基于模糊数学的EPC总承包风险评价模型研究

王 爽 罗蕴姣

(1:吉林建筑工程学院城建学院管理工程系，长春 130111;2:华夏幸福基业投资开发股份有限公司，北京 100027)

风险管理研究在各行业日渐成为极为重要的工作内容，它是获得项目最大收益的较为重要的工作手段.然而，工程项目还存在风险识别、风险评价、风险规避及风险管理体系的完善等方面的不足.由于我国处于向低碳经济发展的转型期，对于风险的理论研究和实践应用还相对滞后，大多数建设项目总承包企业对风险的管理尚处于初步认识和依靠经验积累进行管理的层面上，方法简单、缺乏规范有效的科学管理程序，抵御风险能力弱，更无从风险中获得优厚利润的能力.因此，开展建设项目EPC模式下总承包风险的研究，对于建设项目的顺利实施，确保项目能够保质保量地如期完成，从而达到预期的项目目标就显得十分重要.

EPC是近年来国际上较为常用的模式，对总承包商来说EPC项目存在很大风险，与此同时也能带来高收益的机遇.因此，对于一个总承包商来说，如果善于控制和处理这些风险，就能最大限度地将投标报价中的风险费用转化为利润.由于世界政局的多元性与不确定性，总承包商要取得成功必须处理好外部风险［1］.20世纪70年代，人们对风险问题的研究关注度日益提高，风险评价与分析已成为项目立项阶段的主要依据.随着国际化趋势步伐加快，项目风险管理定会受到高度的重视，将会成为项目立项阶段非常重要的关键环节.鉴于此，国内外学者相继进行了相关研究，并取得突破性进展.郭仲伟编著的《风险分析与决策》，标志着我国风险研究的开始;王卓甫编写的《工程项目风险管理-理论、方法与应用》，立足于总承包商的视角对其遇到的风险进行分析，并对其遇到的可能的风险进行了预防;陈志华根据EPC总承包的项目特点，分析了其风险识别过程，并对其进行对策研究;C.B.Chapman在《Risk Analysis for Large Projects:Models，Methods and cases》书中首次提出了“风险工程”的概念，指出风险分析技术集成研究是风险工程主要研究内容，其范围广［2］.

风险的识别与评价是风险管理的基础，本文详细阐述了EPC承包模式的特点及承包商面临的风险，建立了风险指标体系，并应用层次分析法确定了权重，基于模糊数学算法对建设项目全寿命周期的风险进行评价与预测，为总承包商的风险决策和管理提供理论依据及重要的参考价值.

1 EPC总承包项目概述

1.1 EPC总承包的概念

EPC总承包一般是指由一家承包商或承包商联合体对整个工程的设计、采购、施工直至交付使用进行全过程总承包的方式.EPC总承包商完成绝大部分项目，业主只负责原则性的指导工作.EPC总承包模式的概念侧重于总承包商全过程的参与，承包商作为除业主以外的主要责任方参与工程项目的设计、采购、施工以及试运营［3］.

1.2 EPC总承包项目结构的特点

(1)总承包商承担起项目中设计、采购及施工工作的实施;

(2)业主只与工程总承包商签订总承包合同，不与其他分包商签订合同.总承包商可以把部分项目委托分包商来完成，并对其负责;

(3)业主把EPC的管理风险转移给总承包商，因而，工程总承包商要承担更多的责任和风险，同时工程总承包商也拥有更多获利的机会;

(4)由于业主参与项目较浅，EPC总承包商能充分发挥主观性，创造更多的效益［3］.

2 EPC总承包风险元素指标体系的建立

为顺利实现EPC总承包模式下风险的分析、评价与预防，采用头脑风暴法及调查问卷的形式，对风险因素进行识别，如表1所示.研究范围是EPC总承包模式下的风险因素，包括政治风险、社会风险、自然风险、经济风险、技术风险、管理风险及组织风险7个方面，构成了指标体系的类别层.每个二级指标又包括若干个三级指标，共计40个三级指标构成了指标层，实现了建设项目全寿命周期的风险全面识别，为实现建设项目风险最小化、各参与方的利润最大化奠定了理论基础［4］.

