基于WSR-AHP方法的線路工程施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

馮亞娟 蘭婷(遼寧工程技術(shù)大學(xué)工商管理學(xué)院，遼寧 葫蘆島 125105)

0 引言

線路工程與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和電力供應(yīng)安全密切相關(guān)[1]。長期以來，我國對(duì)能源需求增長較快，隨著智能電網(wǎng)、特高壓輸電線路等重點(diǎn)工程建設(shè)進(jìn)度加快，我國線路工程建設(shè)投資規(guī)模持續(xù)增長，投資比例不斷提高，進(jìn)度管理要求不斷提升。進(jìn)度管理是項(xiàng)目管理的重要內(nèi)容。合理的進(jìn)度管理可以實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，提高工期進(jìn)度控制的精確度，確保工程質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。因此，對(duì)線路工程施工進(jìn)度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估十分必要。

在線路工程施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，首先需要建立評(píng)估指標(biāo)體系。本文基于WSR理論分析線路工程施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)。WSR理論具有創(chuàng)新性和系統(tǒng)思維的特點(diǎn)[2]，已被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并取得了一系列成果。鄧斌超等[3]基于WSR理論建立了PPP項(xiàng)目再談判風(fēng)險(xiǎn)模型和實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)程序，確定了再談判PPP項(xiàng)目的關(guān)鍵影響因素；楊光明等[4]基于WSR概念模型，以云南省水電站項(xiàng)目為例，從物理、事理、人理三個(gè)維度建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估制度；谷麗娜等[5]運(yùn)用WSR方法論構(gòu)建了重大水利工程PPP項(xiàng)目融資風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。此外，電力工程項(xiàng)目進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)研究也取得了一定成果。黃偉杰等[6]采用掙值分析法和關(guān)鍵路徑法，分析某1000kV變電站項(xiàng)目土建工程進(jìn)度控制問題并提出合理化改進(jìn)建議；鐘旭等[7]將傳統(tǒng)的單代號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖和網(wǎng)絡(luò)時(shí)標(biāo)圖相結(jié)合，對(duì)輸變電工程前期工作周期進(jìn)行優(yōu)化；農(nóng)情革等[8]從業(yè)主方角度對(duì)線路工程項(xiàng)目決策到實(shí)施階段的進(jìn)度管理進(jìn)行了探討；劉春暉[9]根據(jù)主要因素分析了輸電線路工程進(jìn)度管理影響因素，并結(jié)合實(shí)際工程闡述如何做好施工進(jìn)度管理；孫旸子等[10]系統(tǒng)闡述了電網(wǎng)工程項(xiàng)目施工進(jìn)度管理方法，設(shè)計(jì)了輸電網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目在線操作系統(tǒng)，為工程項(xiàng)目實(shí)施提供了有益參考。

通過對(duì)相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行梳理發(fā)現(xiàn)，目前針對(duì)輸變電工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究較多，但針對(duì)線路工程施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究較少，且缺乏一定的理論基礎(chǔ)支撐。因此，本文以WSR理論為基礎(chǔ)，結(jié)合項(xiàng)目資料和專家意見，對(duì)線路工程施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行梳理和分析。采用AHP方法構(gòu)建線路工程施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，并通過工程實(shí)例驗(yàn)證該模型的可靠性，為線路工程施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)管理提供參考。

1 線路工程施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別

首先，收集工程項(xiàng)目施工方案和施工過程相關(guān)資料；其次，對(duì)實(shí)施單位進(jìn)行調(diào)研，并結(jié)合專家意見進(jìn)行深入討論。在研究過程中，以WSR理論為指導(dǎo)，歸納出線路工程施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型的主要風(fēng)險(xiǎn)因素。

1.1 人理維度風(fēng)險(xiǎn)因素

人理維度風(fēng)險(xiǎn)因素主要包括社會(huì)活動(dòng)、各參與方的配合、設(shè)計(jì)變更和政策變化。社會(huì)活動(dòng)是指在施工過程中存在的社會(huì)沖突和抗議、社會(huì)不公和不平等、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和健康安全等風(fēng)險(xiǎn)。各參與方的配合是指不同參與方之間協(xié)調(diào)合作問題導(dǎo)致的潛在風(fēng)險(xiǎn)和困難等。設(shè)計(jì)變更是指設(shè)計(jì)文件的修改或調(diào)整引起的不確定性等風(fēng)險(xiǎn)。政策變化是指政府政策、法規(guī)或規(guī)章變更而引起的項(xiàng)目計(jì)劃、法律符合性、環(huán)境要求方面的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 物理維度風(fēng)險(xiǎn)因素

