江 新,朱沛文,徐 平,余 璐

（三峽大學(xué)a.湖北省水電工程施工與管理重點實驗室；b.水利與環(huán)境學(xué)院,湖北宜昌 443002）

國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險測度研究

江 新a,b,朱沛文a,b,徐 平a,b,余 璐a,b

（三峽大學(xué)a.湖北省水電工程施工與管理重點實驗室；b.水利與環(huán)境學(xué)院,湖北宜昌 443002）

針對當(dāng)前國際水電工程項目群施工資源易發(fā)生沖突的情形,提出了基于云模型的資源沖突風(fēng)險測度方法。明確了國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險的概念,建立了包括人力資源、機械設(shè)備、材料、財務(wù)、組織協(xié)作和現(xiàn)場條件6個一級風(fēng)險因子及20個二級風(fēng)險因子的資源沖突風(fēng)險因子體系；采用云模型和德爾菲法確定每個風(fēng)險因子對應(yīng)的權(quán)重云,并運用逆向云發(fā)生器和正態(tài)云擬合運算規(guī)則求得定性因子的綜合云。用建立的模型對國際某水電工程項目群的資源沖突風(fēng)險進(jìn)行測度,結(jié)果表明該項目群的資源沖突風(fēng)險狀態(tài)為良好。由構(gòu)建的國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險測度模型能較好地獲得了資源沖突風(fēng)險的測度值,為我國水電企業(yè)更好地進(jìn)行國際工程項目群風(fēng)險管理提供了參考價值。

資源沖突；風(fēng)險測度；云模型；風(fēng)險因素；國際水電工程項目群

2015,32（12）：144－149

1 研究背景

目前世界上有165個國家已明確表示將繼續(xù)發(fā)展水電,其中110個國家規(guī)劃建設(shè)規(guī)模總計達(dá)3.38億kW[1］。亞洲、南美地區(qū)的發(fā)展中國家多數(shù)制定了2025年左右基本完成水電開發(fā)任務(wù)的規(guī)劃；欠發(fā)達(dá)國家和地區(qū)由于資金、技術(shù)等條件限制,大力開發(fā)水電仍有很多困難,如非洲的不少國家[1］。國際水電工程承包市場的巨大需求為我國水電企業(yè)的“走出去”迎來了重要戰(zhàn)略機遇期。我國水電企業(yè)也正借著“一帶一路”的東風(fēng)積極參與國際水電工程承包市場的競爭,推動水電建設(shè)可持續(xù)發(fā)展。國際水電工程項目群是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。由于市場資源有限,國際水電工程項目群的施工物資和材料等比較匱乏,同時,企業(yè)資源又難以完全滿足多個并行項目的實際需要,多數(shù)物資材料都依靠進(jìn)口,因此,國際水電工程項目群資源的分布和利用都表現(xiàn)出較強的復(fù)雜性和風(fēng)險性。為避免因資源競爭和調(diào)配困難導(dǎo)致的國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險的發(fā)生,采取合適的方法對多個并行項目的沖突資源進(jìn)行風(fēng)險測度顯得尤為關(guān)鍵。因此,對國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險測度的研究有著迫切的需求,可為我國水電企業(yè)更好地進(jìn)行國際工程項目群風(fēng)險管理提供參考。

資源沖突風(fēng)險已得到越來越多學(xué)者的關(guān)注。國外的相關(guān)研究中,S.Elonen等[2］認(rèn)為項目群管理中資源短缺及不合理配置在各種影響項目群管理的因素中占重要地位（重要度居第2位）；Z.Laslo等[3］從多項目條件下資源稀缺角度,提出用系統(tǒng)動力學(xué)模擬不同利益者之間的資源沖突；A.Auyoung[4］指出在任何共享的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中資源沖突是不可避免的。國內(nèi)方面,文獻(xiàn)[5－6］針對水電工程施工資源的需求和供應(yīng)不均衡等問題,分別建立了多資源均衡的綜合測度函數(shù),并采用相應(yīng)算法對其進(jìn)行求解；江新等[7］通過分析相關(guān)文獻(xiàn)指出資源共享風(fēng)險是影響水電工程項目群自身風(fēng)險的主要因素；之后,江新等[8］又從業(yè)主的角度構(gòu)建了水電工程項目群資源沖突風(fēng)險評價指標(biāo)體系,綜合運用ANP和云重心評價法對水電項目群的資源沖突風(fēng)險進(jìn)行了評估；郝云劍等[9］利用風(fēng)險分解結(jié)構(gòu)（RBS）從宏觀環(huán)境、企業(yè)層面和項目層面識別了東南亞水電投資的主要風(fēng)險因素,其中該地區(qū)的政治矛盾和種族沖突問題對水電項目的資源安全影響非常大。

