基于ANP 和灰色多层次的国际地铁工程项目风险评价研究

郑萍萍 古素军

(1. 河海大学商学院，江苏 南京 211100;2. 中国南车浦镇车辆厂，江苏 南京 211100)

0 引言

20 世纪60 年代，自北京地铁一期工程开始，地铁建设在国内拉开序幕。通过广泛汲取国外先进经验，同时加强自身研发创新能力，我国地铁建设取得了显著的成就。特别是近几年，国内各城市地铁建设如火如荼地进行，积累了丰富的实践经验和科研成果，攻克了多项难题，在某些领域甚至达到世界领先水平，为我国地铁建设走向国际奠定了坚实基础。

相较于国内地铁建设，国际地铁工程项目要复杂得多。因为地铁工程项目本身不仅具有施工周期长、项目合同金额巨大、技术要求高、涉及的工程范围广、施工环境恶劣等特点，还要受到复杂的国际形势和其他发达国家承包商的激烈竞争，以及来自工程项目所在国政治、经济、文化、法律等诸方面的影响，具有极高的风险性。稍有不慎，动辄就是上亿元的损失，甚至引起国际冲突［1］。因此，针对国际地铁工程项目特点及影响因素，建立国际地铁工程项目的风险评价模型，做好事先预防，提高风险管理意识是十分必要的。

对国际地铁工程项目风险评价的研究由来已久，成果丰硕。如周扬运用模糊层次分析法详细分析了中国铁建的沙特麦加轻轨铁路工程项目可能遇到的风险［2］;唐小丽在详细对比了层次分析法和网络分析法异同的基础上，利用模糊网络分析法计算出某大型工程项目各风险因素的权重［3］;廖奇云等则进一步结合网络层次分析法(ANP)和灰色聚类法对迪阿铁路项目风险进行评分和权重计算，得出该项目的综合风险等级［4］。可以看出，虽然国内对此方面研究开始的时间不长，但在内容、方法等方面都在不断进步与完善。本文采用ANP 与灰色多层次评价相结合的方法，对国际地铁工程项目进行风险评价。

1 国际地铁工程项目风险评价指标体系的建立

针对国际地铁工程项目实施中可能出现的各种风险，运用德尔菲法向拥有地铁工程项目建设资深经验的专家询问，并结合相关文献查阅，确定该类项目的风险清单如下［5-6］，见表1。

表1 国际地铁工程项目风险评价指标体系

2 ANP 和灰色多层次评价法

2.1 利用ANP 确定各指标权重

ANP 是在层次分析法(AHP)基础上的延伸，相较于AHP 的简单模糊评价，ANP 不仅考虑了综合因素，同时考虑了各因素之间的相互影响关系，是更为准确有效计算指标权重的方法［7－8］。

ANP 确定权重的步骤如下:

(1)建立网络层次结构指标体系。ANP 将指标体系分为控制层和网络层。控制层即一级指标{A1，A2，…，Ai}。网络层受控制层所支配，即二级指标{Ai1，Ai2，…，Aij} (i =1，2，…，n;n 为指标的个数)。网络层各指标元素之间相互影响、相互反馈，构成网络结构。

(2)ANP 模型权重计算。

1)通过专家打分对二级指标中每一个元素Aij(j =1，2，…，n)的优势度进行比较分析，再构造出两两判断矩阵Q= (qij)n×n。

2)确定指标权重。根据判断矩阵Q，求出一级指标的归一化特征向量w 和二级指标的权重向量wij。然后将所有二级指标之间的判断矩阵整合到一起，得出二级指标的权重超矩阵

2.2 灰色多层次评价

(1)确定评价等级。将国际地铁工程项目风险评价等级划分成5 个评价灰类，即风险评价值V= {v1，v2，v3，v4，v5} = {1，2，3，4，5} ={低风险，较低风险，中度风险，较高风险，高风险}。

(2)建立评价样本矩阵。组织t 位评价专家(t=1，2，…，n)对工程项目各评价指标Aij按照风险等级标准进行打分，得到评价矩阵

式中，dijt表示第t 位评价者对指标Aij给出的量值。

(3)确定评价灰类。根据预警风险等级确定5 个评价灰类。其中，第i 灰类 (e = i)，灰数⊗∈［0，i，2i］，白化权函数fi为

计算时，需要注意的是，f1中dijt/i 和f5中(dijt－2i)/ (－i)为常数1。

式中，Pije为所有评价者都认为指标Aij属于灰类e的强烈程度，即权重。

(5)综合评价。对评价指标Aij做综合评价，其综合评价结果记为Wi= (wi1，wi2，…，wi5)，再根据二级指标的综合评价结果Wi得一级指标Ai灰色评价权矩阵

