公路桥梁工程全生命周期造价风险评价研究

崔钢 吴凤平 李明孝 王玮

(湖南农业大学 湖南 长沙 410128）

公路桥梁工程全生命周期造价风险评价研究

崔钢 吴凤平 李明孝 王玮

(湖南农业大学 湖南 长沙 410128）

本文根据公路桥梁工程全生命周期各阶段的实际情况，构建了公路桥梁工程全生命周期造价风险评价指标体系；然后运用层次分析法确定该体系中各个评判因素的权重；最后运用多层次模糊综合评判，结合专家评分，计算出X高架桥全生命周期造价风险的综合得分，并据此确定了X高架桥全生命周期造价风险的等级。经过实践证明。基于层次分析法和模糊综合评判的造价风险评价方法，既可以体现评判因素的模糊性，又可以减少因主观臆断而带来的弊端，将此方法应用于公路桥梁工程全生命周期造价风险评价工作是合理可行的。

全生命周期；层次分析法；模糊综合评判

引言

工程造价风险是指在工程建设过程中，由于受各种不确定因素影响，使实际竣工后结算的造价超出预期造价的可能性。公路桥梁是我国社会主义市场经济发展的重要基础设施，公路桥梁建设是一项关系国民经济发展的重要基础性建设。但是，它本身具有投资额度大，建设周期长，项目参与主体多，受自然环境影响显著等特点，使得公路工程建设过程中存在着很多影响其造价的风险因素。同时，也就意味着公路桥梁工程各参与方会面临很多不可避免的风险，如不加以防范，就会增加建设成本，影响工程建设的顺利进行，甚至会酿成严重后果。因此，这就要求相关学者对公路桥梁工程造价风险开展深入研究，并建立适当的评价模型，识别出公路桥梁建设过程中面临的造价风险因素，计算出它们的重要程度，最终得出整体的造价风险等级，为下一步的造价风险控制提供基础。

1.面向全生命周期的公路桥梁工程造价风险因素识别

建设工程项目全生命周期是一个项目从策划立项开始，经过设计施工、建成投产、生产运营、直到最终项目报废完全失去效益这一过程，包括项目的决策阶段、实施阶段和运营阶段（如图1所示），

图1 建设工程项目全生命周期

影响公路桥梁工程造价的风险因素贯穿于工程建设的各个阶段，为了方便统计和评价，本文主要研究决策阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段、运营阶段所蕴含的风险因素。经过调查整理历史资料，组织专家进行论证分析，识别出了各个阶段主要的造价风险因素，如表1所示。

本文是站在建设运营方（甲方）的角度来考察项目全生命周期内造价增加的风险。

2.基于层次分析法和模糊综合评判的风险评价方法

层次分析法（AHP）是美国运筹学家Thomas L.Saaty教授于20世纪70年代初提出的一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法。它把一个复杂问题分解成组成因素，并按支配关系形成层次结构，然后用两两比较方法确定决策方案的相对重要性。层次分析法的整个过程体现了人的决策思维的基本特征，即分解、判断和综合，并通过一定模式使决策思维过程规范化[1]。

层次分析法特别适用于系统中某些因素缺乏定量数据或难以用完全定量分析方法处理的带有个人偏好的决策问题，因此层次分析法很适合用于风险评价领域[2]。

在进行风险评价的时候，需要多位专家就同一个评价因素对各个事物进行打分，这样每位专家都会的出不同的评判结果，所以，评判结果已经无法用一个数值来表示，而是一个需要用文字来描述的模糊的概念了。这个时候，就需要运用基于层次分析法的模糊综合评判这种特殊的评价方法，本文中的风险评价指标体系分为两个层次（如图1所示，准则层和指标因素层），因此，需要使用二级模糊综合评判[3]。

关于层次分析法和模糊综合评判的原理，在很多学术著作和文献里都有非常详细的讲解，本文就不再赘述，在这里只是简单讲述一下基于层次分析法和模糊综合评判的风险评价方法的大致流程。

