基于风险可控的重大基础设施工程技术决策机制研究

□ 唐晓莹 王孟钧 王青娥 廖 娜

(中南大学 土木工程学院, 湖南 长沙 410075)

大量研究与实践表明,重大工程技术决策具有高风险性[1]。复杂的自然环境对工程方案设计、技术方案实施提出许多严峻挑战[2],存在技术决策目标难以明晰、不确定因素多、决策环境和实施环境动态多变等问题[3-7]。如何有效应对技术决策面临的不确定性,做好技术决策的风险控制与管理仍是一个亟待解决的难题。针对重大工程决策的风险性,国务院、各地政府颁布政策制度,明确将风险评估作为重大行政决策的必经程序,但文本过于笼统和原则化,难以在重大工程实践中发挥应有价值。学界也围绕重大工程决策的不确定性开展了大量研究,从决策问题类型的划分[8]、决策主体间关系[9]、决策管理模式[7]、决策社会稳定风险评估制度建设[10]等方面进行了探索。然而,研究笼统面向工程决策,较少聚焦于重大工程风险的关键源头——技术决策,风险因素评估集中于社会稳定风险,缺少对其他风险的分析评估,在决策程序机制上,仅围绕形成方案进行风险评估,对于决策过程的风险把控不够,尚未形成衔接紧密的风险把控链条。

决策的过程质量和方案质量是决策质量的两个重要维度[1],不确定情景下的技术决策质量高低主要源于决策过程和方案中风险链条的把控。鉴于此,本文基于对重大工程技术决策高风险性认知,提出构建以风险可控为依据的新型决策机制,界定该决策机制的内涵,分析其构成要素和实施要点,并选用港珠澳大桥岛隧工程为案例进行分析。

一、重大工程技术决策的内涵与特征

重大工程是特定的技术集成体,技术先进性与可实施性是重大工程决策的重要因素,技术决策是其中最基础、最关键的内容。重大工程技术决策是以工程目标为导向,在工程边界条件约束下,针对具体技术问题,对一系列重大技术方案进行论证、优化与选择的过程。技术决策贯穿工程活动始终,旨在解决怎么做的问题[11]。重大工程技术决策有以下主要特征。

(一)风险性

重大工程自身具有的复杂特征导致技术决策面临很多不确定因素,决策主体往往缺乏对这类复杂工程的认知和驾驭能力,又缺乏可借鉴的经验,在进行决策时要承担一定风险。技术决策风险大致可划分为工程活动类风险即技术本身及其实施引发的客观风险和决策活动类风险即由于决策主体认知和决策活动不完备导致的主观风险。风险可控是指一定程度和范围的可控,是否可控的判别依据取决于风险因素的评判等级及处置方案。

(二)专业性

重大工程技术决策是技术专家主导的专业活动,决策任务和目标是解决工程技术范围内的问题,科学性和专业性极强。决策过程中,技术专家依据客观知识数据,遵循科学的决策机制,进行技术方案设计、论证与优选。

(三)递进性

在工程建设过程,不同层级的技术决策贯穿工程全过程,各阶段技术决策层层深入,呈现递进发展的连续特性:一方面,前一阶段的技术决策结果在后续阶段得到深入和优化,另一方面,不同决策阶段面临不同的技术决策问题,而前一阶段的技术决策结果影响下一阶段的决策输入,下一阶段的决策结果又会对前阶段决策结果形成反馈和支持。

二、基于风险可控的重大工程技术决策机制要素分析

基于风险可控的重大工程技术决策机制是“风险管理”+“技术决策”的一种新型决策机制,依托风险管理理论和流程重塑决策程序、准则、组织架构,包含决策主体、决策准则、决策程序和决策信息4个要素。

(一)决策主体

决策主体是参与技术决策活动的各方主体。重大工程技术决策是一项综合性很强、集大成智慧的活动,需要多方主体群策群力,工程的不同阶段涉及不同决策主体。在前期决策阶段,技术决策主体涉及政府主体、项目主体、各领域咨询专家群体、研究论证单位,各自拥有不同的决策权限,如图1所示。

图1 重大工程前期阶段技术决策主体关系

前期决策阶段事关全局,政府是核心主体,授权项目主体负责前期技术决策工作,最终决策权仍归属政府主体。项目主体受政府委托,成立相关的办事机构、风险管理部门,负责前期技术决策活动的筹备、组织管理和风险管理工作,具有决策参与和建议权。研究论证单位在技术决策活动中承担具体技术问题的论证和咨询工作,为项目主体提供技术决策方案和对应的风险分析报告。各领域专家群体的论证、评审和建议,为重大工程技术决策的科学性提供了重要保障。

