基于ISM的涉外EPC項目設計變更風險關系鏈研究

摘要：當前在“一帶一路”倡議和“走出去”戰略引領下，我國建筑業深入參與沿線國家和地區重大項目規劃與建設，在國際工程市場的占比不斷增大，其中具有設計、采購、施工一體化優勢的工程總承包（EPC）模式在國際工程市場備受青睞。現階段設計變更風險是困擾涉外EPC項目發展的重要風險，為此，通過研究涉外EPC項目設計變更風險關系鏈，提出風險應對措施，以期促進我國涉外EPC項目的發展。

關鍵詞：風險管理；EPC項目；設計變更；風險關系鏈；ISM

*基金項目：江西省教育廳科學技術研究項目（GJJ201123）；江西省教育廳科學技術研究項目（GJJ201121）；江西科技師范大學自然科學科研計劃項目（2021XJYB002）。

0 引言

隨著“一帶一路”倡議的提出和“走出去”戰略的實施，越來越多的企業走出國門承建涉外項目，尤其基礎設施項目建設最多^[1]。例如，中老鐵路全線通車運營，匈塞鐵路塞爾維亞境內貝諾段順利通車，阿瓦薩工業園正式運營，東南亞最大鋼廠越南河靜鋼鐵項目成功交付^[2]；卡塔爾阿爾卡薩800MW光伏電站、卡塔爾超大型戰略蓄水池E標段、盧賽爾體育場等基建項目處處彰顯“中國建造”。

目前，各企業承建涉外項目多采用工程總承包（EPC）模式，設計環節作為EPC模式的“龍頭”起到主導作用，直接影響項目的成本和工期。由于企業對設計變更風險管理的重視程度不足，且涉外EPC項目建設規模大、周期長，受國際環境復雜變動影響，一旦設計出現問題，將造成返工、設備跨國重新采購等問題，直接影響項目效益。據統計，因設計變更導致的返工占項目總返工總量的70%，其返工成本可占項目總合同價的10%～15%^[3]。

例如，巴基斯坦某天然氣壓縮機站EPC項目前期設計資料不全，導致建筑與結構專業的返工工作量增加^[4]；中東某阿拉伯國家水泥廠EPC項目因設計單位提供的工藝設計和設備選型不符合監理部門要求TpHI7V2nP4Wc1x8LPa4KBUmhGaK7towAm+g12cgS48E=而未能通過審批，延誤工期25d，土建分包商即使按照合同約定工期進場，仍因無施工圖錯過了最佳施工季節^[5]。

當前，大部分項目從風險因素分析、風險評價、風險應對措施三個方面開展風險管理。例如，科威特新煉廠工程項目通過專家調查打分法識別出財務風險因素，提出規避風險、降低風險、分擔風險、自留風險的風險管控策略^[6]；剛果（布）國家一號公路從宏觀-中觀-微觀識別初步風險因素，采用專家問卷調研法進行因素重要性打分，并提出相應措施^[7]。以上案例并未對風險措施的效用性進行驗證。項目本身具有獨特性，將同一個風險應對措施應用到不同的項目中，無法確定措施是否可起到防范風險作用。因此，對涉外EPC項目設計變更風險應對措施開展效用檢驗至關重要。

1 設計變更風險識別

設計變更指項目在合同實施期間對已批準的初步設計、技術設計或施工圖設計進行修正、完善等^[8]。設計變更包括項目規模、施工方案、構件尺寸、設備型號等變更^[9]。設計變更發生于項目設計、采購、施工階段，不同階段對項目造成的影響不同：設計階段由于施工尚未開始，只需修改設計圖樣，該變更對施工階段影響較小，項目成本、工期損失有限；采購階段則面臨材料或設備重新采購的風險，會對成本和工期造成影響；施工階段需要拆除已完工程，重新返工，會對項目成本、工期及HSE管理（健康、安全、環境管理）造成嚴重影響^[10]。

構建系統和科學的涉外EPC項目設計變更風險因素清單是有效開展風險分析，提出風險應對措施的基礎與前提。風險識別作為風險管理的基礎，是指項目在開展調研和資料收集的基礎上，采用多種方法，全面識別潛在風險和客觀存在的風險，并進行整理歸類。

