基于層次分析法的公路施工風險影響量化研究

鄭艷江

（山西交通控股集團有限公司 長治高速公路分公司，山西 長治 046000）

0 引言

公路工程施工項目具有施工周期長、工程投資規模大、施工技術復雜等典型特點[1]，在項目的整個施工過程中，受環境、人員、技術條件、機械設備等因素的疊加影響，導致施工項目風險點眾多，且分布廣泛[2]，如不采取必要的應對措施，必將不同程度地影響和干擾公路工程施工項目的正常開展。為了進一步提高公路工程施工風險的控制水平，建立基于風險影響因素權重下的工程風險管理與應對機制，切實提高風險管控的精細化水平，本文擬借助層次分析法對產生公路工程施工風險點的潛在因素進行量化評定，并基于量化評定結果給出了公路工程施工風險的管理與應對措施。

1 層次分析法概述

層次分析法英文簡稱“AHP”法，是最常用的多目標決策模型之一，層次分析法的核心在于將一個復雜的多目標問題視為一個“總目標”，根據目標特性將“總目標”分拆為多個子目標，不同子目標對應不同的指標體系，總目標、子目標級指標體系共同構成層次分析體系，依靠對不同指標體系的量化評定，得出不同子目標的權重比例及總體排序[3]。與其他決策模型不同的是，層次分析法兼顧了決策過程中的定量與定性問題，提出了主客觀兼具的“定量+定性”分析體系，層次分析法適用于層級復雜、指標體系繁多的目標決策場景[4]。層次分析法更偏重于在多個方案中“擇優”，無法創造新的方案，且隨著層次分析法層級的提高，矩陣計算量隨之增長，計算效率下降，這也是層次分析法的劣勢。圖1給出了標準的層次分析法應用流程。

圖1 層次分析法標準應用流程

2 基于層次分析法的公路施工風險影響因素量化分析

2.1 公路施工風險影響因素層次結構建立

通過總結分析大量工程案例發現，外部環境、“工料機”、現場管理是造成公路工程施工風險的三大最主要因素，為了清晰地展現出不同影響因素對工程施工風險的影響水平，從而實現施工風險的精細化管理，本文從外部環境、“工料機”、現場管理三方面切入，基于層次分析法建立相應的層次結構。公路工程施工風險影響因素層次結構示意詳見圖2所示。

圖2 公路工程施工風險影響因素層次結構示意圖

2.2 公路施工風險影響因素權重指標計算

為了明確同一層級上的不同影響因素之間的相對權重，需對相同層級上的影響因素進行循環遍歷對比，具體對比采用兩兩對比的方式，以圖2中給出的層次結構為例，影響因素層需進行6次兩兩對比，方可實現循環遍歷；為了量化兩因素之間對比的權重大小，需提前定義評定集合P，P={±1，±3，±5，±7，±9}[1]。不同評定結果代表的含義詳見表1所示。

表1 兩因素對比后不同評定結果代表的含義

采用專家打分法、問卷調查法等方式獲取同一層級內不同因素之間的相對評定結果，同時給出具體的分值，根據量化分值建立對應層次內的判斷矩陣，判斷矩陣方程詳見式（1）所示：

式中：T為比較矩陣；ω為判斷矩陣；λ為判斷矩陣的最大特征根。

以專家打分和問卷調查后的最終結果為依據，從評定集合P中選出合理的權重值，以外部環境影響因素、“工料機”影響因素及現場管理影響因素代表的指標權重構成的比較矩陣T如式（2）所示：

式（1）中判斷矩陣的最大特征根，計算公式如式（3）所示：

式中：λi為特征根；n為判斷矩陣除數；mi為矩陣第i行全部元素的乘積對應的n次方根。

計算判斷矩陣ω內的元素即為對應不同影響因素對公路施工風險的影響程度量化指標，經計算，具體結果詳見表2所示。

表2 公路施工風險影響因素權重計算結果

分析計算結果發現，經層次分析法得到的影響因素權重量化指標分別為0.603、0.348、0.049，表明施工項目的外部環境是造成施工風險的最重要原因，也是誘發各類施工風險的根源；此外，施工過程中涉及到的“工料機”對施工風險的影響也不容忽視，兩因素總占比超過95%；現場管理對施工風險的影響雖然存在，但影響程度明顯低于另外兩因素，但并不意味著可以忽略。本著風險控制的“兜底”原則，在公路工程施工風險管理的實踐中，應合理分配風險控制資源，根據權重量化結果做好內部協調和統籌。

