基于模糊层次分析法的公路造价风险评价研究

梁 田

中交一公局公路勘察设计院有限公司，北京 100024

随着我国公路工程项目建设规模的飞速发展，技术工艺难度的提升，公路工程项目呈现出复杂化、综合化、大型化、长期化的特点，使得造价管理工作难度不断上升、造价风险不断增大、不确定性持续增强，因而项目的风险管理水平已成为决定项目成功与否的关键因素。其中，风险分析和风险评价是风险管理中的重要环节，但事件的风险程度通常难以准确量化。模糊层次分析法模型构建简单，使主观估计客观化，可针对此类复杂模糊概念进行综合评价。基于模糊层次分析法建立造价风险管理模型，对造价风险发生概率和造成影响进行考量，可以提供科学可靠的判断，以保障其造价准确性并帮助项目管理单位制定风险预防机制和提出应对措施。

1 模糊层次分析法（FAHP）理论

1.1 模糊层次分析法的提出

层次分析法（AHP）由美国运筹学家萨蒂于20 世纪80年代提出，根据评价对象的特点将复杂的风险问题分解成若干层次和要素，再根据要素间的影响和隶属关系构建阶梯层次模型，并对同一层次的各要素进行两两比较，通过计算判断得出层次总排序，得到最底层对顶层的权重系数，进而得出不同的风险水平，使得风险管理者可以直观地判断各风险要素的相对重要性。

但AHP 仍然存在很多不足。首先，该方法需从已有方案中择优选择，但若提供的方案全不符合，将导致结果偏离目标。其次，该方法中定量成分较少，不适合高精度要求的问题决策。最后，一致性判断标准采用“CR ＜0.1”不尽合理，缺少科学依据。

模糊数学理论采用严格的数学方法处理模糊现象，即可以将现实中存在的模糊不清晰的问题提供一种充分的概念化结构，最终以数学思维分析和解决问题。因而模糊层次分析法（FAHP）将二者巧妙结合，基本计算步骤与层次分析法类似，但相比传统AHP 有以下不同：一是AHP 构造的是判断矩阵，FAHP 构造的是模糊一致判断矩阵；二是矩阵计算各因素相对重要性权重方法不同。造价风险管理评价采用FAHP 法，可以提高决策的可靠性，提升决策结果的可信度。

1.2 模糊层次分析结构模型

（1）建立层次分析结构。通过风险识别，结合层次结构模型的建立规则，形成不同层次的结构模型。

（2）建立模糊判断矩阵及确定权重。通过建立层次结构模型确定了层次见因素的隶属关系，同一层因素间相对重要性采用0.1 ～0.9 位标度法确定，通过专家评估或依据历史经验数据得到打分结果，具体如表1 所示。

表1 0.1 ～0.9 九标度数量标度

依据九标度数量标度将风险因素a1,a2,…,an进行两两相互比较，构造出模糊判断矩阵如下：

（3）模糊互补矩阵一致性检验。对模糊互补矩阵进行一致性检验可以判断出权重取值是否合理。但由于对复杂问题的认识往往具有片面性，导致有时构造的模糊互补矩阵不满足一致性要求，则需要进行调整。模糊互补矩阵是模糊一致矩阵的充要条件是rik-rjk=k={1,2,…,n}，a 为常数，即任意两行元素相减为常数，若不为常数则需要调整矩阵，直到满足上述条件。

（4）层次单排序和层次总排序，FAHP 与AHP 法相类似，此处不做赘述。

2 FAHP 在公路造价风险评价中的应用

2.1 识别公路工程项目风险

公路工程项目投资额大、参与单位众多、项目周期长、建设环境复杂，且面临较高的系统性风险，因此建立系统的、全面的风险评价模型可有效地投入工程实践中，防控各类风险因素对造价产生的不利影响。风险识别是对项目建设周期可能产生的风险因素进行识别和归类。站在整体的角度可将影响公路项目造价的风险主要分为四大类：政治经济风险、自然风险、管理风险和技术风险。在风险识别的基础上形成公路工程项目造价风险指标体系，通过构造FAHP 模型对公路工程项目进行风险度量，从“可能性”和“影响”两个变量角度防范造价风险，控制投资成本。经上述分析建立层次结构模型，其中，目标层为要控制的总体造价风险，准则层为四个影响造价风险的主要因素，指标层为对准则层因素的细化，如图1 所示。

