第十四届粤港京沪铁道学会学术年会论文集-地铁建设工程的风险管理应用研究

第十四届粤港京铁道学会学术年会论文集 244 地铁建设工程的风险管理应用研究 地铁建设工程的风险管理应用研究 方恩权 广州地铁建设事业总部 广州 510380 摘 要 地铁建设工程作为一项大型工程 项目 往往存在着大量的不确定风险因素 因而风险管理在地铁工程中变得越来越重 要 本文通过对国内外地铁工程事故经验 的探讨 提出了地铁建设工程中风险管理 的框架 包括风险辨识 分析和评估 应 对以及风险防范措施等 从而预防和减轻 地铁工程风险 以达到降低风险等级的目 的 关键词 地铁工程 风险管理 安全风险管 理 风险评估 中图分类号 文献标识码 A 地铁系统已成为目前世界各大城市缓解与改善交 通问题的主要方法 而很多大城市都发展在河流冲积平 原或盆地 其地质上大都软弱 变化复杂 同时地铁工 程是位于都会中心的线形建设 所遭遇的地质变化和工 程环境复杂程度自然较一般工程高出甚多 且工程技术 条件要求标准又高 需要大量有经验的专业工程师和素 质优良的施工队伍投入工程建设 在工程经验技术与专 业人力不足情况下 安全风险管控上将更显严峻 这些 风险主要表现在两个方面 一是导致工程费用超支 如 Great Belt Link 建设费用高于预算 54 伦敦的 Jubilee Line extension 高于预期的 67 波斯顿中心 干线目前还不清楚但至少高于预期的 100 也可能是 200 波斯顿海峡隧道费用高于预期 80 1 2 二是导致 工程事故的发生 从而延误工期 如 2006 年 6 月 位 于北京海淀南路的地铁 10 号线 3 标段发生坍塌 造成 两名正在作业的工人被掩埋死亡 该事故系流沙引起 2007 年 3 月 位于北京市海淀南路的地铁 10 号线工程 苏州街车站东南出入口发生一起塌方事故 造成燕莎桥 东北角地下一处直径 600 毫米的自来水管线断裂 涌出 的水迅速淹没了整个燕莎桥路口 2008 年 11 月 位于 南京市江宁区龙眠大道的地铁 1 号线南延线第 15 标段 发生箱梁支架坍塌事故 七名工人被大量支架及沙袋覆 压 造成一人死亡 2008 年 11 月 杭州地铁 1 号线湘 湖站工段发生塌方事故 造成 70 米的路面塌陷 多人 死亡和失踪 3 这些地铁事故的频发造成社会不良影响 和经济上较大损失 引起政府和民众对地铁施工安全管 理的强烈不满和关注 在加速经济发展的国家政策下 中国大陆地区无论 从地铁建设规模 建设速度和工程管理难度上来看 都 是目前世界上其他各地难与比拟的 目前大陆地铁工程 的整体形势是 建设规模大 专业风险管理人员十分缺 乏 使得规避和控制工程建设风险 以及在系统 规范 和科学的安全风险管理体系应用上经验相对不足 因 此 开展城市地铁风险管理研究 非常有益于业主和承 包商在工程造价 工期 质量安全等目标的实现 对城 市地铁工程的设计与建设都是至关重要的 1 地铁建设工程风险管理现状分析 国外有关风险管理的研究理论已经比较深入 风险 管理也已经开始在地下工程项目中得以实施 例如 美 国西雅图地下交通线曾进行过对地质条件 合约 设计 施工等风险分析的工作 并提出了关于风险分析评估方 法 新加坡大型污水系统从概念设计到施工阶段也进行 了科学的风险管理 美国波斯顿中央干线工程进行了施 工风险以及减轻对环境影响 噪声 尘埃及交通管理 的评估 4 国内长期由于国有制基础上的计划经济体制 使得 风险管理在我国的起步较晚 近年来 无论是政府还是 建设主体都对地铁安全风险管理引起了足够的重视 政 府相继编发了 关于进一步加强地铁安全管理工作的意 见 和 地铁及地下工程建设风险管理指南 