基于可拓物元理论的水利工程施工进度风险评价

杨娜

（河北省子牙河河务中心，河北 衡水 053000）

0 引言

水利工程建设是国家基础设施建设的重要组成部分，其具有投资大、技术复杂、周期长等特点，这也就决定了水利工程项目在建设过程中存在大量的不确定性因素威胁着项目的顺利进行。施工进度控制作为水利工程项目建设管理的三大目标（成本、质量、进度）之一，其重要性不言而喻。因此，如何在保证水利工程项目施工质量的前提下，对施工进度进行管理和控制，使得项目尽早产生投资效益，就变得尤为重要。

1 水利工程施工进度风险评价指标体系的构建

1.1 水利工程施工进度风险识别过程及原则

对水利工程施工进度风险进行全面的识别是对风险进行评价和管理的基础和前提。水利工程施工进度风险识别工作主要包括对潜在的风险因素进行初步的识别，对初步识别的风险因素指标进行遴选和完善，构建出水利工程施工进度风险评价指标体系。

对水利工程施工进度风险进行识别，应遵循全面识别原则、定性与定量相结合原则、科学性原则。全面识别原则是指对水利工程施工进度风险的识别应当综合考虑项目实际情况，多方面识别风险潜在因素，尽量做到风险的全面识别；定性与定量相结合的原则是指水利工程施工进度风险识别的方法要遵循定性分析和定量分析相结合，避免受主观因素影响，导致风险识别结果不具有客观性；科学性原则是指水利工程施工进度风险因素识别过程、方法以及识别结果等应具有科学性和适用性，符合客观事务发展规律和实际情况。

1.2 水利工程施工进度风险识别方法

有很多方法可以对风险进行识别，不同的方法适用的范围也不同，任何一种方法都有其优点和不足之处。目前，常用的风险识别方法有头脑风暴法、故障树发、HHM法以及因果分析法等。在对风险识别方法进行选择时，要根据实际情况和识别方法的适用范围，选取适合的方法对风险进行识别。同时，还需注意的是进行风险识别时并不仅仅只是局限于一种识别方法，有时为了优缺点互相弥补，可以选择多种方法相结合的方式来对风险进行全面的识别。

水利工程项目一般具有工程体量大、建设周期较长、施工技术复杂等特点，这些特点也决定了水利工程项目面临着众多的风险因素。结合水利工程项目的特点，采用案例分析法、核查表法和德尔菲法对风险进行识别。首先，采用案例分析法和核查表法对水利工程施工进度风险进行初步的识别；其次，采用德尔菲法对初步识别的风险进行修正和完善；最后，形成完善的水利工程施工进度风险指标评价体系。

2 基于可拓物元理论的水利工程施工进度风险评价模型

2.1 确定经典域、节域和待评物元矩阵

设事物的名称为N，关于特征c的量值为v。如果事物N有n个特征，记作c1，c2，…，cn，相应量值记作v1，v2，…，vn，则物元记为：

式中：Ni表示所划分的j个等级效果，（j=1，2，…，m），ci表示效果等级Ni的特征（i=1，2，…，n），xji为Ni关于ci所规定的的量值范围，即各效果等级关于对应特征所取的数值范围—经典域。

2.1.2 确定节域

式中：p表示效果等级的全体，xpi为p关于ci所规定的量值范围。

2.1.3 确定待评矩阵

对待评矩阵的物，把所检测到的数据或者分析的结果用物元R0表示，成为标的物的待评物元。

式中：p0表示标的物xi为p0关于ci的量值，即待评标的物检测所得到的具体数值。确定各风险的权重系数wi，且系数之和为1。

2.2 计算关联度

2.2.1 确定待评标的物关于各等级的关联度函数

第个指标数值域属于第个等级的关联度函数为：称Kj（ρ0）为待评标的物ρ0关于等级j的关联度，其中wij为其关联函数对应的权重。

2.2.3 确定评价等级

则评价标的物的评价等级为Kj。

2.2.4 根据可拓理论原理，将Aij的可拓评价结果转换为矩阵

得出可拓评价模型为：Bik=ωi·Kik

最后，进行二阶拓展，判断水利工程项目风险等级。

3 实证研究

3.1 项目简介

某水电站工程项目主要由引水洞、大坝以及电站共同组成。此工程总施工工期为691 d，计划2017 年3 月1 日开工，2019 年1 月20 日完工。该工程共划分为施工前准备、引水洞施工、大坝施工以及竣工验收四部分工作内容。

3.2 构建项目施工进度风险评价指标体系

首先，寻找10个水电站类典型项目进行分析，并结合核查表法对施工进度风险进行初步的识别；其次，采用德尔菲专家调查法对初步识别的风险进行修正和完善；最后，形成完善的水利工程施工进度风险指标评价体系。同时，为了后续风险评价更有条理，将风险因素划分为内部因素和外部因素两部分，内部因素包括施工方、业主方、监理方及设计方四部分；外部因素包括自然因素和社会因素两部分。

3.3 基于可拓物元模型的水利工程项目风险评估

3.3.1 经典域与节域的确定

根据水利工程项目风险评价模型，某水电站项目的风险等级依次表示为：

U=（u1，u2，u3，u4，u5）=（很低，低，一般，高，很高）；

风险特征域：R=（r1，r2）=（风险发生可能性，损失程度）。

各风险的经典域与节域表示为：

3.3.2 确定待评物元及计算关联度

首先，采用专家打分的方法确定指标层风险特征量值，确定待评物元；其次，根据水利工程施工进度风险评价模型计算风险发生的概率与可能造成的损失程度指标之间的关联度。同时，结合该水电站项目实际情况，将三级指标风险特征权重设定为ω1=0.39，ω2=0.61。按照上述计算公式可以得出各级风险指标等级的关联度，具体结果如表1所示。

表1 某水电站项目三级风险风险特征取值及关联度表

3.3.3 分别进行一级可拓和二级可拓评价

根据上述公式，构建风险指标关于等级的可拓评价变化矩阵，计算结果如表2所示。

表2 三级指标层风险等级表

根据公式构建二级可拓矩阵，并进行求解，最后得出max=0.019 3，风险等级为U2，即某水电站施工进度风险等级为较低。

3.3.4 评价结果分析

根据公式计算得出某水电站施工进度风险等级为U2，即风险等级为较低。在二级风险指标中，风险等级最高的是施工方因素和业主方因素，其风险等级都为U3，风险等级为一般。说明施工方因素和业主方因素可能造成的进度延误可能性比较大，要进行重点关注，提前制定好风险应对措施。其他二级指标层风险为低或较低，但是还应进行监察，不能掉以轻心。因为风险是随着项目的进行而不断发展的，所以要加强对风险因素的监察。

4 结论

在全面识别水利工程项目施工进度风险因素的前提下，基于可拓物元理论构建水利工程施工进度风险评价模型，最后采用实证研究的方法证明评价模型的科学性和适用性，以期为水利工程项目的施工进度风险管控提供一定的参考和借鉴。