3 EPC总承包风险因素权重的确定

3.1 层次分析法

层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是一种系统的分析方法，它综合运用了定性和定量的分析方法，并依据其总目标，分解成不同的分目标、子目标，同时进行分组，形成多层次的结构，通过两两互相比较的方式，确定层次中诸目标的相对重要性，同时运用矩阵运算确定出子目标对其上一层目标的相对重要程度，如此层层下去，最终确定出子目标对总目标的重要程度［5］.

3.2 层次分析法确定EPC总承包风险因素权重［6］

(1)通过甄选，在EPC项目领域权威性较高专家组，以此获得所需的评判数据，并构造其相应判断矩阵.假定专家所设定指标数为n，所进行评判等级为p.

(2)计算重要性排序. 根据权威专家获得的判断矩阵，利用相关数学知识，精确地求出A的最大特征根所对应的特征向量.所求特征向量即为各EPC总承包风险评价因素的重要性排序，归一化处理后，也就是权数分配.

(3)检验. 由于主观的认识不足及客观事物的不确定性，通过权威专家所构造的判断矩阵求出的特征向量(权值)是否能用于实际工作，需要对判断矩阵进行一致性和随机性检验，检验公式为:

求A的特征值的方法:可以用MATLAB语句求A的特征值:〔Y，D〕=eig(A)，Y为成对比较阵A的特征值，D的列为相应特征向量［7］.

其中，λmax为矩阵A的最大特征值.式中，CR为判断矩阵的随机一致性比率;CI为判断矩阵一致性指标; RI为判断矩阵的平均随机一致性指标.根据众多、反复试验验证得出，对于高于12阶的判断矩阵，需要进一步查资料或采用近似方法.判断矩阵A一致性检验的步骤为:计算A的最大特征值;计算指标CI;查表求得RI;计算CR.按CR的大小判断A是否有满意的一致性，或A是否要调整.当CR＜0.1时，即认为判断矩阵具有满意的一致性，说明权数分配是合理的;否则就需要调整判断矩阵，直到取得满意的一致性为止.

学校思政课教师客观实际。这个“实际”就是教学任务重、空闲时间少、队伍老化、动力不足、之前没有此类任务要求、积习难改等。这就决定了我们必须坚持实事求是，职责不能过多，任务不能过重。

表1 EPC总承包风险元素指标体系

4 模糊数学

应用模糊数学算法来评价EPC建设项目的风险，具有简单、实用和评价结果正确的优点.建立EPC承包模式下的项目风险评价模型，具体步骤如下［8］:

(1)EPC总承包风险评价的一级模糊综合评判［9］. 由于EPC总承包风险评价准则层中各因素都是由其指标层中的相关因素决定，所以，先从指标层的多因素综合评判开始.则从指标层Ui到评价集V的模糊评价矩阵为:

然后对指标层各因素Uij的评价矩阵Ri作一级模糊矩阵运算，得到准则层对于评语集V的隶属度向量Bi，其中，为模糊算子，为了综合考虑各个因素的影响，尤其是不要忽略小权重因素的影响，取“(.，+)”

Bi=Ai.Ri=(bi1，bi2，…，bi7)(i=1，2，…，n)

(2)EPC总承包风险评价的二级模糊综合评判.再对R进行二级模糊矩阵运算，即可得到目标层对于评语集V的隶属度向量B:

得到B'=(b1'，b2'，…，bn').B'表示EPC总承包风险评判对象按目标层中所有影响因素评价时，对其评价集中第k个元素的隶属度，可以采用最大隶属度法进行判断.但有的项目风险等级隶属度之间没有较大差别，这时可以采用加权平均法进行判断.

