見子河渡槽改造項目業主風險研究

郝 倫，梁 崗，潘文學，孫淑俠

(1.陜西省石頭河水庫灌溉中心，陜西 西安 712000；2.陜西水環境工程勘測設計研究院，陜西 西安 710018)

水利工程因河而建、沿河布設，多位于人煙稀少、地質條件各異的山區、峽谷等地帶，從規劃、設計到實施建設，客觀存在著大量的不確定性因素，如水文、氣象、地質、環境、經濟等因素，這些風險因素的不確定性給水利工程帶來了較大的風險，影響工程順利實施和后期運行。本文以石頭河灌區見子河渡槽改造項目為例，辨識項目業主的風險因素，客觀評估風險影響，提出合理的風險處置防范措施，以最小的風險投入換取最大的風險效益，確保水利水電工程項目業主的利益最大化，就顯得尤為重要。

1 項目概況及業主風險因素

石頭河水庫灌區位于關中西部，灌區設有總干渠、東干渠、北干渠、西干渠共4條干渠和14條支渠，灌溉寶雞市岐山、眉縣兩縣14個鄉鎮的土地，控制灌溉面積37萬畝。見子河渡槽位于東干渠第三級渠道上，全長227.171 m，上部槽身為鋼筋砼U型結構，下部結構為鋼筋砼排架、漿砌石重力墩及擴大基礎；渡槽建成于二十世紀八十年代中期，工程建設標準較低，加上工程持續運行三十多年，渡槽老化失修，破損嚴重，運行存在安全隱患，作為灌區尤其是東干渠的主要輸水建筑物，對其進行改造十分必要。

見子河渡槽改造工程主要包括見子河渡槽以及上下游連接段，主要建設內容為：①新建見子河渡槽210 m，設計流量4.7 m3/s，加大流量6.0 m3/s，改建路線為新選北線方案(原見子河渡槽與支線渡槽之間)。渡槽上部型式采用C30鋼筋砼簡支梁槽身，槽箱斷面尺寸為2.5m×2.0 m，共21跨，每跨10 m，槽箱頂部設拉桿。渡槽下部型式采用C25鋼筋砼板墻型式，基礎采用擴大基礎和砼灌注樁型式，邊墩為C25砼重力墩；②上下游連接段C25鋼筋混凝土箱涵114 m，斷面尺寸為2.5 m×1.7 m，側壁厚0.25 m，底板及頂板壁厚0.3 m，基礎采用0.6 m厚的3∶7灰土墊層。工程概算總投資1173萬元，為農田水利設施建設和管理專項資金。

為保證工程的順利進行，項目業主邀請專業評估機構判斷、評價該項目的風險大小。風險辨識是風險管理中的一項基礎工作，風險辨識過程見圖1。

圖1 風險辨識過程

工程風險領域的風險辨識方法很多，有資料法、專家調查法、事故樹分析法等經驗判斷方法，也有WBS-RBS法、綜合集成法等定量化方法。本文主要采用專家(20位)現場調查法與資料法聯合運用，并通過專家咨詢、評審，綜合確定了本工程的業主風險因素見圖2。

(a)第一層次風險因素

2 業主風險評價

風險評價是在風險辨識的基礎上，分析估計業主面臨各風險的發生概率、風險損失、風險不可控程度等參數，進而確定業主的風險大小。風險評價過程見圖3。

圖3 風險評價過程

根據水利水電工程項目的特點，重點應用專家判斷法構造目風險發生概率、風險發生損失、風險不可控性等參數的判斷矩陣，然后用層次分析法AHP和模糊評價法對判斷矩陣進行計算，并對計算結果進行定量化處理，得出該項目的業主風險水平。為避免各調查專家的主觀意見影響風險水平的計算結果，對從事該工程項目的業主管理人員、技術人員以及聘請的專家共計20人進行反復的詢問、調查，并選取多次綜合平均值作為判斷矩陣的確定值。

2.1 風險因素、風險影響因素及其各自權重的計算

以項目業主風險因素層次結構中的第一層次評價指標(環境風險、經濟風險、技術風險、管理風險和其他風險)為例，說明項目風險因素、風險影響因素的權重計算過程。

1)專家判斷矩陣

項目風險因素的兩兩比較結果是在1～9級標度法的基礎上，借鑒國內外同類工程的風險因素判斷矩陣構造，得到風險因素的比較結果在區間[1,9]之間取值(最多保留1位小數)，見表1。

