见子河渡槽改造项目业主风险研究

郝 伦，梁 岗，潘文学，孙淑侠

(1.陕西省石头河水库灌溉中心，陕西 西安 712000；2.陕西水环境工程勘测设计研究院，陕西 西安 710018)

水利工程因河而建、沿河布设，多位于人烟稀少、地质条件各异的山区、峡谷等地带，从规划、设计到实施建设，客观存在着大量的不确定性因素，如水文、气象、地质、环境、经济等因素，这些风险因素的不确定性给水利工程带来了较大的风险，影响工程顺利实施和后期运行。本文以石头河灌区见子河渡槽改造项目为例，辨识项目业主的风险因素，客观评估风险影响，提出合理的风险处置防范措施，以最小的风险投入换取最大的风险效益，确保水利水电工程项目业主的利益最大化，就显得尤为重要。

1 项目概况及业主风险因素

石头河水库灌区位于关中西部，灌区设有总干渠、东干渠、北干渠、西干渠共4条干渠和14条支渠，灌溉宝鸡市岐山、眉县两县14个乡镇的土地，控制灌溉面积37万亩。见子河渡槽位于东干渠第三级渠道上，全长227.171 m，上部槽身为钢筋砼U型结构，下部结构为钢筋砼排架、浆砌石重力墩及扩大基础；渡槽建成于二十世纪八十年代中期，工程建设标准较低，加上工程持续运行三十多年，渡槽老化失修，破损严重，运行存在安全隐患，作为灌区尤其是东干渠的主要输水建筑物，对其进行改造十分必要。

见子河渡槽改造工程主要包括见子河渡槽以及上下游连接段，主要建设内容为：①新建见子河渡槽210 m，设计流量4.7 m3/s，加大流量6.0 m3/s，改建路线为新选北线方案(原见子河渡槽与支线渡槽之间)。渡槽上部型式采用C30钢筋砼简支梁槽身，槽箱断面尺寸为2.5m×2.0 m，共21跨，每跨10 m，槽箱顶部设拉杆。渡槽下部型式采用C25钢筋砼板墙型式，基础采用扩大基础和砼灌注桩型式，边墩为C25砼重力墩；②上下游连接段C25钢筋混凝土箱涵114 m，断面尺寸为2.5 m×1.7 m，侧壁厚0.25 m，底板及顶板壁厚0.3 m，基础采用0.6 m厚的3∶7灰土垫层。工程概算总投资1173万元，为农田水利设施建设和管理专项资金。

为保证工程的顺利进行，项目业主邀请专业评估机构判断、评价该项目的风险大小。风险辨识是风险管理中的一项基础工作，风险辨识过程见图1。

图1 风险辨识过程

工程风险领域的风险辨识方法很多，有资料法、专家调查法、事故树分析法等经验判断方法，也有WBS-RBS法、综合集成法等定量化方法。本文主要采用专家(20位)现场调查法与资料法联合运用，并通过专家咨询、评审，综合确定了本工程的业主风险因素见图2。

(a)第一层次风险因素

2 业主风险评价

风险评价是在风险辨识的基础上，分析估计业主面临各风险的发生概率、风险损失、风险不可控程度等参数，进而确定业主的风险大小。风险评价过程见图3。

图3 风险评价过程

根据水利水电工程项目的特点，重点应用专家判断法构造目风险发生概率、风险发生损失、风险不可控性等参数的判断矩阵，然后用层次分析法AHP和模糊评价法对判断矩阵进行计算，并对计算结果进行定量化处理，得出该项目的业主风险水平。为避免各调查专家的主观意见影响风险水平的计算结果，对从事该工程项目的业主管理人员、技术人员以及聘请的专家共计20人进行反复的询问、调查，并选取多次综合平均值作为判断矩阵的确定值。

2.1 风险因素、风险影响因素及其各自权重的计算

以项目业主风险因素层次结构中的第一层次评价指标(环境风险、经济风险、技术风险、管理风险和其他风险)为例，说明项目风险因素、风险影响因素的权重计算过程。

1)专家判断矩阵

项目风险因素的两两比较结果是在1～9级标度法的基础上，借鉴国内外同类工程的风险因素判断矩阵构造，得到风险因素的比较结果在区间[1,9]之间取值(最多保留1位小数)，见表1。

