基于層次分析法的劇院工程施工風險因素識別研究

張明明，張 鑫

(合肥工業大學 管理學院，安徽 合肥 230009)

0 引 言

本文針對劇院類建筑工程特點，結合合肥市某大劇院文化館工程項目實例，通過文獻研究法、專家調查法對該項目施工風險因素進行識別，運用層次分析法建立風險評價指標體系，確定各風險因素指標權重，并進行層次總排序，得出關鍵風險因素并提出應對措施，為進一步提高劇院類工程項目風險管理水平提供參考和決策依據。

楊杰[1]對青島大劇院項目的風險識別與分析進行了研究，針對青島大劇院項目在立項、建設及預期運營等環節存在的風險，提出風險防范措施。傅穎[2]以滄州文化中心工程項目為例進行施工管理研究，依據項目管理理論，對該項目的進度管理、質量管理、成本管理提出了改進方案。徐旭東[3]以四川大劇院項目代建單位為研究對象，對代建制下的政府投資項目代建單位風險管理進行研究，發現存在政策、決策等諸多風險，并提出針對性的優化完善建議。陳家義等[4]以沈陽某大型劇院工程建設項目為例，介紹了劇院工程建設項目施工管理措施與管理重點。趙志[5]以隆昌影視文化中心項目為研究對象，建立了一套以風險識別評價與管理實踐為基本步驟的模型和方法，從工程項目安全管理實踐角度提出了項目安全管理應對措施，為類似項目的施工階段的安全風險管理提供借鑒。

現有研究針對劇院類文化建筑施工過程風險管理研究較少，本文的研究可以進一步豐富風險管理相關研究內容，為進一步提高文化場館類建設項目風險管理水平提供借鑒。

1 劇院類工程項目特點

大型劇院類建筑以獨特的結構形式、復雜的功能設計、新穎的內外裝飾等成為最難施工的建筑項目類型之一[6]。大型劇院類建筑對藝術美感要求高，往往以各異的屋面、奇特的外形和復雜的結構來表現出各種文化元素，展現出城市的文化特色和魅力，是一個區域或一個城市的地標性建筑，社會關注度高。劇院類文化建筑是展示文化、發展文化的多用途綜合功能性建筑，其演出的主要功能決定了其對空間的特殊要求，具有占地面積大、建設體量大，建設規模大、空間跨度大等特點[7]。

2 劇院類工程風險管理重要性

大型劇院類建筑往往投資規模大，周期長，包含多項專項工程，這類建筑一般具有大跨度、大空間、異形、復雜等特點，從而給施工帶來很大難度，存在施工組織難度大、結構施工難度大、專業分包要求高、協調難度大等特點，導致施工過程中不確定性因素、隨機因素多，相應的風險因素也會增加，若不采取科學有效的措施對風險加以預防和應對，將會導致工程經濟效益降低，工程質量達不到預期要求等一系列不利結果，甚至發生安全事故，造成不良社會影響。為了確保工程項目順利進行，達到預期目標，做好該類建筑工程施工風險管理是提高工程項目建設管理水平的關鍵，也是深化公共文化服務基礎設施供給側結構性改革的重要保障。

3 層次分析法簡介及基本步驟

3.1 層次分析法簡介

層次分析法(analytic hierarchy process，AHP)是一種定性與定量相結合的多準則決策分析方法[8]，它是美國運籌學家T.L.Saaty等人于20世紀70年代初提出的一種層次權重決策分析方法[9]。AHP是對定性問題進行定量分析的一種簡便、靈活而又實用的多準則決策方法，該方法根據問題的性質和要達到的總目標，將問題分解為不同的組成因素，并按照因素間的相互關聯影響以及隸屬關系將因素按不同層次聚集組合，形成一個多層次的分析結構模型，用一定標度對人的主觀判斷進行客觀量化，在此基礎上進行定性分析和定量分析，從而最終使問題歸結為最低層相對于最高層(總目標)的相對重要權值的確定。

3.2 層次分析法確定權重的基本步驟

參考現代綜合評價方法中的層次分析法，構建層次結構模型，運用和積法計算權重，并進行層次單排序和層次總排序，得到最終的風險因素組合權重排序[10]。

3.2.1 建立層次結構模型

深入分析實際問題，對具體的問題進行分解，使之成為一個個相互獨立的元素，并將這些元素按照屬性的不同分成若干層次，如目標層、準則層、方案層，并說明層次的遞階結構與因素的從屬關系。

