基于层次分析法的建设工程项目风险评估

精品文档 1欢迎下载 层次分析法在建筑工程项目风险评估 中的应用 姓姓 名名 胡召钊胡召钊 学学 号号 20142302014230 院院 系系 土木工程学院土木工程学院 专专 业业 土木工程建造与管理土木工程建造与管理 精品文档 2欢迎下载 摘要摘要 当前 随着我国国民经济的迅猛发展 我国的建筑工程建设呈现出迅速增 长的趋势 同时建筑工程项目具有投资大 建设时间长等特点 在建设过程中 遇到的不可预见因素很多 使得建筑工程项目建设过程中参与方可能面临很对 风险 如果对此不加以预防 将会给业主 承包商等各参与方带来严重的后果 基于以上原因 在建筑工程项目中提前发现风险 发出预警信号迫在眉睫 本 文的研究就是在此背景下提出的 本文从建筑工程项目风险的基础知识入手 简要论述了建筑工程风险管理 的相关理论知识 分析建筑工程项目风险因素 并系统的探讨了层次分析法的 数学模型 指标值的确定 判断矩阵及一致性检验的方法和步骤 根据建筑工 程项目风险的设置 建立了建筑工程风险预警的层次分析法模型 对建筑工程 风险进行了分析 评估 总之 本文研究的主旨在于为建筑工程项目风险预警提供一种行之有效的 分析方法 为建筑工程风险管理提供一定的科学依据 从而使建筑市场稳定发 展 关键词 关键词 建筑工程 风险评估 层次分析法 精品文档 3欢迎下载 AbstractAbstract At present with the rapid development of our national economy construction of the building of our country shows the trend of rapidgrowth At the same time the construction project has the characteristics of large investment long construction time encountered in the construction process of many unpredictable factors participants may face a lot of risks to make the project construction process if this is not to prevent it will bring serious consequences to the owners contractors and other participants Based on the above reasons that risk early warning signals of imminent 精品文档 4欢迎下载 advance in construction projects This research is under the background of the In this paper from the basic knowledge of architectural engineering project risk to start briefly discusses the related theoretical knowledge of risk management of construction engineering analysis of architectural engineering project risk factors and systematically discussed the AHP mathematical model the index values are determined the method and steps and judgment matrix consistency test according to the architectural engineering project risk set set up the risk early warning in construction engineering AHP model for the construction of risk are analyzed evaluation In a word the purpose of this research is to provide early warning of risk an effective analysis method for construction project provide a scientific basis for the risk management of architectural engineering so that the development of the construction market stability KeywordsKeywords construction