唐文彬，張飛漣，李晶晶，3

(1.中南大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南長沙 410075;2.長沙理工大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院，湖南 長沙 410004;3.長沙理工大學(xué)交通運輸學(xué)院，湖南長沙 410004)

基于模糊網(wǎng)絡(luò)分析法的城際鐵路建設(shè)項目風(fēng)險評價研究＊

唐文彬1，2，張飛漣1，李晶晶1，3

(1.中南大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南長沙 410075;2.長沙理工大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院，湖南 長沙 410004;3.長沙理工大學(xué)交通運輸學(xué)院，湖南長沙 410004)

鑒于城際鐵路建設(shè)項目面臨的風(fēng)險種類較多、關(guān)系復(fù)雜，風(fēng)險因素之間相互依賴、相互影響，而且許多風(fēng)險因素還存在風(fēng)險程度難以精確描述、邊界不清晰等問題，利用模糊評判理論和網(wǎng)絡(luò)分析法，構(gòu)建了城際鐵路建設(shè)項目風(fēng)險評價指標(biāo)體系和評價模型，并結(jié)合具體案例，闡述了模糊網(wǎng)絡(luò)分析法在城際鐵路建設(shè)項目風(fēng)險評價中的應(yīng)用，為有效控制項目風(fēng)險提供決策參考。

城際鐵路;項目風(fēng)險評價;模糊網(wǎng)絡(luò)分析

隨著我國城市化進程的不斷加快、區(qū)域產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整的逐步深入，城際鐵路在改變了臨近城市之間人們工作和生活模式的同時，也對優(yōu)化城市格局、緩解城鎮(zhèn)密集地區(qū)的交通壓力產(chǎn)生了積極影響。作為城市軌道交通體系中的新型類別，城際鐵路具有建設(shè)周期長、資金量大、涉及面廣、技術(shù)復(fù)雜等特征，因此項目建設(shè)實施過程中所面臨的風(fēng)險不容忽視。近年來，國內(nèi)外許多學(xué)者對此問題進行了大量研究，例如，李紅昌等［1－2］以京津城際鐵路為例，分別對其財務(wù)風(fēng)險和運營風(fēng)險進行了研究;李忍相等［3］通過對滬寧城際軌道交通的客流風(fēng)險進行預(yù)測，提出了將滬寧城際軌道交通的建設(shè)時間推遲至京滬高速鐵路建成之后;Gray等［4－6］分別從定性的角度，分析和評價了PPP融資模式下城市軌道交通項目的風(fēng)險，并提出了相應(yīng)的風(fēng)險規(guī)避策略;溫玉君［7］以上海城市軌道交通為例，系統(tǒng)闡述了項目建設(shè)過程中風(fēng)險控制與管理的對策措施。從文獻檢索情況來看，有關(guān)城際鐵路項目建設(shè)階段的風(fēng)險研究尚少，已有成果主要是對某一具體項目的風(fēng)險管理進行經(jīng)驗總結(jié)，在研究方法上仍停留在定性分析階段，缺乏對風(fēng)險進行準(zhǔn)確的度量和評價。

唐文彬等［8］利用模糊層次分析法，嘗試性地從定量的角度對城市軌道交通投融資風(fēng)險進行了分析和評價，并取得了較好的評價效果。然而，實際上城市軌道交通項目面臨的風(fēng)險種類較多、關(guān)系復(fù)雜，許多風(fēng)險因素相互依賴，并相互影響，顯然，層次分析法無法準(zhǔn)確刻畫這一風(fēng)險特征。在此，根據(jù)文獻［9－10］，利用模糊網(wǎng)絡(luò)分析法對城際鐵路建設(shè)項目的風(fēng)險進行定量分析和評價。

1 評價方法

表1 城際鐵路建設(shè)項目風(fēng)險評價指標(biāo)體系Table 1 Risk evaluation indicator system for inter－city railway construction projects

圖1 ANP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.1 ANP network structure

1.1 建立風(fēng)險評價指標(biāo)體系

參照文［11］，建立城際鐵路建設(shè)項目風(fēng)險評價指標(biāo)體系，并將該指標(biāo)體系分為目標(biāo)層A、準(zhǔn)則層B和因素層C 3個層次結(jié)構(gòu)，如表1所示。

1.2 構(gòu)建ANP模型

考慮到風(fēng)險因素之間的相互依賴和相互影響，根據(jù)表1所列風(fēng)險評價指標(biāo)體系，構(gòu)建ANP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

