（管理科学与工程专业论文）道路工程风险分析决策支持系统研究.pdf

摘要 摘要 道路：_ i = 程建设项目风险分析与决策是我国道路工程建设管理中亟待加强的 问题，而如何解决复杂的风险评价等问题，使之更具有实用性和可操作性，从而 提高道路工程建设全过程中的风险管理水平，为风险管理决策者提供有效的决策 支持，是道路工程实践中迫切需要解决的问题。作者针对道路工程建设风险分析 决策过程中所存在的问题，对道路风险分析决策等方面进行研究，并基于人工智 能和决策支持系统领域的相关知识和技术，对道路工程风险分析决策支持系统进 行研究开发，为我国道路工程建设风险的管理决策提供一个新的决策方法。 本论文首先分析了道路工程风险因素及其影响，研究了道路工程建设风险 因素的辨识、风险估计、风险评价和风险管理决策整个风险分析过程，并建立风 险评价指标体系；以层次分析法( a h p ) 、蒙特卡罗模拟和模糊综合评价等方法 为基础，提出道路工程建设风险的蒙特卡罗估计模型、风险的层次分析模型和模 糊综合评价模型以及道路工程建设造价风险评价等定量分析模型，设计了专家系 统的知识推理方法，对风险分析决策支持系统的整体设计构思、总体框架结构， 以及各功能子模块的职能划分等进行详细地分析研究，提出了切实可行的技术路 线与解决方案，构建出道路工程风险分析决策支持系统。 本论文有广泛的理论价值和实际价值，实现了道路工程建设风险分析智能 化决策，在一定程度上控制和降低道路工程建设风险，为推动道路工程建设风险 管理智能化的研究提供了新思路。 本文结合交通部基础科学研究项目“交通项目建设的全过程风险分析与控 制研究”课题的研究工作完成。 关键词：道路工程；风险分析；风险决策；人工智能：决策支持系统 a b s t r a c t a b s t r a c t t h er i s ka n a l y s i sa n dd e c i s i o ni nh i 曲w a y e n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o np r o j e c t si st o b es t r e n g t h e n e di nt h eh i g h w a ye n g i n e e r i n gc o n s t m c t i o nm a n a g e m e n to fo u rc o u n t r y , h o w e v er ，h o wt or e s o l v ec o m p l i c a t ep r o b l e m s ，s u c ha sd s ke v a l u a t i o n ，a n dm a k et h e m t ob ep r a c t i c a la n dm a n a g e a b l e ，t oe n h a n c er i s km a n a g e m e n tl e v e lo ft h ew h o l e p r o c e s so fh i g h w a ye n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o n ，a n dt op r o v i d et h er i s km a k e d e c i s i o n m a n a g e r se f f e c t i v ed e c i s i v es u p p o r t ，i st h eu r g e n t l yi m p e r a t i v ep r o b l e mi nh i g h w a y e n g i n e e r i n gp r a c t i c e t h e r e f o r e ，f o rt h ee x i s t i n gp r o b l e m si n t h ep r o c e s so fr i s k a n a l y s i sa n dd e c i s i o ns u p p o r td u r i n gh i g h w a yp r o j e e tc o n s t r u c t i o n ，t h ew r i t e rc o n d u c t s t u d yi nt h ea i e ao f h i g h w a yp r o j e c tr i s ka n a l y s i sa n dd e c i s i o n ；b e s i d e s b a s i n go nt h e r e l a t i v ek n o w l e d g ea n dt e c h n o l o g yo fa r t i f i c i a li n t e h i g e n c ea n dd e c i s i o ns u p p o r t s y s t e ma r e a t h ew r i t e ra l s od e v e l o p st h er i s ka n a l y s i sa n dd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e mo f h i g h