基于AHP—GRA的工程施工项目进度风险管理研究

陈艳+王宇+贾磊

摘要： 为了更好地应对工程施工项目进度管理过程中复杂多变的风险，文章站在施工方的角度借助于层次分析法构建了层次分析模型，将正在实施的某高校教学楼中可能存在的风险因素程度进行量化，然后利用灰色评价法确定风险的等级，最后制定一系列风险防范措施来应对风险的影响。研究表明利用AHP-GRA的方法对工程施工项目进度风险管理研究可以有效地控制工程施工过程中的进度风险，同时很好的避免了管理者的盲目决策，提高了工程项目效率。

Abstract： In order to better cope with the complex management risk in the process of engineering construction project progress， this paper constructs the analytic hierarchy model by means of analytic hierarchy process to quantify the risk factors that may exist in the teaching building of a university. Then， it uses grey evaluation method to determine the risk level and constitutes a series of risk prevention measures to deal with the impact of risk. Study shows that the research of schedule risk management of engineering construction project by using the method of AHP-GRA can effectively control the project schedule risk in the process of construction， better avoid the managers of blind decision and improve the efficiency of the engineering project.

关键词： 进度风险管理；层次分析法；灰色评价法；风险防范

Key words： scheduling risk management；the analytic hierarchy process；gray evaluation；risk prevention

中图分类号：F280 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）29-0085-04

0 引言

工程项目在施工过程中会存在各种各样的风险，对于施工企业来说，能够识别在施工过程中的风险并进行有效防范是非常重要的。所以，我们对正在实施的某教学楼项目中引入进度风险管理思想，应用层次分析法（AHP），采用定性与定量相结合方法对风险因素进行重要性量化，并应用灰色评价确定风险等级，对风险进行有效评价。在此基础上制定风险防范措施，为施工单位在进度管理过程中提供有效的指导，并且该方法可以借鉴到很多领域的决策事项中去。

风险主要是指一些危险情况发生的可能性以及可能产生的后果，一般来说，我们把风险看成是在一定的时间和环境条件下，人们希望达成的目标和实际结果之间的差异程度。在工程项目中主要就是指损失的不确定性，这种不确定性包括是否发生、发生时间和导致结果的不确定。而进度风险管理就是在这种不确定情况下对进度风险进行的管理。近年来，我国很多学者对进度风险进行了研究，诸如王学军等（2001）对工程进度的风险分析和决策进行了深入探讨[1]，聂相田等（2004）分析了施工进度风险相关内容[2]，陈曦等（2010）研究了进度风险管理在房地产项目的应用[3]，张妙卿等（2015）利用模糊综合评价对施工进度风险进行了模拟[4]等等。事实上，进度风险已经应用到很多工程中。我们在对一个工程项目进行管理时，进度风险是管理的重点，在这个过程中会受到各种不确定因素的影响，再加上计划与实际的差别，难免会出现一些与计划相悖的影响因素，因此，我们站在施工方的角度对项目进行风险进度管理是非常有必要的。

1 进度风险评价方法简介

1.1 层次分析法

层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）最早是由美国著名运筹学家萨迪于二十世纪七十年代提出的，是一种经典的定性与定量相结合的决策方法。这一方法将所研究问题的有关因素分解成了几个利于人们理解的层次：目标层、准则层、方案层。从而把人的思维过程数量化和层次化，为之后的分析、决策等工作提供了定量的依据。这个方法的特点就是分析问题的本质、影响因素之后，构建层次结构模型把决策的思维过程数学化从而解决一系列多目标、多准则的复杂性问题。