表1 1～9级标度法风险因素两两比较结果表

第一层次有5个风险因素，分别为环境风险、经济风险、技术风险、管理风险和其他风险，所以判断矩阵为5维。以专家对第一层次风险因素判断赋值为例，两两风险因素进行比较赋值，详细说明判断矩阵的构造过程，第二层次风险因素判断矩阵构造原理相同。

本工程为见子河渡槽的改造工程，渡槽工程供给对象明确、任务固定、没有市场波动、售卖困难等风险，也就是其他风险影响最小，自身赋值为1。工程周围的环境条件成熟、稳定，对工程干扰、阻挠很小，环境风险略大于其他风险。工程建设内容较少，各单位协调、进度和投资控制工作量小，工程管理风险较小，略大于环境风险。渡槽和箱涵设计和施工、地质处理等技术成熟，对工程的影响略大于环境风险；由于市场波动，钢筋、砂石资源等市场波动较大，以及内外部竞争等影响，经济风险对工程影响较大，均大于其他风险。5个风险因素对工程的影响相差不是特别大，均在可控范围内。

综合分析后，环境风险自身赋值为1，其他风险与环境风险相比赋值为1/2，管理风险、技术风险与环境风险相比赋值为3，经济风险与环境风险相比赋值为5。经济风险自身赋值为1，与环境、技术、管理、其他风险相比，赋值分别为5、2、3、4。技术风险自身赋值为1，与环境、经济、管理、其他风险相比，赋值分别为3、1/2、2、3。管理风险自身赋值为1，与环境、经济、技术、其他风险相比，赋值分别为3、1/3、1/2、2。其他风险自身赋值为1，与环境、经济、技术、管理风险相比，赋值分别为1/2、1/4、1/3、1/2。

第一层次风险判断矩阵如下：

(1)

按照同样的方法，分析、赋值，构造出第一层次下辖的第二层次各个风险因素之间的判断矩阵。

2)各风险因素、风险影响因素权重计算

①第一层次风险因素权重计算

根据1～20位专家的判断矩阵，采用方根法计算出各个判断矩阵的最大特征值λmaxi(λmaxi表示第i位专家)以及最大特征值对应的向量Wi，并对计算结果进行一致性检验，检验公式为：CR=CI/RI，当CR<0.1，结果满足一致性检验，否则重新构造新的判断矩阵。

第一位专家的判断矩阵计算结果：λmax1=5.194，W1=(0.082 0.219 0.479 0.157 0.062)。CI=0.048，RI=1.120，CR=0.043<0.1，满足一致性检验。

第2～20位专家的判断矩阵省略，列出符合一致性检验的判断矩阵计算结果W2～W20，与W1构成的评价因素权重意见矩阵，见式(2)。

(2)

应用聚类分析法将专家意见偏离程度Di>5%的专家权重值剔除，经计算，剔除了第1位、13位专家权重，剩余权重值进行平均计算，即第一层次各风险因素的权重为18位专家判断权重的平均值，如环境风险的权重W1值计算为：

W1=(0.105+0.112+0.114+0.107+0.101+0.089+0.082+0.096+0.105+0.079+0.123+0.081+0.100+0.111+0.112+0.085+0.095+0.094)/18

=0.101

依次类推，得到其余4个风险的权重值W2～W5，结果如下：

W=(0.101 0.174 0.326 0.308 0.089)

②第二层次风险因素权重计算

依次类推、计算，风险评价层次中的第二层次评价指标权重分别为：

W环境=(0.318 0.362 0.320)；

W经济=(0.224 0.280 0.260 0.236)；

W技术=(0.137 0.135 0.167 0.136 0.142 0.140 0.145)；

W管理=(0.183 0.196 0.227 0.188 0.205)；

W其他=(0.463 0.484)。

③项目业主风险影响因素权重计算

同第一、二层次风险因素的专家判断矩阵的构造过程，对专家的权重意见根据阈值原理进行修正，得到项目业主的风险影响因素的权重计算结果为：

W风险影响因素=(0.281 0.251 0.227 0.242)