3.2.2 構造兩兩比較判斷矩陣

對各因素相對重要性的認識，一般采用1～9的標度方法來量化的。在判斷事物的差別或相對重要程度時，一般會用相同、較重要、重要、很重要、極端重要的語言來判斷，在相鄰的兩極中可以進行適當的折中，因此使用1～9級的標度來進行判斷，見表1。

表1 1～9標度及含義

3.2.3 計算權向量

運用“和積法”計算得到每個判斷矩陣的特征向量，該層次元素對上層某元素的重要程度(即權重值)通過該特征向量體現出來。

3.2.4 層次單排序及一致性檢驗

根據判斷矩陣計算對于上一層某元素而言本層次與之有聯系的元素重要性次序的權值，為進行判斷矩陣的一致性檢驗，需要計算一致性指標：

一致性指標CI的計算：

最大特征值λmax的計算：

計算相對一致性指標CR：

RI為平均隨機一致性指標，可以根據階數通過查表得到。當CR≤0.1時，一般認為判斷矩陣通過一致性檢驗，其一致性是可以接受的。

3.2.5 層次總排序及一致性檢驗

層次分析法最終是為了得到同一層次所有因素相對于總目標的相對重要性的排序權值，即為層次總排序，并給出整個遞階層次結構的總的一致性指標，從而根據相應結果做出最終判斷。

層次總排序需要從上到下逐層順序進行，若上層次A包含n個元素A1，A2，A3…An，權重分別為w1,w2,…,wn，下一層次B包含m個因素B1，B2…Bm，它們對于因素Ai的層次權重排序分別為b1i,b2i,…,bmi,對應層次B的總排序權重計算方式如下：

層次總排序一致性檢驗從最高層到最低層逐層進行。

層次總排序一致性指標：

式中：CIi為與wi對應的B層次中判斷矩陣的一致性指標。

同理，層次總排序隨機一致性指標：

式中：RIi為與wi對應的B層次中判斷矩陣的隨機一致性指標。

綜上，層次總排序一致性比率：

CR<0.1時，表示通過一致性檢驗。

4 AHP法在某項目的應用研究

4.1 項目簡介

合肥市某大劇院文化館項目規劃用地面積38 940.5 m2，用地接近長方形，基地東西長約264.21 m，南北寬約153.76 m，項目規劃總建筑面積46 771.5 m2，其中地上建筑面積約為30 199.5 m2，地下建筑面積約為16 572 m2。該建筑為地上4層，建筑高度23.6 m，地下1層，層高6 m。項目總投資73 304.94萬元。本工程結構形式為混凝土框架結構，基礎形式為預應力管樁、鉆孔灌注樁筏板基礎。

該項目是一座功能較多的大型綜合性文化館，由大劇院和文化館兩部分組成，建筑東側為大劇院，西側為文化館，通過3層挑空的共享中庭串聯。大劇院位于建筑東側，以1 200座大劇院為主體，為大型乙等劇院，文化館位于建筑西側，主要功能有多功能廳、展廳、活動中心培訓中心等相關配套功能。

本工程主要有施工面積局限性大、施工組織難度大、結構施工難度大、總包管理要求高等特點，且專業分包眾多，專業性強，工程總承包管理、協調、服務難度大。對全過程的BIM整體應用及信息化要求高，工程質量目標要求高。

4.2 風險因素識別

本文采用文獻研究法和專家調查法對劇院類工程項目施工階段風險因素進行識別，通過精讀、梳理、分析與本論文研究內容密切相關的文獻30篇，得出初始風險因素清單，結合合肥市某大劇院文化館項目工程特點，通過專家調查法修正和篩選風險因素清單，共選出25人組成專家組，得出最終的風險因素清單，運用層次分析法建立風險因素評價指標體系，即風險分析層次模型，得到6大類共25個風險因素，見表2。

表2 合肥市某大劇院文化館工程施工階段風險評價指標體系

4.3 構造判斷矩陣并計算權向量

運用專家打分法匯總分析得出兩兩比較判斷矩陣,使用1～9級的標度來進行判斷，見表3。

表3 準則層A-B的兩兩比較判斷矩陣

運用層次分析法原理及相關公式，采用和積法，計算得出權重向量WB=(0.026，0.051，0.179，0.370，0.121，0.253)T，λmax=6.425，CI=0.085，CR=0.067<0.1，判斷矩陣通過一致性檢驗。