以因素集 Bi(i=1，2，…，6)為主準(zhǔn)則，以因素Cj(j=1，2，…，6)為次準(zhǔn)則，因素集 Bi中的因素按照其對Cij的影響大小進行間接優(yōu)勢度比較，即構(gòu)造判斷矩陣，然后采用特征根法計算判斷矩陣的最大特征根和特征向量。根據(jù)判斷矩陣計算針對某一準(zhǔn)則下各層因素的相對權(quán)重，并進行一致性檢驗。若一致性比率 C.R.＜0.10，證明該比較判斷矩陣具有滿意的一致性，若 C.R.＞0.10，進行調(diào)整。然后，求出超矩陣W:

若其中Bi中的元素對Bj中的元素沒有影響，則Wij=0(i=1，2，…， 6;j=1，2，…，6)。超矩陣的子塊Wij是列歸一化的，但W不是列歸一化的。為此，各組元素對準(zhǔn)則 Bj(j=1，2，3，4，5，6)的重要性進行比較，形成新的比較矩陣，如表2所示。

表2 以Bj為準(zhǔn)則形成的比較矩陣Table 2 Comparison matrix formed by the criterion of Bj

與Bj無關(guān)的元素組對應(yīng)的排序向量分量為零，但此處假設(shè)各元素組都是相互聯(lián)系相互影響，由此得加權(quán)矩陣:

1.3 構(gòu)造模糊一致性判斷矩陣

以上一級風(fēng)險因素(此例中為 B1，B2，B3…)為對比準(zhǔn)則，對某一級風(fēng)險因素(此例中為C1，C2，C3…)間的重要程度進行比較，如表3所示。

表3 比較判斷矩陣Table 3 Comparison and judgment matrix

從而可建立相應(yīng)的模糊一致判斷矩陣R，其中，rij(i=1，2....n;j=1，2....n)指的是 ci與cj在以B作為準(zhǔn)則的比較中，二者所產(chǎn)生的模糊關(guān)系“一者比另一者重要得多”的隸屬度。

確定評價因素集U={U1，U2…Un}，其中Un即為因素層中的各因素事件，利用對以上事件可能被給出的評語，構(gòu)建含m個元素的評判集合V={V1，V2…Vm}。在此，采用5級風(fēng)險評判法建立評價集:{高風(fēng)險，較高風(fēng)險，中等風(fēng)險，較低風(fēng)險，低風(fēng)險}，根據(jù)專家評分和模糊一致矩陣的性質(zhì)得出判斷矩陣:

1.4 確定風(fēng)險等級

綜合評價合成算子選擇M(·，⊕)型，即加權(quán)平均型算子，因為加權(quán)算子適用于兼顧考慮整體因素的綜合評價。計算公式如下:

根據(jù)最大隸屬度原則，確定風(fēng)險等級。

2 算例分析

某城際鐵路建設(shè)項目總投資150億元，線路全長120 km，工期為4年，該項目建成后不僅能很好地改善該地區(qū)的交通狀況，而且能夠很好地促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和人口的分布，實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。根據(jù)表1建立評價指標(biāo)體系。本文以問卷調(diào)查的形式邀請了20位項目經(jīng)理和熟悉此項目的專家對風(fēng)險評價指標(biāo)進行打分，通過對調(diào)查表的回收、整理和統(tǒng)計，并利用上述風(fēng)險評價模型對數(shù)據(jù)進行分析和處理，確定各風(fēng)險因素的風(fēng)險等級。

2.1 構(gòu)造因素層超矩陣

在B1(政策風(fēng)險)中，分別以C11經(jīng)濟政策的不利變化風(fēng)險、C12產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整風(fēng)險、C13貨幣政策緊縮風(fēng)險為準(zhǔn)則，作間接優(yōu)勢度比較，利用特征根法得出權(quán)重向量，并形成判斷矩陣:

同理可得出:W12，W13，W14，W15，W16，W21，W22，W23，W24，W25，W26，W31，W32，W33，W34，W35，W36，W41，W42，W43，W44，W45，W46，W51，W52，W53，W54，W55，W56，W61，W62，W63，W64，W65，W66，從而可構(gòu)建未加權(quán)的因素層超矩陣:

2.2 構(gòu)造準(zhǔn)則層超矩陣

分別以 B1，B2，B3，B4，B5和 B6為準(zhǔn)則建立判斷矩陣，并分別計算這些矩陣的最大特征值所對應(yīng)的特征向量，合成后形成目標(biāo)層權(quán)重矩陣b:

2.3 構(gòu)造模糊評判矩陣

通過對風(fēng)險因素的評價打分進行統(tǒng)計分析，建立模糊關(guān)系R(U→V)，得出模糊評判矩陣:

2.4 評價結(jié)果

根據(jù)式(3)，可得到加權(quán)超矩陣:

B矩陣中數(shù)值的大小反映了因素層各個風(fēng)險因素的風(fēng)險影響程度，其中，對項目影響程度較大的是自然災(zāi)害和業(yè)主的履約支付能力等風(fēng)險，而影響程度相對較小的是勞動力市場風(fēng)險。

根據(jù)式(5)及最大隸屬度原則，可確定準(zhǔn)則層及目標(biāo)層各風(fēng)險因素的風(fēng)險等級:

政 策 風(fēng) 險:B11= ［0 0.1292 0.2795 0.3785 0.2127］，屬于較低風(fēng)險。

環(huán) 境 風(fēng) 險:B22= ［0.0580 0.2844 0.3845 0.1346 0.1385］，屬于中等風(fēng)險。

業(yè) 主 風(fēng) 險:B33= ［0 0.4500 0.3000 0.2500 0］，屬于較高風(fēng)險。

監(jiān)理 工 程 師 風(fēng) 險:B44= ［0 0.2500 0.4000 0.2500 0.1000］，屬于中等風(fēng)險。

設(shè) 計 者 風(fēng) 險:B55= ［0.0608 0.3412 0.2956 0.0324 0］，屬于較高風(fēng)險。

承 包 商 風(fēng) 險:B66= ［0.0840 0.2303 0.4476 0.1790 0.0593］，屬于中等風(fēng)險。

項 目 總 體 風(fēng) 險:B = ［0.0440 0.3159 0.3469 0.2115 0.0717］，屬于中等風(fēng)險。

3 結(jié)論

(1)在城際鐵路建設(shè)項目實施過程中，各類風(fēng)險因素交叉影響，關(guān)系復(fù)雜，因此對項目風(fēng)險進行準(zhǔn)確客觀的分析和評價并非易事，而網(wǎng)絡(luò)分析法作為一種定性與定量相結(jié)合的方法，在處理這種影響因素具有反饋和相關(guān)性的復(fù)雜問題時顯示了一定的優(yōu)勢。

(2)模糊評判理論的引入，有效地處理了評價中部分風(fēng)險因素難以精確描述、邊界不清晰等問題，從而提高模型評價的有效性。

(3)項目管理者可以根據(jù)上述計算得出的各風(fēng)險因素的風(fēng)險等級和影響程度，在均衡風(fēng)險損失與風(fēng)險控制成本后，采取適當(dāng)?shù)拇胧︼L(fēng)險進行防范和控制。

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Research on risk evaluation in inter－city railway construction project based on fuzzy analytic network process

TANG Wen-bin1，2，ZHANG Fei-lian1，LI Jing-jing1，3

(1.School of Civil Engineering，Central South University，Changsha 410075，China;2.School of Economy and Management，Changsha University of Science and Technology，Changsha 410004，China;3.School of Traffic and Transportation Engineering，Changsha University of Science and Technology，Changsha 410004，China)

As the risks in inter－city railway construction projects are various and of complex relationship，many risk factors are complex and mutual dependence and mutual influence.What’s more，many risk factors have problems like difficulty in accurate description of risks degree and unclear borders.Methods combining fuzzy evaluation theory and network analysis were utilized to establish risk evaluation system and evaluation model，and to completely state application of fuzzy ANP in project risk evaluation by taking a certain example，which shall provide decision reference for effectively controlling risks of inter－ city railway construction project.

inter－city railway;project risk evaluation;fuzzy analytic network process

U125

A

1672－7029(2011)03－0068－06

2011－05－18

國家社科基金資助項目(10CGL063);湖南省社科基金重點項目(2010ZDB 30;09WTB09);湖南省社科基金一般項目(2010YBA003);湖南省高校創(chuàng)新平臺開放基金項目(11K005);湖南省重點學(xué)科資助項目(10qgzh05)

唐文彬(1975－)，男，湖南雙峰人，講師，博士研究生，從事項目管理研究