哈尔滨市地铁工程项目施工风险管理研究 78页

（工程硕士）哈尔滨市地铁工程项目施工风险管理研究THECONSTRUCTIONRISKMANAGEMENTFORHARBINSUBWAYENGINEERINGPROJECT2009年3月 国内图书分类号：TU72国际图书分类号：69.05工程硕士学位论文哈尔滨市地铁工程项目施工风险管理研究硕士研究生：张玉彬导师：西宝申请学位：工程硕士学科、专业：建筑与土木工程所在单位：管理学院答辩日期：2009年3月授予学位单位：哈尔滨工业大学 ClassifiedIndex:TU72U.D.C:69.05DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHECONSTRUCTIONRISKMANAGEMENTFORHARBINSUBWAYENGINEERINGPROJECTCandidate:ZhangYubinSurpervisor：SiBaoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:Architecture&CivilEngineeringAffiliation:SchoolofManagementDateofDefence:Marchr,2009Degree-Conferring-HarbinInstituteofTechnology 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要哈尔滨市地铁工程项目的在建设施工过程中充满着不确定性因素，其影响贯穿于项目建设的各个阶段。为降低诸多因素对哈尔滨地铁工程项目造成的不利影响，在项目实施的前期有必要对其进行全面、系统的风险分析，以便于后面针对其主要风险给出有关规避政策和具体的防范措施。本文研究的目的旨在探求一套地铁项目风险管理的方法，可以使建设单位在项目的前期阶段就能对项目的风险作出总体的分析，尽早制定出防范措施；也可以使施工单位项目的风险进行全面分析，以采取有效的应对风险的措施。本文以风险管理理论为基础，以风险管理的流程为主线，结合哈尔滨市地铁工程项目实施的特点，系统地探讨了风险识别、风险评价的内涵及风险应对的手段，对哈尔滨市铁工程项目的风险管理进行了研究。在分析地铁工程风险内涵及分分类的基础上，讨论了地铁工程项目风险的基本特征；并对地铁施工中不同的风险管理主体所面临的风险进行了研究。总结地铁工程项目风险评价指标体系建立的原则征的基础上，根据模糊理论，建立基于三角模糊数的AHP风险评价模型。结合对哈尔滨市及其地铁工程的特点，分析了哈尔滨地铁工程的风险因素，以地铁工程项目风险评价指标体系为基础，构建了哈尔滨市地铁工程风险评价指标体系，运用基于三角模糊数的层次分析法，进行了风险评价，得出哈尔滨地铁工程风险水平。针对哈尔滨市地铁工程项目施工的特点，提出相应风险因素的应对措施，并制定了地铁施工几个主要风险事故的应急措施。关键词项目风险；风险管理；地铁工程项目；风险评价-I- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractTheHarbinsubwayengineeringprojectisfillingtheuncertaintyfactorintheconstructionprocess,itsinfluencepenetrationinprojectconstructioneachstage.InordertoreducemanyfactorstheadverseeffectwhichcreatestotheHarbinsubwayengineeringproject,hasthenecessityintheprojectimplementation"searlierperiodtocarryoncomprehensively,system"sriskanalysistoit,behindisadvantageousgivestherelatedcircumventionpolicyandtheconcretemeasureinviewofitsmainrisk.thisarticlestudiesthegoalisforthepurposeofseekingasetofsubwayprojectriskmanagementthemethod,mayenabletheDevelopmentorganizationtomaketheoverallattheprojectpreliminarystagetotheprojectrisktheanalysis,drawsupthemeasureassoonaspossible;MayalsocausetheConstructionprojecttherisktocarryontheoverallanalysis,adoptseffectivelydealswiththeriskthemeasure.Thearticletaketheriskmanagementtheoryasafoundation,takeriskmanagement"sflowasthemasterline,unifiestheHarbinsubwayengineeringprojectimplementationthecharacteristic,whichhasdiscussedthemethodwhichsystematicallytheriskrecognition.Theriskassessment"sconnotationandtheriskdeal,hasconductedtheresearchtotheHarbinironengineeringproject"sriskmanagement.Intheanalysissubwayprojectriskconnotationandclassifiesinthefoundation,discussedthesubwayengineeringprojectriskessentialfeature.Theriskwhichthedifferentriskmanagementmainbodyfacestothesubwayconstructioninhasconductedtheresearch.Thesummarysubwayengineeringprojectriskassessmentindicatorsystemestablishment"sprincipledraftsinthefoundation,accordingtothefuzzytheory,establishesbasedonthetrianglefuzzynumberAHPriskassessmentmodel.TheuniontoHarbinandthesubwayproject"scharacteristic,whichhasanalyzedtheHarbinsubwayprojectriskfactor,takethesubwayengineeringprojectriskassessmentindicatorsystemasthefoundation,whichhasconstructedtheHarbinsubwayprojectriskassessmentindicatorsystem,utilizesbasedonthetrianglefuzzynumberanalytichierarchyprocessthathascarriedontheriskassessment,-II- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文obtainstheHarbinsubwayprojectrisklevel.InviewoftheHarbinsubwayengineeringprojectconstruction"scharacteristic,proposedthatthecorrespondingriskfactor"scountermeasures,andformulatedthesubwaytoconstructseveralmainriskaccident"semergencyprocedures.KeywordsProjectrisk;RiskManagemen;SubwayEngineeringProject;RiskAssessment-III- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文目录摘要......................................................................................................................IAbstract................................................................................................................II第1章绪论.........................................................................................................11.1课题背景....................................................................................................11.2研究的目的和意义....................................................................................31.2.1研究的目的.........................................................................................31.2.2地铁建设项目风险管理的意义..........................................................41.3国内外研究现状及分析............................................................................51.3.1国外研究现状.....................................................................................61.3.2国内研究现状.....................................................................................91.3.3国内外研究状况评述.......................................................................111.4主要研究内容..........................................................................................111.4.1主要研究内容...................................................