基于漏斗模型的水利工程新型风险评估方法

汪钰博，王远明，陈 末

(1.黑龙江大学 水利电力学院，黑龙江 哈尔滨 150080；2.黑龙江省水利投资集团有限公司，黑龙江 哈尔滨 150040；3. 黑龙江大学寒区地下水研究所, 黑龙江 哈尔滨 150080)

截止到2020年底，全国落实水利投资建设约7700亿元[1]创历史新高。且当前处于“十四五”规划开局阶段，我国将全力加快水利工程建设。近年来社会资本方参与投资水利工程建设存在不少失败案例，归根结底是由于社会资本方的风险意识较弱所造成的[2]。因此，帮助社会资本方提高风险评估与应对能力可作为项目取得成功的关键因素之一。

国内外相关学者针对社会资本方风险评估已做出大量研究。但现有研究在风险评估流程如何去“主观化”以及风险因素选择如何增“主观化”上进展相对缓慢。即在风险评估流程上考虑对何处进行改进能避免因主观思想而导致最终结果存在偏差；在风险因素的抉择上，不应局限于只分析客观因素，还更应该着重考虑人为的影响因素，注入个人喜好、心理因素和相互信任等。

针对以上问题，本文将思考如何对已有的风险评估流程做出创新，并在风险因素的选择上着重考虑人为因素所带来的影响。希望通过本文研究，达到厚实已有内容，完善相关研究的目的。

1 基于漏斗模型的新型风险评估流程

漏斗模型在20世纪80年代提出的一种以漏斗状框架分析事物的方法，具有多层分级、过程影响结果的特点[3]。目前漏斗分析法广泛应用于企业提高生产效率[4]、方案决策优选[5]等方面。考虑到漏斗模型能够聚焦项目最简便路径、多维度切分与呈现风险筛选情况并清晰探寻风险所在时间与过程，而且漏斗模型应用于风险评估中实属首次使用，所以构建基于漏斗模型的新型风险评估流程，探究其合理性。

由于普通漏斗模型不能满足风险评估的需要。结合风险评估相关定义，考虑风险指标的收集渠道和重要层次，对已有评估路径作出创新，具体路径如图1所示。

图1 基于漏斗模型的风险管理流程

(1)确定项目流程。根据实际项目的预计规划安排，梳理主要的路径和节点，应尽可能地保证以最短流程来表示项目的总过程。在此过程中特殊时间段例如不可抗力因素导致误工等时间点可作为风险评估中的风险因素看待。

(2)确定风险因素。首先通过个案研究法对典型案例中海量风险因素总结，汇总成一般风险指标；然后通过邀请本领域的专家通过调查问卷的形式一步补充项目可能存在的风险因素，汇总得到中级风险指标。

(3)风险评估。待中级风险因素识别完成后，结合相关风险评估方法，根据权重等因素确定重点风险指标。

(4)针对具体各项风险因素提出改进措施。

2 基于主成分分析法-区间直觉模糊集的风险评估方法

在实际水利工程项目中会涉及大量不同性质的指标，由于指标数量多、涉及范围广，当决策者对提供证据认知不够充分时，则会产生纯主观认识，使得后续评判结果具备可变性。

通过学习相关评估方法，发现主成分分析法能够降维处理评估指标体系，解决指标冗余问题；另外区间直觉模糊集是一种同时结合隶属度、非隶属度和犹豫度的属性评价信息集，它解决了模糊数学只支持单向隶属信息分析的不足，从而在评估过程中处理评价信息更加全面、合理及有效。因此本文拟通过耦合主成分分析法与区间直觉模糊集作为风险评估方法。

2.1 主成分分析相关定义

主成分分析法(PCA)又称为主分量分析，于1901年由皮尔逊[6]提出。该方法基于降维理论，将原有指标由几个基于较少信息丢失的综合性指标代表。在研究复杂问题时，主成分分析可以简化问题，且在不会丢失过多信息的情况下提高分析效率。同时能更易于识别首要矛盾，表现内里变量之间的关系和规则。主成分分析法在财务评价、环境适宜性分析、方案优选、安全性评价等方面做出广泛应用，具体计算过程可参考李艳双[7]文献。

