基于漏斗模型的水利工程新型風險評估方法

汪鈺博，王遠明，陳 末

(1.黑龍江大學 水利電力學院，黑龍江 哈爾濱 150080；2.黑龍江省水利投資集團有限公司，黑龍江 哈爾濱 150040；3. 黑龍江大學寒區地下水研究所, 黑龍江 哈爾濱 150080)

截止到2020年底，全國落實水利投資建設約7700億元[1]創歷史新高。且當前處于“十四五”規劃開局階段，我國將全力加快水利工程建設。近年來社會資本方參與投資水利工程建設存在不少失敗案例，歸根結底是由于社會資本方的風險意識較弱所造成的[2]。因此，幫助社會資本方提高風險評估與應對能力可作為項目取得成功的關鍵因素之一。

國內外相關學者針對社會資本方風險評估已做出大量研究。但現有研究在風險評估流程如何去“主觀化”以及風險因素選擇如何增“主觀化”上進展相對緩慢。即在風險評估流程上考慮對何處進行改進能避免因主觀思想而導致最終結果存在偏差；在風險因素的抉擇上，不應局限于只分析客觀因素，還更應該著重考慮人為的影響因素，注入個人喜好、心理因素和相互信任等。

針對以上問題，本文將思考如何對已有的風險評估流程做出創新，并在風險因素的選擇上著重考慮人為因素所帶來的影響。希望通過本文研究，達到厚實已有內容，完善相關研究的目的。

1 基于漏斗模型的新型風險評估流程

漏斗模型在20世紀80年代提出的一種以漏斗狀框架分析事物的方法，具有多層分級、過程影響結果的特點[3]。目前漏斗分析法廣泛應用于企業提高生產效率[4]、方案決策優選[5]等方面。考慮到漏斗模型能夠聚焦項目最簡便路徑、多維度切分與呈現風險篩選情況并清晰探尋風險所在時間與過程，而且漏斗模型應用于風險評估中實屬首次使用，所以構建基于漏斗模型的新型風險評估流程，探究其合理性。

由于普通漏斗模型不能滿足風險評估的需要。結合風險評估相關定義，考慮風險指標的收集渠道和重要層次，對已有評估路徑作出創新，具體路徑如圖1所示。

圖1 基于漏斗模型的風險管理流程

(1)確定項目流程。根據實際項目的預計規劃安排，梳理主要的路徑和節點，應盡可能地保證以最短流程來表示項目的總過程。在此過程中特殊時間段例如不可抗力因素導致誤工等時間點可作為風險評估中的風險因素看待。

(2)確定風險因素。首先通過個案研究法對典型案例中海量風險因素總結，匯總成一般風險指標；然后通過邀請本領域的專家通過調查問卷的形式一步補充項目可能存在的風險因素，匯總得到中級風險指標。

(3)風險評估。待中級風險因素識別完成后，結合相關風險評估方法，根據權重等因素確定重點風險指標。

(4)針對具體各項風險因素提出改進措施。

2 基于主成分分析法-區間直覺模糊集的風險評估方法

在實際水利工程項目中會涉及大量不同性質的指標，由于指標數量多、涉及范圍廣，當決策者對提供證據認知不夠充分時，則會產生純主觀認識，使得后續評判結果具備可變性。

通過學習相關評估方法，發現主成分分析法能夠降維處理評估指標體系，解決指標冗余問題；另外區間直覺模糊集是一種同時結合隸屬度、非隸屬度和猶豫度的屬性評價信息集，它解決了模糊數學只支持單向隸屬信息分析的不足，從而在評估過程中處理評價信息更加全面、合理及有效。因此本文擬通過耦合主成分分析法與區間直覺模糊集作為風險評估方法。

2.1 主成分分析相關定義

主成分分析法(PCA)又稱為主分量分析，于1901年由皮爾遜[6]提出。該方法基于降維理論，將原有指標由幾個基于較少信息丟失的綜合性指標代表。在研究復雜問題時，主成分分析可以簡化問題，且在不會丟失過多信息的情況下提高分析效率。同時能更易于識別首要矛盾，表現內里變量之間的關系和規則。主成分分析法在財務評價、環境適宜性分析、方案優選、安全性評價等方面做出廣泛應用，具體計算過程可參考李艷雙[7]文獻。