w a yp r o j e c tc o n s t r u c t i o n i tp r o v i d e san e wd e c i s i v ea p p r o a c ht o t h er i s k m a n a g e m e n td e c i s i o no nh i g h w a yp r o j e c tc o n s t r u c t i o ni no u rc o u n t r y t h i sp a p e rf i r s ta n a l y s e st h er i s kf a c t o r sa n di t si n f l u e n c e si nh i g h w a yp r o j e c t ， s t u d i e st h ew h o l er i s ka n a l y s i sp r o c e s so fh i g h w a yp r o j e c tc o n s t r u c t i o n ，i n c l u d i n gr i s k f a c t o ri d e n t i f i c a t i o n 。r i s ke s t i m a t i o n ，r i s ke v a l u a t i o na n dr i s km a n a g e m e n td e c i s i o n ， a n db u i l d st h er i s ke v a l u a t i o nq u o t as y s t e m o nt h ef o u n d a t i o no fa h p , m o n t ec a r l o i m i t a t i o na p p r o a c ha n df u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n ，r e l e a s e sq u a n t i t a t i v ea n a l y s i s m o d e l s ，s u c ha st h em o n t ec a r l oe s t i m a t i o nm o d e lo fh i g h w a yp r o j e c tc o n s t r u c t i o n ， t h ea h pm o d e lo fr i s k f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm o d e la n dc o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o nm o d e lo fc o s tr i s k ，d e s i g n st h ek n o w l e d g ed e d u c ea p p r o a c ho fs p e c i a l i s t s y s t e m ，c o n c e i v e st h ew h o l ed e s i g n i n ga n df r a n l es t r u c t u r eo nr i s ka n a l y s i sa n d d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ，a n ds t u d i e st h ef u n c t i o nd i s t r i b u t i o no fe v e r yf u n c t i o n s u b - c h u n ko nd e t a i l s ，d r a w su pp r a c t i c a lt e c h n o l o g yr o u t ea n dr e s o l u t i o np r o g r a ma n d c o n s t r u c tt h er i s ka n a l y s i sa n dd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e mo fh i g h w a yp r o j e c t c o n s t r u c t i o n t h i sp a p e rp o s s e s s e sw i d et h e o r ya n dp r a c t i c a lv a l u e ，r e a l i z e sr i s ka n a l y s i s a r t i f i c i a ld e c i s i o no fh i g h w a ye n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o n ；t os o m ee x t e n t ，c o n t r o l sa n d r e d u c e sh i g h w a ye n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o nr i s k ，p r o v i d e sn e wc o