................................111.4.2研究方法...........................................................................................13第2章地铁工程项目风险分析与识别............................................................142.1地铁工程项目风险的界定......................................................................142.1.1工程风险管理的定义.......................................................................142.1.2地铁建设风险的定义.......................................................................152.2铁地工程项目风险的产生与分类...........................................................162.2.1地铁工程项目风险的发生机理........................................................162.2.2风险分类...........................................................................................182.2.3地铁工程项目风险分析的特点........................................................182.3地铁施工中不同的风险管理主体所面临的不同工程风险...................192.3.1业主所面临的主要工程风险............................................................192.3.2土建承包商所面临的主要工程风险................................................202.4本章小结..................................................................................................22第3章地铁建设工程项目风险评价方法........................................................233.1地铁工程项目风险评价指标体系...........................................................233.1.1指标体系建立的原则.......................................................................23-IV- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文3.1.2地铁工程建设项目风险评价指标体系的构成................................243.2地铁工程项目风险评价模型..................................................................283.2.1风险评价模型分析...........................................................................283.2.2基于三角模糊数AHP风险评价模型................................................293.3本章小结..................................................................................................35第4章哈尔滨市地铁工程项目风险评价........................................................364.1哈尔滨市概况..........................................................................................364.1.1哈尔滨市社会基本状况...................................................................364.1.2哈尔滨市自然条件...........................................................................364.2工程概况..................................................................................................374.3工程风险分析..........................................................................................384.4地铁工程项目风险评价..........................................................................424.5本章小结..................................................................................................45第5章哈尔滨市地铁工程项目风险对策........................................................465.1风险应对的主要方法..............................................................................465.1.1风险控制...........................................................................................465.1.2风险自留...........................................................................................465.1.3风险转移...........................................................................................475.2地铁建设风险的应对措施......................................................................485.2.1地质条件风险...................................................................................485.2.2设计风险...........................................................................................505.2.3施工技术风险...................................................................................505.2.4施工管理风险...................................................................................525.2.5环境保护风险...................................................................................525.2.6自然灾害...........................................................................................535.3地铁工程项目风险管理与控制...............................................................535.3.1管理与控制机制...............................................................................535.3.2管理与控制的主要工其和技术措施................................................545.4哈尔滨市地铁施工的应急预案...............................................................565.4.1应急领导机构及职责.......................................................................565.4.2突发性涌水、突泥的应急抢险措施................................................595.4.3突发性坍塌应急抢险措施...............................................................605.5本章小结..................................................................................................61-V- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文结论....................................................................................................................62参考文献.............................................................................................................63哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明......................................................67哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书......................................................67致谢....................................................................................................................68个人简历.............................................................................................................69-VI- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文第1章绪论1.1课题背景当前,我国正处于城镇化进程快速发展时期,城市人口快速增长,交通压力日趋加大,一些特大型城市交通拥挤、阻塞的矛盾非常突出。