物理維度風(fēng)險(xiǎn)因素主要包括技術(shù)要求、方案計(jì)劃、設(shè)備管理和現(xiàn)場(chǎng)管理。技術(shù)要求是指技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)或要求的變更而引起的設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇和系統(tǒng)運(yùn)行的技術(shù)要求等風(fēng)險(xiǎn)。方案計(jì)劃是指方案的修改或調(diào)整導(dǎo)致的進(jìn)度、成本、資源需求等風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備管理是指設(shè)備采購、安裝、操作和維護(hù)過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)管理涉及項(xiàng)目實(shí)施期間的人員安全、材料控制、進(jìn)度控制和質(zhì)量控制等風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 事理維度風(fēng)險(xiǎn)因素

事理維度風(fēng)險(xiǎn)因素主要包括植被條件、地形條件、地質(zhì)條件、水文氣象條件及項(xiàng)目所在地海拔。植被條件是指植被生長對(duì)線路造成的阻塞和破壞等風(fēng)險(xiǎn)。地形條件是指地形起伏、土壤類型等對(duì)施工材料/設(shè)備運(yùn)輸?shù)挠绊懙蕊L(fēng)險(xiǎn)。地質(zhì)條件是指地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)災(zāi)害等對(duì)工程安全性和穩(wěn)定性影響的風(fēng)險(xiǎn)。水文氣象條件是指地面水位、氣溫、風(fēng)速等對(duì)施工進(jìn)度影響的風(fēng)險(xiǎn)。項(xiàng)目所在地海拔是指地理海拔高度導(dǎo)致的溫度變化、氧氣稀薄等因素對(duì)設(shè)備的性能、材料特性和施工工藝等影響的風(fēng)險(xiǎn)。

2 構(gòu)建基于AHP的線路工程施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

2.1 構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型

為了對(duì)線路工程施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，采用WSR方法論，將評(píng)估模型分解為三個(gè)層次：①目標(biāo)層(F)，即施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；②準(zhǔn)則層，包括人理(A)、物理(B)、事理(C)三個(gè)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)；③指標(biāo)層，即13個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)。線路工程進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型如圖1所示。

圖1 線路工程進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

2.2 確定判斷矩陣

Saaty等采用成對(duì)方法對(duì)各因素進(jìn)行比較，并創(chuàng)建了成對(duì)比較矩陣，即每次選取兩個(gè)因子xi和xj，以aij表示xi和xj相對(duì)于矩陣Z的影響程度，由此構(gòu)建判斷矩陣A=(aij)n×n。需要注意的是，如果xi和xj對(duì)Z的影響之比為aij，那么xj和xi對(duì)Z的影響之比為aji=1/aij。如果矩陣A=(aij)n×n滿足aij>0，那么aji=1/aij(i，j=1，2，…，n)，被稱為正互反矩陣，其中，aii=0，i=1，2，…，n。而aij采用的是1～9及其倒數(shù)標(biāo)度，標(biāo)度含義見表1。

表1 標(biāo)度含義

2.3 計(jì)算特征值和特征向量

給定一個(gè)判斷矩陣A=(aij)n×n，其中n是因素的數(shù)量；計(jì)算判斷矩陣每一列元素的和，得到一個(gè)長度為n的向量ωsum；通過對(duì)每列的元素求和，并將矩陣A中的每個(gè)元素除以對(duì)應(yīng)列的和，獲得歸一化的判斷矩陣A′；將每一列的元素求平均，得到一個(gè)長度為n的向量ωavg，求解方程A′×v=λ×v，其中，A′是歸一化的判斷矩陣，v是特征向量，λ是特征值。

2.4 一致性檢驗(yàn)

一致性檢驗(yàn)?zāi)軌虼_保所建模型的合理性和研究結(jié)果的可靠性。計(jì)算步驟如下：

(1)計(jì)算一致性指標(biāo)，公式如下

(2)根據(jù)平均隨機(jī)一致性指標(biāo)(表2)查找RI取值[11]。

表2 一致性指標(biāo)