对一级指标Ui做综合评价，得到其评价结果

而由于B 是一个向量，所以还需对其作进一步的处理，使其单值化，得到

式中，C 为各评价灰类的等级值向量，C = (1，2，…，5)，CT为C 的转置矩阵。最后根据C 的值即可判断工程项目的风险水平［8-10］。

3 实证分析

以孟买地铁1 号线工程项目为例，对本文的应用过程进行说明。孟买是印度最大城市，拥有近3000 万人口，其1 号线地铁线路总长11.4km，连接IT 中心Versova 与制造业地区Ghatkopa 两地，共设12 站，每日运行次数为200 ～250 次，总承载量约为110 万人次。中国南车在国际投标中夺得孟买地铁1 号线工程项目，并交由中国南车-铺镇车辆公司全权负责该项目。

3.1 项目风险权重确定

依据2.1 计算步骤，针对已构建的国际地铁工程项目指标(表1)，利用Matlab 软件进行运算，得到该地铁项目一级指标的权重为

A= (0.23，0.24，0.06，0.15，0.12，0.20)

各二级指标权重分别为

A1= (0.48，0.07，0.24，0.21)

A2= (0.30，0.48，0.06，0.16)

A3= (0.24，0.14，0.62)

A4= (0.30，0.59，0.11)

A5= (0.60，0.33，0.07)

A6= (0.10，0.35，0.17，0.18，0.20)

3.2 项目风险权重确定

由6 位长期从事国际铁路工程项目的专家对孟买地铁1 号线工程项目进行安全风险评价打分，用矩阵D 表示，即

应用白化权函数得出白化函数值，具体方法见式(1)。再由式(2)计算得到二级指标各级灰类的灰色评价权矩阵为

在此基础上，根据式(3)计算出一级指标的灰色评价权矩阵为

根据式(4)，可得出孟买地铁1 号线工程项目风险的综合评价权向量B=w·P = (0.228 9，0.216 3，0.303 6，0.211 1，0.019)。

最后运用式(5)计算孟买地铁1 号线工程项目风险的灰色综合评价值Y=B·CT=2.643 5，介于2 到3 之间，因此该项目整体风险水平一般。

4 结语

随着我国铁路工程项目国际化道路越来越顺利，地铁工程项目逐渐走出国门。在面对国外复杂环境及自身技术还有待完善的条件下，国际地铁工程项目存在巨大的风险。本文首先通过带有三角模糊的ANP 确定了风险指标权重，一定程度上降低了由于主观性而对风险评价造成的不确定性影响，进而构建了国际地铁工程项目的灰色多层次评价，最后通过建立孟买地铁1 号线工程项目的风险指标体系对其进行综合评价，得出该项目风险水平一般的结论。本文的研究有助于为国际地铁工程项目进行风险评价和提高风险管理水平提供借鉴。

［1］ 张峥. 铁路工程项目风险分析［J］ . 建筑，2010 (9):52-53.

［2］ 周杨. 国际工程项目总承包风险管理［D］. 成都:西南交通大学，2011:20-30.

［3］ 唐小丽. 模糊网络分析法及其在大型工程项目风险评价中的应用研究［D］. 南京:南京理工大学.2007.

［4］ 廖奇云，邓集伟，蔡钒. 基于ANP 和灰色聚类法的国际铁路EPC 项目风险评价研究［J］ . 工程管理学报，2013(5):64-69.

［5］ 陆宁;王茜. 国际工程项目宏观风险评价研究［J］. 价值工程，2013 (28):26-28.

［6］ 丁烈云，吴贤国，骆汉宾，等. 地铁工程施工安全评价标准研究［J］. 土木工程学报，2011，44 (11):121-127.

［7］ 唐小丽，冯俊文. ANP 原理及其运用展望［J］. 统计与决策，2006 (12):138-140.

［8］ 刘仁辉，安实. 基于三角模糊数的国际工程项目风险评价［J］. 低温建筑技术，2008 (2):142-144.

［9］ 卢亚琼，章恒权. 基于改进的网络分析法的国际工程风险评价［J］. 项目管理技术，2014，12 (4):77-82.

［10］ 齐宝库，张小月，王欢. 基于APH-模糊综合评价法的国际建筑工程项目风险评价研究［J］. 沈阳建筑大学学报:社会科学版，2013，15 (4):369-373. PMT