1.2 灰色评价法

灰色系统理论是华中理工大学的邓聚龙教授于1982 年提出的，它是系统思想的一种发展和深化，并在国际上引起了很大的重视，如今，该方法也广泛的应用于不同的学科和领域的研究之中，为科学探究之路打开了大门。其中，灰色评价法是基于灰色系统的理论和方法，把评价专家的信息处理成描述不同灰类程度的权向量，然后对其进行单值化处理，并对其作出科学客观评价的一种先进的理论方法。该方法在运用过程中，主要涉及到了综合评价指标体系、专家评判打分、白化函数等理论和数学方法，提高了评价结果的科学性和精确性。

利用AHP-GRA进行风险评价分析，可以确保在施工过程中有效控制风险，保证工程有序、有效的完成。

2 进度风险因素分析

在工程项目进度管理过程中存在很多风险因素，这些风险因素可能会存在一定的层次关系，本文则采用解释结构模型（ISM）来划分风险影响因素，以避免在划分过程中出现的一些复杂交叉的情况。因此，从施工方角度出发，进度风险可以划分管理风险、环境风险、材料设备风险、劳动效率风险等。其中，最主要的是管理风险，在管理过程中可能会存在施工的质量问题、管理的方式方法、施工组织管理以及资金方面的问题，这些影响因素会直接的导致工程进度的拖延。对于环境风险来说，该项目可能存在的问题不是很多，主要是突发的一些事故和不利的气候条件。在材料设备风险方面，主要是关于材料供应不及时、以及材料设备质量问题。而影响劳动效率的就是员工的积极性、员工的技能以及员工的激励机制。

3 基于AHP-GRA的项目进度风险评价模型分析

3.1 指标体系的构建

根据前面对进度风险影响因素的分析，可以建立这些因素之间的层次结构关系，如图1所示。

3.2 基于AHP的风险重要性排序

3.2.1 构造判断矩阵并计算各因素权重系数

通过建立的层次结构模型，开展调查访谈，发放专家调查问卷对各个影响因素进行打分，采用算术平均值代表他们的集中意见。然后根据重要性进行赋值，赋值依据表如表1所示。

3.2.2 层次单排序及一致性检验

层次单排序是指某一因素对于上一层次中某因素的相对重要性，根据构造矩阵及权重系数计算各个矩阵的权值并单排序。此外，我们还要要对判断矩阵进行一致性检验，分析判断矩阵是否具有一致性。

一致性检验具体步骤如下所示：

3.3 基于GRA的风险等级评定

在该阶段主要是应用灰色评价方法对项目风险等级进行评定，具体评定步骤如下：

①确定评价指标Fij的评分等级标准：将评价等级划分为4级，分别赋值4，3，2，1，如果指标介于相邻两者之间，则赋值3.5，2.5，1.5。

②专家进行打分：设有p个专家，专家的序号为k（k=1，2，…，p），p个评审专家分别按评价指标Fij的评分等级标准对评价项目进行打分。

③求解评价样本矩阵：根据专家打分可以得到评价指标等级标准的矩阵D。

④确定评价灰类：确定评价灰类，就是分别确定评价灰类的等级数、灰数、灰数的白化权函数，按照灰类序号m=1，2，3，4，分别代表“优”、“良”、“中”、“差”，则其对应的白化函数分别是：

4 工程实证研究

在实际工程项目中，对进度要求较高的项目有高速公路、学校教学楼、大型体育场等等，本文以某学校教学楼为例来分析工程项目进度风险，确定风险等级，提出应对措施。

某学校教学楼工程为钢筋混凝土框架结构，结构安全等级为二级，框架抗震等级为三级，工程抗震设防烈度7度，建筑面积18945平方米，共五层，建筑总高度18.6米，工期要求较紧。

4.1 确定风险重要性程度

通过专家打分法对这些风险因素进行分析，具体过程见表3、表4。

同理可得方案层的各因素权重分别为：

W2=（0.6645，0.3355）T

W3=（0.25，0.75）T

W4=（0.5147，0.3726，0.1127）T

通过前面的计算可以得到风险影响因素的总排序如下所示：

W=（0.134，0.0716，0.3175，0.0310，0.051，0.0257，0.055，

0.165，0.0777，0.0562，0.017）T

则该项目风险影响程度可以准确把握。

4.2 确定风险等级

风险等级的确定主要采用灰色评价法中的评分等级标准，划分为4级，分别给出4、3、2、1分的标准，如果指标等级在两者之间则分别取3.5、2.5、1.5。各个指标的评分标准如表5所示。