n c e p tt oi m p r o v et h e a r t i f i c i a lr i s km a n a g e m e n to f h i g h w a yp r o j e c tc o n s t r u c t i o n t h i sp a p e ra l s oi sc o n n e c t e dt h ef u n d a m e n t a ls c i e n t i f i c s t u d yp r o g r a mo f a b s t r a c t c o m m u n i c a t i o nd e p a r t m e n t ， t h ew h o l ep r o c e s sr i s ka n a l y s i sa n dc o n t r o ls t u d yo f c o m m u n i c a t i o np r o j e c tc o n s t r u c t i o n ” k e y w o r d s ：h i g h w a yp r o j e c t ：r i s ka n a l y s i s ：r i s kd e c i s i o n ；a r t i f i c i a li n t e l l i g e n c e d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m 重庆交通大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作 所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经 发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明 确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：萤2 铆 日期：2 - , 0 0 占年牛月弘日 重庆交通大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 重庆交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在一年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密d ( 请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名；蕾二r 坤 指导教师签名 m 故 日期：矽p 降午月三，日 日期：歹砌年q - 月j 一日 i 绪论 1 绪论 为促进我国经济健康快速的发展和人民生活水平的提高，我国最近十几年开 始大力进行基础设旖的投资建设。作为经济建设的基础产业，我国的道路工程建 设将是我国未来十几年建设投资的个热点，预计n z o t o 年，中国新建高速公路 将达n - - 万四千公里以上，总里程将达六万五千公里。而随着我国道路工程建设 的道路等级和技术要求越来越高，建设资金的投入也越来越大，因此在道路工程 建设过程中任何疏忽大意都可能产生不可估量的巨大经济损失，加之由自然、社 会、经济、政治等因素而导致的各种风险的存在，使得人们越来越认识到道路工 程建设风险分析与决策的重要性。 1 1 研究背景 由于历史上实行的计划经济的原因，我国对风险研究的重视程度远不及西方 发达国家，对风险的研究也是刚刚起步。从事风险分析的人员不多，大部分人员 水平不高，加上各种其他因素的限制，使得当前我国许多的工程和投资项目还不 能有效的实行风险分析和管理，这在道路工程建设也不例外。即使有的道路工程 在建设过程中，进行了相关的分析风险及管理决策研究，但由于对风险的重视程 度还不够，且限于风险分析人员的水平、资金、时间及其它条件等的制约，往往 只是进行简单而粗略的预测、分析。致使其中的相当一部分道路建设由于风险的 实际发生，遭受了巨额的损失。 随着我国加入w t o 后，市场经济的进一步开放以及国家投融资体制的改革，我 国道路的建设经营从开始的国家一家出资修路，发展为国家、地方、民营企业与 外方共同出资以及特许权经营等多种形式的投资模式。多元化投资主体的出现， 以及道路工程建设环境和道路工程本身的特点、投入资金的巨大性等，使得投资 者以及项目管理者不得不对道路工程建设的风险加以重视。由于道路工程建设从 项目的立项、项目可行性研究、设计规划、施工准备、工程施工到建成竣工使用 的各个阶段，都受到各方面不确定性因素带来的影响，道路工程风险分析与决策 变得难以实麓“1 。从目前的情况来看，我国的道路工程建设尚缺乏对风险进行有效 的分析管理方法及监控措施与手段，而且由于各种条件的制约，如道路建设领域 风险分析人员及专家的人数、专家的知识结构或可使用时间的限制、用于风险分 析资金的限制，或者风险分析人员本身的水平或知识的限制，致使风险分析较难 进行，或者风险分析的结果不够精确，管理决策者难以根据分析的结果对道路工 程建设风险进行管理和控制。另外，风险分析中领域专家的知识也非常重要，对 1 绪论 分析的结果往往起着非常大的作用。但是，即使从全世界的角度来讲，领域专家 的人数和实际所需要的人数相差都是非常巨大的，专家的人数远远不能满足实际 的需要。