基于熵权的水电工程建设单位索赔风险分析

安 慧,张锦阳,宋 玉

(1.三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002；2.三峡大学安全生产标准化评审中心,湖北宜昌443002；3.水电工程施工与管理湖北省重点实验室,湖北宜昌443002)

基于熵权的水电工程建设单位索赔风险分析

安 慧1,2,3,张锦阳1,宋 玉1

(1.三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002；2.三峡大学安全生产标准化评审中心,湖北宜昌443002；3.水电工程施工与管理湖北省重点实验室,湖北宜昌443002)

水电工程水文及地质条件复杂、技术含量高、涉及专业多、工期长,复杂多变的外部条件会导致索赔事件的发生,建设单位应高度重视索赔的风险管理。结合某实际工程,运用建设项目工作分解结构(WBS)-风险分解结构(RBS)耦合矩阵,在建立索赔风险指标体系的基础上,运用熵权法计算出各索赔风险指标的权重,对关键索赔风险因素进行分析,为建设单位识别索赔风险,减少索赔给建设单位带来的损失提供理论依据。

水电工程；建设单位；索赔；风险分析；熵权

0 引 言

在激烈的市场竞争环境下,水电工程施工单位总结和积累了丰富的工程经验,通过索赔获得了大量利润,成为一些施工单位获取利润的主要手段。在这种大背景下,施工单位在很大程度上提高了对索赔的重视程度,并组建了相应的专业索赔管理队伍；而建设单位现场管理经验相对较少,导致了建设单位与施工单位在项目建设过程中的信息不对称。而一旦项目建设过程中发生索赔,这种信息不对称使建设单位在索赔管理中处于劣势地位。苏建强等[1]提出了建设单位应加强对索赔管理的认识,并对预防和处理施工索赔进行了研究；徐晓明[2]从建设单位的角度分析了索赔发生的风险因素,并建立了相应的风险评估体系,运用索赔风险的模糊综合评判模型对项目的索赔风险进行了分析和辨识；刘辉[3]分析了工程项目可能发生索赔的风险因素,建立了建设单位索赔风险指标评估体系。以上研究对索赔风险都进行了细致的分析,但针对建设过程中建设单位预防施工单位索赔的风险方面研究甚少。

本文基于建设项目工作分解结构(WBS)-风险分解结构(RBS)的方法[4],对发包方索赔风险因素进行识别,构建了建设单位索赔风险评价指标体系。结合熵权法,计算出在某实际案例中建设单位索赔风险因素的指标权重,定量分析了索赔风险因素的重要性,为建设单位提供系统的索赔风险评价指标体系,以期合理避免索赔事件的发生并减少损失。

表1 工作分解结构-风险分解结构(WBS-RBS)耦合矩阵

1 发包方索赔风险评价指标体系的构建

1.1 构建WBS工作分解结构

按照水电工程建设的可行性研究阶段、设计及招投标阶段、施工阶段、验收阶段4个阶段,确定发包方索赔风险因素的范围和对象,对工程建设的全过程进行分解。建设项目工作分解结构(WBS)结构见图1。

图1 建设项目工作分解结构

1.2 RBS划分风险来源

根据项目所处环境及项目特点,将项目风险划分为内部风险和外部风险。内部风险可分为财务风险、技术风险及人力资源风险等3个方面；外部风险可分为自然、社会、政治等。项目风险分解结构(RBS)见图2。

图2 项目风险分解结构

1.3 WBS-RBS耦合矩阵

根据上文,建立索赔风险WBS-RBS耦合矩阵(见表1)。表1中,1代表在该阶段此项风险因素可能发生,0代表该风险因素在相对应工程阶段发生概率较小。根据此种辨识风险方法,并进行归纳总结,可把水电工程建设单位索赔风险因素归纳为建设单位组织管理、监理因素、合同因素、勘察与设计因素、工程环境因素以及承包商因素等6个一级风险指标因素[5]。将一级风险指标因素运用于实际工程中,可进一步得到水电工程建设单位索赔风险二级指标。以上因素是可能导致水电工程索赔发生的因素,且在实际工程中会出现2种及2种以上的因素同时发生的情形。

