国内客运专线铁路投资风险管理研究 ——以金(华)温(州)扩改工程为例

2015-10-21 16:40李晓巍
基层建设 2015年36期
关键词:工程项目铁路工程

李晓巍

中铁二十四局集团有限公司金温扩改工程指挥部

摘要:在铁路建设领域,特别是铁路客运专线建设中,投资项目的实施结果往往不符合人们原来的预测和估计,这种投资风险和不确定性是客观存在的。正确评估和分析客运专线铁路项目投资风险,提高投资决策的可靠性,对国内铁路建设市场良性健康发展有着重要的意义。本文以“金华至温州铁路扩能改造工程”为例,采用专家调查法、实证分析、案例分析等方法,阐述了金温扩能改造工程铁路项目投资风险的识别、估计,特别是创造性地将“AHP-CIM”模型运用于风风险评价中,得出相对较为准确的结论,并以此延伸,提出了客运专线铁路项目投资风险的控制对策,包括做好项目前期规划,准确把握盈亏平衡点,做好成本控制;对工程完工后的质量验收实行标准化质量管理等,为项目决策者进行风险管理提供相关思路。

关键词:铁路客运专线;AHP-CIM风险评价方法;风险管理;金华至温州铁路扩能改造工程

一、综述

本文从客运专线铁路项目的特点入手,全面、详细、具体地识别客运专线铁路项目的投资风险因素,重点讨论客运专线铁路项目区别于其他工程项目的特有风险,建立了风险因素清单,丰富了该领域的研究。在全面识别客运专线铁路项目投资风险因素的基础上,利用AIP—CIM风险评价模型将风险定性分析与定量分析相结合,对客运专线铁路项目进行风险评价,这是一个新的应用视角。目前,涉及金温铁路扩能改造工程风险管理的资料大多从定性角度切入,缺乏定量分析研究。本文以金温铁路扩能改造工程为案例,通过走访多位专家获取相关数据,对项目施工阶段存在的风险进行了识别、估计与评价,并提出相应对策,为该项目建立了一套完整的风险管理体系。

本研究运用专家调查法、实证分析、案例分析等方法,对客运专线铁路项目投资风险进行了识别、估计与评价,并提出相应的管理策略。本文的技术路线如下:

图1.1 本文技术路线

二、客运专线铁路项目特点与投资风险识别、估计及控制

铁路工程项目投资风险管理,指在铁路工程建设中,通过运用多种风险管理方法,对可能影响项目实施目标的风险因素进行识别、估计、评价和控制的过程。项目风险管理的目标是保证工程的质量满足设计和使用要求。沈建明(2003)、于九如(1999)、王家远(2004)等认为,铁路工程建设作为一项复杂的系统工程,相对于其他的工程建设来说,具有以下主要特点:质量要求高、涉及的项目主体多、投资大、需要协调的方面多、建设周期长、对管理水平要求高、风险与收益并存。因此,在铁路客运专线项目风险识别中,首先,从定性的角度出发,主要侧重于对铁路工程项目投资风险的构成要素识别。侯国华(2010)、李森(2006)、王为林(2007)等认为,铁路工程项目投资风险主要有:工期风险、质量风险、设计风险、费用(成本)风险、安全风险、设备风险、信誉风险。

风险识别是风险管理流程的第一步,是进行风险估计和评价的基础和前提。风险识别是指运用各种方法定性地认识对项目不确定性产生影响的主要风险因素,并建立合理逻辑结构的过程。

图2.1 风险管理流程

目前国内外主流的风险识别方法有故障树分析法、初始清单法、流程图法、情景分析法、专家调查法等。根据项目的特点,可以选择以上方法的一种或几种结合进行风险识别。

客运专线铁路项目有规模大,周期长,工期紧,投资大,质量要求高,涉及范围广等特点,项目风险种类繁多,关系复杂。本文主要采用流程图法和情景分析法相结合,对客运专线铁路项目投资风险进行识别,建立客运专线铁路项目风险清单,作为具体项目进行风险识别的基础。在进行客运专线铁路项目投资风险具体案例分析时,可以直接在此基础上,结合项目的实际情况分析各个风险因素的重要性,进行风险识别过程。

表2.2 客运专线铁路项目投资风险因素清单

一、按照环境因素分类(PESTEL模型)

1、政治风险 政治局势不稳定、政府的廉洁程度变化、政府信用变化、政策不稳定

2、经济风险 土地价格上升、国家经济政策变化、建设资金缩减、利率变化、工资提高、原材料价格上涨、通货膨胀严重、区域经济变化、劳动力市场供求变化、税收变化、材料质量不合格、机械设备质量不合格

3、社会风险 社会治安不稳定、社会舆论氛围、地方行政干扰

4、技术风险 技术工艺不规范、人员素质不满足要求、工程质量监督制度不完善或实施不规范、施工技术人员不足、物资供应不足、施工顺序不合理、大临设施及辅助工程方案不合理、供水供电不稳定、工人罢工