因此，对道路工程建设风险进行研究并建立有效的风险分析决策支持系 统应用于道路工程建设实践中是现实的客观需要。 鉴于以上原因，本文将针对道路工程建设项目涉及的风险进行分析和研究， 提出从风险辨识到风险管理决策的道路工程建设风险分析理论体系，建立相关模 型，并与人工智能等技术相结合，研究风险分析的计算机决策支持系统有关理论。 本文结合交通部基础科学研究项目“交通项目建设的全过程风险分析与控制 研究”课题研究工作完成。 1 2 国内外风险管理决策支持系统的研究状况 决策支持系统是以信息管理、运筹学、控制论和行为科学等为基础，以计算 机技术和信息技术为手段，以解决半结构化或非结构化问题为目的的智能化计算 机系统。 在8 0 年代以前，对风险的研究主要以定性分析为主，风险的定量分析集中在 敏感性分析、盈亏平衡分析、调查和专家打分法”。等传统方法上，这些方法本身还 存在着许多缺陷，考虑的影响因素较少，没有考虑各因素间的相关性，而且只是 一种静态分析，因此只能对风险不确定性作简单的、初步的估计，分析的深度和 准确性都不够。8 0 年代以后，随着科学技术和现代工业的飞速发展，出现了各式 各样的风险研究方法，包括以前积累的经验，如调查和专家打分法、层次分析法、 模糊数学法、统计概率法、蒙特卡罗法( m o n t ec a r l o ) 、影响图法、网络计划技 术等“1 。这些方法不乏先进的思想，且有一定的适用范围，但具体应用于工程项目 领域时缺乏针对性和系统性，而且很多方法本身还存在着许多缺陷，方法的完善 和发展有待进一步研究。而且随着社会的进步与发展，风险管理决策者需要面对 的风险决策环境越来越复杂，风险分析决策所涉及的学科和研究理论也愈来愈多， 其复杂性也随之增加。而随着计算机技术、人工智能技术和信息技术的发展和应 用，人们将专家系统、模糊逻辑、神经元网络、遗传算法、数据仓库等与传统决 策支持系统相结合，产生了智能决策支持系统( i n t e l l i g e n td s s ) 等新型的决策 支持系统，使得对风险管理研究得以由定性、单一因素的研究转向风险的系统化 管理决策研究；从简单的数值计算、数据处理和风险管理信息系统，转向风险分 析决策支持系统与风险决策人工智能专家系统。大量的计算机系统得以开发出来 用以辅助风险分析。 在国外，风险研究领域的决策支持系统研究已经取得了很大的进展和成就， 例如，c r a 蛐( c c t ar i s ka n a l y s i sa n dm a n a g e m e n tm e t h o d ) ”1 是由英国政府的 1 绪论 中央计算机与电信局于1 9 8 5 年开发的种定量风险分析工具。它同时支持定性分 析。c o r a ( c o s t o f r i s ka n a l y s i s ) 是由国际安全技术公司( i n t e r n a t i o n a l s e c u r i t yt e c h n o l o g y ，i n c w 啊i s t u s a c o m ) 开发的一种风险管理决策支持系 统，它采用典型的定量分析方法，可以方便地采集、组织、分析并存储风险数据， 为组织的风险管理决策支持提供准确的依据“1 。t 9 9 1 年，c & as y s t e m ss e c u r i t yl t d 推出了自动化风险管理工具c o b r a ，用于风险管理评估m ；a s s e t ( a u t o m a t e d s e c u r i t ys e l f e v a l u a t i o nt 0 0 1 ) ”1 是美国国家标准技术协会( n a t i o n a l i n s t i t u t eo fs t a n d a r da n dt e c h n o l o g y ，n i s t ) 发布的一个可用来进行安全风 险自我评估的自动化工具，采用典型的基于知识的分析方法。d e c i s i o n e e r i n g 公 司开发的项目风险分析评估工具( c r y s t a lb a l l ) ，帮助客户理解风险的大小并做 出较好的决策。目前在世界5 0 0 强中有8 5 的公司，以及在5 0 个顶级m b a 学校中有4 0 个都使用c r y s t a lb a l l 来进行风险管理，从而做出最佳决策；r i s kw a t c h 公司开 发出了r i s kw a t c h 风险分析自动化软件系统等等。美国p a l i s a d ec o r p r a t i o n 的开 发“a a n a l y t i c a lp o w e rt o o l s ”系列软件，英国的“r i s kn e t ”软件，挪威的 “d y n r i s k ”软件，芬兰的“r i s km a n ”软件等9 3 。 在我国，由于新中国成立后，最初实行的是计划经济体制，对项目的风险性 认识不足，项目风险所产生的损失都由政府承担。改革开放、实行了市场经济体 制后，才渐渐认识到风险管理的重要性。但风险管理的概念仍尚未被人们系统地 认识和接受，风险管理有待于科学化、规范化、系统化。