本文所用的风险评价方法的大致流程如下：

一、建立多层次的评价因素集合。

二、构建比较判断矩阵，确定各个评价因素所对应的权重。

三、建立模糊综合评判结果的备择集。四、进行一级模糊综合评判。五、进行二级模糊综合评判。六、对评判指标进行综合处理，得出事物的最终风险等级。

具体的计算步骤在下文的案例分析中为读者详细呈现。

3.案例分析

3.1 工程概况

X高架桥属于广清高速公路改扩建工程的一部分。根据施工图设计，将旧桥拆除后，改建为双向八车道高架桥，全长1006米，设计行车速度100km/h。

在X高架桥工程全生命周期中，存在以下可能会导致造价增加的因素：

（1）地质条件不良，岩溶是本项目区域内主要的不良地质，大多数桩位下面都存在溶洞。（2）气候条件恶劣，主要表现为雨量充沛，影响施工。（3）本工程施工图纸复杂，施工图预算编制难度较大。（4）施工技术复杂，采用了旋挖成孔灌注桩，支架现浇法，架桥机施工法等多种复杂的工艺。（5）管理难度大，参与建设的单位众多，工人素质不一。（6）本工程采取单价合同，增加了甲方的成本风险。（7）施工与交通相互干扰，由于是改扩建工程，在施工过程中还要保持既有交通的通畅，现场施工与道路交通经常相互干扰。（8）本工程计划工期3年，因此在建设期间，存在人材机价格上涨的风险。（9）本工程施工环境复杂，各类不确定因素较多，因此，存在工期延长的风险。（10）在建设以后的运营过程中，由于桥面加宽，车道变多，车流量变多，因此，运营管理的难度也会加大，交通事故等突发事件的风险概率增加[4]。

针对X高架桥全生命周期造价风险的特点，下文讲使用层次分析法来确定各个风险因素（即表1中的评价指标）的权重。

3.2 运用层次分析法确定各评价因素的权重

3.2.1 笔者邀请业主和监理方的专家对各个风险因素进行两两对比评判，根据专家评判结果，构造出6个评判矩阵，分别是总体风险指标对比矩阵F0，决策阶段风险指标对比矩阵F1，设计阶段风险指标对比矩阵F2，招投标阶段风险指标对比矩阵F3，施工阶段风险指标对比矩阵F4，运营阶段风险指标对比矩阵F5。

表2 最大特征值、特征向量和一致性检验指标

由上表可知,各个CR均小于0.1，故各矩阵均满足一致性检验。

3.3 建立备择集并邀请专家评分

建立备择集V={很高，较高，中等，较低，很低}={9，7，5，3，1}

在业主和监理单位选取的专家库中，随机邀请甲、乙、丙、丁、戊五位专家，对X高架桥全生命周期的造价风险关于指标因素层的15个评价因素进行打分，所打的分数是从备择集中选择的。专家评分表见表3。

表3 X高架桥造价风险评价因素集评分表

3.4 计算X高架桥造价风险的综合得分

3.4.1 对X高架桥造价风险的一级模糊综合评判

由表4可知，对于指标因素层中决策阶段的三个因素，单因素评判矩阵为R1，设计阶段单因素评判矩阵为R2，招投标阶段单因素评判矩阵为R3，施工阶段单因素评判矩阵为R4，运营阶段单因素评判矩阵为R5。

于是，人工机械类因素的模糊综合评判集为

同理可得，另三类因素的模糊综合评判集分别为：

3.4.2 对X高架桥造价风险的二级模糊综合评判

二级模糊综合评判的单因素评判矩阵，应为一级模糊综合评判阵：

二级模糊综合评判集为：

3.4.3 运用加权平均法计算X高架桥造价风险的综合评价得分

根据上文的计算分析，X高架桥的造价风险评价综合得分为6.946分，为较高的风险水平，因此，建设运营方需要采取积极措施，来预防和控制成本增加的风险。

4.小结

本文首先分析了公路桥梁工程建设的实际情况，识别出了公路桥梁工程全生命周期中存在的影响造价的风险因素，并据此构建了公路桥梁工程全生命周期造价风险评价指标体系，进一步建立了基于层次分析法和模糊综合评判的风险评价方法，并将该方法运用到工程实践中，对X高架桥的造价风险进行综合评价，运用层次分析法确定指标体系中各评价因素的权重；最后运用多层次模糊综合评判，结合专家评分，计算出X高架桥的综合得分，从而确定X高架桥的造价风险等级[5]。通过以上方法，将个人的主观判断，转化为用数量形式表达的定量分析，以便客观地评价公路桥梁工程全生命周期造价风险，对于公路桥梁工程的成本控制和综合管理，具有积极的实践意义。

[1]孙宏才，田平，王莲芬.网络层次分析法与决策科学[M].北京：国防工业出版社，2011：51-67.

[2]黄本笑，范如国.管理科学理论与方法[M].武汉：武汉大学出版社，2006：137-148.

[3]朱顺泉.管理科学研究方法[M].北京:清华大学出版社，

2007：206-215.

[4]朱文喜，袁江雅，何欣，袁剑波.高速公路工程造价风险群体可拓评价模型[J].科技进步与对策：2012，29（18）：91-94.

[5]崔钢，黄珏.高速公路改扩建工程定额测定现场的优选方法[J].项目管理技术：2013，11（6）:37-42.

TP15

A

1009-5624（2016）05-0097-04

崔钢（1987，11-），男，汉，河南信阳人，湖南农业大学工学院工程管理专业，教师，助教，研究方向：工程造价管理、工程项目管理。

湖南农业大学青年科学基金项目 《基于Fuzzy-ANP的公路桥梁施工安全风险评价研究》编号：15QN07