基于SEM 的EPC 模式下绿色建筑项目风险链研究

俞洪良，陈佳络

（浙江大学，浙江杭州 310058）

我国于20 世纪80 年代开始引入绿色建筑，随着有关政策的不断出台、评价体系的不断完善、建筑技术的不断升级，绿色建筑发展迅速。绿色建筑作为一种新型建筑形式，具有建设周期长、投资大、参与人数多的特点［1-2］，对建筑设计、施工工艺上提出了更高的要求。EPC（Engineering-Procurement-Construction）总承包模式是指工程总承包方按照合同约定的固定总价，实现设计-采购-施工一体化，并全面负责工程的质量、工期、成本等多个目标，适用于一次性投资较大、专业性强、技术含量高、施工工艺较为复杂的建设项目。所以，在绿色建筑项目中引入EPC 总承包模式，可以更好地实现项目建设目标。

绿色建筑项目在实施过程中伴随着各种风险［3-5］。但大部分学者往往采用较为传统的研究方法进行风险识别与分析，却未深入探讨风险要素之间的相互关系。本研究旨在以EPC 总承包商的视角，识别绿色建筑项目在实施过程中的风险要素，并结合结构方程模型，探索各个风险要素之间的因果关系，寻找风险链，从而为EPC 总承包商对绿色建筑项目进行有效的风险管理提供参考。

1 风险链及其相关理论

1.1 风险链概念

风险链又称链式风险，其思想源于英国Chapman［6-8］教授提出的系统思维的风险工程理论。之后，众多学者也指出风险要素并非相互独立，而是存在相互关系与依赖性［9］。Kangari 等［10］认为风险事件之间存在一定的因果关系，从而引起连锁反应，并形成相互关联的风险链。本文结合梁展凡［11］提出的相关观点，认为风险链是指在一定条件下，各种不确定的风险源可能导致风险事件的发生，影响预期目标的实现，从而造成风险结果。风险链具有传递性、耦合性、复杂性等特征［11］。

1.2 风险链要素

一般认为，风险链主要包括风险源、风险事故和风险结果等三个要素［11］。其中，风险源是指风险事件发生的潜在原因；风险事件是指将风险的可能性转化为现实性的介质，是造成损失的直接原因；风险结果包括风险损失和损失概率，是风险事件对项目目标的影响结果。风险链的发生则是从风险源、风险事件，再到风险结果的传递过程，三者之间存在一定的因果关系，如图1 所示。可以看出，风险链的本质就是因果链，链条上的相邻节点之间具有因果关系，即上一节点的风险有可能导致下一节点的风险发生。

图1 风险链传递机理

1.3 风险链管理

从项目风险管理角度出发，风险链可直观地表现风险要素之间的相互关联与传递路径，从而为风险控制提供参考，即可从源头上防范风险，通过切断风险源、控制风险事件以防止风险结果的发生。Lindroth 等［12］曾提出三维链式风险初步分析框架，包括风险链单元分析、风险类型划分和风险控制。Cranfield［13］在此基础上进一步完善，提出四阶段的链式风险管理框架，包括风险链构成要素分析、风险识别、风险评价和风险控制。曹吉鸣等［14］结合解释结构模型理论将风险关联网络分割为独立风险链，进一步采用仿真技术评估风险链对进度的影响。温欣岚等［15］则结合综合关联矩阵法和贝叶斯网络提出了工程链式风险评估的流程与方法。

本文基于Cranfield［13］提出的链式风险管理四阶段，提出对EPC 模式下绿色建筑项目风险链研究框架：（1）通过文献阅读与专家访谈，识别EPC模式下绿色建筑项目风险要素；（2）结合专家访谈，初步构建风险链与风险网络；（3）基于结构方程模型进行风险分析，寻找风险链；（4）根据识别出的风险链，针对性的提出风险控制措施，为EPC 总承包商进行风险管理提供参考。

2 EPC 模式下绿色建筑项目风险识别

绿色建筑项目具有增量成本高、施工难度大、地域差异性、各项目参与主体之间协同性差等风险特性［16-17］。对绿色建筑项目的风险识别一直是学者们的研究热点。2009 年，美国Marsh 绿色建筑团队发布《Green Building:Assessing the Risks》，报告评估出了10 大绿色建筑风险［18］。Chandramohan 等［19］、Zhao 等［20］、Hwang 等［21］学者则分别结合各国绿色建筑行业标准识别了绿色建筑项目中存在的风险。荆磊［22］、刘静乐等［23］、梅林霞［24］、刘进［25］学者则基于绿色建筑全寿命周期的角度，对项目决策阶段、设计阶段、施工阶段、运营维护阶段的风险要素进行识别。本研究通过大量的文献阅读与专家访谈，分别对EPC 模式下绿色建筑项目的风险源、风险事件与风险结果进行识别。

2.1 风险源识别

影响建设项目目标的因素较多，一般从4M1E因素考虑，即人（Men）、机（Machine）、料（Material）、法（Method）、环（Environment）。本研究中将EPC 模式下绿色建筑项目风险源分为政策环境风险（RS1）、参与主体风险（RS2）、材料设备风险（RS3）、技术风险（RS4）四大类，共识别风险源11 项，如表1 所示。

