新能源领域EPC模式下的设备采购风险因素ISM分析

祁林攀,翟 莎,蔺 娜,王红梅

(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西安 710065)

0 前 言

近年来，EPC总承包模式发展迅速，已成为国际上最主要的工程总承包模式，中华人民共和国国家住房和城乡建设部也将其列为推荐的工程总承包模式在大力推进。由此可见，EPC项目将在中国社会经济中特别是在工程建设领域发挥举足轻重的作用[1]。EPC总承包模式，一方面符合企业做强做大的需求；另一方面，较传统的平行发包模式，强化了承包商的责任，导致了利润和风险的重新分配，为工程建设企业带来巨大的机遇与挑战，也为项目风险管理提出了更高的要求。

目前，已有不少学者对EPC项目风险进行了系统的研究，但针对EPC总承包模式下的设备采购风险研究不足。实际上，在EPC模式蓬勃发展的新能源建设领域，工程设备成本占工程总造价比例权重很高[2]，高达75%以上，从价值工程的角度讲，设备采购风险管理极其重要。本文以新能源领域某EPC总承包项目设备采购风险为研究对象，以设备采购成本为唯一的目标，采用解释结构模型分析方法，建立一个设备采购风险网络模型，并利用驱动力-依赖性来分析各风险因素间的相互作用以及对项目目标的影响，对该领域的风险管理具有一定的指导意义。

1 研究方法

解释结构模型(Interpretative Structural Modeling，ISM[3])，是一种使用广泛的研究复杂系统的分析方法，源于结构模型化技术。ISM方法通过采用数学上的拓扑运算，在不损失系统整体功能前提下，最终给出一个最精简层次化有向拓扑图。首先将系统标的拆分成各种子因素，然后分析子因素间的相对关系，并将关系模型映射成有向图，通过布尔逻辑运算，最后揭示系统的结构。相对文字、表格和公式等描述方式，ISM分析成果通过层级网络图，能够清晰反映系统因素的因果关系和层次结构，具有极大的优势。

本文确定了36个关键风险因素，通过分类构建ISM模型，将设备采购关键风险因素分成6类，通过专家打分的形式，分层次分析了各阶因素间的驱动与依赖关系，通过关系矩阵拓扑运算，得到了迭代稳定后的风险因素可达矩阵，从而建立了EPC总承包项目设备采购关键风险网络图，不仅可以对EPC总承包项目风险影响因素间交互关系程度进行刻画，还能确定各个风险影响因素的传导路径和所处的层级。

2 风险因素识别、分类

为有效识别和分析EPC总承包项目设备采购关键风险因素，本次研究邀请了行业内长期从事EPC项目的资深采购经理、高级工程师等7位专家形成专家小组，采用头脑风暴法和综合评审法，形成了EPC总承包项目设备采购关键风险因素及其分类成果，具体见表1。

表1 EPC 总承包项目设备采购关键风险因素及其分类表

3 ISM风险分析

3.1 建立初始邻接矩阵

EPC项目风险影响因素之间的关系分析是进行多层递阶模型构建的基础。本文引入了三角模糊数，采用专家打分的形式来构建影响因素之间的模糊关联关系。7位专家依据表2[4]所示的影响关系判定表,对表1给出的6种风险类别、36种风险因素分别按风险类别和分类别的风险因素间的关联程度进行判断,并通过求平均值获得最终关联关系矩阵。

表2 影响关系判定表

表3 采购风险关系矩阵表

参考文献,将专家打分法得到的风险因素关系矩阵，采用公式(1)去模糊化处理，构建风险影响因素初始邻接矩阵,见表4。

表4 采购风险初始邻接矩阵表

(1)

式中：E为三角模糊数去模糊化结果；l、m、s分别为三角模糊数3个值；阈值取0.5,即E>0.5时，两个风险因素才存在影响关系。

3.2 计算最终可达矩阵

根据ISM分析方法，最终可达矩阵可计算如下：

M=E(A+I)m=E(A+I)m-1≠E(A+I)m-2

≠…≠E(A+I) ,(i≤m-1)

(2)