2.2 區間直覺模糊集相關定義

(1)

同時猶豫度πA(xi)可用式(2)表示

(2)

3 實例分析

3.1 項目概況

林海水庫在建項目位于黑龍江省牡丹江市境內，距海林市西南約60 km。庫區地理坐標東經128°36′49″～128°39′33″，北緯44°24′6″ ～44°26′33″。林海水庫工程由水庫和輸水管線兩部分組成，項目總投資385 410.51萬元。本項目由實施機構與公開選定的特許經營者定合同，由選定的特許經營者保障項目平穩運行。

3.2 社會資本方視角下林海水庫在建項目風險評估過程

3.2.1 確定項目流程

項目具有一次性的特點[11]，因此可將項目的生命周期劃分為八個階段[12]：啟動階段、概念階段、開發階段、籌算階段、執行階段、實施階段、結束階段和實施階段。項目生命周期一般以竣工為結束，不牽涉項目的正常運營階段[13]。本文認為項目的生命周期不僅應包含運營階段，還應是項目生命周期中的一個重要階段。在本文中，針對特許經營項目的特點，將特許經營項目的生命周期進行如下劃分：項目前期(從項目建議書到完成融資的階段)；項目設計建設階段與項目運營階段。

3.2.2 確定風險因素

基于層級分級的思路，按項目流程進行風險指標進行篩選。通過個案研究法、調查問卷法確定海量風險指標與一般風險指標的過程因為過于繁瑣，故在此不多表述。結合林海水庫項目具體情況，考慮客觀性與人為主觀性對項目的影響，本文將指標體系結構分為三層，首先為目標層，即社會會資本方視角下林海水庫在建項目的風險指標；其次為準則層，包括項目前期階段風險指標、項目設計建設階段風險指標、項目運營階段風險指標，這些指標可能會在一定程度上影響項目正常運營;最后為指標層，即對準則因素產生直接影響的主要指標。其中，項目前期階段風險指標主要由以下6個指標組成，招投標失敗風險、政府信用風險、宏觀經濟變化、項目審批延誤、融資失敗風險、征地風險;項目設計建設階段主要包括以下13個風險指標，設計缺陷、工程地質、文物發現、水源污染、土地污染，大氣污染，工期滯后，勞動力短缺，施工安全風險，承包商管理能力低下，資金周轉風險，通貨膨脹，設備風險;項目運營階段風險指標主要由以下3個指標組成，交付延遲、市場供求度、民意風險。具體指標體系如圖2所示。

圖2 水利工程各階段風險評估指標

3.2.3 風險評估

3.2.3.1 主成分分析確定風險指標權重

通過專家打分的方式確定各項指標重要程度，待數據回收完成且進行規范化處理后通過SPSS 26.0 進行主成分分析。采取最大方差法對指標進行扭轉,使得因數的荷重值盡可能向0和1偏離，以便于去掉部分沒有明顯相關性的指標內容，經過多次迭代結果趨于收斂，確定最終指標。各主成分特征值見圖3。

圖3 旋轉后因子貢獻率

由圖3可知特征值大于1的有8項，且由計算結果可知前8項累計貢獻率已達76.271%，表明這8項主成分可反應原有項目的大部分信息。因此選取此8項主成分指標進行后續的區間直覺模糊綜合評價，通過程序進行成分旋轉后，得到表1。

表1 成分旋轉矩陣

以表中風險因素相關系數的絕對值超過0.5為標準。則第一項主成分中存在水源污染(0.705)、大氣污染(0.667)、土地污染(0.545)等指標，此3項 指標主要與環境污染治理有關，則此項主成分因素可命名為環保風險。以此為基準，原有22項 指標最后可由環境風險、管理風險、政策風險、利潤風險、隨機風險、建設風險、財務風險、投資風險共8項所代表。