project risk assessment analytic hierarchy process 精品文档 5欢迎下载 1 1 建筑工程项目风险识别建筑工程项目风险识别 1 11 1 建筑工程中存在的风险建筑工程中存在的风险 建筑工程风险一级风险可分为三类 它们是 施工管理风险 设计 施工 设备安装 材料 人力 能源价格 合同等 自然风险 地震 洪水 地基沉 陷 塌方等 经济法律风险 资金 利率 通货膨胀 法律法规等 现选取 对建筑工程项目影响较大的材料风险 通货膨胀风险 资金风险 施工风险 人力风险 进行分析 1 1 11 1 1 材料风险材料风险 材料风险权重最大 若材料价格管理不善 会增加施工成本 甚至可能导 致成本超支 所以要加强市场调研和市场的开拓工作 正确预测和掌握最新的 材料价格变动情况 合理确定采购和库存量 1 1 21 1 2 通货膨胀风险通货膨胀风险 这类风险是不可避免的 应拓宽信息的来源渠道 加强有关信息的搜集整 理和分析工作 准确预测和及时了解最新宏观经济动向 若有必要可放弃项目 或调整投资方向 1 1 31 1 3 资金风险资金风险 科学的分析融资渠道以选择安全的融资渠道 减小资金成本风险 提高财 务人员对资金的管理能力 加强对施工过程中进度工程款的严格审核 1 1 41 1 4 施工风险施工风险 做好方案实施前的技术经济论证 做好技术交底工作 加强施工质量安全 教育 加强施工质量管理 严格按施工工艺及技术施工 对于已出现的施工问 题要及时查明原因 及时采取措施来进行补救 将损失降到最低 1 1 51 1 5 人力风险人力风险 要建立健全项目管理组织结构和制度 加强项目人员之间的沟通 让他们 及时了解项目相关信息 要加强项目管理人员之间的协调工作 减少施工中的 精品文档 6欢迎下载 分歧 做好安全防范工作 防止人员出现意外伤亡 由于人力因素是工程项目 中最灵活的因素 其发生风险的频率较高 影响较大 所以可采取风险减轻的 策略来应付 2 2 层次分析法评估建筑工程项目风险层次分析法评估建筑工程项目风险 2 12 1 层次分析法层次分析法 2 1 12 1 1 层次分析法原理层次分析法原理 1 美国风险管理专家 A L Saaty 在 20 世纪 70 年代提出了层 次分析法风险评价模型 通过将复杂的风险问题分解为若干层次和 若干要素 并在同一层次的各要素之间简单地进行比较 判断和计 算 从而对诸多风险进行归纳 评价和风险发生概率的排序 并做 一致性检验 层次分析法是对一些较为复杂 模糊的问题作出决策 的简易方法 层次分析法特别适用于那些难于完全定量分析的问题 是一种简便 灵活而又实用的多准则决策方法 29 31 2 层次分析法的步骤 人们在进行社会的 经济的以及科学管理领域问题的系统分析 中 面临的常常是一个由相互关联 相互制约的众多因素构成的复 杂而往往缺少定量数据的系统 层次分析法为这类问题的决策和排 序提供了一种新的 简洁而实用的建模方法 具体步骤见下图 2 1 精品文档 7欢迎下载 图 2 1 层次分析法步骤 3 递进层次结构的建立与特点 建立层次分析法风险评价模型 构成各层次间两两判断矩阵 求各判断矩阵每行所有元素的几何平均值 将几何平均值归一化 计算各层次间的相对权重 计算判断矩阵的最大特征值 计算 CI 进行一致性检验 各层次评价相对权重总排序 精品文档 8欢迎下载 应用 AHP 分析决策问题时 首先要把问题条理化 层次化 构 造出一个有层次的结构模型 在这个模型下 复杂问题被分解为元 素的组成部分 这些元素又按其属性及关系形成若干层次 上一层 次的元素作为准则对下一层次有关元素起支配作用 这些层次可以 分为三类 1 最高层 这一层次中只有一个元素 一般它是分析问题的 预定目标或理想结果 因此也成为目标层 2 中间层 这一层次中包含了为实现目标所涉及的中间环节 它可以由若干层次组成 包括所需考虑的准则 子准则 因此也称 为准则层 3 最底层 这一层次包括了为实现目标可供选择的各种措施 决策方案等 因此也称为措施层或方案层 用层次分析法评价工程项目风险 首先是确定评价的目标 再 明确方案评价的准则和各指标 然后把目标 评价准则连同各方案 构成一个层次结构的模型 4 构造判断矩阵 层次结构结构反映了因素之间的关系 但准则层中的各准则在 目标衡量中所占的比重并不一定相同 在决策者的心中 它们各占 有一定的比例 在确定影响某因素的诸因子在该因素中所占的比重时 遇到的 精品文档 9欢迎下载 主要困难是这些比重常常不易定量化 此外 当影响某因素的因子 较多时 直接考虑各因子对该因素有多大程度的影响时 常常会考 虑不周全 顾此失彼而使决策者提出与他实际认为的重要性程度不 一致的数据 甚至有可能提出一组隐含矛盾的数据 为看清这一点 可作如下假设 将一块重为 1 千克的石块砸成 n 小块 你可以精确 称出它们的重量 设为 1n ww 现在 请人估计这 n 小块的重量占总重量的比例 不能让他知 道各小石块的重量 此人不仅很难给出精确的比值 而且完全可能 因顾此失彼而提供彼此矛盾的数据 设现在要比较 