2.2 区间直觉模糊集相关定义

(1)

同时犹豫度πA(xi)可用式(2)表示

(2)

3 实例分析

3.1 项目概况

林海水库在建项目位于黑龙江省牡丹江市境内，距海林市西南约60 km。库区地理坐标东经128°36′49″～128°39′33″，北纬44°24′6″ ～44°26′33″。林海水库工程由水库和输水管线两部分组成，项目总投资385 410.51万元。本项目由实施机构与公开选定的特许经营者定合同，由选定的特许经营者保障项目平稳运行。

3.2 社会资本方视角下林海水库在建项目风险评估过程

3.2.1 确定项目流程

项目具有一次性的特点[11]，因此可将项目的生命周期划分为八个阶段[12]：启动阶段、概念阶段、开发阶段、筹算阶段、执行阶段、实施阶段、结束阶段和实施阶段。项目生命周期一般以竣工为结束，不牵涉项目的正常运营阶段[13]。本文认为项目的生命周期不仅应包含运营阶段，还应是项目生命周期中的一个重要阶段。在本文中，针对特许经营项目的特点，将特许经营项目的生命周期进行如下划分：项目前期(从项目建议书到完成融资的阶段)；项目设计建设阶段与项目运营阶段。

3.2.2 确定风险因素

基于层级分级的思路，按项目流程进行风险指标进行筛选。通过个案研究法、调查问卷法确定海量风险指标与一般风险指标的过程因为过于繁琐，故在此不多表述。结合林海水库项目具体情况，考虑客观性与人为主观性对项目的影响，本文将指标体系结构分为三层，首先为目标层，即社会会资本方视角下林海水库在建项目的风险指标；其次为准则层，包括项目前期阶段风险指标、项目设计建设阶段风险指标、项目运营阶段风险指标，这些指标可能会在一定程度上影响项目正常运营;最后为指标层，即对准则因素产生直接影响的主要指标。其中，项目前期阶段风险指标主要由以下6个指标组成，招投标失败风险、政府信用风险、宏观经济变化、项目审批延误、融资失败风险、征地风险;项目设计建设阶段主要包括以下13个风险指标，设计缺陷、工程地质、文物发现、水源污染、土地污染，大气污染，工期滞后，劳动力短缺，施工安全风险，承包商管理能力低下，资金周转风险，通货膨胀，设备风险;项目运营阶段风险指标主要由以下3个指标组成，交付延迟、市场供求度、民意风险。具体指标体系如图2所示。

图2 水利工程各阶段风险评估指标

3.2.3 风险评估

3.2.3.1 主成分分析确定风险指标权重

通过专家打分的方式确定各项指标重要程度，待数据回收完成且进行规范化处理后通过SPSS 26.0 进行主成分分析。采取最大方差法对指标进行扭转,使得因数的荷重值尽可能向0和1偏离，以便于去掉部分没有明显相关性的指标内容，经过多次迭代结果趋于收敛，确定最终指标。各主成分特征值见图3。

图3 旋转后因子贡献率

由图3可知特征值大于1的有8项，且由计算结果可知前8项累计贡献率已达76.271%，表明这8项主成分可反应原有项目的大部分信息。因此选取此8项主成分指标进行后续的区间直觉模糊综合评价，通过程序进行成分旋转后，得到表1。

表1 成分旋转矩阵

以表中风险因素相关系数的绝对值超过0.5为标准。则第一项主成分中存在水源污染(0.705)、大气污染(0.667)、土地污染(0.545)等指标，此3项 指标主要与环境污染治理有关，则此项主成分因素可命名为环保风险。以此为基准，原有22项 指标最后可由环境风险、管理风险、政策风险、利润风险、随机风险、建设风险、财务风险、投资风险共8项所代表。