发展地铁等城市轨道交通对缓解特大型城市公共交通压力,促进城市经济和社会健康发展都具有重要作用。但是,由于我国地铁发展历史较短,经验不足,在建设中存在着一些不容忽视的问题和不安全隐患。在国内外地铁工程建设中,由于对潜在技术风险缺乏必要的分析和论证,以及人们对客观规律认识不足,管理不到位,在上海、广州以及我国台湾地区的高雄和新加坡都出现过不同程度的地铁工程事故,造成了重大经济损失。地铁建设的技术风险控制工作已经引起工程界的高度重视,理论研究和实践探索都在不断深入。2003年建设部等九部委联合印发了《关于进一步加强地铁安全管理工作的意见》,对做好地铁规划、设计、施工、运营的安全工作提出了具体要求。各地特别是有地铁建设项目的城市,要按照《意见》的要求,加强对地铁建设的管理,确保地铁建设和运行安全。拟建地铁的城市,必须依据城市总体规划和城市综合交通规划编制城市轨道交通规划,科学合理地选择轨道交通模式和确定线路,要进行建设项目安全预评价。初步设计是地铁项目建设中的重要环节,必须按照工程建设标准强制性条文进行设计。建设部将会同有关部门加强对地铁建设项目初步设计审查的指导与监督。地铁项目的施工图设计必须由具备相应设计资质的单位按照批准的初步设计进行。对于包括涉及安全问题在内的重大设计变更,建设单位必须报原初步设计审批部门备案。施工图设计文件应按规定进行审查。地铁施工单位对影响周边建筑物与水、气、电、通讯管线安全的情况要预先进行充分考虑、研究,对可能影响结构稳定性和施工安全的重要施工工艺和专项施工方案要组织专家论证、审查。各地建设行政主管部门要加强对地铁建设项目的监督,从项目立项到竣工验收,实行全过程跟踪监督,确保安全。从更广的角度来看,还要对地下空间的开发利用给予高度重视。要科学制定地下空间资源的开发利用规划,做到浅层、深层地下空间资源的合理有序地开发,做好城市建筑空间与地下交通的结合。注重环境设计,研究地下空间的舒适性、方位感、安全感和耐-1- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文久性等技术问题。加强复杂地质条件的超前预报技术研究,提高超前地质预报的准确率和可信度。引进与开发具有自主知识产权的地下工程施工成套设备,改善施工作业条件,提高劳动生产率和机械化施工水平。对自2002年以来北京、上海和广州地铁的施工事故进行调查统计分析,列出以下典型事故。(1)上海地铁的施工事故2003年7月1日,4号线浦西联络通道渗水,大量流砂涌入,引起隧道部分结构损坏及周边地区地面沉降,造成3幢楼房严重倾斜、下沉,直接经济损失约为1.5亿元人民币。(2)广州地铁的施工事故1)2004年3月17日,广州地铁3号线大石车站发生一起塌方事故,造成1人死亡。2)2004年4月1日,地铁3号线沥滘站地下连续墙围护结构塌方,车站北端出现一定的沉降。3)2004年9月25日,地铁2号线延长段琶洲塔至琶洲区间工地一辆运泥2重型车把自来水管压断,引起大量涌水,造成工地塌方400余m。4)2005年11月3日,地铁4号线新造站右线隧道内,一侧隧道壁上的电缆组突然坠落,砸中下方多名施工工人。2名工人死亡,另有1人重伤。5)2005年11月7日,地铁5号线大坦高架段工地在打桩施工过程中碰到溶洞而致使附近发生小面积局部塌方。6)2006年1月4日,广州市黄埔区大沙地东路地铁5号线大文区间盾构施工路面发生沉陷,沉陷区域直径约6m,深度为60cm,路面的围墙受牵引后,墙壁出现大量裂痕。7)2006年4月24日,地铁5号线区庄站工地发生事故,风管在施工时突然发生爆炸,造成3名施工工人受伤,1人死亡。8)2006年8月2日,地铁3号线支线段石牌桥站工地在进行附属工程暗挖施工过程中,作业面有1m3左右的软弱土体塌落,造成1死2伤。(3)北京地铁的施工事故1)2003年10月8日,北京地铁5号线崇文门车站工地西北风道南侧,斜撑底部地梁钢筋意外脱落,钢筋整体倾覆,造成2死2伤。2)2005年9月24日,海淀黄庄地铁4号线施工现场一口降水井旁边的路面突然塌陷,路面上一架1t多重的龙门吊也随即倾倒。3)2005年10月18日,地铁10号线惠新东街段工棚前出现渗水,渗水处塌-2- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文陷形成一个深2m多的大坑,坑旁简易房倒塌。4)2005年11月30日,地铁10号线22标段发生坍塌事故,至少400m2范围内的基坑塌陷10余m。5)2006年1月3日,东三环路京广桥东南角辅路污水管线发生漏水事故,污水灌入地铁10号线施工区间段,导致三环路南向北方向部分主辅路塌陷。6)2006年2月27日,地铁10号线10标段太阳宫至三元桥折返线工地,一个起重机设备在使用中钢丝绳绷断,导致吊斗坠落,砸死3人。7)2006年6月26日,由于土体疏松,地铁4号线宣武门站西南通道发生施工局部坍塌,坍塌面积30m2,体积90m3。8)2006年6月27日,地铁10号线3标段苏黄区间1号竖井施工时发生坍塌事故,2人死亡。9)2007年3月28日,位于北京市海淀南路的地铁10号线工程苏州街车站东南出入口发生一起塌方事故,6人死亡。10)2007年5月4日,北京地铁10号线燕莎桥东北角地下一处直径600mm的自来水管线断裂,涌出的水迅速淹没了整个燕莎桥路口。1.2研究的目的和意义1.2.1研究的目的随着我国经济的持续快速发展,城市化的进程不断加快。为了缓和城市交通拥挤的状况,国内很多大城市相继修建了地铁。由于地铁施工过程具有隐蔽性、复杂性和不确定性等突出的特点,造成地铁工程施工和运营安全风险大,无论是设计、施工、决策都会遇到很多困难和障碍。地铁工程多建于热闹繁华的市区,周围环境复杂,工程建设与周边环境相互影响、相互制约,如果决策考虑不周,在其规划、设计施工和运营中均会对社会和国家造成不必要的重大损失和不可估量的社会负面影响。近年来,国内地铁施工事故频发,让人们深刻认识到了风险因素的不确定性严重地影响着地铁工程建设目标(投资、进度、质量安全)的实现。如果人们事先能把整个工程项目的大过程,按阶段根据其技术特点分解为若干个小过程,利用人类对这些小过程的分析,判断其出现风险的可能性(即典型风险),事先采取预防措施,就能够将意外事故出现的可能性降至最低,从而避免[]1不必要的损失。这就是风险管理的实质。-3- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文为了使地铁项目在施工过程能够顺利的进行,必然要借助风险管理体系来实现。风险管理可以对危及工程环境和工程自身安全的风险进行全面有效的识别,对这些不确定因素进行系统全面地分析,将不可预见的风险因素转化为定量的指标,并通过计算风险效益来选择风险控制措施,降低各种工程风险,以达到安全、经济、高效的建设目标。因此,开展城市地铁风险管理研究,对城市地铁工程的设计与建设都是至关重要的。1.2.2地铁建设项目风险管理的意义风险管理是一门经营性科学,通常被定义为风险的鉴别、分析、评价和用尽可能少的费用处理风险。安全风险管理,是指人们对潜在的意外灾害及损失进行辩识、评估,并根据具体情况采取响应的措施进行处理,即在主观上尽可能有备无患或在无法避免时亦能寻求切实可行的补偿措施。大规模的地铁工程建设过程中,由于安全风险点的增多,安全风险的监测、评估、预警和管理尤其重要。1.2.2.1地铁建设项目风险管理的必要性目前全国城市轨道交通建设正方兴未艾、齐头并进地推进。城市轨道交通建设在“多、快、好、省”的同时，面临着“急、难、险、重”的艰巨任务，并呈现出如下特点：(1)深：地铁建设的车站、竖井、盾构井基坑深,最深达34米之多；(2)密：基坑四周已建或在建高大建筑物密集或紧靠重要市政工程等；(3)广：施工场地遍布城市各个角落,呈现出点多、线长、面广的局面;(4)杂:施工队伍良莠不齐,地质条件复杂多变,施工方法和基坑围护方法多种多样。特别是广州地铁7条线路同期建设，150多个土建工点同时施工,规模之大,工程难度之高,实属历史罕见。上述工程特点决定了安全风险无处不在。虽然以往采取了一系列措施,但传统的经验需要现代化，零星的做法需要系统化,安全管理的理论和技术需要专业化,在基础工作的汇总、基础资料的处理、基本经验的总结等方面需要做进一步提升。1.2.2.2项目风险管理解决监控信息系统的数据来源不足现有的信息系统数据基本来源于设计和第三方监测的资料,而加强地铁工程安全风险管理的数据还应包括业主、勘察、设计、承包商、监理和第三方监测,以及必要时的现场取值等。而在目前的监控信息系统中,承包商对施工过程中,现场监测点的保护不够,基坑开挖过程中往往予埋测斜管被破坏情况较多,现场无法按-4- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文设计要求对基坑支护变形监测。另外对第三方监测内容的深度也不够,目前的第三方监测中,有些仅仅只有沉降监测观测,没有对爆破震速、地下水位、水平位移等项的进行监测,没有达到安全施工的要求。在地铁土建过程中引入安全风险管理,将有利于解决目前监控信息系统中存在的数据广度和深度不够的要求。1.2.2.3促进建设相关单位之间达成有效沟通相关单位之间有效的沟通包括:部分第三方监测与承包商、监理在现场缺乏沟通,监测结果报告未及时反馈给现场监理和业主,监测报告也未按要求需有监测方、承包商项目经理、总监的三方会签;业主对第三方监测的管理也只是到业主项目经理的层面,部分工点未对所有监测数据结果进行评估,预警,未形成应急体系;对周边建筑物或需悬吊迁改管线的控制布点上部分第三方监测和承包商之间未取得一致,在布点、所用仪器或仪器精度、检测人员素质不一致,从而导致监测结果的数据没有可比性等问题,造成有效沟通不够,影响了施工的安全性。引入安全风险管理后,将解决各相关单位信息沟通不畅的问题,使各单位及时分享信息和数据,以降低风险等级,增加施工的安全性。1.2.2.4形成地铁建设项目应急管理体系由于相关单位缺乏沟通,从而导致缺乏对监测结果进行系统的、深层次的分析,因此未形成一套完善的监测-评估-预警-应急体系。引入风险管理,既可以较好地克服上述存在的问题和不足,建立起完善的监测-评估-预警-应急体系,还有利于搭建各方协调管理安全工作的平台,找到工程建设、安全监管与风险防范的最佳切入点,形成齐抓共管、改善安全生产状况的良好局面。1.3国内外研究现状及分析地铁工程是一项投资巨大、建设工期较长、技术复杂的大型工程项目。与其他工程相比，其隐蔽性、施工复杂性、地层条件和周围环境的不确定性更为突出，加大了施工技术的难度和建设的风险性。这些风险的最大影响表现在:增加工程成本、延期、不能满足工程的质量或运营要求及对第三方造成损害或影响。