由計算結果可知，環保風險、管理風險、政策風險、利潤風險、隨機風險、建設風險、財務風險、投資風險的各項特征值為4.207、3.216、2.219、1.786、1.694、1.370、1.194、1.093。則此八項指標的權重可通過歸一法計算。最終各項指標權重匯總如表2所示。

表2 各項指標權重

3.2.3.2 區間直覺模糊集確定最終評估結果

(1)確定評價等級標準。針對項目實際情況構建指標評價風險等級，即評價集={μ1,μ2,μ3,μ4}={無風險，輕度風險，中度風險，重度風險}。各項評價等級的取值范圍是重度風險(0.75～1.00)、中度風險(0.50～0.75)、輕度風險(0.25～0.50)和無風險(0～0.25)。

(2)確定評價標準的評語集。根據相關內容，從黑龍江省水利投資集團、黑龍江大學、黑龍江省水利勘探設計院共邀請8位專家組成專家組對各指標進行打分。

(3)專家權重計算。由Das[14]和Xu[15]的研究可求出各專家評價權重，匯總后如表3所示。

表3 專家評價指權重

(4)專家綜合評價值計算。由汪恒[16]通過區間直覺模糊集進行風險評估的研究可知，各項指標的綜合評價值可由表3中數據計算確定，最終各項指標的專家綜合評價值匯總如表4所示。

表4 專家綜合評價值

3.3 風險應對措施

通過計算可知該項目風險等級為中等，且對于社會資本方需注意的風險類型有環保、管理、政策、盈利、未知、建設、財務及投資。針對以上八種風險，風險應對措施如下：

(1)環保風險。社會資本方應時刻關注國家、地方政策，嚴格執行各項環保政策，降低因環境污染而產生危害的概率。根據政策要求采用符合環保要求的施工方案與工具。

(2)管理風險。社會資本方作為項目管理方，應盡快在項目公司創立之初完善各項制度，推進各項業務正規化。且制訂和促成責任規制，落實管理的主動性和針對性。

(3)政策風險。存眷行業政策，適時調整自身發展戰略；整合有利資源，逐步增強實力，增進風險緩沖能力；恰接國家行業政策，踴躍賦值鼓勵類行業，增速產業招商和晉級，高標準要求產業質量、合理順延產業鏈。

(4)盈利風險。社會資本方自身要具備良好的財務狀況，另外還可在前期可行性研究中，提前了解當地人口、經濟等條件，探究項目投資是否盈利。另外可與政府方簽訂保護協議，避免惡意競爭。

(5)未知風險。對于未知自然災害所帶來的風險。可采取在枯水期施工、編制相關解決方案等措施來減輕風險來臨時所造成的損失。另外，也可通過商業投保的方式，將風險造成的損失進行轉移，減輕自身因風險所遭受的影響程度。

(6)建設風險。加強與規劃單位聯系，及時發現問題；此外還需增強項目管理能力，完善招投標制度，優中選優，并且還需要加強監理工作。

(7)財務風險。合理規劃工程進度[18]，加強資金監控，拓寬籌資渠道，適時外部融資。

(8)投資風險。投資前，結合實際情況與專家經驗，分析影響投資狀況的因素，結合項目情況，制定資金使用計劃，減少投資風險；根據已有資料，合理預估注資項目的投資范疇、投資成本、預計收益等；待項目完成后，項目公司可以實時投保，以避免不確定的風險。

4 結 論

(1)基于漏斗模型，在原有風險評估流程的基礎上作出創新，制定了以確定項目流程、確定風險因素、風險評估、提出改進措施的新型風險評估流程，并通過實例分析驗證了該方法具備科學有效性。但漏斗模型應用于風險評估實屬首次，因此仍需探索其合理性。另外在評價方法與評價指標的選擇上并沒有比較與分析，稍顯不足，在以后的研究中尚需進一步完善。

(2)考慮到項目復雜性，確定了以主層次分析法與區間直覺模糊集理論為主的風險分析方法，并通過對林海水庫22項風險指標的計算分析，確定了林海水庫風險等級為中等，并且在環保、管理、政策、利潤、隨機、建設、財務、投資八個方面提出相關改進措施用于減輕與規避風險。