二級指標{Ai1，Ai2，…，Aij} (i =1，2，…，n;n 為指標的個數)。網絡層各指標元素之間相互影響、相互反饋，構成網絡結構。

(2)ANP 模型權重計算。

1)通過專家打分對二級指標中每一個元素Aij(j =1，2，…，n)的優勢度進行比較分析，再構造出兩兩判斷矩陣Q= (qij)n×n。

2)確定指標權重。根據判斷矩陣Q，求出一級指標的歸一化特征向量w 和二級指標的權重向量wij。然后將所有二級指標之間的判斷矩陣整合到一起，得出二級指標的權重超矩陣

2.2 灰色多層次評價

(1)確定評價等級。將國際地鐵工程項目風險評價等級劃分成5 個評價灰類，即風險評價值V= {v1，v2，v3，v4，v5} = {1，2，3，4，5} ={低風險，較低風險，中度風險，較高風險，高風險}。

(2)建立評價樣本矩陣。組織t 位評價專家(t=1，2，…，n)對工程項目各評價指標Aij按照風險等級標準進行打分，得到評價矩陣

式中，dijt表示第t 位評價者對指標Aij給出的量值。

(3)確定評價灰類。根據預警風險等級確定5 個評價灰類。其中，第i 灰類 (e = i)，灰數?∈［0，i，2i］，白化權函數fi為

計算時，需要注意的是，f1中dijt/i 和f5中(dijt－2i)/ (－i)為常數1。

式中，Pije為所有評價者都認為指標Aij屬于灰類e的強烈程度，即權重。

(5)綜合評價。對評價指標Aij做綜合評價，其綜合評價結果記為Wi= (wi1，wi2，…，wi5)，再根據二級指標的綜合評價結果Wi得一級指標Ai灰色評價權矩陣

對一級指標Ui做綜合評價，得到其評價結果

而由于B 是一個向量，所以還需對其作進一步的處理，使其單值化，得到

式中，C 為各評價灰類的等級值向量，C = (1，2，…，5)，CT為C 的轉置矩陣。最后根據C 的值即可判斷工程項目的風險水平［8-10］。

3 實證分析

以孟買地鐵1 號線工程項目為例，對本文的應用過程進行說明。孟買是印度最大城市，擁有近3000 萬人口，其1 號線地鐵線路總長11.4km，連接IT 中心Versova 與制造業地區Ghatkopa 兩地，共設12 站，每日運行次數為200 ～250 次，總承載量約為110 萬人次。中國南車在國際投標中奪得孟買地鐵1 號線工程項目，并交由中國南車-鋪鎮車輛公司全權負責該項目。

3.1 項目風險權重確定

依據2.1 計算步驟，針對已構建的國際地鐵工程項目指標(表1)，利用Matlab 軟件進行運算，得到該地鐵項目一級指標的權重為

A= (0.23，0.24，0.06，0.15，0.12，0.20)

各二級指標權重分別為

A1= (0.48，0.07，0.24，0.21)

A2= (0.30，0.48，0.06，0.16)

A3= (0.24，0.14，0.62)

A4= (0.30，0.59，0.11)

A5= (0.60，0.33，0.07)

A6= (0.10，0.35，0.17，0.18，0.20)

3.2 項目風險權重確定

由6 位長期從事國際鐵路工程項目的專家對孟買地鐵1 號線工程項目進行安全風險評價打分，用矩陣D 表示，即

應用白化權函數得出白化函數值，具體方法見式(1)。再由式(2)計算得到二級指標各級灰類的灰色評價權矩陣為

在此基礎上，根據式(3)計算出一級指標的灰色評價權矩陣為

根據式(4)，可得出孟買地鐵1 號線工程項目風險的綜合評價權向量B=w·P = (0.228 9，0.216 3，0.303 6，0.211 1，0.019)。

最后運用式(5)計算孟買地鐵1 號線工程項目風險的灰色綜合評價值Y=B·CT=2.643 5，介于2 到3 之間，因此該項目整體風險水平一般。

4 結語

隨著我國鐵路工程項目國際化道路越來越順利，地鐵工程項目逐漸走出國門。在面對國外復雜環境及自身技術還有待完善的條件下，國際地鐵工程項目存在巨大的風險。本文首先通過帶有三角模糊的ANP 確定了風險指標權重，一定程度上降低了由于主觀性而對風險評價造成的不確定性影響，進而構建了國際地鐵工程項目的灰色多層次評價，最后通過建立孟買地鐵1 號線工程項目的風險指標體系對其進行綜合評價，得出該項目風險水平一般的結論。本文的研究有助于為國際地鐵工程項目進行風險評價和提高風險管理水平提供借鑒。

［1］ 張崢. 鐵路工程項目風險分析［J］ . 建筑，2010 (9):52-53.

［2］ 周楊. 國際工程項目總承包風險管理［D］. 成都:西南交通大學，2011:20-30.

［3］ 唐小麗. 模糊網絡分析法及其在大型工程項目風險評價中的應用研究［D］. 南京:南京理工大學.2007.

［4］ 廖奇云，鄧集偉，蔡釩. 基于ANP 和灰色聚類法的國際鐵路EPC 項目風險評價研究［J］ . 工程管理學報，2013(5):64-69.

［5］ 陸寧;王茜. 國際工程項目宏觀風險評價研究［J］. 價值工程，2013 (28):26-28.

［6］ 丁烈云，吳賢國，駱漢賓，等. 地鐵工程施工安全評價標準研究［J］. 土木工程學報，2011，44 (11):121-127.

［7］ 唐小麗，馮俊文. ANP 原理及其運用展望［J］. 統計與決策，2006 (12):138-140.

［8］ 劉仁輝，安實. 基于三角模糊數的國際工程項目風險評價［J］. 低溫建筑技術，2008 (2):142-144.

［9］ 盧亞瓊，章恒權. 基于改進的網絡分析法的國際工程風險評價［J］. 項目管理技術，2014，12 (4):77-82.

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