表2 索赔风险指标等级评级

2 基于熵权法的建设单位索赔风险评价模型的构建

2.1 索赔风险等级划分

为了更加清晰直观地了解建设单位索赔风险的大小,本文将影响建设单位索赔风险的事件概率及其后果分为9个等级(见表2)。风险等级越高,表示其相对重要性越大,危害程度也就越高。本文运用具体数值来表示同一层次的风险指标的重要性。依据表1,结合相应的风险等级,建立以下评价矩阵X

(1)

式中,i为专家编号,i=1,2,3,…,m;j为第i个专家对第j个指标相对重要性的等级评价值,j=1,2,3,…,n;xij为某位专家对某一指标的评价结果。

2.2 运用熵权法确定权重

在一个复杂系统中,若其内部信息因素排列越明显,则其熵就越小,所表现出来的信息就越丰富；系统内部无序化水平越高,其熵就越大,所能表现出来的信息量就少。简而言之,熵是对所收集的某种信息不确定性的度量。若某一风险因素所具有的信息量较大,其不确定性就越低,熵就很小,熵权就较大,则该风险因素对整个风险评价体系就很重要。依据熵的这个重要特性,计算建设单位索赔风险评价指标体系权重[6]。第i个指标的熵Hi为

(2)

第i个指标的熵权定义为λi

(3)

2.3 计算评价指标的权重并排序

为了得到各个指标的权重的评价值,用第i个指标的熵权λi与第m个专家对第i个指样的评价结果xim相乘，即

Yj=λiXim

式中，Yj表示同一层次内第j个风险因素经过m个专家评价之后的权重。

因同一层次风险因素权重Yj的和不为1，所以要对其进行归一化处理，进而得到同一层次第j个因素的相对重要性Qj。即

依据上述步骤对所建立的评价指标体系进行计算,并对各个指标的相对权重进行排序,从而为建设单位识别索赔风险,避免发生索赔,以及减少索赔造成的损失提供科学依据。

3 实例分析

某水电站位于四川省乐山市金口河地区,是大渡河梯级水电站规划的第19个梯级电站,最大坝高86.5m,正常蓄水位624m,采用堤坝式开发,为河床式厂房,年发电量32.90亿kW·h,总装机容量720MW,正常蓄水位以下库容0.455亿m3,水库总库容0.469亿m3。

为了系统全面的对该项目建设过程索赔风险进行分析评价,本文在分析调研资料[7]及与相关专家进行座谈,并结合上文总结的一级风险指标的基础上,归纳出16个二级风险指标,并以这16个观测变量拟定问卷表。问卷通过李克特五级量表法的方式发放给长期从事索赔管理的专家、现场管理人员以及相关企业负责人。同时,对问卷表进行内容效度检验。从检验结果看,调查问卷内容涵盖了从建设单位角度的索赔因素,其内容效度指数CVI[8]为0.956。在表1归纳的发包方索赔风险因素指标的基础上,对风险项按照其指标的重要性进行赋值度量(见表3)。

根据表3专家赋值结果,运用式(2)、(3)计算指标权重,最后对计算结果进行排序。排序结果见表4。从表4可知,建设单位索赔意识与管理经验、合同条款中各方权责利的划分、监理方责任意识、建设单位管理协调能力、地质勘察的准确性等指标为5个最重要的风险因素。对这5个风险因素应逐一分析,不仅分析各个因素发生的概率及造成的损失,还应注意每个因素之间的转化对建设单位索赔风险的影响。