由于风险管理研究的起 步与国外相比比较晚，加上我国计算机技术、信息技术的发展落后于国外发达国 家，决策支持系统的研制和开发也是在1 9 8 5 年前后开始的。因此，国内的相关风 险分析计算机智能决策支持系统目前还不多见。目前，比较成熟的有：用于拉索 桥梁安全性与耐久性风险评估的专家系统；由清华大学经济管理学院开发的基于 知识的d s s 原型系统、用于反通货膨胀政策风险决策支持系统；中国科学院计算技 术研究所北京中科项目管理研究所研制的项目风险分析系统( p r o j e c tr i s k a n a l y s i s ) “等。这些决策支持系统在一定程度上能够进行项目的风险分析，是我 国最近自主开发的用于风险分析的软件。 总的来看，目前几乎所有用于风险分析的软件都是国外研究开发的，我国的 风险分析计算机智能决策支持系统和国外发达国家比还有相当大的差距，并且还 存在理论研究和实际应用脱节的问题。 1 3 本文研究的内容和意义 道路工程建设项目活动从道路工程项目立项到项目竣工的时间跨度长，资金 1 绪论 4 耗用巨大，产生风险的影响因素既有客观方面的，如天气、环境、政治、经济等， 又有主观方面的，如管理等“，这些影响因素不但复杂，而且相互影响，并可能 导致新的风险因素的出现。因此，需要建立一个道路工程建设风险分析与决策体 系，应用计算机的智能决策支持技术，开发出道路工程风险分析决策支持系统， 使道路工程建设风险分析与决策工作能够更加有效便捷，从而提高风险分析与管 理决策的准确性。 1 3 1 本文研究的内容 道路工程建设风险分析与决策 道路工程建设风险的分析评价是个主观、客观相结合的过程。因此，该部分 运用系统论思想，对道路工程建设风险的特点进行分析，并对道路工程建设风险 的分析过程和方法进行研究，构建出工程项目风险评价指标体系，将复杂的风险 分解为简单易断的风险因素，建立道路工程风险管理决策的体系。并研究了道路 工程建设风险决策的智能化及决策支持系统理论。 道路工程风险分析与决策模型 通过专家调查法和核对表法及故障树法相结合的方法，对道路工程建设的风 险因素进行分析，并对风险因素进行分类，构造了专家系统推理技术进行道路工 程建设风险因素辨识的方法，解决了专家知识不足的问题，并使风险分析的半结 构化问题可以用计算机技术实现；通过蒙特卡罗模型对道路工程建设风险因素的 估计，确定出影响道路工程建设的关键风险因素，为管理决策者针对各个风险因 素制定应对措施提供量化的分析；根据道路工程建设风险不确定性及模糊性等特 点，建立层次分析法与模糊综合评价的道路工程风险评价模型，对道路工程的总 体风险进行综合评价；提出了道路工程建设造价风险评价的模型，使管理决策者 可以对道路工程建设的造价风险水平得到充分的认识，从而采取相应的管理措施。 道路工程风险分析决策支持系统 道路工程建设风险影响因素繁多，而且十分复杂，进行风险分析时受到的主 客观因素影响很大，难以控制分析的准确性和精度。单纯依靠风险分析人员需要 花费大量的时间和金钱。而应用计算机技术和信息技术建立道路工程风险分析决 策支持系统，能够为道路工程建设风险提供各种决策信息和解决方法，从而使管 理决策者从风险信息处理和繁杂的风险分析的工作负担中解脱出来，道路工程风 险分析的工作复杂性得到大大简化，分析效率和精确性得以提高。为管理决策者 作出准确的风险决策提供依据。 该部分主要对数据库系统、模型库系统、知识库系统的基本理论、功能、内 1 绪论 容、相互联系等进行了阐述，依据道路工程的风险分析体系进行系统设计。并通 过编程实现了人机交互系统。 1 3 2 本文研究的意义 随着社会主义市场经济体制的建立，我国经济不断的发展，与国际联系不断 增多，为提高我国的整体基础设施水平，改善投资环境，我国的道路丁程建设急 需加大投资建设，而巨额的资金投入和不断增加的融资渠道以及越来越复杂的建 设环境，使得道路工程建设投资的内外部环境日趋复杂，人们越来越认识到道路 工程建设风险分析与决策的重要性和必要性。为了提高我国道路工程建设风险分 析与管理决策的理论及应用水平，更好地对道路工程建设项目进行风险管理决策， 本文将对道路工程风险分析决策支持系统进行深入研究。此项研究具有以下几方 面的现实意义： 提高道路工程建设风险分析的速度和正确性，使风险管理者能实时、动态 地把握建设项目的风险状况，从而快速的采取风险应对措施 道路工程风险分析决策支持系统采用计算机技术对风险进行智能管理决策， 所花费的时问要远少于人工所用的时间，并且可实施动态的风险分析，根据分析 结果提前采取相应措施。同时，道路工程风险分析决策支持系统不会受人工本身 由于自身的情绪、精力等因素的影响，某种程度上可提高风险分析的质量。 使道路建设的风险分析过程简单化、规范化 风险分析是一项很复杂的工作，需要操作人员具有一定的风险理论和数学基 础，有时甚至还要求有领域专家的参与。而且由于所用方法和人的主观因素过多， 最终风险分析结果的不确定性仍然很大。本文从风险因素的辨识、风险的估计以 及道路工程建设风险综合评价分析，最后提出风险管理计划的过程出发，在深入 研究当前国内外风险分析技术的基础上，结合有关技术，提出一套风险分析全过 程的理论，建立相关模型，并使之在计算机上较方便地实现，使得风险分析与管 理决策标准化、规范化和易于操作。风险管理分析者不需要拥有很多专业的风险 管理知识和经验就能够简单、方便的进行风险管理决策。 