表1 1～9級標度法風險因素兩兩比較結果表

第一層次有5個風險因素，分別為環境風險、經濟風險、技術風險、管理風險和其他風險，所以判斷矩陣為5維。以專家對第一層次風險因素判斷賦值為例，兩兩風險因素進行比較賦值，詳細說明判斷矩陣的構造過程，第二層次風險因素判斷矩陣構造原理相同。

本工程為見子河渡槽的改造工程，渡槽工程供給對象明確、任務固定、沒有市場波動、售賣困難等風險，也就是其他風險影響最小，自身賦值為1。工程周圍的環境條件成熟、穩定，對工程干擾、阻撓很小，環境風險略大于其他風險。工程建設內容較少，各單位協調、進度和投資控制工作量小，工程管理風險較小，略大于環境風險。渡槽和箱涵設計和施工、地質處理等技術成熟，對工程的影響略大于環境風險；由于市場波動，鋼筋、砂石資源等市場波動較大，以及內外部競爭等影響，經濟風險對工程影響較大，均大于其他風險。5個風險因素對工程的影響相差不是特別大，均在可控范圍內。

綜合分析后，環境風險自身賦值為1，其他風險與環境風險相比賦值為1/2，管理風險、技術風險與環境風險相比賦值為3，經濟風險與環境風險相比賦值為5。經濟風險自身賦值為1，與環境、技術、管理、其他風險相比，賦值分別為5、2、3、4。技術風險自身賦值為1，與環境、經濟、管理、其他風險相比，賦值分別為3、1/2、2、3。管理風險自身賦值為1，與環境、經濟、技術、其他風險相比，賦值分別為3、1/3、1/2、2。其他風險自身賦值為1，與環境、經濟、技術、管理風險相比，賦值分別為1/2、1/4、1/3、1/2。

第一層次風險判斷矩陣如下：

(1)

按照同樣的方法，分析、賦值，構造出第一層次下轄的第二層次各個風險因素之間的判斷矩陣。

2)各風險因素、風險影響因素權重計算

①第一層次風險因素權重計算

根據1～20位專家的判斷矩陣，采用方根法計算出各個判斷矩陣的最大特征值λmaxi(λmaxi表示第i位專家)以及最大特征值對應的向量Wi，并對計算結果進行一致性檢驗，檢驗公式為：CR=CI/RI，當CR<0.1，結果滿足一致性檢驗，否則重新構造新的判斷矩陣。

第一位專家的判斷矩陣計算結果：λmax1=5.194，W1=(0.082 0.219 0.479 0.157 0.062)。CI=0.048，RI=1.120，CR=0.043<0.1，滿足一致性檢驗。

第2～20位專家的判斷矩陣省略，列出符合一致性檢驗的判斷矩陣計算結果W2～W20，與W1構成的評價因素權重意見矩陣，見式(2)。

(2)

應用聚類分析法將專家意見偏離程度Di>5%的專家權重值剔除，經計算，剔除了第1位、13位專家權重，剩余權重值進行平均計算，即第一層次各風險因素的權重為18位專家判斷權重的平均值，如環境風險的權重W1值計算為：

W1=(0.105+0.112+0.114+0.107+0.101+0.089+0.082+0.096+0.105+0.079+0.123+0.081+0.100+0.111+0.112+0.085+0.095+0.094)/18

=0.101

依次類推，得到其余4個風險的權重值W2～W5，結果如下：

W=(0.101 0.174 0.326 0.308 0.089)

②第二層次風險因素權重計算

依次類推、計算，風險評價層次中的第二層次評價指標權重分別為：

W環境=(0.318 0.362 0.320)；

W經濟=(0.224 0.280 0.260 0.236)；

W技術=(0.137 0.135 0.167 0.136 0.142 0.140 0.145)；

W管理=(0.183 0.196 0.227 0.188 0.205)；

W其他=(0.463 0.484)。

③項目業主風險影響因素權重計算

同第一、二層次風險因素的專家判斷矩陣的構造過程，對專家的權重意見根據閾值原理進行修正，得到項目業主的風險影響因素的權重計算結果為：

W風險影響因素=(0.281 0.251 0.227 0.242)

