基于AHP-CIM模型的熱電聯產項目施工階段風險評估研究

（內蒙古科技大學經濟與管理學院，包頭 014010）

0 引言

熱電聯產項目就是將電能和熱能的生產有機地結合起來，利用鍋爐燃料燃燒生產出的過熱且高品質的蒸汽，主要部分通過汽輪機做功進行發電，過剩部分的蒸汽送至供熱站進行供暖，這樣既生產了電能又生產了熱能。同熱電分產相比較，熱電聯產具有減少能源消耗、提高燃料利用率、提升鍋爐燃燒效果和減少環境污染等特點[1]。截至目前，我國的熱電聯產技術非常成熟，利用熱電聯產供熱已占據全國總供熱的39%以上。然而，隨著熱電聯產項目建設得越來越多，項目安全問題、風險管理問題也越來越嚴峻。風險往往具有突發性，給企業和項目會帶來巨大的沖擊和損失，甚至造成企業破產、項目失敗、嚴重的財產損失和人員傷亡等一系列惡性后果[2]。

現有的項目風險管理研究大多數是從提高風險管理的準確性和可靠性出發，運用不同的風險管理方法及工具來進行風險管理研究，國內學者對項目風險管理研究的方法有德爾菲法、灰色關聯分析法、層次分析法、模糊綜合評價法等等，其中層次分析法運用較多。雖然層次分析法可以將定性的思維過程以定量的方式表現出來，但是層次分析法的比較和判斷過程比較粗糙，通過采用單一方法獲得風險評價結果和權重時，主觀因素指標權重與實際指標的權重相差較大[3]。因此，為了盡可能提高計算精度，本文采用層次分析法與CIM模型法相結合的方法進行風險評估，CIM模型可以精準且客觀地算出項目風險評估結果，而AHP可以填補CIM模型中缺少權重影響的不足，通過一系列操作得到整個項目的風險結果。因此，本文創新性地運用AHP-CIM模型對SY熱電聯產項目施工階段風險評估進行研究，可以有助于提高熱電聯產項目施工階段的風險管理水平，為項目二期工程更健康、更安全和更順利建設并投入使用。

1 項目風險因素識別

1.1 項目簡介

SY熱電聯產項目位于HB省SY市西部，距市中心約5.6km，占地面積約1500余畝。項目規劃建設4×350MW超臨界燃煤發電機組一期工程建設2×350MW超臨界燃煤發電機組，總投資約40.06億元，1號和2號機組分別于2018年12月、2019年3月投入商業運營，二期工程建設1×350MW超臨界燃煤發電機組，已于2021年6月28日核準，計劃2021年底開工建設，2023年供熱季前正式投產。

1.2 風險因素識別

SY項目具有建設程序復雜、可參考類似基建項目較少、資料不完備等特征。在風險識別之前，在對SY熱電聯產項目實施情況進行實地考察基礎上，本文采用問卷調查和專家打分相結合的方法進行風險識別。結合該項目的實際管理情況，從進度風險、質量風險、安全風險和成本風險四個方面設計項目風險因素調查表。

初步識別，向從事過熱電聯產項目建設投資方、施工方、設計方、材料供應商等相關的管理人員和作業人員共計發放100份調查問卷，其中決策層管理人員發放問卷25份、管理層發放問卷25份、作業層管理人員及作業人員發放問卷50份，收回98份，有效問卷94份，有效率96%。本次問卷經信效度分析均可通過，信度分析各個檢測變量的Cronbach's Alpha系數均大于0.8，效度運用SPSS分析KMO值為0.914，大于0.5，P值為0.000，在Bartlett球形檢驗的范圍標準內。問卷收回后，對有效的問卷進行統計，整理出共計25個風險因素，并形成SY熱電聯產項目施工階段初步風險識別清單。

二次識別，從涉及該項目的施工單位、監理單位、設計單位、政府部門等各相關單位抽選出10位專家組成風險研判小組。選取的專家應對SY熱電聯產項目施工階段非常熟悉且從事該行業的經驗非常豐富。在項目負責人的召集下，項目風險研判小組就SY熱電聯產項目施工階段初步風險識別清單進行研判。會上項目召集對項目的具體背景、打分的要求、風險識別初步清單作了詳細的說明，打分采用多輪且不記名方式進行。第一輪向研判小組的專家發放打分表10份，回收有效打分表10份，根據第一輪研判小組的意見調整下一輪打分表，然后進行第下一輪打分。最終經過三輪的統計結果顯示，項目風險研判小組對風險因素的意見已經趨近一致，再將第三輪的統計結果發放到項目風險研判小組各成員進行討論，各成員也無修改意見。由此確定出SY熱電聯產項目施工階段最終風險識別清單，風險識別結果表1所示。