风险管理最早源于20世纪30年代的美国，而堪称风险管理研究里程碑的事件当属1975年美国保险管理协会更名为风险与保险管理协会，这标志着风险管理从原来意义上用保险方式处置风险转变到真正按照风险管理的方式处[]2置风险。协会的活动促进了全球性风险管理运动的发展，70年代以后，-5- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文美国的Einstein.H.H.开始将风险分析引入到隧道与地下工程中并撰写了多篇有价值的文献。90年代多起惊人的隧道塌陷事故引起了公众和业主对地下工程施工中的潜在风险的特别关注，随后风险管理己经成为大部分地下工程必不可少的一部分，风险管理的研究也取得了一定的成果。1.3.1国外研究现状发达国家在工程建设领域开展风险管理的研究和实践始于二十世纪五、六十年代，伴随着西方社会战后重建，投资大量增加，巨大的投资促使管理者加强对众多的项目不确定因素的管理。风险管理受到欧美各国的普遍重视，其研究内容逐步向系统化、专业化方向发展。七十年代，国外学者主要研究业主与承包商在合同中的风险责任问题，八十年代，研究内容开始涉及工程保险、地质及环境不确定风险、费用超支风险、工期延误中的责任、技[3]术风险和设计风险等领域。八十年代中期，项目风险管理被介绍到中[4]国，应用于大型土木工程项目的管理之中，如上海地铁项目、广州地铁项目以及三峡水利枢纽工程等。目前，总体上看我国工程建设领域的风险管理尚处于起步阶段，大多数的施工承包企业远没有实行科学的风险管理,风险管理水平仍十分落后，大部分工程建设项目的风险分析方法还处于定性阶段，在实践领域仍需要大力推广科学的风险管理方式。自20世纪70年代美国Einstein.H.H在隧道与地下工程中引入风险分析以来,风险评估方法及风险管理的研究在欧美国家取得了一定的研究成果,并得到了大量的应用。可以说Einstein.H.H是从事隧道工程风险分析的代表人物,[5][6]他曾撰写多篇有价值的文献,指出了隧道工程风险分析的特点和应遵循的理念[3],并提出了一种适用于硬岩隧道的基于计算机模拟的隧道成本模型(TunnelCostModel),该模型是隧道工程行业最早的一个将得到了改进并在实际工程中得到大量应用。Einstein对Adler隧道的3种施工方案进行比较时,运用风险分析的手段考虑了长期风险和施工风险,给出了3种施工方案总成本的比较,满足了业主在同一基础上对各方案进行包括长期性能评价的要求[]7。Sturk提出了一个关于地下工程的以概率方法和有效的统计及风险分析为工具的决策和风险分析系统,将其应用于斯德哥尔摩环形公路隧道工程几种不同设计方案的选择中,从风险和可靠性角度得到了有关隧道技术的有价[8]值的结论。-6- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文Kampmann运用风险评估技术为哥本哈根地铁工程提出了包括40多种灾害的10种风险类型;对事件发生的可能性、影响结果提出了具体的分类体系；提出了48个风险减轻措施；然后使用蒙特卡罗方法和计算机电子表格来构建[]9风险模型。Isaksson在对隧道工程成本估计中,考虑了不希望的潜在事件发生的可能性、影响结果和不同地质因素对生产率的影响,提出了工程总成本的表达式,并将其提出的经济模型用于瑞士Grauholz隧道在选择不同盾构隧道方法[10][11]的选择中。Snel针对阿姆斯特丹南北地铁线路,提出了一个包括列举主要因素清单、预防措施和额外措施的IPB风险管理模式,来控制复杂的技术性的地下工[12]程设计施工过程中的工期、造价和质量方面的风险。从而达到了以下两个目标:通过实施具体的工程解决方案利用了(有利的)机会；通过实施预防措施和规划备份措施达到连续地降低风险的目的。该方法的优势在于可以获取最佳的解决方案而不会出现陷入绝境的工程线路的风险。Weiss(2001)提出采用mediation的方式获得工程中不可预见的影响工程目标的一定事件的发生概率,单个事件的损失可通过传统的成本和时间评估[13]获得。Dorbin(2002)认为随着承包商比以前承担更多的财政和施工风险,风险管理已经成为每个隧道承包商的一种必不可少的工具。对业主来讲,隧道行业是一种投资。对业主和承包商来讲,工期和造价估计必须准确;工程计划必[14]须适当;必须识别合同风险;必须使用行为规划和一个风险管理系统。Clark(2002)采用风险指数的评估方法对美国西雅图地下交通线工程规划和初步设计阶段进行了地质风险、合同风险、设计和施工风险的分析工[15]作。美国华盛顿国家运输局(2002)就工程费用超支的问题研究开发了CEVP程序,它将“可能费用范围”的概念引入到费用估计中,提高了预测的准确性。随后,美国联邦运输局对此程序进行了鉴定,并要求以后的费用估计必须引入[16]~[17]风险费用估计。Woude(2003)对Betuweroute盾构隧道在初步设计和投标阶段进行了广泛的风险分析,并通过详细分析设计和监控隧道工程的施工来进行风险控制,介绍了风险管理在Betuweroute隧道各个阶段的应用过程及各阶段风险管理的[18]任务和责任的主要承担者。Duijvestijn(2003)采用定量风险分析的手段分析了阿姆斯特丹城市南-7- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文北线地铁工程初步设计阶段各方案的成本风险图和结构的可靠度,并在最终设计过程中对影响工期、成本、技术质量和安全的所有识别的风险进行了广[19]泛的风险分析。帮助决策者在设计的几个不同阶段做出合理的决策。Kolic(2003)分析了MalaKapela公路隧道投标阶段所有可能影响其设计、施工、成本估计和合同关系方面的风险。针对克罗地亚MalaKapela公路隧道的设计和施工,引入定性和定量的风险分析方法比较了TBM和NATM两种[20]技术的成本估计。Eskesen(2004)介绍了哥本哈根地铁风险管理的经验。为隧道及地下工程提出了从工程规划阶段到开始运营整个寿命周期内一整套参照的标准,并[21]列举了几个隧道工程行业以外已经发展的风险评估技术。McFest-Smith(2004)在对亚洲范围内50多个隧道所包含的活动和相关风险的各个方面的调查基础之上,提出了由15个风险种类包含33个风险类型组[22]成的IMS风险评价体系。OssamaA.Abdou从工程合同角度，认为工程项目风险涉及三个方面，[23]即项目财务、项目进度与工程设计。申立银通过调查问卷，分析在香港业内人士普遍关注的比较的严重工期延误的风险并及控制这类风险的有效行为，并提出运用多种风险分析工具能[24]够有效的评估香港建筑项目进行风险。Jaafari提出了实时计划的思想，结合计算机系统得建立新的计划编制方[25]法，通过软件帮助项目团队更好地理解和把握项目风险和不确定性。MakarandHastak教授提出的国际工程风险估计模型框架（ICRAM-1），并将此类方法用于国际工程项目的国别风险、市场风险、和工程本身的风险[26]识别中。OsamaAhmedJannadi采用了问卷调查的方法来识别建筑施工安[27]全风险；Purdue大学的Sangyoublee开发的建筑安全风险评估模型。[28]TahJ.H.M等提出了工程项目风险管理的知识库方法，风险知识库是一种正式或非正式的机制，项目组织通过风险知识库捕获知识，来帮助将来的[29]风险管理。LinPaoH将效用理论用于风险管理中，从系统的观点出发，将工程项目转包合同的所有参与者看作是一个大系统和多属性决策支持系[30]统，在满足决策人一定的效用偏好条件下获得最佳的转包商组合。V.Carr建立了基于层次风险指标体系，风险量化评估模型，并通过因果[31]图来反映工程项目风险因素、风险及风险结果之间的关系。AlfredodelCan%o提出了业主视角下的项目风险管理一般程序，并在基础上研究项目风-8- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文[32]险集成管理方法。1.3.2国内研究现状[33]“风险”一词最早由周士富提出，1987年清华大学郭仲伟教授《风[34]险分析与决策》一书的出版标志着风险管理研究的开始。此后，有关学者和专家对风险分析进行了广泛的研究，但大部分理论体系还停留在郭教授最初提出的体系基础上。随着学术界对项目管理和风险管理方面的研究日趋关注，各种学术会议相继召开，如由我国优选统筹法与经济学数学研究会项目管理研究委员在1991年召开的第一界全国项目管理学术交流会，1995年召开的首届国际项目管理学术会议等，标志着学术界对项目管理方面研究的[35]进一步提升。姜青舫《风险度量原理》一书系统研究了有关风险度量问题，对已有的Markowitz方差度量以及其改进的均方差(MeanSemivariance)度量、平均基尼(MeanGini)指标不足的辩析，引入了多阶偏好和多阶投机偏[36]好的新概念。刘霞的《风险决策：过程，心理与文化》从认知心理学和社会文化角度研究了影响风险决策主体的人格心理结构特征因素、群体情景因素和社会文化因素及其交互作用。[37]1990年，王光远院士提出了未确知信息的概念，用以描述不完全信38]息，后经刘开第、吴和琴等人发展，已经形成比较完整的体系[。相对国外,我国隧道与地下工程风险评估的研究起步就比较晚，近几年随着我国地下空间的大规模开发,风险评估与风险管理的研究得到了前所未有的关注，黄宏伟研究了加强设计风险和施工风险对降低地铁造价的作用，并指出目前实施风险管理存在的问题,为我国风险管理及风险评估的研究作出[39]一定的贡献。陈龙[3]对城市软土盾构隧道施工阶段进行了风险与评估模[40]型的研究,提出了处理专家调查数据的“信心指数法”。毛儒将风险指数[41]法引入到隧道工程风险评估中来,这一简单适用的风险评估方法在目前我[42]国隧道工程界得到了广泛应用和推荐。2004年11月27日中国土木工程学会隧道及地下工程分会风险管理专业委员会的正式成立以及2005年6月主办的全国地铁与地下工程技术风险管理研讨会将会推动这一领域的快速发展。利用计划评审技术(ProgiamEvaluationandReviewTechnique,PERT)或风险评审技术，结合MonteCarlo法对项目研制进度进行模拟仿真，进度通常服从正态分布或对数正态分布，在航天研制项目实践中还发现进度服从对数[43]正态分布的情形更为普遍。针对这一基本情况，李德光研究了进度不确-9- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文定性影响下的费用分布模型，结合未确知信息理论，形成了基于未确知数的定性专家费用风险估算法。[44]天津大学的刘金兰博士针对大型工程建设项目的特点，提出了一种根据时间序列构造风险分析影响图的方法，为工程项目风险管理在方法方面做出了一定的供献，但还需要在实践上进一步验证。[45]许天乾等提出了一种基于工作分解结构（WorkBreakdownStructure-WBS）和风险分解系统（RiskBreakdownStructure-RBS）相结合的一种风险识别方法，通过工作结构分解图的形式来识别项目风险的方法，对工程项目[46]进度风险、投资、质量风险的识别具有现实的意义。，王卓甫教授在其论著中利用网络计划的关键线路法（CPM）对水利水电工程进度风险进行初步识别，并用模拟的方法进行风险估计，从而验证了该方法在施工进度风险分析中大量采用的可行性。[47]朱启超与陈英武归纳了项目全面风险管理、持续风险管理和界面风险管理在当前技术项目风险管理的研究现状，提出了建立一体化的项目风险[48]管理框架的构想。