通過上述方法，計算得到方案層C對準則層B的兩兩比較判斷矩陣并進行一致性檢驗，方案層C的兩兩比較判斷矩陣此處省略，各判斷矩陣權向量及一致性檢驗計算結果如下：

權重向量WB1-C=(0.159，0.252，0.589)T，λmax=3.054，CI=0.027，CR=0.052<0.1，判斷矩陣B1-C通過一致性檢驗。

權重向量WB2-C=(0.309，0.581，0.110)T，λmax=3.004，CI=0.002，CR=0.004<0.1，判斷矩陣B2-C通過一致性檢驗。

權重向量WB3-C=(0.619，0.096，0.284)T，λmax=3.087，CI=0.043，CR=0.083<0.1，判斷矩陣B3-C通過一致性檢驗。

權重向量WB4-C=(0.162，0.085，0.331,0.059,0.166,0.197)T，λmax=6.548，CI=0.110，CR=0.087<0.1，判斷矩陣B4-C通過一致性檢驗。

權重向量WB5-C=(0.581，0.110，0.309)T，λmax=3.004，CI=0.002，CR=0.004<0.1，判斷矩陣B5-C通過一致性檢驗。

權重向量WB6-C=(0.350，0.035，0.082,0.138,0.108,0.029,0.258)T，λmax=7.504，CI=0.084，CR=0.062<0.1，判斷矩陣B6-C通過一致性檢驗。

4.4 計算組合權重向量(作組合一致性檢驗)

通過計算方案層C對準則層B的權重向量，再結合準則層B對總目標A的權重向量，得出風險因素層C各指標的組合權重并進行權重排序。

組合一致性檢驗：

運用層次分析法組合權重一致性指標計算公式，得出CI′=0.071，RI′=0.990

則CR′=CI′/RI′=0.071/0.990=0.072<0.1，即組合一致性檢驗通過。

4.5 風險因素層組合權重排序及重要程度

根據計算得出，本項目風險因素層C對總體風險層A的組合權重在0～16%區間內，組合權重代表風險因素發生時對項目總體的影響重要程度，將影響重要程度分為小、較小、中等、較大、大，對應組合權重區間分別為：0～3%、3%～6%、6%～9%、9%～12%、12%～16%。從而得出風險因素層權重排序及重要程度表，見表4。

表4 某大劇院文化館項目施工階段風險評價指標權重排序及重要程度表

續表

4.6 評價結果分析

4.6.1 風險類別層評價結果分析

根據表3總體風險層指標A-B的兩兩比較判斷矩陣，6類風險對合肥市某大劇院文化館項目施工階段的影響程度，由大到小排列依次為技術風險、施工管理風險、經濟風險、組織風險、自然環境風險、政治風險，對應的重要程度依次為37%、25%、18%、12%、5%、2.6%。

根據本工程實際，在上述各類風險中，技術風險直接影響工程項目的質量、成本、進度等，對工程施工階段風險影響最大；施工管理風險反映工程項目現場施工管理水平，尤其是交叉作業、高大支模等的施工作業，對現場安全管理水平要求高，間接影響工程質量、進度、成本等，對項目施工階段風險影響較大；經濟風險主要體現在材料價格上漲、分包合同管理以及進度延后導致的成本超支等，對項目施工階段風險影響較大；本項目為施工總承包模式，由于專業分包較多，專業性強，因此組織管理協調難度大、要求高，對項目風險影響也較大；根據本項目實際，施工單位進場時，場地已初步平整，地質條件優良，場地地表水主要為水塘水和水溝水，總體水量不大，且項目所在地為合肥市，屬亞熱帶濕潤性季風氣候，四季分明，氣候溫和、雨量適中，極少遇到惡劣天氣，因此自然環境風險對本工程影響較??；本項目為政府投資工程，屬于大型公共建筑，政治風險對本項目影響較小。

綜上，上述風險類別層評價結果符合本工程項目實際，且對本項目指導意義重大，應重點對技術風險、施工管理風險、經濟風險、組織風險進行風險預防和采取風險應對措施，

4.6.2 風險因素層評價結果分析

通過表4得出，主體工程施工技術風險組合權重最大，為12.2%，對總體施工風險的影響也最大，這與劇院類文化建筑的獨特造型和空間要求有關，本項目主體結構中，大跨度梁板結構、懸挑結構較多，超長跨度勁性梁、勁性柱較多，含多處高支模，對施工技術、安全管理水平要求高，項目異型樓梯、弧形梁、大直徑圓筒結構等結構多，對施工精度要求高，鋼結構吊裝、轉移、定位難度大，交叉作業多，施工技術難度大，因此主體結構施工技術水平，直接影響工程項目的質量、進度等目標的順利實現。

成本超支風險組合權重為11.1%，對總體施工風險影響較大。本項目主體為框架結構，混凝土、鋼結構等材料使用量大，且裝飾裝修要求高，設備安裝較多，專業分包合同較多，對成本管理要求高。