5、環境风险 水土流失、损坏文物、破坏自然环境、极端雨雪天气、洪水、台风、地震

6、法律风险 相关法律法规变化、执法力度不强、法律漏洞、触犯法律条款

二、按照项目主体分类

1、设计单位 可行性研究不完善、环保、水保和用地预审落实不及时、施工准备相关材料提供不及时、图纸供应不及时、设计变更、环保工程设计不完善、水土保持措施设计不完善、勘察报告不完善

2、施工单位 征地拆迁进度缓慢、环保措施不完善、水土保持措施不完善、施工组织不合理、招标投标风险、虚假验工、隧道/桥梁/路基/轨道施工安全、机械设备伤害事故、雨季车辆管理、高空作业、既有线施工安全、火灾、触电、爆炸、石方爆破飞石伤人、沉降变形风险、施工人员素质不满足要求

3、监理单位 工程质量监督制度不完善或实施不规范、监理单位不合作、监理人员责任心不强

风险评价是在风险识别和风险估计的基础上,通过风险评价方法对风险进行进一步定量估计,从而为风险应对提供依据的过程。风险评价的方法主要分定性和定量两类。定性方法包括专家调查法、层次分析法等,定量方法包括概率树方法、蒙特卡洛模拟、模糊数学法、CIM模型等。层次分析法与CIM模型相结合,可以实现定性分析和定量分析的统一,提升风险评价的准确性。因此,本文采用AHP-CIM模型对客运专线铁路项目进行风险评价。

三、客运专线铁路项目AHP-CIM风险评价模型

3.1 层次分析法

图3.1 客运专线铁路项目投资风险评价层级结构

层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)是Saaty于1980年提出的一种多准则决策分析方法,具有很高的灵活性。这种方法将决策问题嵌入一个层级结构中进行定性分析,层级结构包括目标层、准则层和措施层。目标层代表决策问题的总目标,它被分解成干个会影响目标实现的准则层因素,每个准则层的因素又被分解成若干个措施层因素。具体使用步骤为:一是建立风险因素层级结构;二是利用九级标度法构建判断矩阵;三是计算风险因素权重集;四是进行一致性检验。

3.2 CIM模型

控制区间和记忆模型(Controlled Interval and Memory Models,简称CIM模型)是指在风险分析过程中,将各个风险因素进行概率分布叠加的方法。“控制区间”是将风险因素的概率分布用直方图表示,无限缩小直方图的区间,从而减小计算误差,并用风险因素的和代替概率函数的积分。CIM模型有两种形式,分别是并联响应模型和串联响应模型。

图3.2 串联响应模型

图3.3 并联响应模型

3.3 客运专线铁路项目AHP-CIM风险评价模型

AHP法在项目风险评价领域应用广泛,具有很高的灵活性,但是停留在定性分析层面,无法准确得到风险的概率分布,CIM模型恰恰解决了这一问题。CIM模型通过对措施层各个风险因素的概率分布叠加,得到了准则层各个风险因素的概率分布,将风险评价定量化。

但是,CIM模型也有一定的局限性。由于准则层的各个因素不是相互独立的,又不是环环相扣的关系,无法直接应用串联或并联响应模型进行概率分布叠加,导致无法对项目进行定性分析。综上,应用AHP-CIM风险评价模型,将AHP法的定性分析与CIM模型的定量分析相结合,可以很好地解决单独应用时出现的问题。

图3.4客运专线铁路项目AHP-CIM风险评价模型

四、金华至温州铁路扩能改造工程案例分析

4.1金华至温州铁路扩能改造工程风险因素识别

4.1.1工程概况和特点

金华至温州铁路扩能改造工程,又称金温高铁,位于浙江省西南部地区,发挥着沪昆通道、東部沿海通道等多条通道在浙江省内的连接作用。正线由东孝站(含)至温州南站(含),长度为188.81km,设计时速200km/h,预留时速250km/h。对比目前的金温铁路,金温高铁采取取直方案,沿线设置大量隧道,全长缩短60余公里。

正线路基为33.08km,占线路长度的17%;特大、大、中桥梁共66座,合计42.275公里,占线路长度的23%;双线隧道共39座,隧道总延长为113.719km,占线路长度的60%。全线无砟轨道为168.33铺轨公里,占线路长度的45.26%。共设置9座车站。

金温铁路扩能改造工程的主要特点有:

一、质量要求高。作为客运专线铁路,金温铁路扩能改造工程对技术水平、设计水平、施工水平的要求更高。

二、隧道工程比例较大。金温铁路扩能改造工程施工地段基本上在山区,采取取直方案设计,隧道工程总延长占线路长度的60%。隧道围岩以软弱围岩为主,对设备投入的要求较高,临时工程的数量较大,安全生产、控制工期的任务较重。