孙晓蕾与李建平针对R&D项目在执行和成果转化过程中存在着诸多不确定因素，从项目生命周期角度，对R&D项目进行三阶段[49]生命周期的划分引入风险管理循环组以降低R&D项目的失败率。陈劲通过对复杂产品系统创新项目风险作用机理进行了研究，发现了复杂产品系统创新项目风险因素与风险后果作用关系的主要路径，并讨论了这些路径关系[50]对复杂产品系统创新项目的风险的横向传递规律。高峰与陈英武提出了一个基于模糊逻辑的包括风险辨识与模糊量化、风险控制与成本计量、风险控制方案的优化规划的重大工程项目风险规划专家系统的框架。[51]西安交通大学李曙光分析了四种常见的风险排序矩阵方法在实际应用领域中可能存在的某些不足,并探讨了风险发生概率和影响程度在风险管理活动中的作用。[52]周铮针对深基坑地下连续墙围护体施工质量问题进行了研究，指出在复杂地质条件下地下连续墙容易出现质量问题的原因，并提出了施工前、施工中应对的预防措施及施工后发现问题的治理方法。[53]朱胜利等人通过分析我国地铁施工事故及原因，归纳了地铁工程风[54]险管理的特点。刘翔针对地铁深基坑工程主观风险源和客观风险源进行了研究，提出给出了风险控制措施。-10- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文1.3.3国内外研究状况评述地铁工程项目与其他工程相比,其隐蔽性、施工复杂性、地层条件和周围环境的不确定性更为突出,加大了施工技术的难度和建设的风险性。风险评估是隧道与地下工程风险管理的核心,是系统地识别工程风险和科学合理地管理风险之间重要的纽带,是决策分析的基础。近年来地铁风险评估方法在国外得到了大量的研究及应用,除了将其他工程行业已有的风险评估方法成功地用于地铁工程项目中外,还根据地铁工程的特点发展了许多适合隧道工程的风险评估模型。而我国地铁工程研究和实践的时间都比较短,还属于发展阶段,因此风险评估方法在工程中的应用还比较少,目前也仅限于最简单的风险指数法。在工程项目风险管理方法方面，现有的研究成果主要对针对于风险识别与风险评估方面较多。对于风险识别，国内外学者主要针对不同的建设背景以调查问卷或专家调查的方法为主进行风险识别，并结合统计分析的方法，如层次分析法、财务报表法等，基本是以定性为主。在风险评价方法方面，主要是定性或定性与定量相结合的方法，比较典型的是概率风险评价法，其主要作用包括风险模型建立和风险模型的定量化，风险模型包括描述风险事件发生可能性的模型和描述风险事件造成损失的模型，在概率的意义上区分各种不同风险事件对建设工程项目影响的重要程度。但风险事件的发生的概率与损失的识别在很大程度上依赖于分析人员的经验和知识水平、同时又要综合运用多种分析方法结合进行量化研究，并且如果没有足够多可用的数据作为支持,误差积累放大,其数值结果就会由于误差太大而失去了实际价值，不仅显示不出其定量化的优越性，反而不如定性方法。因此对风险评价方法的改进是建设项目风险管理的研究的重要内容。1.4主要研究内容1.4.1主要研究内容在分析国内外工程项目风险管理及相关领域的研究文献的基础上，从地铁工程项目风险产生的机理出发，围绕铁地工程项目风险因素的特征，对地铁工程项目风险管理的理论与方法展开研究，形成了本文的研究内容。本文各章节间的逻辑结构如图1－1所示。-11- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文绪论地铁工程项目风险分析与识别地铁工程项目风险评价哈尔滨市地铁工程项目风险方法研究评价哈尔滨市地铁工程项目风险对策结论图1-1论文逻辑结构图第1章本文的绪论部分。首先，提出铁地工程项目风险管理的问题；然后给出了本文研究的目的和意义，分析国内外工程项目风险管理以及相关领域的研究现状，并对研究现状进行评述；最后，给出论文的研究内容、论文逻辑框架和研究方法。第2章地铁工程项目风险分析与识别。在分析地铁工程风险内涵及分分类的基础上，讨论了地铁工程项目风险的基本特征；并对地铁施工中不同的风险管理主体所面临的风险进行了研究。第3章地铁工程项目风险评价方法。在总结地铁工程项目风险评价指标体系建立的原则征的基础上，根据模糊理论，建立基于三角模糊数的AHP风险评价模型。第4章哈尔滨市地铁工程项目风险评价。结合对哈尔滨市及其地铁工程的特点，分析了哈尔滨地铁工程的风险因素，以地铁工程项目风险评价指标体系为基础，构建了哈尔滨市地铁工程风险评价指标体系，运用基于三角-12- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文模糊数的层次分析法，进行了风险评价，得出哈尔滨地铁工程风险水平。。第5章哈尔滨市地铁工程项目风险对策。针对哈尔滨市地铁工程项目风险评价结果，组合运用风险应对的各种方法，结合哈尔滨市地铁建设项目施工的特点，提出相应风险因素的应对措施，并制定了地铁施工几个主要风险事故的应急措施。通过开展土建工程风险分析与控制活动，在工程早期就提出规避风险的预案和措施，并在施工中加以落实，可以有效减少工程损失，有利于业主和土建承包商工程造价、工期、安全质量、工程管理等目标的实现。结论对论文的研究进行了总结，得出本文的研究结论，并对今后的进一步研究工作进行展望。1.4.2研究方法本文的研究注重广泛查阅相关文献，充分翔实地了解掌握有关风险管理与地铁工程项目管理研究现状的基础上，本着有效性、系统性和实用性的原则，注重地铁工程项目和其他领域的风险管理的比较研究，采用定量分析与定性分析、理论分析与实证研究相结合的方法；深入分析和研究工程风险管理、地铁项目管理等相关文献和理论发展，综合运用管理学、经济学、模糊理论等多学科知识，结合地铁项目的特色和实际需求，采用理论结合实践调查方法、专家打分法、定量分析与定性分析相结合的方法，对地铁工程项目风险评价指标进行了分析，构建了地铁工程项目风险评价指标体系；运用基于三角模糊数AHP方法，确定风险因素指标的权重。-13- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文第2章地铁工程项目风险分析与识别地铁工程大部分位于繁华、热闹的市区，一般都沿着繁忙的交通干道建设于地下，地面车流、人流密度大，地下各种管线密布，道路周边建筑物密集，地铁工程同时还具有工期紧、结构复杂、地质条件多变等工程特点。尽管施工前业主、设计单位和土建承包商分别进行了详细的地质勘察、地下管线探测与调查、建筑物基础与结构调查、材料供应与材料价格调查、周边交通情况调查等准备工作，并进行了认真的工程设计，制定了详细的施工方案，但由于不确定因素的存在，无论是业主或是土建承包商，在施工中都难免会到遇风险。2.1地铁工程项目风险的界定2.1.1工程风险管理的定义风险管理涉及到工程的参与各方，包括业主、设计方、保险公司和承包方，为了保证各方对风险管理有一个共同参照标准，就需要制定风险政策。风险政策包括风险范围、风险目标和风险管理策略。风险范围一般包括：工人健康和安全风险；第三方健康和安全风险；第三方财产风险；环境风险；业主工期风险和财务风险。风险目标:确保合理的风险管理在工程各个阶段通过危害辨识、制定风险消除或减轻措施及措施的执行等得以实施。经济可行通常采用成本降低到合理可行原则，也就是常说的ALARP原则(AsLowAsReasonablyPracticable)。风险管理策略:应用于工程的各个阶段，一般包括：(1)明确工程各方风险管理责任；(2)在不同阶段为实现目标而应采取的行动;(3)风险管理所识别的危害结果在参与各方之间可通过沟通自由获得，这种风险结果跟进方式配合全面的风险记录表格则更易于实现;(4)以操作阶段初始假设而跟进;(5)监测、检查和修正程序。工程风险记录表详细记录所有识别的风险及风险大小，所有的事故、事-14- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文件都列表并进行调查，这样做的目的是防止类似事故的再次发生，并可对风险管理系统进行持续改进。从简单意义角度说，风险管理就是为了使业主成本最小化，承包商利润最大化而进行的管理操作，它通过计划、解决问题、日程安排、减少延期和各方合作来实现。参与各方的合作对于风险管理具有重要意义，业主和承包商的密切合作就是减轻风险的一种措施。2.1.2地铁建设风险的定义目前，关于对地铁工程中风险的认识还比较混乱，没有达到认识上的统一。究竟什么是风险，不同的人在不同部门、不同阶段对此都有不同的见解。更有甚者，有人将风险与危险和事故相混淆，认为是一样的。事实上，危险只是意味着一种坏兆头的存在，而风险则不仅意味着这种坏兆头的存在，而且还意味着有发生这个坏兆头的渠道、可能性和后果。如在《金沙江溪洛渡水电站工程风险分析》中认为在工程项目立项、设计和实施的全过程中存在着不能预先确定的内部和外部的干扰因素，这些干扰因素称为工程风险，其实就将风险与危险混为一体。因此，在确定一个项目的风险时，就有可能将不是风险的危险列入其中。同济大学黄宏伟教授课题组在2004年总[55]结了四种不同的风险定义:(1)视为给定条件下可能会给研究对象带来最大损失的概率;(2)把风险视为给定条件下研究对象达不到既定目标的概率;(3)把风险视为给定条件下研究对象可能获得的最大损失和收益之间的差异;(4)把风险直接视为研究对象本身所具有的不确定性。这四种理解分别从不同的角度看待风险，但从中不难发现，风险的定义和研究的目的以及关注点是密不可分的。研究目的不同，也就造成了研究出发点不同，角度不同，策略方法的不同，当然对风险的理解也就不同。而行业的差异，应该是造成风险分析研究目的不同的主要原因之一。上述关于风险的定义虽然都有一定的适用性，但都不全面，只是从概率等数量方面来定义风险，不能将风险的含义全面阐述。这也是目前国内外风险研究存在的普遍问题。风险是一种客观存在，不能将其定义为一个数量化的指标。在此，引用姜青航对风险的定义更能反映实际情况“若存在与初衷利益相悖的可能损失及潜在损失，则称该潜在损夫所引致的对行动主体造成危害的事态为该行动所面对的风险。”-15- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文对于地铁工程而言，可以将风险定义为：在以工程项目正常施工为目标的行动过程中，如果某项活动或客观存在足以导致承险体系统发生各类直接或间接损失的可能性，那么就称这个项目存在风险，而这项活动或客观存在所引发的后果就称为风险事故。2.2铁地工程项目风险的产生与分类2.2.1地铁工程项目风险的发生机理由于受地铁施工技术水平、经济政治、领导决策水平等因素的影响，成本、进度和安全质量指标实际是地铁工程项目的三个主要变数，这些因素是产生工程风险的主要原因。地铁工程的许多不确定因素的存在，使地铁管理与技术人员对工程地质与水文地质条件、工程周边的建构筑物、地下管线、交通情况等环境条件认识不足，不能清楚的了解这些条件对施工的影响程度，不能预先采取有针对性的工程措施，这是产生工程风险的第二方面原因。无论选择哪一个设计方案和施工方案，在付诸实施时，都不能保证这些方案就一定能够实现工程目标;选择了不科学、不符合工程实际的设计方案和施工方案，是产生工程风险的另一方面的主要原因。地铁工程在建设阶段面临有很大风险，风险是由许多方面引起，有内在的因素也有外在因素具体体现在其结构本身周围水文地层材料周围建设的环境现状和要求、以及施工工艺和操作水平等方面。(1)水文地质条件的复杂性地铁工程水文地质条件是地下工程设计和施工最重要的基础资料。其复杂性主要表现在：①地层方面体现在地层层次分布情况、不同岩土介质材料的物理力学性质与参数、岩土介质在切削搅拌后的流动性、粘性和变形以及各种不良地质情况(如潜在有害气体的侵入)等。