表1 SY熱電聯產項目施工階段風險因素清單

2 構建AHP-CIM風險評估模型

首先利用層次分析法計算各風險因素權重，然后再通過CIM模型計算各風險因素的概率分布，最后兩種方法相結合進行綜合評估。

2.1 層次分析法確定風險因素指標權重

2.1.1 建立層次模型結構模型

層次分析結構模型一般有三個層次，包括目標層、準則層、方案層。其中，準則層的風險因素隸屬于目標層，同時對方案層的風險因素有支配作用，每一層級的風險因素一般不超過10個[4]。前面我們利用調查問卷法和專家打分法，識別出了SY熱電聯產項目施工階段16種主要風險因素。按照層次分析法的步驟要求，我們先要搭建SY熱電聯產項目施工階段層次分析結構模型，如圖1所示。

圖1 層次分析法分層圖示

2.1.2 構建兩兩判斷矩陣

層次分析法最重要的就是構建兩兩判斷矩陣，根據第一步的結構層次模型可以看出，準則層風險B1、B2…Bn影響目標層A，方案層風險因素C11、C12…C1n影響B1，以此類推，可以得出該層次分析判斷矩陣，如表2所示。

表2 風險判斷矩陣

對風險因素進行兩兩比較時，確定哪個風險更重要，要借助風險標度表進行風險評估，風險標度含義表如表3所示。

表3 標度含義表

2.1.3 計算權重并做一致性檢驗

我們對同層次的風險因素進行對比構建判斷矩陣后，還需要求出矩陣的最大特征根λmax以及特征向量w′，最后對矩陣進行一致性檢驗，來判斷矩陣偏離程度。

求得矩陣每行風險因素相乘積：

①對Si求n次方根：

②進行歸一化處理得到該矩陣的特征向量：

③進行一致性檢驗，求得對比矩陣的最大特征值λmax：其中，A為兩兩對比矩陣，n為矩陣A的階數，（Aw）i表示為向量Aw的第i個元素。

④計算CI將上步求得λmax帶入下公式即可：

⑤計算該矩陣的一致性比率CR：

式（6）中的RI隨機一致性指標取值情況見表4。

表4 隨機一致性指標值

當RI＜0.1時，那么我們就認為該矩陣符合一致性，否則應該做出調整。

考慮該項目的獨特性和代表性，本文選取打分的專家為SY市供熱企業及供電企業在職人員10名，并且要具有五年以上工作經驗及評定為中級以上職稱的相應條件。參與打分的專家主要從項目的安全保衛、工程管理、質量管理、物資供應、財務辦事、經營管理和綜合管理等相關部門選取。本次調查表共發放10份，收回10份，有效回收率為100%。根據10位專家的打分情況，進行加權平均，建立兩兩判斷矩陣，利用公式進行處理，結果10份數據的判斷矩陣，CI≤0.1一致性檢驗均可通過。將一級風險因素指標權重和二級風險因素指標權重結果進行匯總整理，匯總整理結果如表5所示。

表5 SY熱電聯產項目施工階段風險因素綜合權重統計表

2.2 CIM模型計算概率分布

CIM模型即控制區間和記憶模型，控制區間就是將原有的概率區間進行分解，使得整個概率區間縮小，進而減少疊加誤差。“記憶”就是指當有兩個以上的隨機變量需概率分布疊加時，可以用“記憶”的方式來考慮。也就是說，記住前一個概率分布的疊加結果，并使用“控制區間”方法將其與下一個變量的概率分布疊加，直到計算出最后一個變量[5]。首先構建并聯疊加響應模型，我們把概率乘法的思想運用在該模型的概率疊加中，即對兩個風險因素的概率相乘，相乘結果再與第三個風險因素概率相乘，如圖2所示，風險因素B1與B2風險概率先疊加，疊加結果B12再與B3疊加，以此類推，一直到疊加到風險因素概率P，這種風險因素組合的概率公式如式（7）所示。