三、涉及路基、桥梁、隧道、轨道、通信、信号、电力等较多专业,需要协调配合的地方较多。在施工过程中,需要妥善协调和处理各部分的施工关系,如衔接过渡和预留预埋问题。如若协调不好,将会造成返工等风险。

四、征地拆迁工作缓慢。一方面,金温铁路扩能改造工程沿线地区经济较为发达,人口密集,各种厂房星罗棋布,且土地权属问题不明晰,拆迁工作困难,成本巨大;另一方面,沿线耕地稀少,农田稀缺,农民提出高昂的附加条件较多,谈判艰苦,征迁工作举步维艰,严重影响工期目标的实现。

五、投资大。金温铁路扩能改造工程沿线地区征地拆迁补偿数额巨大,且施工涉及的物资需求量大,技术施工水平的要求高,需要的投资巨大。

六、停工时间长。受2011年甬温“7.23”特别重大铁路交通事故影响,全国客运专线建设资金骤减,严重影响到金温铁路扩能改造工程的建设,出现半停工、停工状态近2年时间。原计划工期为2012年12月,现计划工期为2015年12月。

从金温铁路扩能改造工程项目概况和特点可以看出,在项目的各个阶段、环节都存在着大量风险,且风险具有多样性、复杂性的特点。在工程施工阶段,可能会有多种因素交叉、综合作用,导致某一风险发生的情况,从而造成这些风险因素发生概率较高、损失较大。如果不能有效地加以控制,将会导致项目在质量、工期、成本等方面形成巨大的风险损失。因此,金温铁路扩能改造工程项目的风险管理工作十分重要和必要。

4.1.2 项目风险识别

在第三章客运专线铁路项目风险清单基础上,本案例参考大量历史资料和项目施工组织设计资料,使用专家调查法,对金温铁路扩能改造工程进行了风险识别。

由于金温铁路扩能改造工程已经进入建设与施工阶段,本文将主要关注在项目建设与施工阶段的风险因素,包括:质量风险、工期风险、成本增加风险、安全风险和环境风险等。前文提到的项目计划阶段的风险因素,如政治风险等,本章不做讨论。

一、质量风险

金温铁路扩能改造工程的质量风险主要包括传统工程项目的4MlE因素和沉降变形风险。

1、4MlE质量风险因素。主要包括:人(man),人员素质不满足要求,工程质量监督制度不完善或实施不规范;材料(Material),材料质量不合格;机械(Machine),机械设备不合格;方法(Method),技术工艺不规范;环境(Environment),施工环境恶劣。

2、沉降变形风险。这是决定客运专线铁路项目质量的关键因素,观测及评估是控制沉降变形风险的唯一途径。

二、安全风险

根据金温铁路扩能改造工程指导性施工组织设计分析,可能发生的安全风险包括:隧道施工安全;石方爆破飞石伤人事故;机械设备伤害事故;雨季车辆管理;高空作业;既有线施工安全;火灾;触电;爆炸。

三、工期风险

1、征地拆迁进度缓慢。金温铁路扩能改造工程沿线地区经济较为发达,人口密集,各种厂房星罗棋布,且土地权属问题不明晰,拆迁工作困难,成本巨大;沿线耕地稀少,农田稀缺,农民提出高昂的附加条件较多,谈判艰苦,征迁工作举步维艰,严重影响工期目标的实现。

2、设计变更、图纸供应不及时。由于工程施工地段多为山区,隧道工程比例大,隧道围岩以软弱围岩为主,地质情况复杂,变更设计的不确定性增加。设计变更需要重新勘察与审核,必然会对工期造成不利影响。

3、物资、设备供应不足。施工涉及的物资需求量大,大型临时设备多,物资和设备的供应存在较大不确定性,如果出现停工待料现象,会造成工期延误。受甬温“7.23”特别重大铁路交通事故影响,全国客运专线建设资金骤减,严重影响到金温铁路扩能改造工程的建设,造成工期延误近2年时间。

4、施工人员不足。每年五月春耕时期,各施工单位会有大量农民工返乡,人手紧缺问题会造成工期延误。

5、施工顺序不合理。施工顺序不合理会造成人员、机械设备、原材料和工作面的不平衡,影响工期。

6、冬季、雨雪气候影响。混凝土施工和钢筋焊接施工对环境温度要求很高,冬季温度过低会影响施工进度。雨季施工时,支架、脚手架和土方工程容易倾倒和坍塌,如果发生洪水,可能会对材料和机械设备造成严重损坏。

四、成本风险

金温铁路扩能改造工程施工过程中,可能造成成本增加的主要风险因素包括:

1、原材料价格、人工费上升。金温铁路扩能改造工程有近两年处于停工、半停工状态,工期跨度时间长,原材料(钢筋、水泥、碎石等)价格波动会对成本造成较大影响。

2、虚假验工。在验工计价时,如果未按照工程量和施工进度计划进行计价,存在少验和超验现象,会对成本造成重大影响。

3、大临设施及辅助工程方案不合理。因赶工期机械设备投入加大,铁路施工中机械设备一般价格较高,如一台钻机就要几百万元,京沪线千里施工,需要大量鉆机同时施工,如工期要求紧张,又无法租赁机械,只能投入资金购买机械,造成的成本增加将是很大的风险。