那么计算评价体系的目标层的灰色评价权重向量得到B=W·R=（0.361，0.415，0.224，0）

最后计算综合评价值U=B·CT=3.137

则确定该项目进度过程中的风险等级为3.137级，由评分等级标准可得该施工单位进度控制的比较好，风险等级较低。

5 进度风险防范措施

根据上面模型评价，我们可以看到该项目进度风险影响因素在各个一级指标中影响最大的分别是：施工组织管理、不利气候条件、材料供应及时性、员工积极性。所以，我们要针对该项目的这些影响因素制定合理有效的风险防范措施。

5.1 施工组织管理的风险防范

施工组织管理在项目进度管理中尤其重要，要制定比较经济合理、安全有效的施工方案从而能够缩短工期、提高质量、降低成本。与此同时也应该制定一些切实可行的组织措施安排到施工组织设计中去。最后还要选择比较经济合理的施工方案并严格执行。

5.2 不利气候条件的应对

对于工程项目而言，不利气候条件主要以气温、降水、风为主，企业在制定防范措施时主要考虑这三个方面的影响。施工单位要在项目实施前根据项目对气候因素的敏感性，分析项目所在地的气候条件对项目的影响，从而制定相应的进度计划。

5.3 材料供应及时性的风险防范

在项目建设过程中要特别注意材料的供应，首先要根据定额与施工进度编制材料供应计划，要明确相关责任单位和责任人，合理组织安排材料的进出场，尽量减少材料的耗损并尽可能的避免二次搬运。要提前预定那些订货周期长的材料，能够保证材料的及时供应。还要制定一系列的材料预防和补救措施，当材料出现状况时及时寻找替代材料保证项目进度正常进行。

5.4 员工积极性的调动

在一个项目中，员工工作的积极性影响着该项目的进度计划的顺利进行。所以，作为企业领导，首先要学会调动员工积极性，充分发挥员工的主人翁精神，深化企业改革，强化企业管理，提高经济效益，改善员工生活质量，增强企业凝聚力。

6 结束语

工程项目进度风险的管理过程中会遇到多个方面的风险，比如施工安全、材料供应及时性、施工组织设计问题等等。本文通过引进层次分析法研究这些风险的重要性排序，并通过灰色评价法确定风险等级，确定应对措施为工程项目进度管理提供了具体有效的保障，能够对整个工程进度风险进行有效监控，项目管理人员可以更好地实现对项目的掌握和监控，从而可以实现项目目标。

参考文献：

[1]王学军.关于工程进度的风险分析与风险决策的探究[J].武汉大学学报，2001.

[2]聂相田，廖伟权.施工进度风险分析研究[J].华北水利水电学院学报，2004.

[3]陈曦，李建波.基于层次分析法的房地产项目进度风险管理研究[J].商场现代化，2010.

[4]张妙卿，吴文平.基于模糊综合评价的施工进度计划风险模拟[J].价值工程（2015）.

[5]郭琦，何金静，胡苗.基于蒙特卡洛模拟的工程项目网络计划进度风险分析[J].项目管理技术，2013.

[6]佟瑞.基于业主方的某办公楼智能化工程项目风险管理研究[J].项目管理技术，2010.

[7]冯宁，朱惠峰.基于粗糙集理论的公路工程建设项目风险管理体系初探[J].科技创业，2010.

[8]史辉情.建筑工程项目风险管理研究[J].工程经济，2015.

[9]张德华，童纪新.复杂工程风险管理体系研究[J]工程经济，2014.