3 基于量化結果的公路施工風險管理與應對

為了進一步提高公路工程施工項目的風險控制能力，提高風險控制的精細化水平，本文以風險影響因素量化分析結果為依據，從主要影響因素出發，給出了針對性的施工風險管理與應對策略。

3.1 做好工程勘察工作，全面評估外部環境

全面、科學的工程勘察是獲取公路項目地質、水文、地形、氣候等各類外部環境的重要措施和手段，準確、詳實的工程勘察基礎數據及資料是施工階段的重要參考和基礎，其對工程施工質量及風險控制具有決定性影響。對于公路工程施工項目，工程勘察工作應突出針對性，根據路基、橋涵施工標段，制定差異化的工程勘察方案，路基標段應重點做好路基土體取樣、地下水分布、凍土識別及取樣等勘察工作；橋涵標段則應重點做好橋梁基礎埋深范圍內的土體取樣、地下水及河流沖刷線、圍巖節理、巖體風化侵蝕破損等方面的勘察工作。建議引入工程管理中經典的PDCA循環控制方法，提高工程勘察的全局化、動態化水平[5]，嚴格推進方案制定、方案執行、勘察結果校核及勘察結果修改4個循環基本過程，從施工外部環境出發，徹底阻斷絕大部分的施工風險源，為后期的施工順利開展奠定良好基礎。

3.2 從“工料機”出發，合理規避施工風險

從公路施工的參與性角度分析，“工料機”貫穿項目全過程，同時也是風險源類型和數量最多的地方，科學、合理地組織施工人員，嚴控施工原材料，保證原材料進場質量，定期檢查施工機具性能，做好施工機械組織是合理規避施工風險的關鍵。首先，在施工人員方面，施工人員技術水平不足、施工人員組織調配不合理、施工人員不遵守施工標準及工藝流程都是引發施工風險的潛在危險因素，項目經理應承擔起施工人員的管理責任，關鍵崗位應確保持證上崗，定期開展施工技術培訓，做好施工技術交底工作，制定標準化的施工操作規程，保證施工人員“按章執行”；在施工原材料方面，原材料質量不達標、進場質控存在漏洞都是誘發施工風險的重要隱患，項目部應針對原材料進場、存放、調配、使用等環節組建施工原材料控制隊伍，嚴把原材料質量關；最后，在施工機具方面，施工機具性能下降、施工機具調配組織不合理都容易誘發施工風險，尤其在路基、路面攤鋪及壓實環節，因施工機具問題造成的施工風險更加凸顯，項目經理應成立專門的施工機具維護管理部門，對全部施工機具采取動態管理，實時掌握機具性能狀態，建立針對性的維保方案，保證施工機具始終處于最佳工作狀態。

3.3 強化現場管理，做好風險管理的“兜底”工作

通過分析影響因素量化結果發現，雖然現場管理對風險的影響權重較小，但并不意味著應該放棄現場管理，施工風險決定著項目的成敗，做到風險控制的“全覆蓋”是實現公路工程施工風險“兜底”工作的唯一途徑，因此，仍應重視現場管理工作。從風險控制層面考慮，現場管理應重點做好以下兩點：第一，重點強化安全管理分項工作，成立風險安全檢查監督組織，針對項目開展過程中可能出現的安全風險開展預測、評價，編制風險控制預案，劃撥風險控制專項經費[5]；第二，落實風控人員培訓與獎懲制度，項目部牽頭定期舉辦施工風險與安全方面的專題培訓班，組織風險控制與安全保障沙龍，施工人員相互交流風險控制經驗，明確獎懲機制，對于風險控制與安全管理責任落實不到位的，必須嚴懲，同時表彰風險管控模范組織或個人，給予適當的物質獎勵。

4 結語

各類施工風險貫穿于公路工程施工全過程，如不加以管控和應對，必將對工程質量造成無法逆轉的危害。為了進一步明確施工過程中不同影響因素對施工風險的影響程度，選用層次分析法，對施工風險影響因素進行了量化研究，掌握了外部環境影響因素、“工料機”影響因素及現場管理影響因素的具體影響權重指標。基于權重大小，提出了針對性的風險管控與應對措施，希望能夠為同類公路工程施工項目的風險識別與管控提供借鑒。