五、环境风险

参考金温铁路扩能改造工程指导性施工组织设计,本工程的环境风险主要包括环境保护、水土保护、文物保护等方面。

1、环境保护风险。由于金温铁路扩能改造工程路线较长,地形地貌复杂,且受工程技术条件所限,沿线穿越了众多特殊生态敏感区,包括:永康千金山森林公园、青田石门洞风景名胜区、石门洞森林公园、泽雅风景区、西雁荡森林公园等。

2、水土保护风险。

金温铁路扩能改造工程位于第四系地层,主要分布于东阳江、武义江、好溪、大溪、瓯江各河流沿岸及温州平原。山间谷地及平缓山坡有厚度较薄的松散堆积物分布,温州平原有深厚层海积相粘土,淤泥质粘土等沉积。施工可能造成水土流失的风险。

3、文物保护风险。

根据《中华人民共和国文物保护法》,施工过程中须进行文物保护工作。

表4.1 金温铁路扩能改造工程风险因素体系

风险因素 静态和

动态风险 可控和

不可控风险 整体和

局部风险

质量

风险 技术工艺不规范 动态 可控 局部

人员素质不满足要求 动态 可控 局部

材料质量不合格 动态 可控 局部

机械设备不合格 动态 可控 局部

工程质量监督制度不完善或实施不规范 动态 可控 局部

沉降变形 动态 可控 整体

安全

风险 隧道施工安全 静态 可控 局部

石方爆破飞石伤人事故 静态 可控 局部

机械设备伤害事故 静态 可控 局部

雨季车辆管理 静态 可控 局部

高空作业 静态 可控 局部

既有线施工安全 动态 可控 局部

火灾 静态 可控 局部

触电 静态 可控 局部

爆炸 静态 可控 局部

工期

风险 征地拆迁进度缓慢 动态 可控 局部

设计变更 动态 可控 局部

图纸供应不及时 动态 可控 局部

物资供应不足 动态 可控 局部

施工不足 动态 可控 整体

设备供应不足 动态 可控 局部

施工顺序不合理 动态 可控 局部

冬季、雨雪气候影响 静态 不可控 整体

成本

风险 原材料价格、人工费上升 动态 不可控 整体

虚假验工 动态 可控 局部

大临设施及辅助工程方案不合理 动态 可控 局部

环境

风险 环境保护措施不完善 动态 可控 局部

水土保护措施不完善 动态 可控 局部

文物保护措施不完善 动态 可控 局部

4.2 金华至温州铁路扩能改造工程风险估计

本文采用专家调查法对金温铁路扩能改造工程风险因素体系中各个风险因素的发生概率和造成损失程度进行了调查。调查对象是中铁二十四局集团有限公司金温扩能改造工程指挥部各部门的负责人、副部长、技术、物员、前期人员,共13人。通过专家的评估,可以得到工程现场第一手资料和经验数据,将工程实际和风险因素相结合,便于后续的量化分析。