②水文资料方面主要包括：岩土的渗透性、含水量、流向与流速;水位、水压和水的冲刷力；水的腐蚀性；水的补给来源等。③地层中的其他障碍物，主要包括:建筑或其他构筑物基础、各种管线设施、废弃构筑物、其他孤立物，如孤石或江底沉船等。地铁工程所在区域的水文地质条件是经过漫长的地质年代形成的，经历了各种各样的自然和人为因素作用，其介质特性表现出很大的随机变异性。同时，地层中还存在大量水的活动与作用，如地表径流、地下潜水和承压水-16- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文等。由于地质勘探、现场和室内试验等设备条件的限制，人们只能通过个别测试点的现场试验和若干试样的室内试验对岩土性和水文参数作近似的量测估计。大量的试验统计结果表明，岩土体的水文地质参数是十分离散、不确定的，具有很高的空间变异性，这些复杂因素的存在给隧道及地下工程的建设带来了巨大的本质上的风险。(2)建设中的机械设备、技术人员和技术方案的复杂性地铁工程建设中，建设队伍、机械设备、施工操作技术水平等对工程的建设风险都有直接的影响。由于地铁工程施工技术方案与工艺流程复杂，且不同的工法又有不同的适用条件，贸然采取某种方案、技术和设备势必会产生风险。同时，整个工程的建设周期长、施工环境条件差，这些对施工单位人员都很容易产生不良影响，容易导致出现各种意外风险事故。(3)地铁工程建设的决策、管理和组织方案的复杂性在地铁工程的规划、设计、施工和运营期的全寿命周期内，最主要的问题就是建设的决策、管理和组织。地铁工程与其他工程项目相比，由于具有隐蔽性、复杂性和不确定性等突出特点，地铁工程投资风险很大，无论是哪个阶段，都会遇到很多决策、管理和组织问题。从地铁工程立项规划开始，如何选择合理的工程建设地址、技术方案、如何减少地铁工程对周围环境的影响、如何评估工程建设的经济效益和社会效益、如何保持整个地铁工程建设的“绿色”和可持续性，每一个问题的决策与执行都需要综合各种的风险和效益。(4)地铁工程建设周边环境(建筑物、道路和地下管线等)的复杂性所建地铁工程周围的地面构筑物和周围环境设施一般都很复杂，尤其是城市繁华地带。周边环境的复杂性主要体现在：①地面构筑物的使用年限、结构类型(框架结构、砖混结构、砖结构)、基础类型(如条形基础、桩基等)和文物价值；②构筑物与地下工程之间的空间关系;③临近己有的地下工程情况:④周边道路及管线的类别、年限、材料及施工方法;⑤周围生态环境状况和社会群体等。在隧道及地下工程的建设过程中，无论采用何种工法或工艺都会不可避免的对以上这些构筑物和人群造成直接的影响或一定程度的破坏。可以看到，由于地铁工程孕育风险的环境，加上致险因子的诱导，就有可能引发各类风险事故的发生，进一步对各种承载体造成损失。以城市软土地区盾构隧道工程施工风险为例，承险体包括盾构隧道、地面建筑物、路面系统、地下管线、已建隧道、社会群体和生态环境，其发生的损失模式也是-17- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文不同的。其中以盾构隧道和施工人员等承险体的损失为直接损失，即工期损失、直接经济损失、耐久性损失以及人员伤亡损失属于直接损失的范畴，而环境影响损夫、社会影响损失和生态环境破坏损失均属于间接损失。2.2.2风险分类有关风险理论按照风险来源、风险后果、风险可否管理与预测、风险影响范围等，可从不同角度、不同标准进行风险分类。本文结合地铁土建工程的特点，按照风险来源，将地铁工程风险分为自然风险和人为风险。自然风险就是由于自然力的作用造成损失的风险，如地震、台风、龙卷风、暴雨、洪水等，以及其他人力不可抗拒的、破坏力强大的自然现象或自然灾害;人为风险是由于人的活动而产生的风险，包括行为、技术、经济、政治和组织风险。按照风险可否管理与预测，也可以将地铁工程风险分为已知风险、可预测风险和不可预测风险。2.2.3地铁工程项目风险分析的特点地铁工程处于地层地质体中，而地质体的复杂性，使风险分析的一些方法难以确切表达。从地下工程的特点来看，工程的进展，即从工程立项、勘测、设计、施工直至运营，往往客观环境处于变化中，也就是说从管理的角度分析，是处于动态的过程中，因此，进行风险分析时也要从动态管理的理念来进行。对于工程进展的不同阶段，以当时相对稳定的因素来进行风险分析，并将分析的结果作为工程安全性的评价，将会是很有效的。风险分析的目的是为了减少地铁工程的风险，也就是避免事故，但是，任何工程，尤其是地铁工程随时充满着风险，为了避免风险，在地铁工程措施中就要有投入，必须投入资金和人力等，把风险降低到最小。从事地铁工程建设，应当把风险降低到合理而一般可以接受的范围之内，对可能出现的种种风险都有明确、清晰的分析，这样就可以将工程可能出现的风险降低到可以预估的范围，在地铁工程进行中就可以事前做出预防的决策，采取相应必要的措施，从而大大减少风险的出现，并且在种种风险程度比较中，找出优化工程方案。换句话说，排除不可以接受的风险，接受投资和效益具有合理平衡点的工程方案。地铁工程项目中为了避免风险的出现，在风险评估中，可以找出出现风险的“基本条件”(即出现风险的基本因素，如:塌方、渗水等)。对“基本事-18- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文件”可以采用有效而直接的手段进行监察，一旦出现有征兆，立即采取相应补救措施，可以有效地制止风险的发生。因此，要重视对“基本事件”的分析和处理。综上所述，在对地铁工程项目进行风险分析时必须明确以下几点:(1)地铁工程项目风险分析具有动态分析的特征；(2)地铁工程项目在风险分析时要寻找合理而可以接受的风险度；(3)地铁工程项目风险分析时必须明确会导致风险的“基本事件”，并且对“基本事件”实行监察，随时避免风险的发生。2.3地铁施工中不同的风险管理主体所面临的不同工程风险2.3.1业主所面临的主要工程风险2.3.1.1决策风险(1)目标值的确定。包括地铁工程综合造价目标、工期目标、安全质量目标、工程管理目标等。这些目标值确定的是否合理，是否符合地铁工程实际，直接影响着业主的各项目标能否实现。(2)承包商等的选择。包括设计单位、施工单位和监理单位的选择。选择了经验不足的承包商，就意味着来自于设计、施工、监理等承包商方面的风险的增加，可能造成地铁工程综合造价增加，工期延长，安全质量事故发生。(3)管理模式与管理制度。选择的土建工程管理模式和管理制度是否合适，决定着能否实现对地铁工程建设过程的有效控制，能否安全、优质、经济、快速地完成地铁工程的建设。(4)决策系统。重大问题决策是否科学民主，重要的技术问题是否经过了技术咨询机构的咨询，其他重要问题是否经过了充分讨论等。2.3.1.2地铁工程造价风险(1)工期滞后。土建工期严重滞后，直接影响着后续的铺轨、装修，特别是设备系统的安装和调试，也会造成业主管理费用的增加。(2)设计方案。设计方案不满足现场实际条件，可能造成工程量、房屋拆迁量、地下管线迁改量增加，实际工程费用突破设计概预算，或者设计概预算误差太大。(3)生产要素价格与经济政策。劳动力、材料、设备等生产要素价格上-19- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文涨，导致工程费用增加，或者国家经济政策的改变导致工程费用的增加。(4)合同条款。按照风险转移的原理，业主一般将一些风险转移给承包商，但由于合同条款考虑不周，往往会达不到转移风险的目的。(5)来自承包商的风险。承包商的工期风险、工程造价风险、安全质量风险等一切工程风险，都有可能导致地铁造价突破设计概预算。2.3.1.3工期风险(1)工程筹备。地铁工程前期准备工作不充分，各种开工条件得不到落实，工程不能按计划开工。(2)总体筹划。地铁工程总体筹划不合理，包括标段划分、招投标计划、各标段开工的先后次序，全线控制土建工期的车站或区间等关键线路。(3)来自承包商的风险。承包商的工期风险、工程造价风险、安全质量风险等一切工程风险，都有可能导致地铁不能按工程计划完成全部土建任务，影响后续工序的施工。(4)献礼工程。仅从政治需要出发，违背科学的工期安排的献礼工程，往往会造成工程资源投人大量增加，造价大幅升高，会留下安全质量隐患。2.3.1.4安全、质量风险(1)管理系统与制度。业主对全线安全质量的管理系统是否顺畅，是否符合工程需要，制定的管理办法、管理措施、安全质量预案是否得到有效的落实。(2)来自承包商的风险。承包商的工期风险、工程造价风险、安全质量风险、施工组织风险等一切工程风险，也有可能导致安全质量问题或事故的发生。2.3.2土建承包商所面临的主要工程风险2.3.2.1工程造价风险(1)工程量。地铁施工中实际发生的工程量与施工设计图纸和合同工程量相比增加较多。(2)投标报价。为进人某个新的城市地铁施工领域，一些承包商往往会故意压低报价;已经进人某个地铁施工领域的承包商，想继续占领这一市场，也会在投标时有意的压低报价。承包商在投标报价时由于选择的定额不适宜、调查的材料等生产要素价格不准确、工程量计算不准确、缺项漏项等也会造成投标报价过低。-20- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文(3)合同条款。由于业主与承包商的特定关系，施工承包合同中往往包含了许多对于承包商不公平的合同条款。(4)工期滞后。不能按照合同工期完成施工任务，会造成项目管理费用、工人的工资、设备租用或占用等费用的增加。(5)周边环境和地质条件。对于周边环境条件和地质条件认识不足，采取的施工方案或施工措施没有针对性，达不到预期施工效果而不得不采取其他措施而增加工程措施费用。(6)安全、质量事故。安全、质量事故会造成工期的延误和工程管理费用的增加，事故的处理也要花费大量的人力、物力和财力。(7)竣工结算。由于一些变更没有严格按照变更程序进行，竣工结算审计时，施工过程中实际发生的一些工程变更与措施不一定会全部获得批准。2.3.2.2工期风险(1)前期准备。场地临建、施工用水用电、资源配置、施工组织设计等前期准备工作达不到开工条件，不能按时开工。(2)工程筹划。地铁工程筹划不合理，选用的进度指标不合实际，控制工期的关键线路没有找准等。(3)资源投人。劳动力、机械设备以及资金等资源投人过少，与完成工期和工程量要求的资源投人不匹配。(4)施工方案和施工措施。由于施工方案和施工措施不能适应周边环境保护和地质条件要求，造成工效降低或安全质量问题与事故。(5)安全质量问题或事故。安全、质量事故发生后，通常会全面停工进行整顿，并进行事故处理。(6)交验阶段的质量缺陷处理。结构渗漏水等质量缺陷处理往往要经过较长的时间，花费较大的人力、物力和财力。2.3.2.3安全、质量风险(1)周边环境条件。施工场地狭窄，建构筑物距离结构较近，建筑物基础和结构较差，建筑年代久远，施工范围内地下管线较多，且老化严重，改移或保护困难，人流车流密度大等。(2)特殊地质条件。饱和含水砂层等富含水、导水地层，花岗岩残积层等遇水崩解、扰动液化及膨胀地层、淤泥质土等低承载力、高敏感度地层中施工。(3)方案与施工组织。设计与施工方案不能满足特殊地质条件和保护地面环境安全的要求，没有针对性，或者一些针对性的施工措施得不到落实。-21- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文(4)施工经验和施工人员素质。承包商主要管理与技术人员施工经验不足，不能适应恶劣的环境条件和特殊的地质条件要求，施工人员素质也较低。(5)质量问题引起的安全问题。施工质量问题也是引发安全事故的主要原因，是安全隐患，如果不及时进行处理，随着时间的推移，可能引发安全事故。