图1 公路项目造价风险管理层次结构图

2.2 确立项目风险模型

结合以上公路造价风险管理层次结构，结合0.1 ～0.9位标度法，通过专家打分法综合判断风险发生的概率以及产生的危险，得出各级模糊判断矩阵。

（1）准则层模糊判断矩阵：

准则层权重w0=(0.2167,0.1833,0.2833,0.3167)T。

（2）指标层模糊判断矩阵：

指标层权重分别为w1=(0.4000,0.2500,0.3500)T、w2= (0.3167,0.4167,0.2667)T、w3=(0.3500,0.3000,0.3500)T。

根据上述计算可得层次总排序及其权重如表2 所示。

表2 层次总排序及权重

2.3 分析评价结果

从风险评价结果可知，在项目的实施过程中C12 施工组织和C10 勘察设计发生风险的等级最高，权重值均为0.1108。施工组织风险主要源于施工过程中组织协调问题导致的窝工和停工现象及参建单位之间协调等情况，导致费用增加。勘察设计风险发生概率高，且作为项目前期工作，其失误对整个项目影响较大。C9 工程变更风险权重值为0.1077，施工过程中设计变更发生的概率较高，同时现场签证的管理也是费用控制的关键。C11 施工方案权重值为0.0950，施工过程中由于外因的作用选择赶工、夜间施工等造成的造价风险，该风险发生概率较高，产生影响大。C8 合同风险权重值为0.0944，风险发生概率较高且影响很大，主要是受投标单位投标策略及合规人员专业性不足等影响，合同签订的疏漏为建设单位后续造价管理埋下隐患。C1 通货膨胀权重值为0.0867，公路项目建设周期长，国内经济的快速发展引起一定的通货膨胀，导致人、材、机单价上涨，其影响与工程周期和项目规模成正比。C7 清单风险综合影响力中等，此类风险发生概率较高，主要源于计算失误，对造价金额也有一定的影响。C5 气候灾害风险发生的概率居中，因建设单位根据提前获得的信息往往会采取防范措施，故其造成的损失一般不大。C3利率波动发生概率较低，且波动率相对较低，对总投资影响较小。C4 地质灾害风险通过项目前期的专业评估和勘察设计，可以降低其发生概率，但是该风险发生的影响较大，可能会导致停工、变更等问题，对造价影响较大。在建设周期中C2 政策变化发生可能性较低，但一旦发生对项目整体影响力较大。

3 结论

基于模糊层次分析法对公路工程项目的研究，针对上述高级别的风险可采取预防和减小损失的措施，级别较低的风险则可加以忽略。针对项目各阶段工作提出以下建议：项目前期应重点控制勘察设计风险，加强对设计质量的把关，预防变更索赔的发生；在招标阶段可以加强对合同签订风险、清单计算风险的把控，尽量降低合同的签订价格；施工阶段重点监控施工组织风险、施工方案风险；施工组织选择可从实际出发，运用网络计划流水作业等方法，协调组织好各参建单位，避免窝工、停工；通过采取预防措施将自然风险影响降至最低；在结算时严格把控变更索赔风险和清单计算风险等。

文章对模糊层次分析法的应用既是对该法在其应用领域的拓展，也是对公路项目风险评价新方法的探讨。但由于公路风险评价体系的不成熟，该方法仍存在不足，构建评价模型时受主观性影响较大，且该研究中提出的计算方法缺少实践经验，其模型在不同工程中的适用性有待进一步验证。