在设计阶段,技术决策主体涉及项目主体、设计方、咨询机构、科研院所、专家群体,如图2所示。设计方受项目主体委托,承担设计工作,是重要的风险把控主体,设计工作起始于风险辨识,终于设计方案通过风险评估。由于重大工程很多技术具有开创性,需要委托科研院所协助设计方进行科研实验和科研攻关,为破解风险难题提供支撑保障。咨询机构为项目主体提供决策建议,同时协调、监督设计工作。针对重大技术难题,各领域专家群体开展咨询论证工作,为项目主体提供决策建议。此外,如采用设计施工总承包模式,则设计、施工方以联合体的形式参与决策,可实现设计施工互动融合,开展一体化联动,发挥总承包优势。

图2 重大工程设计阶段技术决策主体关系

在施工阶段,技术决策主体涉及项目主体、施工方项目管理层(项目总经理部、部门经理(含风险管理))、施工方技术部门、设计方、专家群体、科研院所,如图3所示。施工方受业主委托承担建设工作,围绕技术重难点和施工现场问题,排查风险,开展施工组织设计、制定施工方案、进行施工监测等技术活动,对施工过程中技术问题进行决策。施工方项目管理层是施工阶段技术决策的关键主体,负责技术决策活动部署,并综合各方意见进行风险判断,确定施工方案,报项目主体审批。施工方技术部门针对技术难题,拟定方案,排查风险,上报项目管理层。科研院所为技术部门提供技术攻关、科研实验支撑,确保方案可靠。设计方参与配合施工阶段的技术决策,确保设计意图得到落实,同时及时根据现场问题优化设计。专家群体针对技术重难点,全程为施工方项目管理层提供咨询意见,保障决策的科学性。

图3 重大工程施工阶段技术决策主体关系

(二)决策准则

决策准则是指在决策过程中决策者进行方案论证时,所依据的标准和原则。重大工程涉及技术复杂,很多技术难题史无前例,经常要打破常规思维,创造性解决问题,在遵循满意原则、经济合理和技术可行等常规决策准则的基础上,应严格遵循以风险可控为准则。

风险可控准则,是指在重大工程进行技术决策时,始终以风险为引领,在决策实施过程设置风险管控环节,对技术决策方案进行风险分析,针对不同类型技术问题,设置不同的风险阈值或风险评价标准,通过否决存在重大风险的技术决策方案,将后期可能存在的变更和隐患消除在决策阶段,同时催生新的创新方案。

(三)决策程序

为确保风险可控,决策程序应包括发现问题确定目标、搜集资料分析决策目标、拟定备选可行方案、方案比选评估与择优(强调风险分析)、实施和反馈调节等过程,如图4所示。决策程序上突出风险管理:以风险辨识为起点和手段收集资料,分析决策目标,确定关键指标;围绕关键指标,拟定备选可行方案;在方案比选、评估与择优阶段,不断对比、试验、模拟和反复论证,螺旋前进,逐步逼近最佳方案,并设置风险分析环节,基于备选方案的风险评估和处置结果进行判断,风险在合理范围,执行GO口令,形成精确方案,否则执行NO GO口令,返回方案形成阶段采取措施消除当前方案风险隐患,再次评估是否重新启动GO口令。在实施过程中,谨慎实施,小心验证,不断反馈调节。

图4 基于风险可控的重大工程技术决策程序

(四)决策信息

重大工程技术决策信息是指为解决技术问题、做出技术决策所需的相关信息,通常包括拟建工程及其外部环境等方面的知识、信息和数据以及类似工程的经验资料等。技术决策的任何环节都离不开信息,信息对决策具有导向作用,决策的风险性则主要源于信息获取的不充分。其中,风险信息是最重要的决策信息,它驱动和引领整个决策进程,风险识别是决策活动起点,风险评估和处置结果为重要的决策依据。为确保决策信息的充分获取,应深刻挖掘和把握拟建工程信息,全面分析类似工程决策信息,构建重大工程技术决策风险信息库,提高风险决策的敏锐性。

三、基于风险可控的重大工程技术决策机制实施要点

(一)依托风险管理流程,开展决策活动

所有技术决策活动依托风险管理流程,严格以风险辨识为起点,通过分析与研究风险因素,识别关键技术难题,明晰决策目标。在分析和解决问题阶段即拟定方案的过程,围绕风险评估和处置结果,驱动决策方案的编制和资源调配,确保最终决策方案处于风险可控范围。