有利于加强人们对风险分析重要性的认识 相对于英、美、德、法等西方发达国家对风险的研究比较早，对风险的管理 决策也比较重视。我国对风险的研究相对较晚，人们对风险的认识和管理的观念 都非常淡薄。许多企业甚至政府部门对风险基本上没有科学的管理和决策，即使 有的单位有相应的风险控制和管理制度，往往业只是流于形式，没有真正重视起 来，而往往当实际的风险损失发生时，会给企业或国家带来严重损失和后果。通 1 绪论 过本文对道路工程建设风险的研究，可给风险观念淡漠的管理者提个醒，同时加 强其它管理者的风险防范意识。同时，道路工程风险分析决策支持系统在道路工 程建设的实际应用，也可以使得人们了解到风险分析与管理决策的好处。从而使 其自觉地进行风险的分析和管理。 因此，通过对道路工程建设风险分析理论的研究，并利用当前先进的计算机 技术、人：亡智能技术以及不确定性分析等技术，进行道路工程风险分析决策支持 系统研究。将大大提高道路工程建设风险管理决策者的工作效率，提高道路建设 风险决策的科学性、避免盲目性，减少风险给项目带来的损失。因此，具有极其 重要的理论和实际意义。 1 4 论文的研究思路 本文以道路工程建设过程中所存在风险因素为研究对象，以相关风险分析理 论为基础，对影响道路工程建设风险因素进行了分析，构造了风险估计的模特卡 罗模型、风险的层次分析评价模型以及模糊综合评价模型，结合专家系统的推理 技术对风险辨识和管理决策进行推理，将道路工程建设风险的定量分析和定性分 析融入计算机决策支持系统，建立道路工程建设风险决策支持系统，为道路工程 建设的管理决策者提供风险管理与决策支持。本篇论文的研究框架如图卜1 所示： 阐述论文研究背静、内容和意义 l 1 分析道路工程建设风险、研究了论 文涉及的智能化及计算机理论。 j 提出道路工程建设风险的蒙特卡 罗模拟估计、层次分析模型和模糊 综合评价樽犁 l 构建道路工程建设风险分析决箫 支持系统 i 总结与展望 图1 - 1 本文的研究框架图 2 道路工程建设风险分析与决策支持系统理论基础 7 2 道路工程建设风险分析与决策支持系统理论基础 道路工程建设是在复杂的自然和社会环境中进行的，受到许多内、外部因素 的影响。有的管理决策者对道路工程建设风险认识不足，或者对风险存在侥幸的 心理，即使有的管理者已经认识到道路工程建设风险管理的重要性，但由于对道 路工程建设风险的研究理论还不完善，理论研究和实际应用脱节，不能够指导道 路工程实践。因此，我们需要对道路工程建设风险及其相关分析方法、理论知识 进行全面地分析研究。 2 1 道路工程建设风险分析 2 1 1 概述 道路工程建设具有规模宏大、资金投入巨大、建设周期长、涉及面广等特点“”。 从立项到项目竣工运营的整个建设生命周期中，时时刻刻都面临着各种各样的风 险，这些风险既有外部环境的不确定性风险因素，如国内经济形式不稳定、政策 与法律法规变动、市场需求变动等；也存在由项目本身的复杂性引起的风险，比 如有的道路工程需要跨山越岭，穿越河流，这些地方的地质条件复杂、环境恶劣， 需要大量复杂技术和方案来解决这些问题，这些技术难点和技术关键如果解决不 好就可能会引起风险发生。 道路工程建设风险的分析首先要对其可能存在的影响因素进行辨识，找出可 能对道路工程建设产生影响的主要风险因素；然后，对道路工程建设风险进行评 价，分析项目的风险大小；最后，根据风险评价得到的结果采取相应的管理措施。 2 1 2 道路工程建设风险因素的分类 由于道路工程建设处在复杂的社会环境和自然环境当中，道路工程建设受到 大量风险因素的影响。如道路工程项目工期拖延、成本超支，目标不明确，项目 建设的各个参与方之间职责模糊，勘测设计不详细或有遗漏，采用不熟悉或者不 成熟的新技术、新材料，旋工现场管理混乱，难以预测的地质条件，路线太长( 如 高速道路，有的跨越几个地区或省份) 造成信息失真和沟通困难，承包商技术能力 差、管理不善，业主支付能力差，非程序的干预工程项目，项目监理机构公正性 差，国内经济政策、法律以及政治环境、社会环境、自然环境因素变动的不确定 性等“。因此，需要对道路工程建设项目的风险因素进行整理归类，按照风险类 别建立道路工程建设项目风险的结构体系，作为风险估计、风险评价和风险管理 2 道路工程建设风险分析与决策支持系统理论基础8 的依据。 道路工程建设和其它建设项目有相同的风险因素，也有其特殊的风险因素。 按照风险发生的原因分类，道路工程建设风险可以分为自然风险、设计风险、施 工风险、财务风险、经济风险、合同风险、环境风险、政治风险等。 自然风险。道路工程建设过程中常常会受到各种复杂的地形地貌和气候的 影响，如地质、水文条件不良、天气异常、特殊土等阅题，这些自然环境因素的 不确定性，加大了道路工程建设施工的难度，致使项目工期拖延、成本超支、工 程质量难以保证。自然风险包括自然力风险和气候风险。自然力风险是由于自然 灾害引起的可能对道路工程建设存在着的风险，比如洪水、泥石流、滑坡等等； 气候风险是由于天气原因使道路工程建设存在风险，导致给工程建设项目造成损 失，如下雨、高温、严寒。 道路设计风险。设计技术风险：由于技术发展使技术适用性、先进性不符 合道路工程建设项目要求的不利因素而引起的风险，如设计规范的选取等；设计 质量风险：设计人员的设计能力和水平高低可能给道路工程建设带来的风险；设 计的基础资料的正确性风险：设计的基础资料的完整性，设计文件的准确性，资 料是否真实可靠等。 