表1 EPC 模式下绿色建筑项目风险源识别

2.2 风险事件识别

风险事件是造成风险结果的直接原因，不同项目阶段的风险事件各不相同。本研究根据EPC 总承包所参与阶段划分风险事件，可分为设计风险（RE1）、采购风险（RE2）、施工风险（RE3），并识别风险事件测量指标9 项，如表2 所示。

表2 EPC 模式下绿色建筑项目风险事件识别

2.3 风险结果识别

传统建筑工程项目目标一般包括质量、成本、工期、安全四个方面；但绿色建筑项目目标在满足以上四方面的基础上，又需节约资源、保护环境、减少污染，同时实现人与自然和谐共生，所以项目目标更为复杂。以EPC 总承包视角出发，绿色建筑项目在实施阶段的目标可分为环境目标（RR1）与经济目标（RR2）。其中环境风险指绿色建筑最终评级结果未达到预期等级，根据2019 年《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2019），主要指标包括健康安全舒适、资源节约、环境宜居等要求，可归纳为3 项风险结果测量指标；经济风险可分为目标成本超支、目标工期延误等2 项测量指标，如表3 所示。

表3 EPC 模式下绿色建筑项目风险结果识别

2.4 风险链初步识别

根据上述识别出的EPC 模式下绿色建筑项目风险源、风险事件、风险结果，通过专家访谈等形式判断各个风险要素之间的因果关系，初步识别风险链，如图2 所示。

图2 EPC 模式下绿色建筑项目风险链初步识别

3 EPC 模式下绿色建筑项目风险链分析

3.1 结构方程模型

结构方程模型（Structural Equation Modeling，SEM）是一种基于线性方程系统来分析变量之间关系的统计方法，其优势在于可以同时处理多个变量，并允许测量误差的存在，常用于验证性因子分析、路径及因果分析等［33-34］。结构方程模型的基本原理是假定一组潜变量之间存在因果关系，且潜变量可用一组观测变量的线性组合表示。通过验证观测变量之间的协方差，估计测量模型的线性系数，从而验证所假设模型的合理性，其求解过程主要包括模型构建、参数估计、模型评价。

3.2 结构模型初步构建

根据相关理论与研究成果设定初始结构方程模型，如图3 所示。结构方程模型由测量模型和结构模型组成。

图3 结构方程模型

（1）测量模型。测量模型反映的是观测变量与潜变量之间的关系。其中，表1、表2、表3 中的风险要素即为潜变量，测量指标为观测变量，潜变量与观测变量之间构成一组测量模型。

（2）结构模型。结构模型反映潜变量之间的因果关系，以检验理论模型是否成立。基于2.4 中初步识别的风险链构建结构模型。结构模型的正确与否需通过后续的模型拟合程度来反映，若模型拟合程度较低，需要对模型进行修正以提高模型拟合程度，从而为进一步分析EPC 模式下绿色建筑项目风险源、风险事件、风险结果之间的因果关系提供依据。

4 结构方程模型检验

4.1 问卷设计与收集

结合上述30 项观测变量设计问卷并展开不记名调查，所有题项采用李克特7 级量表（Likert Scale），用1 至7 分分别代表问题严重程度从低到高。

在2020 年7 月-9 月，通过纸质问卷和网络问卷相结合的方式，共发放问卷250 份，回收问卷232份，筛去9 份无效问卷，最终共计得到223 份有效问卷，有效回收率达89.2%。调查对象分别来自施工单位（32.3%）、设计院（20.6%）、建设单位（20.6%）、咨询单位（13.0%）以及其他（11.5%）。具有5 年工作经验及以上的占受访者总人数的87.9%，且均参与过绿色建筑项目，从而保证问卷数据的可信度。

4.2 信度与效度分析

4.2.1 信度分析

信度（Reliability）是指测量结果的可信程度，表现为一贯性、一致性、再现性和稳定性［34］。运用SPSS26.0 软件对223 份问卷数据进行Cronbach's α信度检验，结果如表4 所示。可以发现，各个量表的Cronbach's α 均大于0.7，组合信度CR 处于0.670～0.974，说明本文所用量表信度较高，测量题项具有较好的内部一致性。

4.2.2 效度分析

（1）内容效度。内容效度（Content Validity）旨在检验题项对所要测量的内容或行为取样的适当程度［34］。本研究通过专家访谈法，邀请行业专家对题项的内容与措辞进行定性的符合性评议，并根据专家建议对题项进行完善，确保题项内容表达清晰、逻辑合理，从而形成了调查问卷。故可认为本研究调查问卷的内容效度较为理想。

（2）结构效度。结构效度（Construct Validity）旨在检验量表是否符合理论构想，即实验与理论之间的一致性，一般可用因子分析来反映。

在运用因子模型分析之前，首先对问卷数据进行因子模型适应性分析。运用SPSS 软件做KMO 和Bartlett 球形度检验，因子的KMO 值为0.932，远高于最低临界值0.5；Bartlett 球形度检验近似卡方值为5 175.913，显著性水平为0.000，说明问卷数据非常适合进行因子分析。

