基于系統動力學的建設項目施工風險識別

李貞燕 周燕偉

摘要：在建設項目管理實施過程中存在許多不確定性因素，往往一些因素的變化會對整個項目產生重大影響，如何準確地識別項目中的各種風險是項目管理中的關鍵問題。本文以項目實現過程的費用、進度為研究對象，利用系統動力學模型描述了項目過程，并揭示了復雜因素的變化對項目的影響，進而從中識別可能引起風險性后果的關鍵因素。

Abstract： There are many uncertainties in the implementation process of construction project management. Often， changes in some factors will have a major impact on the entire project. How to accurately identify various risks in the project is a key issue in project management. This article takes the cost and progress of the project implementation process as the research object， uses the system dynamics model to describe the project process， and reveals the impact of changes in complex factors on the project， and then identifies key factors that may cause risky consequences.

關鍵詞：建設項目；風險識別；系統動力學；動力學模型

Key words： construction project；risk identification；system dynamics；dynamic model

中圖分類號：TU18 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）14-0044-03

0 引言

在建設項目實施過程通常都存在著一些風險，有些風險因素會直接影響項目的建設進度或對工程的整體質量造成破壞。作為項目管理者，應該從大局出發，提前制定風險防控措施，將風險可能導致的危害降至最低，從而避免單位因此蒙受損失。項目風險管理的第一步就是識別和評估潛在的風險領域，這是風險管理中最重要的一步，如果風險不能被識別，它就不能被控制、轉移或管理。風險識別主要是為風險評估和制定科學可行的風險防控方案提供可靠依據。風險識別就是在項目建設過程中存在諸多不確定性因素的條件下對風險因素進行識別的過程。風險識別沒有可供推力論證的先決條件，風控人員若完全根據邏輯思維進行推力論證顯然并不現實。最好的方法是基于一些定性的、模糊的方法對實際情況進行模擬和仿真分析。鑒于該方法只是模擬分析，所使用的信息和流程必然有一定的局限性，甚至這其中會存在臆測的成分，無法保證風險識別的結果與現實情況分毫不差。但嚴格來講，模擬和仿真分析也是基于一定的視角反映出一部分風險因素的存在狀態。

檢查表法、流程圖法、情景分析法、SWOT分析法、財務報表法、專家經驗以及數據挖掘法都是當前常用的分析法。但是都存在一些不足，比如前期需要收集大量歷史資料；在風險識別方面沒有充分考慮風險因素的疊加影響作用，而是將大部分精力都壓在細節上，也不涉及人的風險因素。要知道，人有時往往是整個項目中最明顯的影響因素。

本文基于系統動力學進行風險識別，并采用仿真分析法綜合分析不同時間發生變化的風險因素，找出項目實施階段出現的問題并從中確定可能引起風險性后果的關鍵要素。

1 系統動力學方法簡介

Jay W. Forrester在1956年開辟了系統動力學。這門學科是一門以現實存在的系統為前提，主要分析研究信息反饋系統，是基于歷史資料和實踐經驗，結合系統內部各部分之間的聯系，運用計算機模擬仿真技術建立各影響因素的動態仿真模型，通過仿真分析從中發現改進系統行為的方法或路徑。它圍繞系統內部的非線性關系、協同作用以及延遲現象進行仿真分析。另外，必須借助流圖才可建模進行仿真分析，其中流位變量、流率變量、輔助變量等的物理意義是明確的，無需借助真實系統即可直接實施、省時省力并且節省成本。

2 建設項目風險識別模型構建

本文以建設項目實現過程的費用、進度為研究對象，對系統動力學在項目管理的風險識別中的應用進行了一般意義上的探討。建模、分析和仿真采用的是Vensim軟件。

2.1 系統邊界的確定

有許多因素可能會影響項目的進度和費用，但是在構建動力學模型時沒必要將每一項風險因素都考慮進來，因為其中有些因素不可控，所以模型采用的是簡化后的設計。在確定全部風險因素時需要著重把握好兩個原則，一是必須符合項目實際情況；二是必須如實體現出項目費用子系統及進度子系統之間的關聯性。比如某工程項目的風險影響因素應該包括：①新的技術、設備或新工藝所導致的失誤，材料設備的供應商不按規定履約，以及惡劣的水文地理狀況；②設計環節出現的漏洞或不足；③行政干預；④合同存在漏洞、招標失誤、承包商沒有誠意；⑤項目決策失誤、資金供應不及時；⑥經濟風險。

在構建動力學模型時，應該結合項目的具體情況確定其遭遇的風險因素，沒必要將以上所有因素全部考慮。

2.2 系統流圖模型的構建

項目風險管理系統動力學模型主要基于因果反饋關系來體現項目在落實階段各因素的變化及內在關聯。下面就以工程風險為例進行具體論述。

基于系統內部的運作流程，最初只對人員調整與進度的關聯性進行分析，這其中涉及不合格任務、每個月的進度、完成和剩余的進度、返工、人員數目等幾個變量，圖1為每個變量之間的相互關系。從圖1來看，人員數目增多，任務進度就可以加速，剩余進度變少，所需人員的數量也隨之減少，因此回路是負反饋回路。

另外，出于對工作進度調整與經費之間關聯性的考慮，基本變量除了包括每月進度、剩余進度、效率、壓力以外，還必須涉及每月經費開支、經費開支、剩余經費、人均經費等因素。圖2為各變量之間的相互關系。

完成上述分析后，在反饋回路中增加一些實際工程項目的風險因素，基于圖1～圖2所示上回路關系構建出圖3所示的流圖模型。比如工程設計缺陷，最初規模變動，惡劣的環境拖慢了進度等風險因素。

3 模型的仿真分析

對于建設項目而言，需要結合實際情況對各種可能的風險因素進行識別。由于進度和費用之間的相互影響，單一的風險因素并不一定是造成風險性后果的關鍵因素，因此需要對單一風險因素和組合風險因素進行模擬分析，以找出造成項目風險的主要因素。基于上文所述的工程案例，構建表1所示的風險因素分析表，基于模型中不同風險因素之間的內在聯系，參考實際工程項目的風險評價標準，借助動力學專用的計算機仿真系統Vensim正式進行仿真模擬分析，當模擬結果與歷史數據基本一致后停止仿真模擬，按照進度、費用指標將各風險因素的風險程度進行對比，從中找出最大的風險影響因素，進而采取針對性的措施來轉嫁風險或直接進行風險整治，盡量縮小其影響范圍和影響程度。

4 結論

筆者通過本文針對項目風險識環節系統動力學的應用方法進行了重點解析。基于模擬和仿真建模技術系統地闡釋了風險識別過程中存在的風險因素隨時間不斷變化的問題。我們可以將建模分析的過程視為一個定性的過程，在項目建設實踐中，風控人員可按照行業特點和項目建設情況對風險模型中的因素進行篩選，剔除沒有分析價值的風險因素，進一步優化模型結構，使之更貼合現實情況。相對于傳統風險識別方法而言，系統動力學對項目中的各個流程并不關注，只是對傳統風險識別方法的一個補充，主要針對不適合定量的風險因素及其反饋過程進行量化分析，可以將其作為輔助分析法與其他的識別方法共同使用，這樣可以進一步提高項目風險識別的可靠性。

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