表4.2 金温铁路扩能改造工程风险因素调查表

填表日期 填表人

所属部门 职务

风险分类 风险因素 发生概率 造成损失程度

质量风险 技术工艺不规范 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

人员素质不满足要求 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

材料质量不合格 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

机械设备不合格 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

工程质量监督制度不完善或实施不规范 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

沉降变形 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

安全风险 隧道施工安全 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

石方爆破飞石伤人事故 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

机械设备伤害事故 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

雨季车辆管理 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

高空作业 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

既有线施工安全 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

火灾 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

触电 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

爆炸 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

工期风险 征地拆迁进度缓慢 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

设计变更 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

图纸供应不及时 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

物资供应不足 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

施工技术人员不足 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

设备供应不足 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

施工顺序不合理 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

冬季、雨雪气候影响 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

成本风险 原材料价格、人工费上升 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

虚假验工 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

大临设施及辅助工程方案不合理 基本可能、很可能、有可能、不太可能、極小 极大、较大、一般、较小、很小

环境风险 环境保护措施不完善 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

水土保护措施不完善 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

文物保护措施不完善 基本可能、很可能、有可能、不太可能、极小 极大、较大、一般、较小、很小

通过统一的判定标准对风险因素调查表中各个描述的含义进行界定,可以避免专家评价标准模糊的现象,从而保证了调查结果的准确性。判定标准来自于对历史资料的整理。

表4.3 风险因素调查表判定标准之发生概率

概率描述 可能的表现方式

概率 频率 重大事件发生频率

极小 0-5% 一般不发生 三年内可能不会发生

不太可能 5%-20% 较少发生 三年内可能会发生1次

有可能 20%-60% 偶尔发生 两年内可能会发生1次

很可能 60%-90% 较常发生 一年内可能会发生1次

基本可能 90%-100% 经常发生 一年内可能会发生多次

表4.4 风险因素调查表判定标准之损失程度

损失程度描述 质量风险 安全风险、环境风险 工期风险 成本风险

很小 损失10万元以下 无人员伤亡,经济损失1万元以下 延期不超过10天 损失30万元以下

较小 10万—30万 无人员伤亡,经济损失1万—3万 延期在10天—1个月 30万—150万

一般 30万—250万 有人员轻伤,经济损失3万—10万 延期在1个月—4个月 150万—500万

较大 250万—800万 有人员轻伤,经济损失10万—20万 延期在4个月—半年 500万—1500万

极大 800万以上 有人员伤亡,经济损失20万以上 延期在半年以上 1500万以上

风险的发生概率和损失程度是衡量风险的两个重要维度,本文通过风险矩阵将两个维度整合起来,形成风险评价集,包括:风险小,风险较小,风险适中,风险较大,风险大。风险评价集为后续应用CIM模型进行项目风险定量评价提供了基础。

表4.5 风险评价矩阵

发生概率

损失程度 极小 不太可能 有可能 很可能 基本可能

很小 小 小 较小 适中 适中

较小 小 较小 较小 适中 适中

一般 较小 较小 适中 适中 较大

较大 适中 适中 较大 较大 大

极大 适中 较大 较大 大 大

4.3 利用AHP—CIM模型进行项目风险评价

一、建立风险因素层级结构

经过风险识别,可以得出金温铁路扩能改造工程风险因素层级结构。

图4.6 金温铁路扩能改造工程风险因素层级结构

二、利用九级标度法构建判断矩阵

本文采用专家访谈法对同一层次的风险因素进行两两比较,访谈对象是中铁二十四局集团有限公司金温扩能改造工程总工程师。主要判断依据是各种风险的影响范围、大小和可补救程度,得到了如下判断矩阵。

表4.7M-Z(目标层-准则层)判断矩阵

质量风险 安全风险 工期风险 成本风险 环境风险

Z1 Z2 Z3 Z4 Z5

质量风险 Z1 1 1 7 5 3

安全风险 Z2 1 1 7 5 3

工期风险 Z3 1/7 1/7 1 1/3 1/5

成本风险 Z4 1/5 1/5 3 1 1/7

环境风险 Z5 1/3 1/3 5 3 1

表4.8 Z1-C(质量风险-措施层)判断矩阵

C1 C2 C3 C4 C5 C6

C1 1 5 1 5 1 1/3

C2 1/5 1 1/5 1 1/5 1/7

C3 1 5 1 5 1 1/3

C4 1/5 1 1/5 1 1/5 1/7

C5 1 5 1 5 1 1/3

C6 3 7 3 7 3 1

表4.9 Z2-C(安全风险-措施层)判断矩阵

C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15

C7 1 1 1 3 3 1/3 1/5 3 3

C8 1 1 1 3 3 1/3 1/5 3 3

C9 1 1 1 3 3 1/3 1/5 3 3

C10 1/3 1/3 1/3 1 1 1/5 1/7 1 1

C11 1/3 1/3 1/3 1 1 1/5 1/7 1 1

C12 3 3 3 5 5 1 1/3 5 5

C13 5 5 5 7 7 3 1 7 7

C14 1/3 1/3 1/3 1 1 1/5 1/7 1 1

C15 1/3 1/3 1/3 1 1 1/5 1/7 1 1

表4.10 Z3-C(工期风险-措施层)判断矩阵

C16 C17 C18 C19 C20 C21 C22 C23

C16 1 1 1 7 5 9 9 9

C17 1 1 1 5 5 7 7 7

C18 1 1 1 5 5 5 5 5

C19 1/7 1/5 1/5 1 1/5 5 5 5

C20 1/5 1/5 1/5 5 1 5 5 5

C21 1/9 1/7 1/5 1/5 1/5 1 1 1

C22 1/9 1/7 1/5 1/5 1/5 1 1 1

C23 1/9 1/7 1/5 1/5 1/5 1 1 1

表4.11 Z4-C(成本風险-措施层)判断矩阵

C24 C25 C26

C24 1 5 1/3

C25 1/5 1 1/7

C26 3 7 1

表4.12 Z5-C(环境风险-措施层)判断矩阵

C27 C28 C29

C27 1 1/3 5

C28 3 1 7

C29 1/5 1/7 1

三、计算风险因素权重集,进行一致性检验

本文利用matlab R2013a软件计算判断矩阵的最大特征根和其对应的特征向量,并将进行归一化处理,得到各个子风险因素对于上一层因素的相对重要性权重。通过计算一致性指标C.R.判断矩阵的一致性。相关程序代码附在附录中。