随后，分别以风险源、风险事件、风险结果为单位构建测量模型，并运用AMOS 软件进行效度检验。模型验证性因子分析结果如表4 所示，可以发现平均方差提取值AVE 均大于0.5，说明量表的聚合效度良好。模型适配度检验结果如表5 第1～3行所示，卡方自由度比值χ2/df 取值均小于3，适配理想；渐进残差均方平方根RMSEA 小于0.08，适配可接受；适配度指数GFI、比较拟合指数CFI、规范拟合指数NFI、非规范拟合指数TLI 均大于0.9，说明结果适配良好。因此，量表设计合理，信效度良好。

表4 测量模型的验证性因子分析结果

4.3 模型检验

根据潜变量间的假设关系构建EPC 模式下绿色建筑风险传导路径结构模型，并利用AMOS26.0软件对理论模型进行检验。初次拟合指数计算结果如表5 中第4 行所示，其中初始模型的适配度指数GFI、规范拟合指数NFI 未达到检验标准，说明原模型需要修正。

以初始模型中的路径关系为基础，通过对删除部分不显著影响路径（RS1——〉RE3），并进行MI修正，依次增列了误差变量之间的共变关系，模型的拟合指标结果均满足适配标准，说明模型拟合程度较高，如表5 第5 行所示。

表5 测量模型的适配度检验结果

5 结构方程模型结果分析

EPC 模式下绿色建筑项目风险结构模型如图4所示。根据EPC 总承包模式的管理特点，分别梳理设计、采购、施工阶段的风险源、风险事件以及风险结果之间的因果关系，并通过标准化路径系数计算每一条风险链的影响效应值，共得到11 条风险链，如表6 所示。

由图4、表6，可以发现EPC 模式下绿色建筑项目具有以下风险特点：

（1）风险事件之间具有链式传递性。由图4 可知，EPC 模式下绿色建筑项目风险链传递过程中，风险事件之间存在显著的因果关系，即RE1(设计风险)—〉RE2(采购风险)—〉RE3(施工风险)，前一风险事件的发生有可能导致后一风险事件的发生，从而产生多米诺骨牌效应，所以EPC 总承包应对每一实施阶段都进行有效的风险管理。

（2）风险结果之间具有链式传递性。由图4 可知，EPC 模式下绿色建筑项目的风险结果之间存在显著的因果关系，即RR1(环境风险)—〉RR2(经济风险)，即EPC 模式下绿色建筑项目质量控制不到位，也会在很大程度上导致成本超支、工期延误等风险。

图4 模型的标准化路径系数

（3）风险链存在阶段性。由表6 可知，不同实施阶段中，有可能引发风险事件的风险源各不相同，而各阶段的风险事件对质量、成本、进度等目标实现的影响程度也各不相同。1）设计阶段主要的风险源为政策环境风险（0.140）、参与主体风险（0.405）、技术风险（0.405），且设计风险对环境目标、经济目标的实现都直接产生影响；2）采购阶段主要的风险源为材料设备（0.588）和设计风险（0.373），采购风险通过直接影响环境目标，而对经济目标产生间接影响；3）施工阶段主要的风险源为采购风险（0.324）、参与主体风险（0.311）、技术风险（0.228），但施工阶段则对环境目标实现的影响不显著，而直接影响经济风险。所以，在不同实施阶段，EPC 总承包商应根据各阶段风险特征采取不同的风险控制措施。

表6 风险链影响效应分析

6 总结与建议

本研究以EPC 模式下绿色建筑项目为研究对象，在识别27 项风险源、风险事件、风险结果的基础上，通过结构方程模型探究风险要素之间的因果关系，共识别11 条风险链，为EPC 总承包商在设计、采购、施工阶段进行合理有效的风险控制提供参考。根据风险链研究结果，本研究的风险控制建议如下：

（1）在设计阶段，绿色建筑设计人员应充分了解绿色建筑有关政策法规、评价标准与技术应用，与其他项目主体积极配合，充分了解业主需求，主导绿色建筑咨询单位基于现场勘踏情况出具完善的评估报告，充分考虑项目场地环境、资金、工期等综合影响，从而对绿色建筑项目进行全面的规划，明确项目成本与预期绿色等级，制定合理的设计方案。之后，对设计方案进行可行性分析，与采购部门、技术部门进行技术交底。

（2）在采购阶段，采购人员要时刻关注绿色材料和设备的市场动态，选用正确的绿色材料，并制定完善的采购计划，保证供货及时，不影响工期；对进场的材料设备规范验收，保证材料设备质量性能达标，加强对现场材料保存及使用的管理。

（3）在施工阶段，要制定完善的施工组织计划，制定合理的技术方案与采购计划，保证工程进度；并选用绿色建筑项目经验丰富的分包商，对成品、半成品进行必要的绿色评估，保证施工质量达到预期效果。同时，在施工过程中加强文件资料管理，确保后期绿色建筑认证资料完整性。