基于CIM与AHP的桥梁项目风险评估模型研究

徐博文，白万鹏

(吉林省交通规划设计院)

1 风险识别

工程建设项目在设计、施工、运营过程中都存在着各种风险因素，桥梁工程项目也不例外，经过同类建设项目的类比分析，确定桥梁工程项目面临的风险因素主要有:市场风险、工程技术风险、投资风险、外部协作条件、生态风险。

根据国内外既有桥梁建设运营情况对各项风险因素进行分析识别，初步评价风险程度，对项目影响较大的、风险程度较高的因素将进一步分析。

风险因素初步评价结果见表1。

表1 风险初步评价结果

2 桥梁工程风险评估指标体系的建立及权重的确定

2.1 评估指标体系的建立

以桥梁工程项目可持续性为目标，以工程风险、投资风险、市场风险、外部协作条件风险和生态风险为Ⅱ层评估指标，以地质结构、设计施工方案、工程量变动、材料价格、贷款成本、交通量、收费标准、经济政策、社会环境、组织管理、水土流失、噪音废气为Ⅲ层评估指标建立风险评估指标体系，见表2。

表2 项目可持续性风险评估指标体系

求拟优判断阵A*的特征向量，得到评价指标的权值。W=(w1，w2，w3，...，wn)T 为所求的特征向量，即为相关各评价因素的权值。改进AHP法流程图见图1所示。

图1 改进AHP法流程图

本文采用层次分析法，对各风险专项和风险子项的重要程度进行比较，通过两两比较的方式建立判断矩阵，确定指标体系中各风险因素相对桥梁工程项目可持续性的重要性，并予以量化，最终确定各风险指标的权重。

3 基于CIM模型的桥梁工程项目风险评估系统

3.1 CIM 模型

鉴于桥梁项目投资、建设、运营过程中各风险因素出现的随机性，因此本文采用并联响应模型。

影响桥梁项目的各风险因素出现与否和同时出现的多少都具有随机性，假设一个项目存在n个风险因素，只要其中任意风险因素出现，活动S都会受到影响，类似于电路中的并联电路，由此类比，CIM的“并联响应模型”，即是各风险因素X1，X2，...，Xn概率分布的组合模型。在模型实际应用中，先计算两个风险因素概率曲线的乘积，再与第三者相乘，如此循环往复直到确定项目全过程的概率曲线，其组合影响概率公式如下所示

3.2 风险评价标准的划分

桥梁工程项目风险评价标准的划分，应根据其项目特点，对主要风险因素发生风险的可能性及其造成的损失程度作出的具体规定，鉴于此，为细致的描述风险发生的可能性(概率)和风险发生后对投资的影响程度，桥梁工程项目风险评价标准按照5个等级划分，即:低、较低、适中、较高和高级五级风险，分别对应 1、2、3、4、5 级风险。

3.3 风险评估系统的建立

在研究既有桥梁工程的基础上，通过对各类风险因素可能性和风险程度进行选择，并将选择结果归集起来，将风险发生的可能性及其出现后对项目的影响程度及两者的合成结果，均按1～5级划分，采用CIM模型计算每个基本风险发生的可能性与影响程度组合的概率分布，得到风险评估结果，最终建立桥梁工程项目风险评估系统如图2所示。

图2 桥梁工程项目风险评估系统

4 实例分析

采用本文提出的桥梁项目风险评估系统对某桥梁项目的投资风险进行评估，通过层次分析法确定同一层次各因素的权重。按照1-9标度法，请有关专家对各风险因素进行两两比较，并给出相应的标度值，得出各层风险权重，计算结果见表3至表8。

表3 Ⅱ层风险因素权重计算结果表

表4 Ⅲ层工程技术风险因素权重计算结果表

表5 Ⅲ层投资风险因素权重计算结果表

表6 Ⅲ层市场风险因素权重计算结果表

表7 Ⅲ层外部协作条件风险因素权重计算结果表

表8 Ⅲ层生态风险因素权重计算结果表

经检验判断矩阵随机一致性比率CR均小于0.1，即为通过一致性检验。所以各子风险因素的判断矩阵均能正确反映各个子风险因素之间的关系。

各层风险的概率计算。采用CIM模型计算各层风险概率分布。

5 风险分析结果

(1)工程技术风险、投资风险和生态风险等级为2级，发生概率分别为50%、62%和67%，属于一般风险。

(2)市场风险和外部协作风险为1级，发生概率为48%和52%，属于一般风险。

(3)项目可持续性风险综合风险等级为2级，发生概率为50%，属于一般风险。

6 结语

本文对桥梁工程投资的风险因素进行了全面系统的分析，建立风险评价指标体系，划分了评价标准，基于层次分析法和CIM模型，建立了桥梁工程项目的风险评估系统，并进行了实例分析，主要结论如下。

(1)通过同类建设项目的类比分析，确定桥梁工程项目面临的风险因素主要有:市场风险、工程技术风险、投资风险、外部协作条件、生态风险。

(2)本文运用层次分析法的原理，将风险因素分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层，并赋予各层各风险因素权重，对各风险专项和风险子项的重要程度进行比较，形成判断矩阵，建立风险因素层次表。

(3)桥梁工程项目风险评价标准的划分，应根据其项目特点，对主要风险因素发生风险的可能性及其造成的损失程度作出的具体规定，鉴于此，为细致的描述风险发生的可能性(概率)和风险发生后对投资的影响程度，桥梁工程项目风险评价标准按照5个等级划分，即:低级风险、较低级风险、适中级风险、较高级风险和高级风险，分别对应1、2、3、4、5 级风险。

(4)项目可持续性风险综合风险等级为2级，发生概率为50%，属于一般风险。

(5)实例证明本文提出的风险评估系统具有可行性和可靠性，为桥梁投资决策提供一套科学合理的风险评估方法。

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