表4.13风险因素权重集

表别 权重集

M-Z [0.3644,0.3644,0.0394,0.0708,0.161]T

Z1-C [0.1707,0.0393,0.1707,0.0393,0.1707,0.4092]T

Z2-C [0.0932,0.0932,0.0932,0.0361,0.0361,0.2059,0.37,0.0361,0.0361]T

Z3-C [0.2763,0.244,0.2271,0.1099,0.0676,0.025,0.025,0.025]T

Z4-C [0.279,0.0719,0.6491]T

Z5-C [0.279,0.6491,0.0719]T

表4.14各判断矩阵的一致性检验

表别 C.R. 一致性

M-Z 5.0543 0.0121 通过

Z1-C 6.0983 0.0156 通过

Z2-C 9.1823 0.0156 通过

Z3-C 8.8531 0.0864 通过

Z4-C 3.0649 0.0624 通过

Z5-C 3.0649 0.0624 通过

从运算结果可以看出,六个判断矩阵的C.R.值均小于0.1,通过一致性检验。根据准则层Z和措施层C的权重集,可以得到措施层各个风险因素相对于目标层M的权重,排序后得出层级总排序。

表4.15风险因素层次总排序

措施层风险因素 Z-C权重集 M-Z权重集 层级总权重 排序序号

C1 技术工艺不规范 0.1707 0.3644 0.0622 5

C2 人员素质不满足要求 0.0393 0.0143 14

C3 材料质量不合格 0.1707 0.0622 6

C4 机械设备不合格 0.0393 0.0143 15

C5 工程质量监督制度不完善或实施不规范 0.1707 0.0622 7

C6 沉降变形 0.4092 0.1491 1

C7 隧道施工安全 0.0932 0.3644 0.0340 10

C8 石方爆破飞石伤人事故 0.0932 0.0340 11

C9 机械设备伤害事故 0.0932 0.0340 12

C10 雨季车辆管理 0.0361 0.0132 16

C11 高空作業 0.0361 0.0132 17

C12 既有线施工安全 0.2059 0.0750 4

C13 火灾 0.37 0.1348 2

C14 触电 0.0361 0.0132 18

C15 爆炸 0.0361 0.0132 19

C16 征地拆迁进度缓慢 0.2763 0.0394 0.0109 21

C17 设计变更 0.244 0.0096 22

C18 图纸供应不及时 0.2271 0.0089 23

C19 物资供应不足 0.1099 0.0043 25

C20 施工人员不足 0.0676 0.0027 26

C21 设备供应不足 0.025 0.0010 27

C22 施工顺序不合理 0.025 0.0010 28

C23 冬季、雨雪气候影响 0.025 0.0010 29

C24 原材料价格、人工费上升 0.279 0.0708 0.0198 13

C25 虚假验工 0.0719 0.0051 24

C26 大临设施及辅助工程方案不合理 0.6491 0.0460 8

C27 环境保护措施不完善 0.279 0.161 0.0449 9

C28 水土保护措施不完善 0.6491 0.1045 3

C29 文物保护措施不完善 0.0719 0.0116 20

四、利用专家调查法得到风险因素的概率分布

将问卷调查中风险的发生概率和损失程度整合起来,得到了各个风险因素的概率分布。

表4.16 措施层风险因素概率分布

准则层 风险因素 风险集

大 较大 适中 较小 小

Z1 C1 0 1/13 5/13 4/13 3/13

C2 0 1/13 5/13 5/13 2/13

C3 0 2/13 7/13 4/13 0

C4 0 1/13 5/13 6/13 1/13

C5 0 3/13 5/13 3/13 2/13

C6 0 0 7/13 3/13 3/13

Z2 C7 0 6/13 4/13 1/13 2/13

C8 0 2/13 3/13 4/13 4/13

C9 0 5/13 2/13 3/13 3/13

C10 0 0 1/13 6/13 6/13

C11 0 4/13 3/13 3/13 3/13

C12 0 4/13 5/13 1/13 3/13

C13 0 2/13 6/13 3/13 2/13

C14 0 2/13 8/13 0 3/13

C15 0 1/13 6/13 3/13 3/13

Z3 C16 3/13 2/13 3/13 3/13 2/13

C17 0 1/13 7/13 4/13 1/13

C18 0 1/13 3/13 7/13 2/13

C19 0 0 4/13 2/13 7/13

C20 0 1/13 2/13 3/13 7/13

C21 0 0 2/13 6/13 5/13

C22 0 0 5/13 4/13 4/13

C23 0 1/13 6/13 4/13 2/13

Z4 C24 2/13 1/13 7/13 1/13 2/13

C25 0 1/13 3/13 4/13 5/13

C26 0 0 7/13 4/13 2/13

Z5 C27 0 0 2/13 9/13 2/13

C28 0 0 4/13 3/13 6/13

C29 0 0 1/13 5/13 7/13

五、进行概率分布叠加,计算准则层风险因素概率分布

措施层的各个风险因素是相互独立的,与相应的准则层风险因素构成并联响应模型。根据并联响应模型计算公式,将措施层的风险因素概率分布依次叠加起来,可以得到响应的准则层风险因素概率分布。例如,先将C1与C2的概率分布进行叠加,计算过程参见下表。