風險因素識別的準確性將直接影響涉外EPC項目設計變更風險評價結果的信服力。為此，本文的風險識別遵循以下5個原則：

（1）全面性。風險識別應全面識別和分析當前項目存在的風險，對涉外EPC項目應以設計、采購、施工全過程為主線，找到直接、間接及源頭風險因素。

（2）系統性。風險識別應遵循項目管理的系統性原則，把項目視為一個整體。同時，識別項目內外部風險因素，防止風險管理斷層、各方溝通合作不暢等問題發生。

（3）國際性。涉外EPC項目受復雜變動的國際環境影響，風險因素識別既要滿足涉外EPC項目特點，也要符合其風險管理流程。

（4）靈活性。項目實施的狀態和面臨的風險處于不斷變化中，風險識別要結合實際進行，切勿機械套用相似項目結論，應遵守靈活性原則保障風險識別結果的信服力。

（5）綜合性。涉外EPC項目的環境導致風險來源和性質等呈現復雜性。開展風險識別須遵守綜合性原則，綜合考慮各風險因素間的關聯性。

基于此，本文根據文獻調查將涉外EPC項目設計變更風險因素劃分為4個維度：設計、采購、施工、全過程，共45個風險因素。采用熵權法確定各因素的權重排名，選擇前50%的風險因素共23個，作為關鍵風險因素，建立最終風險因素清單，見表1。

2 基于ISM的風險分析

2.1 風險分析概述

風險分析是了解風險本質，判定風險層級的過程，是制定風險應對措施的基礎，可為風險應對提供科學依據，保障項目的成功開展。風險分析作為風險管理必不可少的環節，其作用主要表現為：①確定各風險因素間的相互關系；②確定各因素所處的層級。

常用的風險分析方法有蒙特卡洛模擬法、層次分析法、BP神經網絡法、決策樹法、灰色系統理論、解釋結構模型。每種方法及其優缺點見表2。

各風險因素間并非彼此獨立，而是相互影響和依賴。本文依據識別出的23個風險因素分析彼此間的影響關系路徑，建立風險關系鏈，找到源頭風險因素。為探究風險因素間的相互關系，判斷其為直接影響因素還是間接影響因素，確定其在涉外EPC項目設計變更風險中的影響地位，選擇ISM法開展風險因素分析。綜上所述，本文基于ISM法構建涉外EPC項目設計變更風險分析模型，探究并分析風險因素間的相互關系，建立源頭風險因素→間接風險因素→直接風險因素的風險關系鏈，方便、快捷地識別出導致項目風險發生的源頭風險因素，同時也為風險應對提供理論依據。

2.2 基于ISM法構建風險關系鏈

解釋結構模型（Interpretive Structure Modeling，ISM）可借助人的經驗、有向圖和矩陣等數學工具及計算機，綜合運用離散數學、圖論、社會科學及集合論，把各要素間復雜的關系梳理成清晰的多級遞階結構模型^[11]。其可將凌亂復雜的思想轉換為直觀清晰的結構關系，使各因素間紛繁復雜的關系條理化、邏輯化和層次化，從而更好地為管理人員提供支持。ISM利用專家經驗對系統要素間關系進行判斷，通過應用數學工具對系統內部結構做出合理解釋，具體的實現過程如下：

（1）明確結構性自影響矩陣。

（2）明確鄰接矩陣。

（3）確定可達矩陣。

（4）確定縮減矩陣。

（5）劃分區域。

（6）劃分系統層級。

（7）提取骨架矩陣。

（8）繪制多級遞階有向圖。

本文采用ISM進行風險分析，把各要素間復雜的關系梳理成清晰的層級遞階結構模型，如圖1所示。

根據圖1可知，風險因素可劃分為三個層次：L₁為直接層；L₂和L₃為間接層；L₄層為源頭層。位于不同層級的風險因素，對項目影響程度也不同。位于間接層的不同風險因素，對項目風險影響的重要性也存在差異。結合層級遞階模型圖，按照源頭→間接→直接的路徑形成風險關系鏈，直接層-設計可施工性的風險關系鏈如圖2所示。

2.3 風險應對措施

風險因素間存在相互影響關系，項目應用單個風險因素對應的措施，并不能有效防范系統風險。為此，依據風險關系鏈找到所有風險因素，提出綜合性風險應對措施。這些措施可同時作用于風險關系鏈的多個因素，提高風險管理的效率。

根據風險關系鏈提出的風險應對措施有以下幾條：①安排設計專員對接施工現場；②在合同中約定設計審批次數和時間；③設計計劃合理有序；④積極爭取使用國內標準與規范；⑤加強前期資料收集和審核；⑥建立信息管理系統；⑦建立各國技術標準與規范信息庫；⑧安排專人記錄施工中遇到的疑難或者特殊施工工藝，組建信息庫；⑨招聘項目所在地工作人員；⑩聘請專家負責設計審批各項事宜；B11聘請精通語言與技術的復合型人才；B12聘請第三方機構編制項目所在地的市場信息、文化背景；B13組建語言精通的高質量管理團體，不斷學習國外管理經驗；B14聘請當地律師或與律所合作。

