市政综合管廊施工进度风险评价研究＊

■ 张爱琳 惠之瑶 张秀英 闫泽文

1.内蒙古科技大学土木工程学院 包头 014010

2.中冶京城工程技术有限公司路桥工程技术所 北京 100176

3.捷通智慧科技股份有限公司 北京 100015

0 引言

根据国家统计局初步核算，发达国家地下综合管网平均漏损率为6%～8%，而我国地下综合管网平均漏损率15.7%，严重地区漏损率高达30%以上。我国水、暖、电、燃气的基础设施不完善，市政综合管廊的建设成为解决城市基础设施矛盾较有效的方式[1]。市政综合管廊项目具有周期长、投资大、工程复杂、参与人员多等特点，在建设过程中，会出现诸多不确定性风险因素，这些风险因素可能会影响到工程的进度、质量、安全、成本等方面。但在进度方面，市政综合管廊工程项目能否在规定的时间内竣工使用，将直接影响到社会效益和经济效益是否能够按期发挥。因此，为保证管廊建设项目顺利实施，在项目实施前对建设进度风险评估分析是必要的。

目前在整个施工项目实施过程中进度风险的研究已成为学者们关注的一个重要领域。Zavadskas[2]用灰色关联法建立多因素的决策模型，对进度风险进行风险预测；Osipova[3]对平衡控制风险的方法进行研究，指出用联合风险管理处理突发事件，加强风险预警；曹国志等人[4]基于风险领域和脆弱性理论，使用空间分辨图了解空间特征，识别事件风险，评估了空间分辨的环境事故风险；徐晓晓等人[5]研究开发了一种混合动态方法，结合了系统动力学（system dynamics, SD）和离散事件模拟（Discrete Event Simulation, DES）分别分析宏观和微观构造问题，研究风险对基础设施项目进度表现的影响；Mohamed Sayed Bassiony Ahmed Abd El-Karim 等人[6]收集来自埃及的16家建筑公司的数据，构建的计算机化模型研究和评估影响项目进度意外事件的因素的影响；钱七虎等人[7]用CPM、PERT 计算所得的目标工期与实际统计值误差较高。

从中我们可以发现工程施工进度中存在的潜在风险非常大，因此如何合理准确的估计工程施工中的进度风险和采取有效的措施减少风险发生，将是现在急需解决的问题。基于此，本文以市政综合管廊为研究对象，分析了综合管廊建设的现状与问题，通过研究进度风险分析相关理论，对如何合理准确估计施工中进度风险和采取有效措施减少风险的发生进行了合理性研究。

1 基本理论

施工进度风险是施工中各个工序是否能按计划达到目标的不确定性。对于建设工程项目来说，不确定影响的大小尤为重要，胡颖[8]引入了风险量R。工程项目风险的计算常涉及2个指标。

（1）风险发生概率Pr。即不能实现目标的概率。用公式表达为：

式中m——项目进度实际情况随机量；

n——目标规定值。

（2）风险量R。即项目风险性的大小。其公式为：

式中q——发生风险时的各种进度或费用损失量的和，

其公式为：

式中q1,q2,L,qn——风险发生时利益相关方的损失量。

（3）风险是某些不确定性以及可能引起偏离目标的不良后果。用以下计算方法表示：

式中R——风险；P——不确定事件发生概率；C——风险损失。

2 工程实例

在市政综合管廊项目建设的过程中，施工进度风险评估对于实际管廊的建设有极其重要的指导作用。本文以市政综合管廊施工进度作为风险评估对象，并构建市政综合管廊项目施工进度风险评估模型，对内蒙古包头市某综合管廊施工中的进度潜在风险因素进行风险评估，以验证所构建的市政综合管廊施工进度风险评估模型的实用性。

本标段管廊总长约1300m，地下综合热力、电力、通信、给水、污水、燃气等管线通道，设计使用年限100年，结构抗震等级二级，抗震设防烈度8 度，结构防水P8（埋深大于10m），效果图如图1所示。

图1 综合管廊整体效果图

3 综合管廊施工进度风险指标体系建立

风险识别是风险评估的重要阶段[9]。要正确的识别风险，才能取得理想结果。指标体系建立流程，如图2所示。

图2 指标体系建立流程图

3.1 进度风险指标体系建立

指标体系直接关系到评价结果的客观性、准确性和有效性，要构建一个合理的指标体系，必须坚持一定的原则。为此本文建立进度风险指标体系依据系统性、层次性、全面性、客观可操作性原则。

市政综合管廊施工进度风险指标体系是按照风险产生的根源或类别等建立的体现风险因素与事件分类及层次关系的层状结构。本文考虑综合管廊的地质条件、管廊节点形式位置、细部构造防水、人员能力、材料质量等风险因素，在对我国现有的法律法规、技术规范及国内外文献总结的基础上，采用问卷调查法，对问卷的信度和效度进行检验，利用主成分分析法对风险指标归类，主要分为技术、管理、材料、经济等风险，建立市政综合管廊项目施工进度风险指标体系，风险指标划分具体如图3所示。