安全管理風險、現場交叉施工作業管理風險、深基坑支護及降排水風險、資源組織風險、高支模作業管理風險、裝飾裝修工程技術風險、設計深度不夠及設計變更風險對總體施工風險影響中等，應加強此類風險管理水平。本項目涉及大跨度鋼結構施工、吊裝、深基坑施工、高大模板支模作業等，對施工安全管理要求高，且專業分包眾多、專業性強，對施工總承包來說，組織協調難度大，對各類資源，如材料、機械、人員、設備等調度效率及水平要求高。最后，應重點關注人工、材料等價格上漲、分包方管理風險、質量管理風險、進度管理風險、合同管理風險等風險因素。

4.6.3 關鍵風險因素應對措施

針對主體結構施工技術風險，對重難點專項工程應編制專項施工方案和安全專項施工方案，做好深基坑支護及降排水、高大模板工程、鋼結構工程、幕墻工程、腳手架工程等專項方案的專家論證工作。

針對成本超支風險，應在開工前組織專業人員對施工圖進行深化設計，可運用BIM等軟件建模，進行二次深化設計，及時發現圖紙中存在的問題，降低設計錯誤、缺項漏項的數量，這在一定程度上減少了工程的變更，對控制施工成本起到了積極的作用。同時做好專業分包合同的管理，針對設計變更，嚴格執行相關手續，并在施工過程中做好記錄，明確設計變更的責任方和工程費用結算問題，確保成本可控。

針對安全管理風險，總承包方應成立安全專項小組，項目經理為安全第一責任人，施工前編制安全專項方案及應急預案，針對重大分部分項工程應編制安全專項方案并進行專家論證。做好施工現場安全檢查工作，可運用信息技術進行智能化監管。

針對現場交叉施工作業風險，應分階段配備相應專業的專職管理員，現場進行各專業之間交叉配合的協調施工，安排專人負責協調機械使用、材料堆放及運輸、臨時道路的交叉使用、人員的安置等。

針對深基坑支護及降排水風險，應編制專項方案，根據地質情況和施工要求采取降排水和支護措施，可邀請第三方機構編制深基坑支護專項方案，對基坑圍護結構進行實時監測。

針對資源組織風險，施工總承包方應做好技術集成，集成各方資源，做好各專業分包的界面管理，加強施工現場管理，滿足各方施工需求。

針對高支模作業管理風險，應嚴格按照專項方案施工，對作業人員做好安全教育培訓，做好勞動保障措施，施工現場可采用智能化實時監控，指派專人對支模體系進行監護。

針對裝飾裝修工程技術風險，應嚴格執行首件裝飾材料樣板制度，玻璃幕墻施工應嚴格根據專項方案實施，做好安全防護措施。

針對設計深度不夠及設計變更風險，開工前組織專業人員對施工圖進行深化設計，尤其在鋼結構工程、幕墻工程、精裝修工程、弱電系統工程等，對深化設計要求更高，可運用BIM等軟件建模，進行二次深化設計，形成三維立體圖像，從而提前發現施工圖紙中“錯、漏、碰”等問題，降低設計錯誤、缺項漏項的數量，對投資控制起到積極的作用。

5 結束語

本文采用層次分析法對劇院類建筑工程施工階段關鍵風險因素進行識別，將風險的重要性用定量的方法表示出來，將傳統的定性分析轉化為定量分析，并通過數學模型進行計算，根據計算結果，可以知道劇院類工程施工階段風險管理什么因素最為重要，能夠準確并快速地找到風險因素對總體目標的影響程度，從而為風險管理提供依據，使提出的風險應對措施更有針對性。本文通過工程實際案例，驗證了AHP法用于工程建設風險管理是可行的，有利于風險管理者做出科學決策。但本研究還存在以下不足：一是影響工程項目的風險因素有很多，本文基于文獻調查法和專家問卷得出的風險因素清單，由于閱讀文獻數量有限，專家問卷數量也有限，得出的風險因素清單和關鍵風險因素還不夠全面；二是本文僅針對一個工程案例進行風險因素識別實證研究，由于劇院類建筑造型獨特，風格各異，針對單個劇院類工程進行風險因素識別還不具備代表性，可以對多個大型劇院類建筑進行差異化分析，得出更全面的風險因素清單；三是本文僅是針對關鍵風險因素識別及影響重要程度進行研究，并未對風險等級進行研究，也未提出風險因素應對措施，后續研究應針對不同的風險等級提出風險應對措施，從而使研究更具現實意義。