基于上述分析,目前國內(nèi)外涉及國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險測度的研究方法和模型鮮見,并且由于國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險具有模糊性和不確定性,需要運用新的方法對資源沖突風(fēng)險進(jìn)行測度。本文運用云模型描述資源沖突風(fēng)險的不確定性,實現(xiàn)定性和定量的不確定性轉(zhuǎn)換,進(jìn)一步構(gòu)建了國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險測度模型,從而獲得資源沖突風(fēng)險的測度值。

2 資源沖突風(fēng)險因子體系

國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險是指我國企業(yè)在國外承包的水電工程項目群中因項目資源的共用性和獨占性引起的各利益相關(guān)方爭奪有限資源而發(fā)生沖突的可能性[10］。從企業(yè)戰(zhàn)略級的角度,按合理區(qū)域劃分國際水電工程項目群組,并組建國際水電工程項目群管理辦公室。在對應(yīng)區(qū)域內(nèi),各項目群之間、項目群內(nèi)部各項目之間共享組織的各種資源。項目群中的并行項目從一個資源庫內(nèi)獲得資源經(jīng)常會產(chǎn)生沖突,尤其爭取的資源為瓶頸資源時,資源沖突風(fēng)險發(fā)生的可能性會更大。如果在施工過程中施工工序安排和銜接又不合理,則會出現(xiàn)資源的相對短缺,導(dǎo)致不同程度的資源沖突風(fēng)險的發(fā)生。

考慮到國際水電工程項目群所處環(huán)境的特殊性,可從不同方面識別國際水電工程項目群的資源風(fēng)險。為從系統(tǒng)的角度歸納總結(jié)資源沖突風(fēng)險的因素,首先,參考相關(guān)文獻(xiàn)[1,9,11－13］,匯總可能導(dǎo)致資源沖突風(fēng)險發(fā)生的因子；然后,通過走訪或設(shè)計調(diào)查問卷咨詢項目群經(jīng)理、項目經(jīng)理、資源管理人員、施工管理人員、現(xiàn)場作業(yè)人員等,采用德爾菲法,征求和提煉專家群體意見,對上述匯總的因子清單進(jìn)行篩選和驗證；最后,綜合考慮人力資源、機械設(shè)備、材料、財務(wù)、組織協(xié)作和現(xiàn)場條件等6個沖突風(fēng)險因素,建立國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險因子體系（見表1）。

表1 國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險因子體系Table 1 System of risk factor of resource conflicts in international hydropower project group

3 基于云模型的資源沖突風(fēng)險測度模型的構(gòu)建

3.1 云模型

云模型[14］是一種研究定性與定量相互轉(zhuǎn)換的模型。該模型不僅考慮了概念的模糊性（主觀性）,而且充分體現(xiàn)了測度的隨機性（客觀性）,這也符合國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險的特征。設(shè)U是一個用精確數(shù)值表示的論域,C是U對應(yīng)的定性概念,對于?x∈U,都存在一個有穩(wěn)定傾向的隨機數(shù)y＝μ（x）∈[0,1］,叫作x對C的確定程度,確定程度y在論域上的分布稱為隸屬云,簡稱為云。

云的數(shù)字特征用期望（值）Ex、熵En和超熵He來表征,其中Ex是指云滴在論域空間分布的期望,是最能夠代表定性概念的點；En描述云滴的模糊性和隨機性,反映概念不確定性的度量（值）；He是熵的熵,用于描述云的厚度,主要反映云滴的離散程度。

3.1.1 正向云發(fā)生器

正向云發(fā)生器是從定性到定量的映射,其輸入是云的數(shù)字特征（Ex,En,He）和云滴數(shù)量N,輸出為N個云滴在數(shù)域空間的定量位置及每個云滴代表概念的確定度。其具體算法如下所述。