图3 综合管廊施工进度风险指标体系

3.2 风险指标的筛选

初始得到的风险因素数量多、结构复杂。在这里本文通过维恩图来初步筛选风险指标，后续进行问卷调查工作时可减少工作量，降低综合管廊风险指标体系研究的难度和工作量。如图4所示：

图4 风险指标筛选的维恩图

3.3 问卷设计及调查

经过阅读大量相关的文献、规范、标准和实地调研，形成初步问卷[10]。形式为匿名问卷，被调查者判断进度风险因素的影响程度，问题答案采用李克特五点量[11]：“1”为弱影响程度，“2”为一般影响，“3”为强影响，“4”为很强影响，“5”为非常强影响。

调查对象是建设综合管廊工程的相关单位、本专业学生、实习公司等，问卷发放方式为网络邮件以及纸质问卷。调查问卷共300 份，回收258 份，总回收率为86%，如图5-6所示。

图5 调查问卷回收情况

图6 被调查人员年限统计

通过调查表明工作经验在5年以上的所占比例为86.05%，提高了调查问卷影响因素的有效性。根据问卷筛选有效问卷为238份，故问卷有效率达92.24%。

3.4 问卷信度与效度检验

Cronbach 提出Cronbach-Alpha 置信度检验方法，对问卷内部一致性进行评价，计算每个评价项目的相关系数α矩阵，并求α均值：

式中K——问卷所包含的项目数；

Si2——第i项目的方差；

Sx2——所有项目的总方差。

若α＞0.9，则问卷可信度很高；若0.7 ＜α＜0.8，则问卷设计存在一定问题，但仍有一定参考价值。通过使用SPSS18.0 统计软件，对收集的问卷进行数据统计分析，测量信度结果如表1所示。

表1 信度统计量

由表1可知，本问卷内在信度高，能有效测量收集的信息资料。SPSS 统计的问卷每项风险因素得到的信度分析结果Cronbach's alpha（简写C.A）系数均大于0.8，说明此设计的问卷的每一项都可信。如表2所示的每项风险统计量。

表2 每项风险因素统计量

效度分析采用Kaiser 提出的KMO 值来判断效度(Kaiser-Meyer-Olkin)，若KMO＞0.6，则效度合理，若Barrlett球形度检验的显著性概率值小于显著性水平，则问卷数据要进行因子分析。因子分析采用主成分分析法，将得到共同度和方差极大正交旋转后的成分矩阵，依据因子荷载值，决定是否将重复或无效项目删除，来判断问卷的效度水平。用KMO 样本与巴特莱特球体检验法对样本进行检验。如表3～6所示。

表3 KMO检验表

表4 可靠性统计量问卷KMO和Bartlett’s检验结果

从表4中可以看出KMO= 0.860( ＞0.8)，Sig= 0（Sig＜0.05 说明达到显著水平），表明变量可进行主成分分析。从表5中可看到，按特征值大于1，主成分分析过程提取6 个公共因子来替代原始变量，解释变量标准方差的85.651%（累计贡献率大于60%是可接受的）。通过正交旋转，可将U14 和U17 归为一类。指标层的其他风险指标归类可依此类推。

采用鱼刺图法[12]对已构建的市政综合管廊项目施工进度风险的指标因素进行阐释分析，将引起风险复杂的因果关系，简明地表述，如图7所示。定性的分析出五大类风险重要性依次为管理风险、技术风险、经济风险、材料风险和其他风险。

图7 市政综合管廊施工进度风险指标因素的鱼刺图

4 结论

进度风险管理是市政综合管廊项目管理中的重要环节[13]。本文选取包头某综合管廊为研究对象，从降低风险的角度出发，建立市政综合管廊施工进度风险评价体系。通过维恩图筛选风险指标和问卷调查分析影响风险因素，并采用鱼刺图法对已构建的市政综合管廊项目施工进度风险的指标因素进行阐释分析，取得如下结论：

（1）建立市政综合管廊施工进度风险指标体系。本文通过问卷调查建立市政综合管廊的35 个进度风险指标，用SPSS18.0 对问卷调查的信度和效度分析结果为Cronbach's alpha 系数均大于0.8，KMO 为0.86，表明问卷信度、效度符合要求，可进行数据分析。并对风险指标进行归类合并，构建市政综合管廊施工进度风险指标体系。

表5 总方差分解表

表6 旋转后的因子载荷矩阵

（2）确定市政综合管廊施工进度风险指标权重。本文采用鱼刺图对已构建因果关系分析，定性的分析出五大类风险重要性。

目前国内对市政综合管廊施工进度风险研究较少，受实际工程条件的制约等原因，本文还存在不足之处，市政综合管廊建设风险存在于工程建设的各个阶段，如何结合自然条件，充分利用已有技术实现工程系统与自然系统的结合，最大可能降低自然风险带来的损失；进度风险管理中易忽略风险监控，未来可将RFID、云数据等技术综合引入到进度风险分析中，如何将整理的风险因素汇总在信息平台中，为类似工程更直观的展示进度风险预警情况有待进一步研究。