式中：M为可达矩阵;A为初始邻接矩阵;I为单位矩阵;E为矩阵单位化运算。通过MATLAB软件进行矩阵运算，判定(A+I)m与(A+I)m-1单位矩阵化后是否相等，可得出最终的可达矩阵M，其反映了矩阵幂运算迭代稳定后的风险因素影响关系，结果见表5。

表5 采购风险可达矩阵表

3.3 构建风险网络图

依据采购风险可达矩阵，将风险因素按驱动力值降序排列，当驱动力值相同时认定处于同一层级，从上到下用箭头指向连接，将矩阵计算结果以层次化的有向拓扑图的方式体现，从而得到设备采购关键风险因素的顶层解释结构风险网络模型。对自然风险、社会风险和业主风险等6个风险类别下的风险因素，分别重复上述计算步骤，可依次计算出其递阶向下的风险因素可达矩阵，再核算各风险因素对应的层级，将36个EPC项目设备采购风险因素依据分析和运算得出的层次和因果关系，一一对应体现在拓扑图中，从而实现了本文新能源领域EPC总承包项目设备采购关键风险网络图的构建，见图1。

图1 EPC总承包项目设备采购关键风险网络图

3.4 风险网络分析

(1) 顶层风险

自然风险、社会风险分别分布在新能源领域EPC 总承包项目设备采购关键风险网络图的第一、第二层，处于风险网络的顶部，对下层风险因素具有强大的驱动力和弱依赖性，称其为顶层风险。社会风险与自然风险相比，社会风险依赖性大，自然风险驱动力强。自然风险、社会风险现实中发生概率小，但因其具有强大的驱动力，一旦发生，将对层级以下的风险网络造成极大的冲击。比如，2020年新型冠状病毒肺炎疫情爆发，使得年初新能源制造业大面积陷入停滞或半停滞状态，叠加物流运输等多种不利因素，造成设备产业链供给紧张，项目推进受限。当疫情稍一恢复，又逢新能源抢装潮，风机、光伏组件和管桩等大幅度涨价，造成EPC 总承包项目设备成本大幅度上升。

对于新能源领域总承包项目而言，自然风险、社会风险实际上就是项目执行的外部环境风险因素，因其具有强大的驱动力，一旦发生，后果通常比较严重，且很难采取有效的应对措施。在风险管理时，应对此类风险全盘考虑，提前进行风险识别和研究，充分掌握其变化趋势，做好风险应对、规避和转移准备[5]。

(2) 中层风险

设计风险位于新能源领域EPC 总承包项目设备采购关键风险网络图的第3层，处于风险网络的中部，称其为中层风险。设计风险对下层风险因素具有强驱动力，对上层风险有强依赖性，在风险网络图中起着承上启下的作用。设计风险驱动力大，风险发生时，对层级以下的风险网络影响很大。顶层风险可控时，中层风险将是决定风险网络的决定性因素[6]。不考虑顶层风险，即忽略外部环境风险因素的影响后，设计风险管理将是风险网络中致关重要的因素[6]。合理的优化设计能降低成本，产生利润；不恰当的设计将会产生一系列的连锁反应，从而导致项目成本的增加。对于新能源领域EPC总承包项目，因工程设备成本占工程总造价权重极高，控制设计风险的重要性更为显著。

设计风险的6个风险因素中：设计深度不够、设计接口冲突处于子风险网络的顶层，对子风险网络下层风险因素具有强大的驱动力和弱依赖性，是设计风险管控的关键，应在具体设计工作中重点把控，采取措施规避其发生，以免向下驱动扩大风险。设计错误、设计变更和设计缺陷处于子风险网络的中部，具有承上启下的作用，应在控制顶部风险的基础上，进一步科学管理，降低其发生的概率及可能。设计延迟处于子风险网络的底层，由于强依赖性，易受到其他风险的影响，需依赖其他因素而被解决。

(3) 底层风险

供应商风险、业主风险和管理风险分布在新能源领域EPC 总承包项目设备采购关键风险网络图的第4层，处于风险网络的底部，对上层风险因素具有强大的依赖性和弱驱动力性。新能源领域EPC总承包项目实施时，考虑自然风险、社会风险过于宏观可控性不强，设计风险的更多的依赖于设计团队的能力，供应商风险、业主风险和管理风险才是有经验的采购人员进行设备采购风险管控的关键，它们在风险网络图中位于同一层级，关联性强。