3 案例研究

3.1 項目背景介紹

該項目為位于中東地區的某海外房建工程EPC項目，總建筑面積387 898m²。該項目共包括5棟塔樓C2、C3、C10、C10A、C11和部分附屬裙房。其中，C2共35層，C3共31層，最高146m，這兩棟樓及附屬裙房組建成高檔住宅樓；C10共36層，C10A共44層，C11共36層，最高203.35m，這三棟樓及附屬裙房組建成現代辦公樓和高檔住宅樓。主樓采用框架-核心筒結構體系，附屬裙房采用后張拉預應力結構體系。附屬裙房的屋頂安裝游泳池及娛樂設施，以多功能和多層次的設計布局為建筑增添藝術氛圍。該項目在業主完成概念設計的基礎上與承包商簽訂合同，合同價格4.53億元，合同工期32個月。

3.2 風險事件

該項目采用邊設計邊施工的模式，對項目設計要求格外嚴格。設計人員在結構設計時缺乏足夠的施工經驗，對于施工流程及工藝技術不了解；同時，對業主提供的地質勘探資料未進行準確性核實。而施工單位未了解清楚當地施工標準，依照國內施工經驗開展，監理部門發現若按原設計的基礎深度開挖，建筑安全無法得到保障。為此，項目基礎深度在原設計基礎上加深，發生設計變更，修改圖樣后重新送審。

3.3 風險關系分析

通過分析風險事件找到存在的風險因素及各因素間的關系，為項目匹配合適的風險關系鏈，找到源頭風險因素。以實例分析檢驗該關系鏈是否具備合理性。項目風險識別過程如下：

（1）未核查前期地質勘探資料的準確性。即前期地質勘探→設計可施工性。

（2）設計單位與施工單位缺乏有效溝通，彼此間合作關系弱，其原因是項目管理人員自身能力不足，未能有效建立各方之間的溝通渠道。即合作關系→組織間信息溝通→設計可施工性。

（3）施工人員缺乏對國際標準的了解，影響施工水平。即國際標準→施工水平→設計可施工性。

根據以上風險分析的結果可知，設計可施工性是導致設計變更發生的直接風險因素之一。通過風險關系鏈可知，宗教文化與語言或管理人員的經驗與能力→伙伴關系→設計交底或組織間信息溝通→設計可施工性；管理人員的經驗與能力→設計計劃安排→設計審核效率→設計可施工性；前期基礎資料→設計計劃安排→設計審核效率→設計可施工性，與該項目分析得出的風險因素及影響關系相吻合，證明了本研究風險關系鏈的合理性。

4 結語

本文采用文獻調查法從設計、采購、施工和全過程4個維度識別并確定設計變更的23個關鍵風險因素，建立風險因素清單，基于ISM探究風險因素間的關系，并建立風險關系鏈，提出相應的風險應對措施。

參考文獻

[1]艾尚樂.“一帶一路”背景下中國對外貿易發展新格局分析[J].價格月刊，2021（11）：58-63.

[2]王妮.我國海外基礎設施投資項目風險防范研究——基于中美貿易摩擦背景[J].價格月刊，2019（12）：76-80.

[3]LOVE P E D， LI H. Quantifying the causes and costs of rework in construction[J]. Construction Management and Economics， 2000，18（4）：479-490.

[4]楊融， 張為芳. 國際電力EPC工程建筑設計常見問題淺談——以菲律賓共和國伊利甘1×20 MW燃煤電站項目為例[J]. 武漢大學學報（工學版）， 2018，51（S1）：360-363.

[5]周曉冬. 對外EPC水泥廠設計管理問題探討[J]. 國際經濟合作， 2010（9）：70-75.

[6]李輝煌. 大型國際工程項目財務風險識別及管控研究——以科威特新煉廠工程項目為例[J]. 建筑經濟， 2021，42（10）：41-46.

[7]楊帆， 朱毅， 蔣超， 等. 國際EPC項目風險因素研究——以剛果（布）國家一號公路為例[J]. 建筑經濟， 2013（1）：58-61.

[8]馬智亮， 馬健坤. 消除建筑工程設計變更的定量激勵機制[J]. 同濟大學學報（自然科學版）， 2016，44（8）：1280-1285.

[9]吳允平， 任鐵軍. 水利工程建設項目設計變更劃分和管理研究[J]. 中國水利， 2010（20）：89-91.

[10]張浩. 國際EPC合同模式下的設計管理[J]. 國際經濟合作， 2015（7）：78-84.

[11]JANES F R. Interpretive structural modelling： a methodology for structuring complex issues[J]. Transactions of the Institute of Measurement and Control， 1988，10（3）：145-154.

收稿日期：2024-05-16

作者簡介：

劉國旗（1972—），男，講師，研究方向：風險管理和項目管理。

黃瀅（1978—），女，博士，副教授，研究方向：工程結構與工程管理。

孫丹陽（通信作者）（1998—），女，研究方向：工程結構與工程管理。

陳瑞兄（1996—），女，研究方向：工程結構與工程管理。