基于组合赋权-TOPSIS法的EPC总承包项目风险评价

2022-12-13金杰JINJie贾仁甫JIARenfu

价值工程 2022年34期

金杰 JIN Jie；贾仁甫 JIA Ren-fu

（扬州大学建筑科学与工程学院，扬州 225127）

0 引言

近年来，建筑业面临风险大，管理相对粗放等困境，为解决该难题，国家积极推动建筑企业转型升级，此时EPC总承包模式作为一种有效的管理模式受到广泛关注。当前EPC总承包模式在国际工程承包中应用广泛，为推动我国EPC总承包模式进一步发展，住建部出台相应规章制度，倡导企业采用EPC总承包模式。一般EPC工程项目建设时间长、资金巨大、易受环境政策等不可抗力因素的影响，EPC总承包方承担较大风险，因此对EPC项目进行风险评价是项目能否顺利完成的科学基础。

本文以EPC总承包项目为研究对象，立足于总承包商视角，运用组合赋权法对EPC工程项目全过程风险进行量化和分析，确定其权重，并通过TOPSIS模型计算多个EPC项目理想解间相对贴近度，综合评价多个EPC项目全过程的风险，进而总结出风险较小EPC项目的特征，为EPC总承包项目降低风险提供了理论依据。

1 EPC风险管理研究现状

目前，工程项目风险评价逐渐成为工程建设中的重要环节，国外诸多学者聚焦于EPC项目，建立多种风险分析与评价模型，旨在降低项目各阶段的风险。Li，XP[1]立足于总承包视角，利用敏感性分析模型确定EPC项目关键影响因素与成本利润的临界点，有利于承包商监控项目的风险变化。Shen，WX[2]则以中国承包商为研究对象，运用结构方程和案例分析等方法，探究所筛选风险因素间的作用机制，为承包商制定有效的索赔策略提供了理论依据。而Yang，YJ[3]研究国际EPC项目，并针对其采购环节，从进化博弈的角度建立项目交付的概念性风险管理模型，证明伙伴关系、界面管理与风险管理三者间的紧密关系。

相较于国外EPC项目风险评价研究，我国学者更侧重于研究EPC项目风险因素间的联系。徐过[4]采用问卷调查与专家访谈等方式获取海外EPC项目风险因素，进而运用系统动力学模型仿真分析，研究该项目风险因素的重要性。赵政等[5]采用改进的Fuzzy-ISM模型，建立多级层次风险网络模型，探索影响因子间的深层联系。俞洪良、陈佳络[6]为探究EPC项目中多个风险因素间的影响关系，利用结构方程模型进行量化分析，寻找出项目的关键风险链，从而提出针对性建议。

2 EPC总承包项目风险评价指标体系构建[4-8]

结合目前EPC总承包项目全过程风险评价的研究结果，参考有关文献，并采用专家访谈和问卷调查的方式，筛选出5个准则层指标以及20个指标层指标，构建出EPC总承包项目风险评价指标体系。如表1所示。

表1 EPC总承包项目风险评价指标体系

3 组合赋权-TOPSIS评价模型的构建

3.1 改进的层次分析法

传统层次分析法采用九标度法来表明两因素的相对重要性，当评价指标体系中指标较多时可能会在因素重要性判断时出现矛盾，致使不能通过一致性检验。因此，本文对传统层次分析法进行改进，引入最优传递矩阵概念，评价结果自动满足一致性要求，计算步骤如下：

①构建比较矩阵A；接着构造判断矩阵B，矩阵B中元素bij满足条件：

式中：

②构造传递矩阵C，矩阵C为矩阵B的反对称矩阵，其中元素cij满足条件：

③构造最优传递矩阵D，矩阵D中元素dij满足条件：

④构造矩阵B的拟优一致矩阵E，矩阵E中元素eij满足条件：

⑤求解拟优一致矩阵E的特征向量。

首先对矩阵E按列规范化；其次按行相加得和向量，得到Wi向量；最后将和向量规范化，得到权重向量。

3.2 熵权法

熵权法是一种客观赋权法，设原始数据矩阵Z=（rij）m×n。步骤如下：

3.3 组合赋权权重计算

风险因素评价指标的组合权重w的计算公式为：

3.4 TOPSIS法的分析步骤

其评价矩阵E=（xij）m×n。具体步骤如下：

①正向化矩阵E标准化，得到标准化矩阵Y；构造加权规范矩阵Hij：

4 案例分析

本文选取8个EPC总承包项目作为实证评价对象，邀请5名行业相关专家组成专家小组，按照10分制分别从指标层的20个方面对8个EPC总承包项目的全过程风险进行打分。

4.1 改进层次分析法计算权重

计算准则层B对目标层A的权重向量，令其为uA。计算步骤大致如下：

首先使用三标度法，根据专家打分结果，构造比较矩阵A，见表2。

表2 比较矩阵A

接着根据公式（1）-（5），计算出各指标的权重占比：uA=（0.419，0.265，0.162，0.077，0.077）。

令C对B的各权重向量为uB1、uB2、uB3、uB4、uB5，由上述计算过程同理可得，指标层各权重向量计算结果如下：

4.2 熵权法计算权重

根据表4，并通过公式（6）-（8），计算出各指标的熵值与熵权，见表3。

4.3 组合赋权权重计算

通过公式（9）将计算出的uj与vj进行数学组合，得到各指标的组合权重，见表3。

表3 权重计算结果

4.4 基于组合赋权-TOPSIS模型的计算

由公式（10），求出加权规范矩阵；接着利用公式（11）-（12）求出EPC项目的H+与H－：

由公式（13）-（14）可计算各个EPC项目的Si+和Si－：Si+=（0.013，0.015，0.022，0.018，0.021，0.018，0.016，0.019）Si－=（0.017，0.019，0.016，0.019，0.013，0.018，0.020，0.016）

由公式（15）可计各个EPC项目与理想解的相对贴合度Gi：

按Gi对待评价EPC总承包项目得分进行排序，如表4所示。

表4 评价得分排序

4.5 EPC总承包项目风险评价结果分析

一般情形中，判断项目优劣时，认为Gi大的项目比较好。但本文是对项目的风险进行评价，且用到了TOPSIS模型，使得结论与一般情况相反，Gi越大的项目风险也越大。因此项目七的Gi最大，其风险最高；项目五的Gi最小，说明项目五的风险最低。

①对准则层单项指标进行分析，可以发现在EPC总承包项目全过程管理中，设计过程的风险最高，为较高风险因素，在该过程中进行严格的风险管理，对降低整个EPC项目的风险起着至关重要的作用。采购环节与施工环节作为EPC总承包模式的关键环节，在整个项目风险中处于中等水平，仅次于设计风险，需采取一定的措施降低、缓解风险。竣工验收风险与合同风险为较低风险因素，一方面由于竣工验收程序与法律已相对完善，另一方面合同条款的审核更为严格，很大程度上消除或规避了风险。

②对指标层单项指标进行分析，可以发现设计环节进度成本控制风险、采购材料设备质量风险、设计技术风险、采购管理水平差异这四个因素风险较高，需针对这几种风险进行严格监控，提高重视，做好防范措施。少数指标如固定总价风险、合同范围变更风险、业主验收履约风险和竣工移交风险，其风险等级较低，只需在工程项目中注意即可。因此，在EPC总承包项目中，对高风险因素进行严格监控、对中风险因素重点把握、对低风险因素了解关注，有助于提高项目的风险管理水平。