供应商风险因素中，可选供应商、产品质量缺陷处于子风险网络的顶层，对子风险网络下层风险因素具有强大的驱动力和弱依赖性，是供应商风险管控的关键，建立长期合作的优质供应商库和加强监造力量是此方面风险管控的重要手段；不能供货、技术服务不到位和发货延迟处于子风险网络的中部，受上层风险驱动，同时又向下传递风险。运输不顺利处于子风险网络的底层，具有强弱依赖性和弱驱动性。该风险在项目实施中较为常见：一方面取决于供应商的运输能力；另一方面又受制现场道路条件。

业主风险因素中，资金不到位处于子风险网络的顶层，对子风险网络下层风险因素具有强大的驱动力和弱依赖性，是业主风险管控最关键的因素。管理风险因素中，经验不足处于子风险网络的顶层，是管理风险管控的最关键因素。中层风险中，能力欠缺、沟通不畅、协调不力和流程冗长实施中很常见，应是管理提升和创新关注的重点。合同纠纷依赖性强，受上层风险因素的状况反馈放大或减小。

4 结论与建议

本文以新能源领域的某EPC总承包业务实践为背景，采用ISM模型建立了设备采购风险网络，分层次开展了风险分析。通过引入三角模糊数，在分类辨识设备采购风险因素的基础上，采用专家打分的形式构建了影响因素关联关系，分风险类别和风险因素构建了ISM模型，建立了设备采购关键风险的多层递阶风险网络模型，并利用驱动力-依赖性分析，刻画了各风险因素间的影响作用以及对项目目标的影响程度，对新能源领域EPC模式下采购风险评判和决策具有指导意义。主要结论及建议如下：

(1) EPC总承包项目设备采购面临的6类36个风险因素分布于6个层次，位于上层的风险因素影响下层的风险因素，层级之间存在递进关系，从上到下分顶层风险、中层风险和底层风险。

(2) 自然风险、社会风险为顶层风险，有强大的驱动力和弱依赖性，一旦发生，后果通常比较严重，且很难采取有效的应对措施。顶层风险属于新能源领域总承包项目的外部环境风险因素，应提前进行风险识别和研究，时刻关注行业形势和政策，充分掌握其规律和变化趋势，重点在项目决策阶段通盘考虑，做好风险应对、规避和转移准备。

(3) 设计风险为中层风险，对下层风险因素具有强驱动力，对上层风险有强依赖性，在风险网络图中起着承上启下的作用，属于EPC总承包项目设备采购的内部首控风险因素。新能源领域EPC总承包项目实践中，不论从工程总造价还是设备成本上考虑，必须将设计风险的管控放在核心位置。充分发挥设计龙头作用，重视方案优化和设备选型[7]，加强设计过程管理，做好设计细化和接口管理，避免设计风险向下层风险因素传递和扩大。

(4) 供应商风险、业主风险和管理风险为新能源领域总承包项目的底层风险，对上层风险因素具有强依赖性和弱驱动力性，考虑顶层风险依赖于宏观局势、设计风险强依赖于设计团队，底层风险才是有经验的设备采购团队进行风险管控的关键，三类风险在网络图中位于同一层级，关联性强，应统筹全盘考虑。

(5) 在供应商风险管控方面，应逐步建立长期合作的优质供应商库，选择履约能力强的供应商，同时加强监造力度，减小和避免设备质量缺陷。

(6) 在业主风险方面，应通过密切关注业主的资金到位情况、加大督促付款的力度；加强沟通，避免不合理的限定供应商和提高供货标准。

(7) 在管理风险方面，优先选用有经验的工作团队，加强沟通、重视协调和简化审批流程，以更有效的推进工作和化解风险。

(8) 风险网络图表明：新能源领域EPC总承包项目涉及的各个设备风险因素之间存在驱动、依赖、递进和强关联等多种关系，对整体目标的影响也各有不同，应根据其在风险网络图中层级、地位、作用和特性，针对性的进行风险管控。希望本文的研究能够对新形势下工程建设企业转型升级、提质增效和防控风险的探索有所裨益。