n 个因子 1n xxX 对某因素 Z 的影响大小 怎 样比较才能提供可信的数据呢 Saaty 等人建议可以采用对因子进 行两两比较建立成对比矩阵的办法 即 比较结果用矩阵的影响大小之比 全部对与表示以与每次取两个因子Zxxaxx jiijji 的影响之对与 容易看出 若之间的成对比判断矩阵为表示 称ZxxXZAaA jinnij 的影响之比为对与则比为 ij jijiij a aZxxa 1 定义 1 若矩阵 nnij aA 满足 2 1 1 2 0 1 nji a aa ij jiij 则称之为正互反矩阵 如何确定矩阵的值 Saaty 等建议引用 数字 1 9 及其倒数作为标度 下表列出了 1 9 标度的含义 精品文档 10欢迎下载 表 2 1 判断矩阵 分值 ij a 定义 1因素 i u 与因素 j u 同样重要 3因素 i u 比因素 j u 略重要 5因素 i u 比因素 j u 稍重要 7因素 i u 比因素 j u 重要得多 9因素 i u 比因素 j u 重要得很多 2 4 6 8 i u 与 j u 两因素比较结果处于以上结果的中间 倒数 i u 与 j u 两因素比较结果是与两因素重要性比较结果的倒数 一致矩阵最大特征根近似求解方法简介 1 1 ij m i ij ij a a A 的每一列规一化得将 2 ij A求和得到特征向量对 向量 进行规一化处理得到权 对 A3 求得最大特征值 按 m j I i An 1 max 1 4 1 5 max CI n n CI计算一致性指标利用公式 精品文档 11欢迎下载 计算一致性比例 利用公式致性指标查找相应的平均随机一 RI CI CRRI 6 判断矩阵的一致性 7 表 2 2 RI 取值表 N1234567891011 RI000 580 901 121 241 321 411 451 481 49 2 1 22 1 2 层次分析法评估风险层次分析法评估风险 采用层次分析法确定主要的风险因素 令 Z 为建筑工程项目风险 Y1 为施 工管理风险 Y2 为自然风险 Y3 为经济法律风险 X1 为材料风险 X2 为资金 风险风险 X3 为资金风险 X4 为施工风险 X5 为人力风险 建立层次分析模 型 见图 4 2 图 2 2 层次分析模型图 经过专家的经验评估 打分 汇总为下列 Y1 X 层次两两判断矩阵 Y1 X 层次判断矩阵 风险 因素 X1X2X3X4X5 Z 建筑工程项目风险 Y2 自然风险Y3 经济法律风险Y1 施工管理风险 X1 材料风险X2 资金风险X3 通货膨胀风险X4 施工风险X5 人力风险 精品文档 12欢迎下载 X113641 4 X21 31521 6 X31 61 511 31 9 X41 41 2311 7 X546971 其中 概率最大的为人力风险 最小的为通货膨胀风险 计算 Y X 层次判 断矩阵 Y 权重 排序 并作一致性检验 先算出矩阵中每行元素的几何平均值 783 1 4 1 4631 5 1 889 0 6 1 251 3 1 5 2 262 0 9 1 3 1 1 5 1 6 1 5 3 557 0 7 1 13 2 1 4 1 5 4 324 417964 5 5 ii 规一化 并计算出权重把 82 22 815 7 783 1 5 1 1 1 i i 精品文档 13欢迎下载 38 11 815 7 889 0 5 1 2 2 i i 35 3 815 7 262 0 5 1 3 3 i i 13 7 815 7 557 0 5 1 4 4 i i 329 55 815 7 324 4 5 1 5 5 i i 解 Y1 的最大特征值 n i i i n Y 1 max 17964 7 1 13 2 1 4 1 9 1 3 1 1 5 1 6 1 6 1 251 3 1 4 1 4631 Y 33 55 13 7 35 3 38 11 82 22 95 2 36 0 18 0 55 0 19 1 33 55 13 7 35 3 38 11 82 22 17964 7 1 13 2 1 4 1 9 1 3 1 1 5 1 6 1 6 1 251 3 1 4 1 4631 Y 精品文档 14欢迎下载 根据公式 n i i i n Y 1 max 可得 16 5 5533 0 95 2 0713 0 36 0 0335 0 18 0 1138 0 55 0 2282 0 19 1 5 1 max 计算 CI 并进行一致性检验 04 0 15 516 5 1 max n n CI 由 RI 取值表可知 当 n 5 时 RI 1 12 此时 1 0036 0 12 1 04 0 RI CI 由结论可知 此判断矩阵的一致性达到了要求 5533 0 0713 0 0335 0 1138 0 2282 0 同理 建立 Y2 X 判断矩阵 风险 因素 X1X2X3X4X5 X114861 6 X21 41531 5 X31 81 511 41 6 X41 61 3411 7 X565671 计算矩阵中每行元素的几何平均值 