圖2 風險因素概率并聯響應相乘疊加示意圖

其中B12為風險因素B1與風險因素B2并聯疊加后的組合風險因素，di為控制區間，n為分組數。

結合SY熱電聯產項目施工階段風險的特點，我們首先將風險因素分為五個等級，分別是高風險、較高風險、一般風險、較低風險和低風險。設計CIM模型風險因素概率調查表，然后邀請涉及熱電聯產項目方面的10位專家對風險因素發生的概率進行投票。根據各專家投票情況，結果整理統計得出如表6所示。

表6 SY熱電聯產項目施工階段CIM模型風險因素概率調查統計表

我們再通過CIM模型計算出SY熱電聯產項目施工階段的各風險因素概率分布。例如進度風險的概率計算如表7所示。

表7 進度風險概率調查統計表

首先，根據CIM模型的計算方法，我們將C11與C12的風險等級概率進行并聯疊加計算，計算過程如表8所示。

表8 風險因素C11與C12風險等級概率計算過程表

然后，我們把C11與C12的風險等級概率進行并聯疊加結果再與C13進行并聯疊加，計算結果如表9所示。

疊加計算過程如表10所示。

表10 風險因素C11與C12疊加結果與C13風險等級概率計算過程表

最后，以此計算方法進行類推，我們可以得出SY熱電聯產項目各階段進度風險的風險等級發生概率，計算結果如表11所示。

表11 SY熱電聯產項目施工階段一級指標風險等級概率分布統計表

2.3 綜合評估

算出各風險因素權重及風險概率后，我們把風險因素權重W和風險發生概率P相乘后，就可以得出SY熱電聯產項目施工階段的總體風險概率，具體公式如下：

我們經風險評估后可以獲得SY熱電聯產項目施工階段的風險概率總體分布，針對較高風險因素發生的概率，我們要重點關注和防范。

前面，我們計算出了一級風險指標的權重A=（0.56950，0.26847，0.06712，0.09492）和一級指標風險等級概率分布情況，然后根據式（8）進行計算，可以得出SY熱電聯產項目施工階段的風險概率分布情況，結果如表12所示，項目的風險概率分布柱形圖如圖3所示。

表12 該熱電聯產項目施工階段整體風險概率分布統計表

圖3 SY熱電聯產項目施工階段風險概率分布

3 風險評估結論

通過本文所運用的AHP-CIM風險評估模型對SY熱電聯產項目施工階段風險進行評估，我們可以發現：該項目風險綜合評價概率大部分分布在“較低風險”和“低風險”上，它們的概率分別為33.6%和56.7%，占據了整個項目概率風險90%，由此可見，該熱電聯產施工項目處于低風險狀態，具有較高的可行性。在該項目的準則層的指標權重中，進度風險的權重最高為0.5695，占比約57%；其次就是質量風險占比約27%；這表明在SY熱電聯產項目施工階段中要特別關注進度風險、重點關注質量風險。通過表3-4方案層指標綜合權重排序可以發現，首先，工程量的變更權重最大為0.2616，占比為約26%，這表明該項目工程量的變更是一件很常見或者必然要遇見的一件事情。工程量的變更會影響人力成本和材料成本增加，也會導致施工技術方案發生變化，甚至會影響質量風險和安全風險，因此在方案成要重點關注工程量的變更。其次，施工質量和技術不到位綜合權重為0.1449占比約15%、傳染病風險占比約8.3%、建材質量不過關占比約8%；施工管理組織不到位，占比約7.3%；施工的質量和技術是建設項目基礎性技能，如果該指標不過關，那么會影響項目的質量、進度和安全等結果。傳染病風險指標之所以占比這么高，是因為2019年末的新冠肺炎疫情的影響，徹底對顛覆了傳染病對建設工程項目的影響，因此傳染病風險占比較大。然后，施工技術和工藝不達標占比約6.5%、人力及建材成本上漲占比約6.5%、項目施工效率偏低占比約6%，這三項風險指標在建設工程項目中也是較為常見的風險，要多加防范和控制。總體來說，該熱電施工項目的風險等級較低，項目的物有所值評價報告與本論文的風險評估結果相吻合，同時也驗證了本文所建立的SY熱電聯產項目施工階段風險評估模型的可行性和可操作性。