(6)不可预见的因素。如地震、雷电、台风、龙卷风、暴雨等即使是有经验的承包商也无法预见和控制的、不可抗拒的自然现象或自然灾害。2.4本章小结对地铁工程项目风险进行了界定，分析了铁地工程项目风险产生的机理，并且对地铁工程项目风险进行了分类，探讨了地铁工程项目施工过程中不同的管理主体所面临的风险。地铁工程的存在许多不确定因素的存在，使地铁施工的管理与技术人员对工程地质与水文地质条件、工程周边的建构筑物、地下管线、交通情况等环境条件认识不足，不能清楚的了解这些条件对施工的影响程度，不能预先采取有针对性的工程措施；并且无论选择哪一个设计方案和施工方案，在付诸实施时，都不能保证这些方案就一定能够实现工程目标;选择了不科学、不符合工程实际的设计方案和施工方案，因此地铁工程在建设阶段面临有很大风险。-22- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文第3章地铁建设工程项目风险评价方法3.1地铁工程项目风险评价指标体系3.1.1指标体系建立的原则地铁工程的复杂性使得地铁工程风险评价指标体系的构造成为一个非常复杂的问题，它涉及政治、经济、技术、地质等诸多方面的复杂因素。因此，为了使构造的指标体系能更加全面地反映地铁工程风险的本质特征，做到科学、合理且符合实际情况，在构造地铁工程项目风险评价指标体系时，应遵循以下几条基本原则：(l)系统、全面原则地铁工程项目的风险因素涉及的范围非常广，风险来源众多，对工程项目的整体风险必须从多个角度进行全方面的把握。指标体系作为一个整体，要比较全面的反映工程项目的整体风险特征，在指标体系的建立过程中，应特别注意总目标、分目标、准则、指标之间的整体性、独立性和相关关系，使他们既是不可分割的整体，又具有相对独立存在的意义。(2)科学性原则科学和公正是所有指标体系都应遵守的准则。指标的选择、指标权重的确定、数据的选取、计算与合成必须以公认的科学理论(统计理论、管理与决策科学理论等)为依据。对地铁工程项目风险的评价指标体系也同样要求具有客观、科学、公正的内涵，要反映地铁工程项目风险发生的规律，抓住本质。对具体工程项目的风险评价，要根据客观实际做出客观的判断，不应片面看其某一方面，要对整体风险状况进行全面的分析、衡量和比较。(3)独立性原则设置指标时应尽量选择那些具有代表性的指标，指标与指标之间往往存在信息的重叠，所以要尽量选择那些具有相对独立性的指标。(4)结构层次原则这一原则要求我们在构建地铁工程项目风险评价指标体系时，应尽可能体现出结构上的层次性。一般来说，至少应当包括三个层次，即指标层、因素层和综合层。-23- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文(5)可操作性原则在指标选取和评价方法的选择上，要做到既有利于评价结果的全面性，又有利于评价过程的可操作性。地铁工程项目的风险评价系统的指标体系最终要被决策者使用，要为地铁工程项目的投标决策服务，因而指标体系不是越多越好，要考虑指标的量化和数据取得的难易程度和可靠性。脱离实际，不能应用到实践中的指标体系是毫无意义的。(6)动态性原则由于地铁工程在不同时期和不同阶段，风险评价的重点是不同的；所以就存在如何选择风险因素进行评价的问题，由于风险因素的选择、组合和叠加的不同就存在评价中心的不同，所采用的评价方法也应随着评价中心的变化而不同。另外，随着时间的推移，各种研究成果的产生、新技术、新工艺和新设备的运用，使得原本影响较重的风险因素的影响变得弱化了，所以一个风险评价系统应当是一个动态系统，应当是具有随着评价因素的变化而变化的自适应动态系统。设置指标体系时，上述各项原则既要综合考虑，又要区别对待。一方面要综合考虑评价指标的原则，不能仅由某一原则决定指标的取舍;另一方面由于各项原则各具特殊性及目前认识上的差距，对各项原则的衡量方法和精度不能强求一致。3.1.2地铁工程建设项目风险评价指标体系的构成地铁工程项目所涉及的风险因素较多和影响较重，要对其进行全面、系统的风险评价的难度也就更大。因此有必要以科学的方法和手段全面系统地研究地铁工程项目风险发生和变化的规律，使之尽可能接近并反映实际的情况变化，防患于未然，以便使风险造成的损失降低到最低的限度。结合地铁工程项目的特点，从能够较为全面、系统、科学的对其进行风险评价的角度，从方便、实用的角度出发，将环境风险、技术风险、管理/人员风险、资金风险作为对地下工程项目评价起决定作用的指标因素。同时，每一类风险因素都对其他的风险因素产生相互的影响，只不过在不同的时期和阶段其影响的大小和方式有所不同。所有调查、勘察和设计等方面资料的可靠性、代表性、一致性、可评价性等方面本身就是风险因素，这部分风险因素隐含在每一个风险因素中，也是不容忽视的和应予以重点考虑的风险因素，而且这些因素对整个风险评估系统的准确性和可靠性的影响是巨大-24- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文的。地铁工程项目的风险评价应运用先拆分后整合的方法，也就是先对各类风险因素进行全面系统的研究，然后再考虑各类风险因素之间的相互影响和相互作用进行整个系统的整合，最后完成整个系统的建立。运用前面所提到的方法，对识别出的风险因素进行归类得到如下分组（l）环境风险环境风险是指由于外部环境因素的变动而给项目带来的风险。包括政治风险、宏观经济风险以及自然风险。①政治风险国家的政策、法规、法律的变化，省市政府政策的改变，行业发展规划的调整和产业导向的改变，都会项影响到项目的效益。②宏观经济风险国家宏观经济政策的调整，通货膨胀，金融危机等因素都将会给项目带来风险。③自然风险地铁工程大都是室外作业，自然条件对工程项目施工影响很大。主要包括:连续降雨、持续冰冻等恶劣的气候条件，不可抗拒力(地震、洪水、咫风等)，水文、地质条件等的影响。2)技术风险技术风险是指技术能否顺利的转化为生产力以及伴随着科学技术的发展而带来的风险。主要包括设计、施工两方面。①设计方案设计的难易程度、施工方案的优化程度、工程的变更以及对重大施工技术可能引发的问题估计均会影响项目的进展，带来风险。②新技术的应用项目中所采用的新技术占的比例，决定着可能产生的风险的大小。③技术成熟度技术的成熟程度象征着技术的可靠性与稳定性，成熟的技术成果对于提高效率，降低项目成本，提升项目质量具有积极的促进作用。④技术的适用度/匹配性技术的适用程度表现了技术与项目中人力、物力、财力等相关资源的配合程度，以及与项目所要求的效率和质量的匹配程度。如，方案虽然先进，但脱离技术的实际水平。-25- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文3)管理风险管理风险是指在工程项目的实施过程中，由于人员对项目的管理不善而引起的风险。①组织结构风险包括人力资源状况、核心成员的流动性、内部及内外部之间的衔接、项目成员的工作效率及积极性等。组织结构不合理，人员配置和职责分配的不当，项目进行期间的组织管理变化，项目执行期间的组织变更，不稳定的组织结构等。②项目成员的风险包括项目成员间经常性冲突，项目管理人员的经常性失误，项目部成员间之间缺少沟通等。工程项目的重要管理人员和核心技术人员的流失，项目组织的内部之间或内部与外部之间由于对项目的理解、行动不一致等都将引起项目风险。例如在一些项目中，项目管理部门间的意见分歧大，长时间扯皮，会严重影响项目的进展。③项目计划风险包括工程项目施工组织设计不完善，施工项目过程跟踪记录不力，缺乏有效的项目管理方法，资源估计不足，工期估计不足。4)资金风险资金风险是指由于项目所需资金不能及时供给，从而导致项目发生损失甚至失败的可能性。①资金成本的不确定性物价水平的变化，银行利率的调整等都会对项目资金的成本产生重大影响，直接影响着项目现金的流入和流出，影响着项目的经济效益。②资金需求的不确定性项目施工的复杂性、工期的不确定性及项目中重大的变更等都将使项目计划中的资金需求发生改变，从而使支出与预算的差距增大，对项目产生直接而重要的影响。③融资渠道采取多渠道进行融资，将有助于分散项目的经济风险。④合同风险签订合同时，承包类型选择失误、合同类型选择不当及合同内容中出现的遗漏、表达有误等都会给工程项目带来风险。另外，业主若不能及时按照合同约定支付给承包商、供应商及其他利益相关单位合同款，将会引发项目-26- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文的工期延误、质量不合格等多方面风险。⑤盈利能力的不确定性盈利能力的高低将直接决定项目的偿债能力。5）项目合作风险①业主风险业主支付能力和支付方式造成的支付风险；业主资信差，缺乏履约诚意;业主工作效率低下，乱干预工程;业主筹资无保障等。②监理风险监理工程师不公正，有意刁难等。③分包商风险分包商资质、劳动生产率、沟通能力等都会影响项目的工期和质量。④供应商风险材料供应商履约意识差，质量不过关，交货期没有保障等造成停工待料或质量返工等风险;地下工程施工对工程设备要求较高，存在配套设备订货、送货的风险。通过以上分析，得到如图4－l所示的地铁工程项目风险评价指标体系。地铁工程项目风险环境风险技术风险资金风险管理风险合作风险政经自设新技技资资融合盈组项项业监分供治济然计技术术金金资同利织目目主理包应风风风方术的的成需渠风能结成计风风商商险险险案的成适本求道险力构人划险险风风风比熟用风风风的的风风险险险列度度险险险风风险险险险图3-1地铁工程项目风险评价指标体系本指标体系在实际的地铁工程项目风险评价中应用时，应针对具体的项目，运用多种风险识别方法，并根据项目的结构、性能、约束条件其它要求因地制宜的应用相应的指标，才能收到好的效果。-27- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文3.2地铁工程项目风险评价模型风险评价的模型主要是指风险评价过程中所采用的方式，例如：采用定性评价、定量评价或采用定性与定量评价相结合;所采用的评价指标、准则等，例如：是采用效益型、安全型还是成本型;所采用的具体的数据采集、处理和计算方法。由于地铁工程在不同时期和不同阶段，风险评价的重点不同，所以就存在如何选择风险因素进行评价的问题，由于风险因素的选择、组合和叠加的不同就存在评价中心的不同，所采用的评价模型也应随着评价中心的变化而不同。另外，随着时间的推移各种研究成果的产生、新技术、新工艺和新设备的运用，使得原本影响较重的风险因素的影响变得弱化了，所以一个风险评价系统应当是一个动态系统，应当是具有随着评价因素的变化而变化的。由于对地铁工程风险评价作用和目的的不同，所采用的评价模型也就不同，例如：在工程的立项、决策期的风险评价的主要作用是为立项、决策服务和以使整个工程的总体风险降到最低为目的，评价的模式主要是以定性和定量评估评价为主；又如，在施工期风险评价的重点就应当转移到工程的施工安全、质量、经济性和工期等指标上，此时的风险评价模式就应当是以定量化的评价为主。当评价模式确定后，就存在如何确定风险评价准则，如何选择风险评价的指标和评价模型的问题。随着风险评价理论、决策理论和模糊数学研究的不断地发展和深入，以及其研究成果在工程中的运用，可采用的风险评价模型也越来越多，但目前还不能说哪一种模型是最优模型，也不能说哪种模型最适合于哪一类工程的风险评价。因此，有必要对各种评价模型进行对比性分析研究，或者综合利用各种评价模型进行综合分析。3.2.1风险评价模型分析(1)模糊综合评价模型。该模型为定性指标定量化提供了有效的方法，实现了定性和定量方法的有效集合，并且对一些问题往往不是绝对的肯定或绝对的否定，涉及到模糊因素，模糊综合评判方法能很好地解决。