道路施工风险。施工组织、技术方案风险：旎工组织、进度安排不合理， 方案不科学、旎工所用到的新技术、新材料、新工艺的风险；施工场地条件风险： 临时设施、工程拆迁问题，地质条件，三通一平问题的风险；人员、机械设备、 材料风险：麓工人员的技术水平、心理素质、建设单位、承包商、监理各方配合 问题风险，机械设备是否完备、良好的风险，原材料质量，成品、半成品问题， 材料供应、保管风险。 财务风险。项目资金供应风险：道路建设单位的项目资金供应是否能及时 到位；工程预算超支风险：项目投资预算超支风险，投资控制中合同额与结算的 差异问题带来的项目风险；承包商实力风险：承包商的垫支能力是否能达到工程 建设的要求；保险风险：保险的承保方式，承保的工程内容，保费等风险。 经济风险。汇率波动风险：道路工程建设项目中由于汇率变动可能给工程 项目带来风险：利息风险：由于银行利率的变化使道路工程建设项目存在风险； 宏观经济环境风险：整体经济发展的不景气、通货膨胀，资金筹措困难等风险； 投资环境风险：工程投资硬环境( 如交通、电力供应、通讯等条件) 和软环境( 如 地方政府对工程开发建设的态度等) 可能带来的风险。 合同风险。信用风险：包括建设单位、承包商和监理的诚信问题，不诚实、 缺乏职业道德、素质太差等；工程计量风险：由于工程量清单的质量问题造成的 风险，清单在拟定时对数量计量不准确，造成实际总价不准确，设计图纸质量不 2 道路工程建设风险分析与决策支持系统理论基础 高，也会导致计量不准确。使造价变化过大，带来风险；合同索赔风险：由于工 程费用、工期索赔而引起的风险；工期、工程质量和工程总投资风险：建设单位 提出的不实际、不合理的工期，工程质量不符合要求，工程总投资超支。 社会、环境风险。基础设施风险：基础设施达不到施工的要求会导致增加 费用和延迟工期；生态环境风险：由于需要对周围生态进行必要的保护而造成的 风险；环境污染风险：道路工程所带来的对环境的污染所带来的对项目造成的风 险；社会服务环境的支持：当地政府和相关部门和当地群众是否支持，与民族风 俗习惯是否产生冲突。 政治环境风险。政治因素的变化常常会加大道路工程项目实施的风险，而 且这种风险还常常是无法估计的，项目承包商如无法应对，则会导致项目的失败。 国家产业政策风险：某段时间该行业是否鼓励、政府、主管部门对道路工程建设 的干预会是否太多、指挥不当；法律法规风险：政府通过法律和工程政策法规对 项目进行管理，而国家的法律和政策法规变化或不合理，可能导致建设项目存在 风险；对外政策风险：在国际工程建设中，国家间的关系发生变化，引起道路建 设项目风险：国际环境风险：由于道路工程建设项目所在国爆发战争或暴乱导致 的工程项目风险。 根据风险造成的不同后果，可分为纯粹风险( p u r er i s k s ) 和投机风险 ( s p e c u l a t i v er i s k s ) “。 纯粹风险是指在道路建设过程中只会造成损失而不会带来收益的风险。其 导致的结果只有两种可能：没有损失或有损失。例如，路基遇到软基、道路边坡修 筑时塌方，气候恶劣导致工期延长增加管理费用等等的影响，一旦这类风险因素 发生，只有损失而没有收益，如果不发生，则既无损失也无收益： 投机风险是可能引起损失，但也可能带来额外收益的风险。例如，对于道 路施工承包商来说，有的工程风险索赔将有巨额收益，但反之也可能会亏损。一 般来说，纯粹风险的风险管理通常通过工程保险、风险转移等方法进行规避。而 投机风险没有。 按照道路工程项目目标分类，可以分为： o 道路工程项目工期风险：造成道路工程项目活动或分部工程、甚至整个工 程项目工期的推迟。 道路工程项目成本风险：成本超支、投资追加、财务风险、报价风险、收 入减少； 道路工程项目质量风险：设计有缺陷、施工方案不合理、道路规范和技术 标准选择不当、路工程项目完工不能通过验收、使用的路面材料不符合要求、经 项目评估道路工程质量未达到标准。 2 道路工程建设风险分析与决策支持系统理论基础1 0 按风险发生的道路项目部位划分，可以分为路基工程风险、路面j ：程风险、 桥涵工程风险、隧道工程风险、交叉工程风险、沿线设施工程风险等。 路基工程风险：路基设计不当，土基压实程度检验有错误，关键的技术措 施选择不当，路基施工过程中遇到特殊的地质条件( 如特殊地质土) 、自然条件( 狂 风爆雨，冰冻天气) 或隐蔽工程，路基工程不能通过验收等等。 路面工程风险：路面材料和结构强度检验和稳定性检测不符合有关的设计 和工程质量标准，对各种新材料、测量仪器的使用不熟悉，采购的测量仪器质量 有问题，各种测量数据不准确，路面施工机械出故障，材料供应不及时，材料供 应商提供不符合要求的路面材料，路面冻裂或涨裂，路面使用材料的变更，相关 规则和标准的变化，路面工程质量不符合设计要求，路面工程不能通过验收等风 险。 临时工程风险：临时便道工程风险，临时电力电讯线路工程风险等。 防护工程风险。排水设计不能满足要求，边坡稳定性设计不合理等。 交叉工程风险：平交工程设计不恰当等的风险。 沿线设旖工程风险：安全设施、服务设施、营运管理设施等工程的风险。 按风险后果的承担者划分，有业主风险、政府风险、承包商风险、设计单位 风险、监理单位风险、供应商风险等。 