对指导 第十四届粤港京铁道学会学术年会论文集 245 我国地铁工程安全风险管理的科学化 程序化和标准化 具有促进作用 但这些大多只是停留在强调其重要性和 理论研究阶段 也有运用现有的评价方法进行决策分析 的 工程招投标及实践中还未运用 工程进展中更是完 全没有风险评估及管理 随着我国进入 WTO 和地下工程 新技术的引入 将要面临更多的招投标和工程竞争 实 施科学的风险分析和决策及风险管理对提高我国地铁 工程建设管理水平和投资效益均具有非常重要的意义 广州 上海 北京等城市在地铁建设过程中也越来 越重视安全风险管理 新建地铁项目大都进行了风险分 析与评估 广州地铁在 2006 2007 年进行了安全风险管 理体系的诊断评价 施工前期安全风险的中间评估 建 立了地铁监测信息平台 上海在地铁建设中 开展了较 完善的监控量测研究和实践工作 利用数据反馈和三级 管理机制 建立了独特的地铁建设安全管理体系 5 北 京在地铁建设过程中积累了宝贵的经验 编制完成了 地铁工程监控量测技术规程 北京地铁工程监控量 测监测设计指南 和 北京地铁工程第三方监测设计指 南 为地铁施工安全控制提供了依据 同时也为其他 城市的地铁建设工作提供了参考 2 地铁建设工程风险管理的内容 2 1 地铁建设工程的风险定义 对于风险的定义 不同的专业和应用背景以及从不 同的角度 对风险的定义都不相同 许多学者也试图用 简明扼要的语言对风险的定义做出描述 6 8 郭仲伟 6 定义风险就是一个事件产生我们所不希望的后果的可 能性 国际隧道协会 7 在隧道风险管理指南一文中定义 风险是灾害事故对人身安全及健康可能造成损害的概 率 周直 8 定义大型工程项目的风险为项目的目标费 用 工期 质量水平与项目的实际费用 工期 质量水 平之间的差异程度 以上这些定义虽然措辞 说法不尽 相同 可见不同的工程项目在不同阶段风险管理的内涵 也不同 本文综合上述风险的概念 定义地铁建设工程 项目的风险是指地铁在正常建设的整个过程中 如果某 项活动存在足以导致承险体系统发生各类直接或间接 损失的可能性那么就称这项活动存在风险 而这项活动 所引发的后果就称为风险事故 因此 地铁建设工程风 险是风险事件发生的概率及风险事件发生后损失的函 数 可表示为 f RP C 1 式中 R为不希望系统发生事故的风险值 简称风 险 以经济损失或人员伤亡数为单位 亦可以单位时间 内经济损失或人员伤亡数表示 Pf为系统风险概率 也 称为系统失效概率 亦可以用单位时间内事故发生的频 率表示 C为系统风险后果或损失风险 也称为工程系 统事故后果简称后果 是该事故后果的危险性的度量 以经济损失或人员伤亡数为单位 即地铁建设工程的风 险由两个因素组成 第一个因素是灾害事件出现的概 率 第二个因素是一些灾害发生其损失的程度 用数学 语言描述则 R 是Pf和C的函数 在地铁建设工程项目风险分析与管理中 有时为便 于简化 常用费用损失形式替代进度风险 损失 和质 量风险 损失 以便用统一标尺衡量各种风险损失 则总费用损失TC可表示为下式 CTQ TCTCTTTQ 2 式中 C 费用风险损失量 T 进度风险损失量 Q 质量风险损失量 C T T T Q T 对应的转化系数或转化系数矩阵 2 2 地铁建设工程风险管理的定义 针对地铁建设工程施工的特点 笔者定义地铁建设 工程项目的风险管理是指地铁建设工程项目管理组织 对工程项目可能遇到的风险进行规划识别 估计 评价 应对 监控的过程 是以科学的管理方法实现最大安全 保障的实践活动的总称 与工程项目风险管理特性相 同 地铁建设工程的风险管理包括 风险辨识 风险分 析和评价 风险应对和风险监控四个阶段 