但它也存在着缺陷：1)模糊综合评判过程本身无法解决评价指标间相关造成的评价信息重复问题，因此，在进行模糊综合评判前，要对指标进行预处理，将相关程度较大的指标删去，以提高评价结果的准确性；2)在模糊综合评判中，指标权重不是综合评判过程伴随生成的，而是人为确定的。人为定权虽然具有-28- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文较大的灵活性，也注重了指标本身的重要程度，但能否充分反映客观实际，仍需要很好的加以把握。(2)基于熵的风险综合评价模型。该模型的优点是可以排除人为因素、风险因素等的干扰，能反映评价对象的客观信息。但这种模型不能解决指标之间存在相关性的问题。(3)基于灰色关联度的风险综合评价模型。该模型的优点是计算简单，通俗易懂，数据不必进行归一化处理，可用原始数据进行直接计算；也不需要经典的分布规律，只要有代表性的少量样本即可。不足点在于现在常用的灰色关联度量化模型所求出的关联度总为正值，这不能全面反映风险投资综合评价指标之间的关系。因为指标之间既可以存在正相关关系，也可以存在负相关关系。而且存在负相关关系的时间序列曲线的形状大相径庭，若仍采用常用的关联度模型，必将得出错误的结论，同时该方法不能解决评价指标间相关造成的评价信息重复问题，因而指标的选择对评判结果影响很大。(4)主成分分析风险综合评价模型。该模型的优点是评价指标之间是有一定相关性的，主成分分析法根据评价指标中存在着一定相关性的特点，用较少的指标来代替原来较多的指标，并使这些较少的指标尽可能地反映原来指标的信息，解决了指标间的信息重叠问题，又大大简化了原指标体系的指标结构，同时在主成分分析法中，各综合因子的权重不是人为确定的，而是根据综合因子的贡献率的大小确定的。这就克服了某些评价方法中人为确定权数的缺陷，使得综合评价结果唯一，而且客观合理。但也存在一些的缺点：1)主成分分析法的计算过程比较繁琐，且对样本量的要求较大；2)主成分分析法假设指标之间的关系都为线性关系。但在实际应用时，若指标之间的关系并非为线性关系，那么就有可能导致评价结果的偏差。以上几种模型，能够实现对项目的风险进行有效的评价，在实际应用中，会出现应用不同的评价模型对风险项目进行评价时所得到的结果存在差异(即非一致性)。可以这样说，说我们应该结合项目的特点，选择适合它的评价模型。基于地铁施工工程项目的特点，结合以上各种评价模型的特点，论文在此采用了基于层次分析法的模糊综合评价模型，对地下工程项目的风险进行全面综合的评价。3.2.2基于三角模糊数AHP风险评价模型层次分析法(AHP)是美国著名的运筹学专家匹兹堡大学教授T.L.Saaty于-29- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文[56]70年代提出的，通过由多位专家的经验判断结合适当的数学模型再进一步运算确定权重，该法是对非定量事件做定量分析的一种有效方法。特别是在目标因素结构复杂且缺少必要的数据情况下，需要将决策者的经验判断定量化时的一种较为合理可行的系统分析方法。利用AHP不但可以把一个复杂问题简化为有序的递阶层次结构，使决策问题通过简单地两两比较形式导出，而且还使定性分析和定量分析有机地结合起来；并且其原理简单，有较严格的数学依据，广泛应用于复杂系统的分析与决策。但AHP在方案两两比较重要性赋值时只考虑了人判断的两种可能极端情况，而没有考虑人判断的模糊性，因此本文在对项目风险因素的两两比较重要性赋值时又引入了三角模糊数来表示专家判断信息，实现了风险因素的重要度排序。3.2.2.1三角模糊数互补判断矩阵的定义定义1若plm%=(,,u),其中0≤lmu≤≤,称p%为三角模糊数,其隶属函[57]数可表示为:⎧0x≤l⎪x−llu设任意两个三角模糊数为p%=(lmu,,)，p%=(lmu,,)，有下列有关三11112222角模糊数的运算规则:~~1)p+p=()l+l,m+m,n+n121212122)p%%pl=()lm,,muu12121212−−11−1−13)p%=()lmu,,1111定义2设判断矩阵Pp=()%,其中p%=(lmu,,)，p%=()lmu,,ijijijijijjijijijinn×若满足:1)lmu===0.5,0.5,0.5iiiiii2)lummulijij+=+=+=≠∀1,1,1,,,则称P是三角形模糊数互补ijjiijjiijji-30- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文~判断矩阵，矩阵中的元素p表示方案x优于方案x的程度。ijij定义3设模糊互补P=(p)，若∀k,有p=p−p+5.0则称矩阵Pijn×nijikjk为模糊一致性矩阵。3.2.2.2基于三角模糊数的地铁工程项目风险因素判断矩阵构造建立了地铁建设项目风险因素层次分析结构模型以后，上下层次之间的隶属关系就被确定了，然后根据地铁建设项目风险因素层次分析结构模型和专家判断信息，构造各层次元素的三角模糊判断矩阵P。矩阵P表示针对上一层某元素，本层次与之有关元素之间相对重要性的比较。为了使判断定量化，引入表3-1所示的标度方法。假定上一层次的元素R同下一层次中的元素R1，R2，…Rn有联系，则根据上述标度方法构造的应急能力因素判断矩阵如下：⎡p%%11pp12L%1n⎤⎢⎥p%%ppL%⎢21222n⎥⎢MMM⎥⎢⎥p%%ppL%⎣nn12nn⎦其中，p%=(lmn,,)为三角模糊数,lmn,,分别表示Ri与Rj进行比较ijijijijijijij时,专家给出的pefi相对pefj的重要度的最悲观估计、最可能估计和最乐观估计。由表3-1的标度方法和定义3可知,P为一三角模糊数互补判断矩阵。表3-1地铁项目风险因素比较标度赋值表标度值含义0.9i比j极端重要0.8i比j强烈重要0.7i比j明显重要0.6i比j稍微重要0.5i比j同样重要0.4j比i稍微重要0.3j比i明显重要0.2j比i强烈重要0.1j比i极端重要3.2.2.3三角模糊数互补判断矩阵的算法对于地铁建设项目风险的评价问题，因为存n个风险因素R1,R2,…Rn,，m个专家对n个因素两两比较，以模糊互补判断矩阵的形式给出权重信息，假设第k个专家给出的三角模糊数互补-31- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文判断矩阵为~(k)~k，~(k)kkk，k=1,2,…m,i,j=1,2,…n。则权p=(p)p=(l,m,u)ijn×nijijij重计算步骤如下：步骤1综合m个专家的的偏好信息，求得三角模糊影响因素判断矩阵()p%.ijnn×mmm⎡kkk⎤⎢∑lij∑mij∑uij⎥~p=1(~p)1(+~p)2(+L+~p(m))=⎢k=1,k=1,k=1⎥，i,j=1,2,…n(3-2)ijijijijm⎢mmm⎥⎢⎥⎣⎦步骤2计算能力影响因素pefi的模糊综合评价值并归一化，得到模糊影响因素相对权重V,其计算公式为:in⎛⎞nnn∑p%ij⎜⎟∑∑∑lmuij,,ijijV==j=1⎝jjj===111⎠,(3-3)inn⎛⎞nnnnnn∑∑p%ij⎜⎟∑∑∑∑lmuij,,ij∑∑ijij==11⎝⎠ij==11ij==11ij==114）计算模糊评价值V的期望值。由于V为三角模糊数,难以直接比较其ii[58]大小，因此，本文将采用三角模糊数扩张原理，首先计算三角模糊数的期望值,然后根据期望值的大小来比较模糊评价值的大小。记得到的风险因素模糊评价值为Vlmiii=(,,ui),其隶属函数的形式由式(1)给出。其中,其左隶属函数及逆函数为：Lx−lif=(3-4)Viml−iiLgylmlyV()=+−ii(i)(3-5)i右隶属函数及逆函数为：Rx−uif=(3-6)Vimu−iiLgyumuyV()=+−ii(i)(3-7)i-32- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文以上隶属函数在[0,1]区间上连续,且分别严格递增和递减。则V的左期望i值和右期望值分别为:11IV()==gLydy⎡⎤l+m−lydy=l+m/2,(3-8)Li∫∫u()⎣⎦i(ii)(ii)00i11I()V==gRydy⎡⎤u+m−uydy=m+u/2(3-9)Ri∫∫V()⎣⎦i(ii)(ii)00i将左、右期望值进行集成可得出关于V的期望值,即i()()()()IViL=+ααIVi1−IVRi0≤α≤1(3-10)式中α为风险偏好系数。如果α>0.5，表明决策者是悲观的；如果α=0.5，表明决策者是中性的；如果α<0.5，则表明决策者是乐观的。通常可假设决策者为风险中性，即取α=0.5，这样,上式可变为：()(IViii=++l2mui)/4,(3-11)上式中期望值I(V)越大，则表明与其对应的模糊评价值V越大。ii5）计算权重向量。为了计算和分析方便,对评价期望值进行规范化,并得到权重向量,即：IV()iω=,(3-12)in∑IV()ii=1T式中ω为因素pefi的权重值，得ω=(ω,ω,Lω)权重向量。i12i3.2.2.4三角模糊数判断矩阵的一致性检查一致性是指人们判断思维的逻辑一致性。比如,当甲比乙强烈重要而乙比丙稍微重要时,那么甲一定比丙强烈重要,否则就不满足一致性,即判断有矛盾。实际应用中，当某一子层次的风险因素较多时，根据专家判断信息建立的三角模糊数互补判断矩阵可能不满足一致性的要求，此时，项目相关人员和专家必须重新给出判断信息，直至得到的三角模糊数互补判断矩阵满足一致性的要求为止。关于三角模糊数互补判断矩阵的一致性检查问题,目前在相关文献中无行之有效的方法，本-33- 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文文用一种近似的方法加以判定。对三角模糊数互补判断矩阵Aa%==()%ij(lmuij,,ijij)，设提取其风险因素两两比较判断信息的最可能估nn××nn⎛⎞lu+计值得到的模糊互补判断矩阵为Mm%=+⎜⎟ijij，如果M%满足一致性的ij⎝⎠2nn×要求,则可近似认为A%也满足一致性。此时,问题转化为普通模糊互补判断矩阵的一致性检查问题,文献[59][60]对其进行了详细的研究。为保证得到的权重合理，对每一个判断矩阵进行一致性检验．以观察其是否具有满意的一致性。否则，应修改判断炬阵，直到满足一致性要求为止。计算公式如下：λ−nmaxCR=<0.1(3-13)(1nR−)I[61]式中，RI为平均随机一致性指标，其值如表3-2所示。表3-2随机一致性指标RI值维数n12345678910RI0.000.000.580.901.121.241.321.411.451.493.2.2.5定量指标的数学处理方法定量指标的无量纲化处理也称数据的规格化。它是通过数学的变换来消除原始数据（指标）量纲影响的方法，可以将各个指标的不同量纲、不同数量级的数据转换为一组不存在量纲，使其具有相对可比性，并处于同一数量级0~1之间的数据。假设定量指标在转化过程中是线性变化，结合工程应急能力评价指标的特点，本文通过逆向指标处理。逆向指标在评价标准集中的各等级值从小到大排列，指标值越小越好，此时，表示该指标的强度较高，对于逆向指标隶属度的计算方法与正向指标类似，其计算公式如下：（以第i项指标为例，实测值为xi，sij为第i项指标标的第j级强度标准）(1)当第i项指标xi的实际值小于其对应的第1级强度指标时，它对“很弱”的隶属度为1，而对其他强度的隶属度为0，即当x