2 1 3 道路工程建设风险的辨识 道路工程建设风险分析是对道路工程项目进行风险因素的辨识、风险发生的 可能性大小和给道路工程建设带来风险损失大小的估计，以及对道路工程建设项 目总体风险的综合评价。根据道路工程建设风险分析的结果，对风险的管理决策 提供对策和建议。因此，道路工程风险的第一步就是对风险因素进行辨识，它是 进行道路风险分析的初始阶段。 道路工程建设项目风险辨识的目的是要找出风险存在于项目的哪些地方、引 起风险的主要因素。风险辨识需要解决如下几个问题：在道路工程建设项目中，存 在哪些潜在的风险因素，产生这些风险因素的原因，以及哪些是主要的风险因素。 道路工程建设项目建设过程复杂、周期长、参与建设人员多、外部环境不确 定。这些因素交织在一起，使道路建设项目的风险具有很强的隐蔽性，给正确辨 识风险因素带来非常大的困难。如果不能正确把握道路工程项目中风险的种类、 范围和严重程度，就会导致对道路工程项目风险的估计、评价和应对发生差错， 造成不必要的损失。因此，风险的辨识必须采用一定的技巧、手段和方法。目前 用于项目风险辨识的方法很多，本文重点研究利用专家调查法、核对表和故障树 2 道路工程建设风险分析与决策支持系统理论基础 1 l 法对道路工程风险进行辨识。 2 1 3 1 道路工程建设风险的辨识过程 风险辨识是组织相关人员，运用各种方法，尽可能的找出影响道路工程建设 项目目标实现的潜在风险，并分析这些风险因素产生的原因以及这些因素中哪些 是主要的风险因素。并将这些风险按其性质归纳得到道路工程建设风险辨识结果。 道路工程建设风险辨识的过程包括对所有的道路建设项目风险事件来源和结 果进行实事求是的调查。在进行风险辨识时，按照高得曼提出的筛选、监测、诊 断三个环节风险辨识的步骤和方法“。筛选是采用辨识方法将具有潜在危险的影 响因素分类、选择的过程，确定风险的重要性；监测是根据某种风险及其后果， 对涉及到这种风险的活动、现象进行观测、记录和分析的显示过程；诊断是根据 风险的症状或其后果与可能的起因关系进行评价和判断，找出最可疑的起因并进 行仔细检查。筛选、监测和诊断三者是紧密相连的，需要反复进行这三个环节才 可能成功地辨识出所有潜在风险。风险辨识通常可分4 个步骤进行，如图2 1 所示： l 收集与道路工程风 l 险因素有关的信息 1 分析风险因素的不 确定特性 i 确定风险因索并归 纳分类 l 编制风险因素来源 分类表 图2 - i 风险辨识的步骤 道路工程风险因素有关的信息的收集 道路工程建设风险辨识首先是搜集和处理大量与本工程有关的原始信息，以 获得下一步进行风险分类和评估的数据。 作提供信息基础。下一步分析成功与否， 所以风险辨识也是为以后的风险管理工 都依赖于适当的、有质量的风险辨识。 而风险因素能否准确的辨识，则有赖于原始信息的收集。因此，这是进行风险辨 识的一项非常重要的工作。根据道路工程建设项目的特点，对道路工程建设风险 2 道路工程建设风险分析与决策支持系统理论基础 因素辨识的有关数据和信息的收集可以通过直接考察现场，发现客观存在的静态 风险因素，也有助于预测、判断某些动态风险因素；也可以参考相似的道路工程 的统计记录，判断在本道路工程有可能重复出现的风险事件；另外，还可以请教 道路建设领域的专家们，他们从事道路工程建设多年，具有丰富的经验和渊博的 专业知识，能够根据工程的具体情况判断有可能存在哪些潜在风险。 分析不确定性 在收集数据或信息的基础上，从以下几方面对工程项目不确定性进行分析： 1 ) 不同建设阶段的不确定性分析。道路工程建设有明显的阶段性，而在不同 建设阶段，不确定因素的种类和不确定程度均有很大的差别。因此应将不同阶段 的不确定性因素分别进行分析。 2 ) 不同目标的不确定性分析。根据道路工程建设不同目标的不确定性因素进 行分析。 3 ) 工程结构的不确定性分析。道路工程建设的不同结构的影响因素不同，即 使相同其程度也可能有差别。 4 ) 工程建设环境的不确定性分析等等。道路工程建设环境是引起各种风险的 重要因素。应对其建设环境进行较为详细的不确定性分析。 确定风险事件，并将风险归纳、分类 在工程项目不确定性分析的基础上，进一步分析这些不确定因素形成的原因， 引发工程项目风险的大小，然后对这些风险进行归纳、分类。 编制道路工程风险辨识报告 在将风险按某种方法归类以后，编制出每个风险来源分类表，并整理编制出 道路工程风险辨识报告，得到风险辨识的成果，供后续的风险分析工作使用。 道路工程建设风险辨识是进行道路工程建设风险评估( 估计和评价) 的前提， 也是进行道路工程建设风险管理决策不可缺少的部分，应该从多角度、多方面进 行风险辨识，形成对风险的多方位的透视，辨识出潜在的风险因素。 2 1 3 2 道路工程风险的辨识方法“6 1 专家调查法 专家调查法起源于本世纪4 0 年代末期，由美国兰德公司( r a n dc o r p o r a t i o n ) 首先使用，很快就在世界上盛行起来。现在此法的应用已遍及经济、社会、工程 技术等各个领域。它具有匿名性、反馈性、收敛性的特点。由于道路工程的行业 特点，需要专家对道路工程项目风险进行鉴定。用专家调查法进行道路工程项目 风险辨识的过程是由道路工程项目风险管理小组选定与项目有关的领域和专家， 通过各种方式收集专家们的意见，然后加以综合整理，再匿名反馈给各位专家， 2 道路工程建设风险分析与决策支持系统理论基