表4.17 概率分布叠加计算过程

风险集 C1 C2 将C1与C2叠加

大 0 0

较大

适中

较小

将C1与C2概率分布叠加的结果与C3进行叠加,直至C6,即得出Z1质量风险的概率分布结果。类似地,可以得到其他准则层风险因素的概率分布。

表4.18 准则层风险因素概率分布

准则层 风险集

大 较大 适中 较小 小

Z1 质量风险 0 0 0.0226 0.3685 0.6089

Z2 安全风险 0 0 0.0012 0.0707 0.9281

Z3 工期风险 0 0 0.0003 0.0505 0.9492

Z4 成本风险 0 0 0.1274 0.3132 0.5594

Z5 环境风险 0 0 0.0036 0.2066 0.7898

五、计算金温铁路扩能改造工程项目风险概率分布

综合AHP法得到的准则层各个风险因素的权重集和CIM模型准则层风险因素概率分布,可以计算出金溫铁路扩能改造工程项目风险的概率分布。

…(6)

即金温铁路扩能改造工程项目的风险等级为大、较大、适中、较小、小的概率分别是0,0,1.83%,21.75%,76.42%。

4.4 AHP—CIM模型风险评价结果分析

1、通过项目风险概率分布(公式6)可知,金温铁路扩能改造工程项目的风险主要分布在较小和小两个风险等级,概率分别是21.75%,76.42%。较小风险和小风险的发生不会对项目的最终结果造成很大影响。

AHP-CIM模型风险评价的结果表明,金温铁路扩能改造工程项目的风险较小,决策者可以依据风险等级采取相应的风险控制措施。

2、根据准则层风险因素概率分布(表4.18),金温铁路扩能改造工程项目的成本风险比较突出,分布于适中、较小、小三个风险等级,概率分别是12.74%,31.32%,55.94%。质量风险和环境风险分布于较小和小两个风险等级,在较小等级概率分别是36.85%和20.66%。安全风险和工期风险主要分布于小风险等级。

风险评价结果表明,金温铁路扩能改造工程项目需要特别注意防范和控制成本风险,需要重点关注质量风险和环境风险,而安全风险和工期风险相对较小。

3、从金温铁路扩能改造工程项目所处环境分析,可以发现:

(1)该工程于2011年至2012年停工约1.5年,但由于铁路建设的特殊性,工期延长损失一般不给与索赔。

(2)客运专线铁路工程用砂标准较高。根据调查,金华、丽水等周边的砂均不符合要求,需要采用闽江砂、赣江砂作为工程用砂。但由于建设地点距离上述产砂点接近400公里,而且不能采用水运,只能采用火车和货车等运输形式,工程用砂成本大幅增加。

(3)原铁道部在2010年底对人工费进行了较大幅度的调整,但调整范围只限于2011年进行施工招投标的项目。而该工程开工日期为2010年9月份,不在调整范围之内,但施工建设期与2011年后招标的项目基本一致,导致本项目的人工费出现了较大超支。

实际情况表明,金温铁路的成本风险比较突出,与本文风险评价结果一致。

4、参考准则层各个风险因素的权重(表4.13),质量风险、安全风险、工期风险、成本风险、环境风险的权重分别是0.3644,0.3644,0.0394,0.0708,0.161。相对于项目总风险,其重要性由高到低依次是:质量风险、安全风险、环境风险、成本风险、工期风险。

5、措施层风险因素层次总排序(表4.15)的结果表明:

(1)沉降变形风险的权重最高,需要在施工过程中重点加以防范和控制。金温铁路设计时速200km/h,对路基、轨道的平顺度要求较高,沉降变形观测是客运专线铁路质量控制的重要环节。

(2)客运专线铁路建设涉及的新技术、新工艺较多。技术工艺不规范的权重排第5位,需要重点关注。

(3)隧道施工安全权重排第10位。金温铁路扩能改造工程隧道比重大,在施工中隧道安全风险控制点多,面广。全线共有44座隧道,长约114km,其中最长的隧道12km。隧道穿越地形地质周边环境比较复杂,高风险点较多,多处穿越居民区、穿越水库底、穿越既有铁路等。

(4)高空作业风险权重排第17位。金温铁路扩能改造工程桥梁工程占51.4km,桥墩1640个,高度大部分大于20m,很大一部分在30m以上,高空作业等风险较大。由于桥隧相连,约500余榀简支箱梁均采用运架一体机架设,是目前国内采用运架一体机架梁数量较多线路,安全风险管理有较大的难度。

(5)既有线施工安全权重排第4位,应加强风险管理。金温铁路施工环境和周边环境复杂,与既有铁路、高速公路多处并行交叉。沿线既有铁路施工量大,线路两端为既有沪昆高铁、沿海铁路,线路中间部分与老金温铁路多处并行、交叉,与既有金丽温高速公路7处交叉。既有线安全风险管理难度较大。