(3)計(jì)算一致性比率CR，公式如下

CR值越小，說明判斷矩陣一致性越好。如果CR<0.1，說明判斷矩陣的一致性符合要求；如果CR=0.1，說明判斷矩陣的一致性不符合要求，需要對(duì)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。

3 案例分析

3.1 工程概況

建昌換流站至敘府500kV線路共8個(gè)施工段，線路總長為73km(左線為36.9km，右線為36.1km)。線路主要分布在以山地、高山為主的山梁上。由于該工程線路較長，并位于少數(shù)民族區(qū)域，整體施工組織管理和安全管理較為復(fù)雜。

3.2 層次排序指標(biāo)權(quán)重確定及一致性檢驗(yàn)

充分考慮線路工程施工特點(diǎn)及5名專家意見，構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)模型。基于Saaty標(biāo)度法建立判斷矩陣，并使用SASSPRO程序計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，檢驗(yàn)指標(biāo)的一致性。

3.2.1 一級(jí)指標(biāo)的一致性檢驗(yàn)

將目標(biāo)層(F)作為評(píng)估目標(biāo)，將人理(A)、物理(B)、事理(C)3個(gè)要素作為二級(jí)指標(biāo)。結(jié)合工程特點(diǎn)和專家建議，建立一級(jí)指標(biāo)層對(duì)目標(biāo)層的判斷矩陣Z，即

使用SASSPRO在線程序和一致性檢驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，得到判斷矩陣Z的最大特征值λmax=3.018，一致性指標(biāo)RI=0.525，一致性比例CR=0.017<0.1，說明矩陣Z通過一致性檢驗(yàn)。

3.2.2 二級(jí)指標(biāo)的一致性檢驗(yàn)

同理，得到二級(jí)指標(biāo)層對(duì)一級(jí)指標(biāo)層的判斷矩陣，即

計(jì)算得到矩陣A、矩陣B、矩陣C的λmax、RI值和CR值，結(jié)果見表3。

表3 矩陣A、B、C一致性檢驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，二級(jí)指標(biāo)的CR值均小于0.1，說明矩陣A、矩陣B、矩陣C均通過了一致性檢驗(yàn)。

3.2.3 確定各級(jí)層次指標(biāo)權(quán)重

通過歸一化處理后，得到施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)各層級(jí)指標(biāo)權(quán)重及一致性檢驗(yàn)結(jié)果(表4)和指標(biāo)層權(quán)重排序(表5)。

表4 施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)各層級(jí)指標(biāo)權(quán)重及一致性檢驗(yàn)結(jié)果

表5 施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)層權(quán)重排序

3.3 結(jié)果分析

由表4可知，在線路工程施工進(jìn)度管理中，人理維度比物理和事理維度更為重要。由表5可知，在13個(gè)二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)中，重要性排名前10的指標(biāo)包括政策變化、現(xiàn)場(chǎng)管理、設(shè)備管理、各參與方的配合、設(shè)計(jì)變更、地質(zhì)條件、水文氣象條件、方案計(jì)劃、社會(huì)活動(dòng)、地形條件。決策者應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注上述指標(biāo)，特別是政策變化風(fēng)險(xiǎn)和現(xiàn)場(chǎng)管理風(fēng)險(xiǎn)。項(xiàng)目所在地海拔和植被條件的風(fēng)險(xiǎn)影響程度較低。

4 結(jié)語

本文以WSR理論和AHP研究方法為基礎(chǔ)，從物理、事理、人理三個(gè)維度對(duì)線路工程施工進(jìn)度展開研究，歸納出社會(huì)活動(dòng)、各參與方的配合、設(shè)計(jì)變更、政策變化、技術(shù)要求、方案計(jì)劃、設(shè)備管理、現(xiàn)場(chǎng)管理、植被條件、地形條件、地質(zhì)條件、水文氣象條件和項(xiàng)目所在海拔13個(gè)風(fēng)險(xiǎn)影響因素，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建線路工程施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。采用層次分析法對(duì)13個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，分析各影響因素在線路工程進(jìn)度管理中的重要性。結(jié)果表明，人理維度最為重要，其中，政策變化影響最大，其次是各參與方的配合；在物理維度，現(xiàn)場(chǎng)管理影響最大。因此，施工企業(yè)可以通過關(guān)注政策變化、改善現(xiàn)場(chǎng)管理和提升設(shè)備安全性等措施降低線路工程進(jìn)度管理風(fēng)險(xiǎn)，提高工程管理質(zhì)量和效率。