如图 1 所示 通过风险辨识 风险分析去识别工程中的风险 并建立 相应的风险评估模型 对风险进行评估 以寻求可能造 第十四届粤港京铁道学会学术年会论文集 246 成的施工风险 并选择最优的风险应对方案 对项目的 风险实行有效的控制 确保风险造成的经济损失最小 并保证持续工期最短 鉴于此 笔者将重点论述风险辨 识 风险评价和风险应对在地铁建设中的应用 图 1 地铁建设工程风险管理流程图 2 3 地铁建设工程的风险识别 风险因素的识别就是对客观存在于项目中的各种 风险根源或不确定因素按其产生的原因 表现特点和预 期后果进行定义 分类与识别 最后形成详细的风险因 素统计表 地铁工程风险识别的第一步是进行风险因素 的分类 其项目风险因素总分类如图2所示 在地铁工 程风险因素分类的基础上进行风险因素的识别 可以辨 别出所有危害工程的风险事件 包括发生概率很小但可 能会造成高危险的事件 图 2 项目风险因素 2 4 风险因素分析与评估 2 4 1 风险因素分析 由于风险识别阶段的主要任务是找出各种潜在的 危险并做出对其后果的定性估计 又由于有些危险很难 在短时间内用经济的方法 实验的方法或因果关系论证 得到证实 所以专家调查方法就显得很有用 1 头脑风 暴法 集思广义是头脑风暴 Brain Storming 意译 可 以在一个小组内进行 也可以由单个人完成 然后将他 们的意见汇集起来 如果采取小组开会的形式 参加人 以5人左右为宜 参加人应没有压力和约束 如不要有直 接领导人参加等 2 SWOT分析法 SWOT分析法是一种环 境分析方法 所谓SWOT是英文Strength 优势 Weakness 劣势 Opportunity 机遇 和Threat 挑战 第十四届粤港京铁道学会学术年会论文集 247 的简写 SWOT分析的基准点是对项目内部环境之优劣势 的分析 在了解项目自身特点的基础上 判明项目外部 的机会和威胁 然后对环境做出准确的判断 继而制定 项目发展的战略和策略 对项目进行战略决策和系统分 析 SWOT分析重在比较 特别是项目的优势 劣势要看 重比较竞争对手的情况 另外与行业平均水平的比较也 非常重要 2 4 2 地铁建设工程的风险评估 目前大型工程项目的风险评估方法主要可以分为 定性和定量两种 定性的分析方法一般是用语言表达的 方式来区别风险发生的可能性 它可以给出风险发生概 率和影响程度相对性的评价结果 而定量的风险分析方 法是利用数学计算手段获得风险事件发生的概率和影 响程度的数值表达 由于项目风险评价有多种方案 本文主要论述地铁 建设工程系统概率风险评价 在此 定义风险概率密度 函数为 ij fx t 表示事件Ei在t时刻发生J类危险后 果 且危险值落在xj和xj dxj之间的频率 由于事故频 率与使用时间有关 因此风险值也是时间的函数 定义 风险概率为 j ijijj x Fx tf x t dx 表示事件Ei在t时刻发生J类后果的危险值等于或 大于xj的累积频率 由于事件的后果有k类 j 1 2 k 对于t时刻第 j类的累积风险值记为Rij t 则有 0 jj iiijj R taf x t dx 对于地铁建设工程系统 所有k类后果造成的总风 险为 0 1 k j iiijj j R taf x t dx 式中ai j 为事件Ei造成的K类后果的第k类后果中 的第j类后果因子 它表示后果的总损失价值 可以是 死亡数 伤害和财产损失等 可用金钱来度量 2 4 3 风险应对 风险应对是针对上述风险分析和评价的结果 采用 经济合理的方式处理风险 以提高实现项目目标的机 会 参考有关风险应对措施的文献 9 10 结合地铁 建设工程的施工特点 风险应对策略的选择应该考虑风 