由计算结果可知，环保风险、管理风险、政策风险、利润风险、随机风险、建设风险、财务风险、投资风险的各项特征值为4.207、3.216、2.219、1.786、1.694、1.370、1.194、1.093。则此八项指标的权重可通过归一法计算。最终各项指标权重汇总如表2所示。

表2 各项指标权重

3.2.3.2 区间直觉模糊集确定最终评估结果

(1)确定评价等级标准。针对项目实际情况构建指标评价风险等级，即评价集={μ1,μ2,μ3,μ4}={无风险，轻度风险，中度风险，重度风险}。各项评价等级的取值范围是重度风险(0.75～1.00)、中度风险(0.50～0.75)、轻度风险(0.25～0.50)和无风险(0～0.25)。

(2)确定评价标准的评语集。根据相关内容，从黑龙江省水利投资集团、黑龙江大学、黑龙江省水利勘探设计院共邀请8位专家组成专家组对各指标进行打分。

(3)专家权重计算。由Das[14]和Xu[15]的研究可求出各专家评价权重，汇总后如表3所示。

表3 专家评价指权重

(4)专家综合评价值计算。由汪恒[16]通过区间直觉模糊集进行风险评估的研究可知，各项指标的综合评价值可由表3中数据计算确定，最终各项指标的专家综合评价值汇总如表4所示。

表4 专家综合评价值

3.3 风险应对措施

通过计算可知该项目风险等级为中等，且对于社会资本方需注意的风险类型有环保、管理、政策、盈利、未知、建设、财务及投资。针对以上八种风险，风险应对措施如下：

(1)环保风险。社会资本方应时刻关注国家、地方政策，严格执行各项环保政策，降低因环境污染而产生危害的概率。根据政策要求采用符合环保要求的施工方案与工具。

(2)管理风险。社会资本方作为项目管理方，应尽快在项目公司创立之初完善各项制度，推进各项业务正规化。且制订和促成责任规制，落实管理的主动性和针对性。

(3)政策风险。存眷行业政策，适时调整自身发展战略；整合有利资源，逐步增强实力，增进风险缓冲能力；恰接国家行业政策，踊跃赋值鼓励类行业，增速产业招商和晋级，高标准要求产业质量、合理顺延产业链。

(4)盈利风险。社会资本方自身要具备良好的财务状况，另外还可在前期可行性研究中，提前了解当地人口、经济等条件，探究项目投资是否盈利。另外可与政府方签订保护协议，避免恶意竞争。

(5)未知风险。对于未知自然灾害所带来的风险。可采取在枯水期施工、编制相关解决方案等措施来减轻风险来临时所造成的损失。另外，也可通过商业投保的方式，将风险造成的损失进行转移，减轻自身因风险所遭受的影响程度。

(6)建设风险。加强与规划单位联系，及时发现问题；此外还需增强项目管理能力，完善招投标制度，优中选优，并且还需要加强监理工作。

(7)财务风险。合理规划工程进度[18]，加强资金监控，拓宽筹资渠道，适时外部融资。

(8)投资风险。投资前，结合实际情况与专家经验，分析影响投资状况的因素，结合项目情况，制定资金使用计划，减少投资风险；根据已有资料，合理预估注资项目的投资范畴、投资成本、预计收益等；待项目完成后，项目公司可以实时投保，以避免不确定的风险。

4 结 论

(1)基于漏斗模型，在原有风险评估流程的基础上作出创新，制定了以确定项目流程、确定风险因素、风险评估、提出改进措施的新型风险评估流程，并通过实例分析验证了该方法具备科学有效性。但漏斗模型应用于风险评估实属首次，因此仍需探索其合理性。另外在评价方法与评价指标的选择上并没有比较与分析，稍显不足，在以后的研究中尚需进一步完善。

(2)考虑到项目复杂性，确定了以主层次分析法与区间直觉模糊集理论为主的风险分析方法，并通过对林海水库22项风险指标的计算分析，确定了林海水库风险等级为中等，并且在环保、管理、政策、利润、随机、建设、财务、投资八个方面提出相关改进措施用于减轻与规避风险。