大型水利工程造价风险主控因素及应对措施研究

2019-03-26韩露

水利技术监督 2019年2期

韩露

(本溪市水利电力勘测设计有限责任公司，辽宁本溪 117000)

建设发展水利工程是建设小康社会、全面发展经济不可或缺的重要手段，是维持区域经济平稳、有序发展的保障。水利工程建设过程中常需要面对各种各样的风险因素，如水库滑坡、坝基失稳、坝体出现裂缝等，这些不仅导致水利工程建设效果不佳，各个很大程度的提高水利工程造价成本，不安全也不经济[1- 2]。

为研究水利工程建设造价成本风险因素及应对措施，齐美茜[3]通过分析当前水利工程造价管理中的存在的问题，深入探讨了解决该类问题的方法策略，确保了水利工程造价管理工作的合理性和准确性；李紫薇[4]等基于水利工程造价全过程的控制和管理方面的研究，为是是水利工程造价全过程的控制和管理提出了良好的意见；李启丽[5]以泸西县营改增前后水利工程造价的变化为研究实例，提出了水利工程造价中存在的问题与合理解决方法；张琦[6]基于项目工程成本控制理论，为水利工程造价问题提供了相应的策略措施；冯江波[7]等以水利工程设计阶段为基本研究对象，结合工程实践经验及计价依据进行整理并系统分析，提出了水利工程设计阶段造价问题并给出了相应解决措施建议。

但是，目前研究大部分均基于层次分析法或模糊评判法等方法所计算得各风险因素权重分配，而此两种方法均具有一定的局限性。本文将以层次分析法为基础，进一步基于集对分析理论对层次分析法所得结果进行修正与准确化，以求更为精确的分析大型水利工程建设中造价风险的主控因素，并提出相应、有效的管控措施，为我国水利工程建设造价风险管理提供良好的范例。

1 集对分析法

传统上，我国学者对工程造价风险主控因素分析比较倾向于通过AHP方法[8- 9]进行分析，AHP方法具有条理清晰、因素简明的优点，但对于各因素之间的相互影响难以深入阐明，因此应该引入更加合理有效的方法对水力工程造价风险因素进行研究。

集对分析理论[10- 11]近些年来逐渐受到相关领域专家的推崇与推广应用，其基于AHP法所得出的权重因子，通过客观认识与定性定量的结合综合分析出各风险因素的权重，得到更为精确的权重计算结果，基本定位函数如下：

s(A1,A2)=a+bi+cj

(1)

式中，a—两个集合的同一程度；b—两个集合的差异程度；c—两个集合的对立程度；i—差异度系数，-1≤i≤1；j—对立度系数，一般为-1。根据集对理论定义，a、b、c应满足归一化条件a+b+c=1。

根据工程项目现场实际情况，对施工各阶段风险因素进行识别与评判，根据层次分析法原理，建立工程造价风险评判矩阵X：

(2)

层次分析法基于标度表而得到的相对重要性，集对分析理论基于层次分析法对不同指标si和sj进行重要性比较，得出区间判断矩阵为：

(3)

通过矩阵M=(mij)m×m对上述判断矩阵A进一步进行一致性检验，其中mij的计算方法如下：

(4)

式(5)为一致性判断矩阵M的权重向量ωj计算方法，通过计算权重向量ωj可得到极差矩阵(式(6)—式(7))。

(5)

(6)

(7)

极差矩阵的权重计算公式如下：

(8)

最终得到评价指标的权重如下

(9)

式中，ωj(L)=ωj-Δ1ωj，ωj(R)=ωj+Δ2ωj，j=1,2,,m。

根据集对分析法基本理论，将所得权重区间作为研究对象，根据同异反理论，对上述方法所得评价指标权重ωj进一步精确化，将其在区间[0,1]上形成不同集对，适用式(1)进行计算，得出最终权重计算公式如下：

(10)

对所得风险权重进行分级，按照表1所示标准进行划分。对于Ⅰ级严重风险因素，应及时采取应对措施解决问题，以免造成危害；对于Ⅱ级一般风险因素，应对其进行合理监测进一步判定其发展趋势；对于Ⅲ级轻微风险因素，给与一般关注与管理即可。

表1 集对分析法权重因素风险等级划分表

2 水利工程造价风险主控因素分析

2.1 工程概况

为研究大型水利工程造价风险主控因素以对其提出有效的防治措施，以辽宁省某水库为例，该水库的主要功能为区域灌溉蓄水、夏季防洪防涝以及部分水域水产品养殖。

该水库的流域控制面积达52.36km2，水库正常水位83.15m，枯水水位42.36m，水库整体库容量超过1000万m3。水库枢纽工程主要建筑物为建筑在坝基上的混凝土坝体、放水涵道、溢洪道及相关建筑物，大坝上游为干砌石护坡，下游为绿化护坡。