建设单位索赔意识与管理经验因素所占权重最大。这是由于在实际工程中,建设单位在管理索赔方面实际上为索赔和反索赔2个方面,而目前我国建设单位对索赔管理重视程度还不够深刻。因此,建设方能否认识到索赔管理的重要性,并根据相关经验及时采取措施预防索赔事件的发生,是影响建设方索赔风险的重要因素。由于索赔事件的发生大多是由于合同缺陷引起的,施工方会想方设法寻找合同漏洞,合同条款的订立很大程度上影响着索赔事件的发生。如果在合同订立阶段能够很好地划分各方权责,就能大幅度降低索赔事件给发包商带来的损失。因此,在合同的订立阶段要明确划分施工单位与建设单位的责任,在权责利划分上做到细致入微,才能有效避免索赔带来的损失。监理的责任意识也是重要指标,多数索赔案件都可以在监理大力度的监管下得到避免。要想提高监理监管力度,建设单位必须强化监理的责任意识,本着对工程负责的态度管理好工程项目,尽量避免索赔事件的发生。

表3 专家赋值

表4 发包方索赔风险评价指标综合评价结果

4 结 语

本文基于WBS-RBS,对水电工程项目的整个建设过程中容易出现的索赔风险因素进行识别。从建设单位角度构建了索赔风险指标体系,结合实际工程,提出运用熵权法结合专家经验的风险指标评价方法,并对风险指标进行了效度检验,定量计算了影响索赔的风险因素,找出了重要性较大的几个风险因素指标,为建设单位在整个水电工程建设过程的索赔管理提供科学依据。本文未对索赔风险因素之间的关联性及其之间的相互转化对指标的权重影响进行深入分析,有待今后对此进行深入研究。

[1]孙建强. 建筑工程业主方施工索赔管理研究[D]. 杭州： 浙江大学, 2002．

[2]徐晓明. 建设项目业主预防和处理施工索赔方法研究[D]. 重庆： 重庆大学, 2007．

[3]刘辉. 基于层次分析法的业主方索赔风险模糊评估[D]. 大连： 大连理工大学, 2008．

[4]陈国华, 吴武生, 徐三元, 等. 基于WBS-RBS与AHP的跨海桥梁工程施工HSE风险评价[J]. 中国安全科学学报, 2013, 23(9)： 51-57．[5]王鹤鸣, 徐定辉. 小湾水电工程风险管理及保险索赔探讨[J]. 水力发电, 2003, 29(6)： 5-7, 11．

[6]JI Yao, HUANG G H, SUN Wei. Risk assessment of hydropower stations through an integrated fuzzy entropy-weight multiple criteria decision making method: A case study of the Xiangxi River[J]. Expert Systems with Applications, 2015, 42(12)： 5380-5389．

[7]周相, 乔越. 枕头坝一级水电站设计优化与相应的投资控制风险[J]. 水力发电, 2012, 38(4)： 32-34．

[8]夏文, 王斌, 张馨文, 等. 小学生水域安全知信行问卷编制及信效度检验[J]. 中国安全科学学报, 2012, 22(12)： 3-9．

(责任编辑 杨 健)

Claim Risk Analysis of Hydropower Project Owner Based on Entropy Weight

AN Hui1,2,3, ZHANG Jinyang1, SONG Yu1

(1. College of Hydraulic & Environmental Engineering, China Three Gorges University, Yichang 443002, Hubei, China;2. Evaluation Center for Safety Production Standardization, China Three Gorges University, Yichang 443002, Hubei, China;3. Hubei Key Laboratory of Cascaded Hydropower Stations Operation & Control, Yichang 443002, Hubei, China)

Due to complex hydrological and geological conditions, high demand on technologies, involving many professionals and long construction period in the construction of hydropower projects, the complicated and variable conditions can lead to the occurrence of claims, so the owner of project should pay more attention to claim management. Taking a hydropower project as study example, the main claim risk index are analyzed, in which, the claim risk index system is built based on WBS-RBS coupling matrix, and then the entropy weight method is used to calculate the weight of each claim risk index. The analysis results provide a scientific basis for project owner to identify claim risks and reduce the losses of claims．

hydropower project; project owner; claim; risk analysis; entropy weight

2016-09-26

国家自然科学基金项目(51509144)；2016年度水电工程施工与管理湖北省重点实验室(三峡大学)开放基金课题(2016KSD19)

安慧(1976—),女,河南新乡人,副教授,博士,主要从事工程项目管理、投资经济分析等方面的教学与研究工作．

F284(274)

A

0559-9342(2017)02-0085-04