(二)多主体协同决策

重大工程技术决策包含多方参与主体,决策方案的形成需要多方主体协同合作。重大工程技术复杂,具有显著不确定性,为实现决策方案在工程全寿命周期的可靠性与适应性,需要政府、业主、设计、施工、科研院所、专家群体及设备供应商等多主体协同决策,通过多方联动实现科研支撑设计、装备研发与施工驱动设计优化、设计融入施工,以最大限度提高决策方案的科学性。

(三)动态完善文件体系,保障机制运行

制定决策风险管理计划、指南、手册等文件体系,规范风险决策活动,保障风险决策机制运行。根据决策进程流转文件、更新文件,以文件体系为载体进行风险管理数据存储,动态完善文件体系。

四、案例分析

港珠澳大桥岛隧工程(以下简称“岛隧工程”)是港珠澳大桥的关键控制性工程,由沉管隧道、东人工岛、西人工岛、结合部非通航孔桥和沉管预制厂工程等九部分组成,工程起于伶仃洋粤港分界线,止于西人工岛结合部非通航孔桥西端,设计寿命120年,全长7440.55 m,东西人工岛长均为625 m,海中沉管隧道长5 664 m。岛隧工程采用总价固定的设计施工总承包模式,由中国交通建设股份有限公司联合体承建,中国交通建设股份有限公司为牵头单位,组织形式为“项目总经理部+设计分部+工区”。

东西人工岛是中用于衔接桥梁和海底隧道的转换设施,地处外海,施工作业受风浪流影响巨大,淤泥覆盖层厚。复杂的自然环境为其技术决策带来了严峻挑战,必须要深刻认知技术决策的深度不确定性和高风险性,从风险管控的视角,创新决策理念和机制,以风险可控为准则,决策信息为依据,决策程序为保障,决策主体协同推动工程进展。人工岛成岛方案决策以风险管理驱动决策进程,经由不断认识、研究、验证、评价、实践甚至重新设计,最终确定深插入大圆筒成岛方案。

(一)人工岛成岛方案决策主体

项目总经理部为人工岛成岛方案决策的核心主体,设计部人工岛设计组为设计任务执行主体,相关科研院所、振华重工和美国桩基设备有限公司等为方案攻关的支撑主体,专家团队全程参与咨询论证,多方主体的联合协同,确保决策的成功。

(二)人工岛成岛方案决策程序的重要节点

1.初始决策方案风险状态分析

人工岛初始设计方案采用抛石斜坡堤方案,当决策进程至方案风险分析时,发现该方案存在三大主要风险:(1) 质量风险,抛石斜坡堤方案止水效果差,无法达到100%止水要求,且基坑风险很大;(2) 工期风险,由于岛隧工程受环境因素影响极大,为保证给沉管安装留有足够时间,根据总工期要求,人工岛需要一年内成岛完毕,抛石斜坡堤方案开挖和换填工程量大,耗时长,需要两三年时间才能完成,不能满足要求;(3) 环保风险,常规方案实施过程中的大量抛石会污染海洋环境,给白海豚的生存环境带来影响[12]。

2.重启决策程序,形成最终方案

综合上述风险分析,反馈至技术方案形成阶段,建设团队决定创新人工岛成岛方案,在结合以往圆筒方案设计基础上,提出使用深插式大圆筒方案的设想。新设想提出后,距离成为最终技术方案,仍面临诸多问题:方案是否可靠?钢圆筒如何制作、运输、振沉?业主方是否认同?建设团队耗时近半年时间做具体设计、论证和试验,同时组织振华重工与美国桩基设备有限公司(APE)联合攻关,制造用于超大型钢圆筒振沉的世界级振沉系统,此外,还组织专家团队做钢圆筒方案的反向研究,以消除潜在风险因素,取得权威专家和业主方认可;最终方案通过风险分析,形成精确技术方案,即采用大圆筒深插至海底不透水层形成岛体轮廓,在岛体内部吹填砂土,岛壁外设抛石斜坡堤,运用降水联合堆载预压、水上挤密砂桩等工艺进行地基处理,形成稳定的岛体结构。工程实践结果证实了该重大工程技术决策的科学和有效性。

五、结 语

重大工程技术决策过程复杂,风险特征突出,风险管控是技术决策中不可忽视的问题。本文基于对重大工程技术决策内涵的认知,构建了由决策主体、决策准则、决策程序和决策信息4个要素构成的新型技术决策机制,该决策机制回归重大工程技术决策的风险属性,以风险可控为依据,将风险管理的原则、组织架构、流程与技术决策的准则、组织架构、程序有机融合,强调风险管理与决策间的互动与促进,对提升重大工程决策质量具有现实意义。□