险本身的特征和影响程度 该工作顺序为 分析风险辩 识及评价的结论 比选风险处理方案 提出处理方案 组织落实 地铁建设工程风险处理一般可以采用以下 的措施 1 工程风险回避 风险回避是一种有用的 相 当普遍的管理风险的策略 地铁工程开工前 当预知某 风险因素的潜在威胁很大 后果比较严重又没有其他可 行的措施时 可以选择改变施工方案或放弃目标 从 而达到回避风险的目的 然而放弃目标的同时也失去了 获利的机会 但风险回避更多地针对那些可以回避的特 定风险而言 2 工程风险减轻 减少损失和控制风险是指在 地铁工程开工前消除可能发生风险事故的根源 或者 采取措施减少风险事件发生的概率及发生后损失的程 度 所以该方法的基本点是消除风险因素和减少风险损 失 3 工程风险转移 风险转移是指一些地铁施工 单位和个人为避免承担潜在风险带来的损失 有意识地 将损失或与损失有关的财务后果转嫁给另外的单位或 个人去承担 风险转移有控制型非保险转移 财务型非 保险转移和加入保险三种形式 这里主要指非保险转 移 即通过合同或协议将风险转移到项目以外的第三 方 而不是采取措施降低风险发生的概率和不利后果的 影响 4 工程风险自留 顾名思义 风险损失是指出 地铁工程承包商部分或全部地承包风险带来的损失 这 适合于三种情况 一是承包商已知有风险 但由于可能 获利而需冒险时 主动保留承担风险 二是当风险无法 回避 转移时 承包商被动地将其留下来 三是承包商 已知有风险 若采取措施的费用支出可能大于自担风险 的损失时 亦会主动自担风险 5 风险保险 风险保险是地铁工程承包商处理 风险最重要和经常使用的方法 它是通过专门的机构 第十四届粤港京铁道学会学术年会论文集 248 根据有关法律 运用大量法则签订保险合同 当风险事 故发生时 就可以获得保险公司的补偿 从而将风险转 移给保险公司 如2003年北京地铁建设管理公司在地铁 5号线出资800多万元购买了土建施工保险 总保额高 达34亿元 北京地铁八通线也与人保北京分公司签下了 总保额五六亿元的设备安装工程保险 该风险保险说明 了地铁工程项目承包商已充分地认识到地铁项目以工 程保险规避风险的必要性 但注意这里的风险保险和前 面的风险转移的区别在于它只是转移了风险的财政损 失 而并没有转移风险的责任 3 3 结语 地铁工程是一个系统复杂 难度高 风险大的大型 项目风险分析与管理应该成为地铁工程项目风险管理 或项目监理的一个有机组成部分 如何降低损失 化解 风险是学术界 工程界共同面对的一个重大课题 本文 通过对地铁建设工程风险管理的应用研究 得出以下几 点结论 1 风险管理是一个动态的过程 贯穿于地铁建设 工程的全过程 针对地铁工程的特点 建立了地铁建设 工程项目整个实施阶段的系统的风险管理技术 这样可 以大大改进风险管理的过程 保证其建设目标的实现 2 定量分析是风险分析的一大特点 但有时很难 确定风险发生的概率 单纯的主观估计意义又不大 因 此 应该研究定性与定量相结合的适应于地铁工程的风 险分析与评价方法 以便为制定科学的风险响应策略提 供理论基础 3 目前虽已建立了一些工程风险评价体系 但环 节及过程控制才是控制风险的最基本手段 参考文献 1 Reilly J Brown J Management and control of cost and risk for tunneling and infrastructure projects J Tunnelling and Underground Space Technology 2004 19 4 330 2 Eskesen S D Tengborg P Kampmann J et