④項目業主風險可控程度權重計算

權重計算同項目業主風險影響因素的權重計算結果。

W風險可控程度=(0.281 0.251 0.227 0.242)

2.2 確定評價集及構造模糊評判矩陣

1)風險因素發生概率評價集和模糊評判矩陣

項目風險因素的評價尺度一般分為五級，即V={小 較小 中等 較大 大}，同時賦予一個確定的、適當的對應量值：V=(0.1 0.3 0.5 0.7 0.9)。為減少專家個人意見對整體模糊評判矩陣結果的影響，本次邀請20位專家對各個風險因素的發生概率進行模糊評判，模糊評判矩陣見表3。

表3 風險因素模糊評判矩陣表

2)風險影響因素評價集及模糊評判矩陣

項目風險影響因素的評價尺度一般分為五級，即V={低 較低 中等 較高 高}，同時賦予該尺度一個確定的、適當的對應量值：V=(0.1 0.3 0.5 0.6 0.8)。同上請20位專家對項目風險影響因素進行評判，模糊評判結果見表4。

表4 風險影響因素模糊評判矩陣

3)項目風險可控程度評價集及模糊評判矩陣

項目風險可控程度的評價尺度：V={小 較小 中等 大 較大}，同時賦予該尺度一個確定的、適當的對應量值：V=(0.15 0.35 0.60 0.85 0.95)。同上聘請20位專家對工程項目風險影響因素的可控程度進行模糊評判，模糊評判結果見表5。

表5 風險影響因素可控程度模糊評判矩陣

2.3 模糊綜合評判

1)項目風險發生概率綜合評判

項目業主風險發生概率的模糊評判矩陣及權重見表3，得到項目業主風險的單因素模糊評判矩陣。

項目的模糊評判集C=A·R=(0.227 0.205 0.2 0.2 0.1)

2)項目風險影響后果綜合評判

項目業主風險影響因素的模糊評判矩陣及權重見表2～3。

C=A·R=(0.308 0.246 0.230 0.216)·

3)項目風險可控程度綜合評判

項目業主風險可控程度的模糊評判矩陣及權重見表5。

C=A·R=(0.308 0.246 0.230 0.216)·

Kf=1-Ks=1-0.831=0.169

2.4 判斷工程項目風險的大小

根據公式R=(Pf+Cf+Kf-Pf×Cf-Pf×Kf-Cf×Kf+Pf×Cf×Kf)，計算項目風險的大小R=0.459。

根據通常風險量的效用值表達式R=Pf+Cf-Pf·Cf進行計算，可得到項目的風險大小為0.48，考慮了工程項目風險不可控程度變量Kf后，工程項目的風險量變大了。

對風險系數R的最后結果采用等風險圖法進行判定：當R<0.3時，風險較低；當0.30.7時，風險高。Pf和Cf、Ks的值由專家結合模糊數學分析判斷得出。

該項目的風險值0.3

3 業主風險處置

在工程項目風險管理中，具體的工程風險處置方法很多，常見的風險處置方法有：風險回避、風險自留、風險控制、風險分散、風險轉移等。

本項目的業主風險屬于中等偏小風險，總體以風險控制為主，風險保留或分散輔助。對于影響較大的自然、社會、政治等環境風險，建議采用交由當地政府統籌協調的風險分散措施；對于影響較大的市場、經營風險，建議采用購買保險、合同轉嫁等風險轉移措施；對于影響較小的技術風險，采用總承包或固定總價合同等風險控制措施。

4 結語

水利工程項目業主的風險管理是一個動態的過程，具體工程風險存在著一定的差異性，因此必須堅持不懈地跟蹤工程項目風險的進展情況，重視風險的監測和反饋，及時建立風險事故的預警、救援方案。本文以見子河渡槽改造工程為例，應用對業主的風險研究進行了量化轉化的探索應用，風險的管控尚需在項目逐步推動中得到驗證，歡迎各位專家和學者繼續探討指正。