精品文档 15欢迎下载 2 6 1 6841 5 1 944 0 5 1 351 4 1 5 2 253 0 6 1 4 1 1 5 1 8 1 5 3 502 0 7 1 14 3 1 6 1 5 4 169 417656 5 5 ii 规一化 并计算出权重把 42 25 868 7 2 5 1 1 1 i i 12 868 7 944 0 5 1 2 2 i i 22 3 868 7 253 0 5 1 3 3 i i 4 6 868 7 502 0 5 1 4 4 i i 96 52 868 7 169 4 5 1 5 5 i i 精品文档 16欢迎下载 17656 7 1 143 6 1 6 1 4 1 1 5 1 8 1 5 1 351 4 1 6 1 6841 Y 96 52 4 6 22 3 12 42 25 3 3 67 0 19 0 64 0 46 1 96 52 4 6 22 3 12 42 25 17656 7 1 143 6 1 6 1 4 1 1 5 1 8 1 5 1 351 4 1 6 1 6841 Y 根据公式 n i i i n Y 1 max 可得 354 5 5296 0 3 3 064 0 67 0 0322 0 19 0 12 0 64 0 2542 0 46 1 5 1 max 计算 CI 并进行一致性检验 089 0 15 5354 5 1 max n n CI 由 RI 取值表可知 当 n 5 时 RI 1 12 求判断矩阵达到一致性要 1 0079 0 12 1 089 0 RI CI 5296 0 064 0 0322 0 12 0 2542 0 精品文档 17欢迎下载 同理 建立 Y3 X 判断矩阵 风险 因素 X1X2X3X4X5 X111 3265 X231475 X31 21 4143 X41 61 71 411 3 X51 51 51 331 计算矩阵中每行元素的几何平均值 821 1562 3 1 1 5 1 347 357413 5 2 085 1341 4 1 2 1 5 3 288 0 3 1 1 4 1 7 1 6 1 5 4 525 013 3 1 5 1 5 1 5 5 规一化 并计算权重 精品文档 18欢迎下载 77 25 066 7 821 1 5 1 1 i i i 37 47 066 7 347 3 5 1 2 2 i i 36 15 066 7 085 1 5 1 3 3 i i 08 4 066 7 288 0 5 1 4 4 i i 43 7 066 7 525 0 5 1 5 5 i i 解 Y1 的最大特征值 n i i i n Y 1 max 13 3 1 5 1 5 1 3 1 1 4 1 7 1 6 1 341 4 1 2 1 57413 562 3 1 1 Y 43 7 08 4 36 15 37 47 77 25 精品文档 19欢迎下载 39 0 21 0 79 0 52 2 34 1 43 7 08 4 36 15 37 47 77 25 13 3 1 5 1 5 1 3 1 1 4 1 7 1 6 1 341 4 1 2 1 57413 562 3 1 1 Y 根据公式 n i i i n Y 1 max 可得 212 5 0743 0 39 0 0408 0 21 0 1536 0 79 0 4737 0 52 2 2577 0 34 1 5 1 max 计算 CI 并进行一致性检验 053 0 15 5212 5 1 max n n CI 由 RI 取值表可知 当 n 5 时 RI 1 12 此时 1 0047 0 12 1 053 0 RI CI 0743 0 0408 0 1536 0 4737 0 2577 0 建立 Z Y 判断矩阵 风险因素 Y1Y2Y3 Y111 21 4 Y2212 3 Y343 21 精品文档 20欢迎下载 5 0 4 1 2 1 1 3 1 101 1 3 2 12 3 2 817 11 2 3 4 3 3 146 0 418 3 5 0 3 1 1 1 i i 322 0 418 3 101 1 5 1 2 2 i i 532 0 418 3 817 1 5 1 3 3 i i 599 1 969 0 440 0 532 0 322 0 146 0 1 2 3 4 3 2 12 4 1 2 1 1 Z 根据公式 n i i i n Y 1 max 可得 精品文档 21欢迎下载 009 3 532 0 599 1 322 0 969 0 146 0 440 0 3 1 max 0045 0 2 3009 3 1 max n n CI 由 RI 取值表可知 当 n 3 时 RI 0 58 1 0008 0 58 0 0045 0 RI CI 532 0 322 0 146 0 层次总排序如表 4 3 2 22 2 建筑工程项目风险评估结论建筑工程项目风险评估结论 由上表可看出 在建筑工程项目风险中 各风险按其权重排序依次为 1 建筑工程项目资金风险 2 建筑工程项目人力风险 3