(6)征地拆迁进度缓慢在工期风险中权重最高。征地拆迁进度一方面受制于资金,另一方面,金温铁路扩能改造工程沿线地区经济较为发达,征迁成本巨大。

(7)原材料价格、人工费上升风险权重排第13位。前文中提到,该工程用砂成本高,且由于政策原因人工费出现较大超支现象。

(8)水土保护措施不完善风险权重排第3位。工程沿线的山间谷地及平缓山坡有厚度较薄的松散堆积物分布,温州平原有深厚层海积相粘土,淤泥质粘土等沉积。施工可能造成水土流失的风险,需要加以防范和控制。

五、客运专线铁路项目投资风险控制对策

5.1风险应对方法分析

工程项目风险应对方法主要有风险规避,风险降低,风险分散,分析转移和风险自留。

1、风险规避主要针对不可接受风险,当风险事件发生的概率很大,且造成损失巨大时,可以考虑主动放弃可能造成风险发生的方案。采用风险规避的应对方法可以全面彻底地排除风险,避免承担风险造成的损失,但同时也失去了获得相应收益的机会。

2、风险降低主要包括两个方面:降低风险发生概率和降低风险造成损失。例如,通过施工安全培训加强施工人员的安全意识,可以降低安全风险事件的发生概率,达到风险降低的目标。

3、风险分散是指中标单位通过将风险分散给多个主体共同承担,达到减少风险损失的目的。

4、风险转移主要针对不可接受风险,是指通过保险或非保险方式,将风险可能造成损失的全部或部分转移至第三方。例如,某高速公路中标单位在调查分析的基础上,将项目主体且利润较高的部分由自己的主体队伍施工,其他项目采用外包形式施工,通过非保险方式将风险转移给外包单位,达到了降低成本风险的目标。

5、风险自留是指当风险造成损失较小,或者采取其他风险应对方法不可行时,中标单位主动或被动地承担全部风险的措施。

5.2 客运专线铁路项目投资风险控制对策

一、成本风险控制对策

做好项目前期规划,首先要深入勘探地质情况,合理设置和规划大临设施;其次要准确把握项目的盈亏平衡点,对可能创收的项目做好成本控制,对可能亏损的项目采取外包、优化施工工艺等措施降低成本风险。

组织项目各分部相关人员对招投标文件、施工图纸和现场情况进行研究讨论,在保证客运专线铁路建设标准的前提下对施工方案进行优化,降低成本开支。

将成本目标层层细化至部门、班组和个人,从细节入手,建立责任成本管理体系。

在资金紧缺的情况下,综合考虑安全、工期、成本等方面,根据各个项目的实际情况进行停工安排。对于要停工的工程,在保证质量的前提下组织清场,封闭工作面,安排现场防护等;对于有望在近期恢复施工的工程,可以在不垫资的前提下继续施工,等待资金拨付;对于施工连续性较强的工程,应积极调动各方面力量保障施工的顺利进行,例如正在施工的隧道掌子面应加紧封闭。停工与复工安排应经过专家反复论证,保证项目的经济效益最大化。

二、安全风险控制对策

从施工图设计开始,应重点关注安全风险管理评价。在隧道、路基施工图设计阶段进行安全风险评估,邀请高校教授、设计院专家进行专家评审。施工图中根据专家审查结论、地质情况、地形特点进行风险评估,形成风险评估结果表,各工点根据风险评估结果明确采取的措施,给施工管理提供足够的依据。

施工过程中应重视风险管理在的应用,建设单位与高校等科研单位在安全风险管理方面进行合作。根据施工设计图提供的安全风险评估结论,对隧道、路基施工过程管理进行风险评估,采取相应的应对措施。根据安全风险等级建立不同风险管理应对措施,建设单位重点关注极高、高风险工点。施工单位在各工点必须以标识牌等形式明确施工过程的存在风险情况。对进场员工必须进行风险管理安全教育培训。

三、质量风险控制对策

重点关注工程完工后质量验收,特别是容易发生质量风险的工点,实行标准化质量管理。在部分重点工程、关键工程建立标准化质量风险评估办法,形成质量风险评价体系。例如在金温铁路扩能改造工程施工过程中,隧道完工后的质量验收要求将隧道衬砌完整性地质雷达检测作为一道工序进行。

三、环境风险控制对策

施工过程中产生的固体废弃物,如废弃机具、包装物等,应进行集中收集、封装和处理。对施工工地定时洒水,控制扬尘对地表植被与农作物的影响。在临近居民区等环境敏感地段时,应严格控制施工时间,对设备进行降噪处理。重点关注水土流失风险较大的地段,加强路基防护和固坡工作。

五、工期风险控制对策

各单位应充分重视工期风险管理,根据滞后架梁、铺轨节点时间情况,建设单位建立信用评价考核制度,施工单位建立工期红黄牌制度,对计划的执行情况进行检查和考核。

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