④项目业主风险可控程度权重计算

权重计算同项目业主风险影响因素的权重计算结果。

W风险可控程度=(0.281 0.251 0.227 0.242)

2.2 确定评价集及构造模糊评判矩阵

1)风险因素发生概率评价集和模糊评判矩阵

项目风险因素的评价尺度一般分为五级，即V={小 较小 中等 较大 大}，同时赋予一个确定的、适当的对应量值：V=(0.1 0.3 0.5 0.7 0.9)。为减少专家个人意见对整体模糊评判矩阵结果的影响，本次邀请20位专家对各个风险因素的发生概率进行模糊评判，模糊评判矩阵见表3。

表3 风险因素模糊评判矩阵表

2)风险影响因素评价集及模糊评判矩阵

项目风险影响因素的评价尺度一般分为五级，即V={低 较低 中等 较高 高}，同时赋予该尺度一个确定的、适当的对应量值：V=(0.1 0.3 0.5 0.6 0.8)。同上请20位专家对项目风险影响因素进行评判，模糊评判结果见表4。

表4 风险影响因素模糊评判矩阵

3)项目风险可控程度评价集及模糊评判矩阵

项目风险可控程度的评价尺度：V={小 较小 中等 大 较大}，同时赋予该尺度一个确定的、适当的对应量值：V=(0.15 0.35 0.60 0.85 0.95)。同上聘请20位专家对工程项目风险影响因素的可控程度进行模糊评判，模糊评判结果见表5。

表5 风险影响因素可控程度模糊评判矩阵

2.3 模糊综合评判

1)项目风险发生概率综合评判

项目业主风险发生概率的模糊评判矩阵及权重见表3，得到项目业主风险的单因素模糊评判矩阵。

项目的模糊评判集C=A·R=(0.227 0.205 0.2 0.2 0.1)

2)项目风险影响后果综合评判

项目业主风险影响因素的模糊评判矩阵及权重见表2～3。

C=A·R=(0.308 0.246 0.230 0.216)·

3)项目风险可控程度综合评判

项目业主风险可控程度的模糊评判矩阵及权重见表5。

C=A·R=(0.308 0.246 0.230 0.216)·

Kf=1-Ks=1-0.831=0.169

2.4 判断工程项目风险的大小

根据公式R=(Pf+Cf+Kf-Pf×Cf-Pf×Kf-Cf×Kf+Pf×Cf×Kf)，计算项目风险的大小R=0.459。

根据通常风险量的效用值表达式R=Pf+Cf-Pf·Cf进行计算，可得到项目的风险大小为0.48，考虑了工程项目风险不可控程度变量Kf后，工程项目的风险量变大了。

对风险系数R的最后结果采用等风险图法进行判定：当R<0.3时，风险较低；当0.30.7时，风险高。Pf和Cf、Ks的值由专家结合模糊数学分析判断得出。

该项目的风险值0.3

3 业主风险处置

在工程项目风险管理中，具体的工程风险处置方法很多，常见的风险处置方法有：风险回避、风险自留、风险控制、风险分散、风险转移等。

本项目的业主风险属于中等偏小风险，总体以风险控制为主，风险保留或分散辅助。对于影响较大的自然、社会、政治等环境风险，建议采用交由当地政府统筹协调的风险分散措施；对于影响较大的市场、经营风险，建议采用购买保险、合同转嫁等风险转移措施；对于影响较小的技术风险，采用总承包或固定总价合同等风险控制措施。

4 结语

水利工程项目业主的风险管理是一个动态的过程，具体工程风险存在着一定的差异性，因此必须坚持不懈地跟踪工程项目风险的进展情况，重视风险的监测和反馈，及时建立风险事故的预警、救援方案。本文以见子河渡槽改造工程为例，应用对业主的风险研究进行了量化转化的探索应用，风险的管控尚需在项目逐步推动中得到验证，欢迎各位专家和学者继续探讨指正。