以上就是EPC工程项目风险模糊综合评价的过程，利用这一风险评价过程，决策者可以淘汰那些高风险项目，也可以为科学、合理地选择EPC项目提供有力的依据［10］.

5 实证分析

某具有承担大型总承包项目资质的公司，承揽一项EPC项目，现根据上述EPC总承包项目风险评价分析方法对该项目进行评价.首先邀请8位相关领域的权威专家组对该项目进行调研，把得到的数据进行汇总，通过应用Matlab对该数据进行编程，结合层次分析法进行计算，设定评语集为(很高，高，中等，低，很低)，得到EPC总承包项目风险评价指标体系中各个指标的权重数值，一级指标权重为:(政治风险，社会风险，自然风险，经济风险，技术风险，管理风险，组织风险)=(0.25，0.19，0.18，0.14，0.06，0.10，0.08);对应的二级指标权重分别为:政治风险对应的为(0.25，0.30，0.26，0.19);社会风险对应的为(0.26，0.29，0.23，0.22);自然风险对应的为(0.31，0.30，0.39);经济风险对应的为(0.12，0.08，0.09，0.20，0.07，0.13，0.06，0.25);技术风险对应的为(0.21，0.17，0.19，0.13，0.30);管理风险对应的为(0.05，0.09，0.21，0.07，0.11，0.10，0.12，0.09，0.16);组织风险对应的为(0.11，0.13，0.15，0.17，0.12，0.18，0.14).

EPC总承包风险评价指标的二级评判矩阵为:

对EPC总承包风险评价二级指标进行模糊变换得:

同理得到，B2=(0.20，0.23，0.22，0.20，0.15)，B3=(0.22，0.20，0.23，0.21，0.13)，B4=(0.17，0.22，0.25，0.18，0.19)

B5=(0.19，0.25，0.20，0.18，0.19)，B6=(0.21，0.22，0.17，0.15，0.24)，B7=(0.18，0.19，0.19，0.20，0.24)

从而得到:

则EPC总承包风险评价的一级指标做模糊综合变换:

由于得到的结果中评语集的高和中等结果相同，所以进行赋予分值进行计算得到:

根据最大隶属度原则，得到该项目的风险等级为中等.

6 结语

鉴于EPC总承包风险研究的重要性，EPC总承包模式下风险的评价是一个亟待解决的问题，因而风险评价的过程也面临诸多技术难题.因此，为推动EPC总承包风险评价模型研究的进程，首先要建立风险因素评价指标体系，确定EPC总承包风险因素的权重，进而定量分析风险的等级同时采取必要的预防措施，为EPC总承包模式的实践应用提供重要的参考价值.

［1］钟登华，张建设，曹广晶.基于AHP的工程项目风险分析方法［J］.天津大学学报，2002，35(2):162-166.

［2］张水波，王 扬.EPC交钥匙合同条件.经贸实务，2008(8):49-52.

［3］何丽环.EPC模式下承包商工程风险评价研究［D］.天津:天津大学，2008.

［4］刘晓燕.EPC合同模式下公路项目的风险分析与索赔策略研究［D］.四川:西南交通大学，2006.

［5］安立志.EPC总承包项目的风险管理研究［D］.北京:华北电力大学，2007.

［6］王卓甫.工程项目风险管理—理论、方法与应用［M］.北京:中国水利水电出版社，2003:197-234.

［7］Stephen Ward，Chris Chapman.Transforming Project risk management into Project uncertainty Management［J］.International Journal of Project Management，2003，21(2):97-105.

［8］Dongping Fang，Mingen Li.Risks in Chinese Construction Market—Contractors＇Perspective［J］.Journal of Construction Engineering and Management，2004，130(6):853-861.

［9］Scott Baker，David Ponniah.Survey of Risk Management in Major U.K.Companies［J］.Journal of Professional Issuesin Engineering Educationand Practice，1999，125(3):94-102.