2.2 主控风险因素识别

主控风险因素识别流程如图1所示，根据层次分析法基本原理，对案例水利工程建设造价风险因素确立目标层A、准则层Ai、子层Aij之间的从属关系见表2，构建判断矩阵。

图1 水利工程造价主控风险因素识别流程图

目标层准则层子准则层大型水利工程造价风险因素A投标风险A1合同风险A2经济风险A3自然风险A4管理风险A5变更风险A6审计风险A7勘察设计风险A11投标决策风险A12施工工艺风险A13合同类型风险合同风险A21合同内容风险合同风险A22计价方式风险合同风险A23材料设备风险A31人工工资风险A32利率变化风险A33不可抗力风险A41气候变化风险A42现场实际风险A43管理人员风险A51场地协调风险A52设计变更风险A61技术变更风险A62审计人员水平风险A71审计人员道德风险A72

通过项目组专家的共同探讨与决定，基于1-9标度法，得出初始权重系数ω0=(0.25，0.25，0.2，0.15，0.15)，计算准则层风险指标情况如下：

再根据上述方法得出一致性判断矩阵M:

求得判断矩阵一致性M的权重向量ωM为：

ωM=(0.413,0.094,0.089,0.092,0.094,0.106, 0.112)

两端极差矩阵的权重向量为：

Δ1ωj=(0.042,0.014,0.024,0.023,0.024,0.021,0.016)

得到七个不同风险种类的评价指标的权重为：

将得到的风险指标权重区间结果作为基本依据，根据集对分析法基本理论，进一步深入分析得到更为精确的风险因素指标权重结果，计算表达式如下：

u1=0.037+0.102i+0.526j

u2=0.080+0.033i+0.887j

u3=0.065+0.070i+0.866j

u4=0.070+0.056i+0.875j

u5=0.070+0.067i+0.863j

u6=0.084+0.063i+0.853j

u7=0.096+0.036i+0.868j

再求出ωCE与ωUNCE的解：

ωCE=(0.402,0.091,0.094,0.093,0.098,0.110,0.108)

ωUNCE=(0.136,0.147,0.141,0.143,0.141,0.142,0.146)

得出七个不同指标类集的最终权重分配结果如下所示：

ω=(0.128, 0.097, 0.243, 0.088, 0.120, 0.263, 0.061)

同理，以各大类别为基准，基于集分析法基本理论及计算步骤再对各自的子准则层进行权重分配，受限于文章篇幅，本文不再赘述，得出最终各风险指标分配结果见表3。

表3 大型水利工程建设造价风险因素分析结果表

根据表3所示该水利工程主控风险因素评判结果，可知属于Ⅰ级危险风险的有人工工资风险A32、材料设备风险A33、技术变更风险A62、技术变更风险A62，属于Ⅱ级一般风险的风险因素有勘察设计风险A11、投标决策风险A12、合同内容风险A22、计价方式风险A23、不可抗力风险A41、气候变化风险A42、管理人员风险A51、场地协调风险A52，属于Ⅲ级轻微风险的风险因素有施工工艺风险A13、施工工艺风险A13、利率变化风险A31、现场实际风险A43、审计人员水平风险A71、审计人员道德风险A72。故可知人工工资风险A32、材料设备风险A33、技术变更风险A62、技术变更风险A62属于该大型水利工程造价风险因素中的主控因素。

3 应对措施建议

(1)成本费用管理。由上述分析可知，经济风险尤其是人工工资风险以及材料设备价格变化风险是水利工程造价的主控风险因素。经济风险的起因受控于市场供需关系的波动变化，而随着工程建设，材料价格、设备价格以及人工工资水平一般均会有所提升，导致工程造价成本上升。因此建议通过采取早期大量购入材料设备，保证后期工程顺畅运行；并尽量雇用同批员工，避免发生人员变更；最主要的是要求有关部门严密关注市场波动状态，以免再高价时购入相关物资。

(2)变更、签证费用管理。设计与技术的变更是由现场条件的突然变化导致，主要通过两种手段解决：第一，如现场情况的突变是由于突发灾害导致，如暴雨、地震等，则应当通过及时采取有效手段降低损失或设定一定的防范措施进行防治；第二，场地条件的突变多是由于对现场条件勘察不足，对于大型水利工程，一定要做足充分的准备工作，通过资料查询、现场踏勘、周边走访等多重手段充分了解工程附近气候条件、地层分布、地质构造发育状态等情况，作出合理的设计与施工工艺技术选择。

4 结语

基于层次分析法基本原理，通过集对分析理论对层次分析法权重计算结果进一步准确化得出更为精确合理的权重分配结果，以得出大型水利工程项目建设造价风险主控因素。以你辽宁省某水利工程为例，分析该工程造价的风险因素并根据集对分析法计算得出其主控风险因素为人工工资风险、利率变化风险、技术变更风险及技术变更风险，并提出相应的解决措施建议，并在后期建设中取得了良好的管控效果(如图2所示)，以求为我国大型水利工程建设工程造价成本控制提供良好的范例。