輸入：Ex,En和He,并給定云滴數(shù)N。

輸出：N個云滴和每個云滴對概念的隸屬度。具體步驟為：

（1）生成以En為期望值,He為方差的正態(tài)隨機數(shù)En′。

（2）生成以Ex為期望值,En′為方差的正態(tài)隨機數(shù)x1。

（4）重復(fù)步驟（1）至步驟（3）,直至產(chǎn)生N個云滴為止。

3.1.2 逆向云發(fā)生器

逆向云發(fā)生器是從一些給定的云滴中,求出3個數(shù)字特征值（Ex,En,He）。其具體算法如下所述。

輸入：樣本值x＝xi,其中i＝1,2,…,N。

輸出：Ex,En和He。

具體步驟為：

（1）根據(jù)xi計算樣本均值,其中一階樣本絕對中心矩,樣本方差。

（3）計算

3.2 資源沖突風(fēng)險因子權(quán)重云的確定

為了計算方便,將權(quán)重等級范圍劃分為7個等級,如表2所示。由專家群體對給定的風(fēng)險因子進(jìn)行強度等級打分,然后利用均值法和逆向云發(fā)生器生成云模型的數(shù)字特征,再由正向云發(fā)生器生成云滴,用MatLab軟件完成云圖的繪制,反復(fù)多次,逐漸可視化地控制專家經(jīng)驗的收斂速度和質(zhì)量,從而得到各級風(fēng)險因子的權(quán)重云,詳細(xì)計算過程見文獻(xiàn)[15］。

表2 權(quán)重等級范圍及定性語言描述Table 2 Range and qualitative linguistic description of weight

以二級資源沖突風(fēng)險因子“管理人員豐富度”為例,收集10位專家的打分。經(jīng)過3輪專家意見征詢,可形成逐漸統(tǒng)一的專家意見的權(quán)重云。3輪打分形成的數(shù)字特征分別為（0.217,0.043 9,0.012 9）,（0.178,0.030 1,0.006 8）,（0.187,0.023 8,0.003 4）。采用正向云發(fā)生器分別生成權(quán)重云的云圖,如圖1所示。第3輪專家意見的權(quán)重云已表明概念形成,因此,“管理人員豐富度”的權(quán)重云為（0.187,0.238,0.0034）。依此類推,即可確定國際水電工程項目群一級和二級資源沖突風(fēng)險因子的權(quán)重云（見表1）。

圖1 資源沖突風(fēng)險因子權(quán)重云Fig.1 Weight cloud of risk factors of resource conflicts

3.3 資源沖突風(fēng)險因子綜合云的確定

對于定量因子,將每個因子的實現(xiàn)度作為Ex,然后轉(zhuǎn)化為數(shù)字特征為（Ex,0.05,0.05）的一維標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)云。

對于定性因子,邀請10位專家按5級標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行雙邊約束打分,即打出最高分和最低分,打分標(biāo)準(zhǔn)為：差＝[0,0.2］、較差＝[0.2,0.4］、一般＝[0.4,0.6］、較優(yōu)＝[0.6,0.8］、優(yōu)＝[0.8,1］。然后,通過逆向云發(fā)生器和正態(tài)云擬合運算規(guī)則[16］,得到各個定性因子的綜合云。

3.4 資源沖突風(fēng)險測度結(jié)果及等級劃分

依據(jù)式（1）計算國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險的程度,即

式中：F為國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險的測度值；Mi為第i個因子對應(yīng)的綜合云；Wi為第i個因子對應(yīng)的權(quán)重云；n為目標(biāo)個數(shù)。

為了符合人們的思維習(xí)慣,假設(shè)測度等級劃分為5個,各測度等級的數(shù)字特征和風(fēng)險狀態(tài)設(shè)置見表3。根據(jù)正向云發(fā)生器生成正態(tài)云圖,如圖2所示。將國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險的測度值輸入云圖,即可得出資源沖突風(fēng)險的測度等級。通過云圖表示資源沖突風(fēng)險的不同狀態(tài),便于國際水電工程項目群管理人員及時調(diào)整策略或采取改進(jìn)措施,降低損失或危機發(fā)生的機率,確保項目群資源管理狀態(tài)控制在“良好狀態(tài)”及以上。

表3 國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險等級劃分Table 3 Classification of risk level of resource conflicts in international hydropower project group

圖2 資源沖突風(fēng)險測度云模型Fig.2 Cloud model for risk measurement of resource conflicts

4 算例分析

以國內(nèi)某水電工程局公司在蘇丹正在實施的大壩工程項目為例,將具有相似性的大壩土建2A標(biāo)段、2B標(biāo)段、2C標(biāo)段3個并行項目作為項目群。該工程局所屬的集團公司對此項目群所在區(qū)域范圍實行區(qū)域化管理經(jīng)營模式,由區(qū)域項目群經(jīng)理部進(jìn)行統(tǒng)一管理。

4.1 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)項目群概況對各項資源沖突風(fēng)險因子及其實際值和實現(xiàn)度進(jìn)行處理,如表1所示。由表1的數(shù)據(jù)以及專家打分,得到該國際水電工程項目群二級資源沖突風(fēng)險因子的綜合云,其中,定性因子的綜合云如表4所示。

4.2 測度結(jié)果及分析

綜合以上數(shù)據(jù),由式（1）計算得到一級資源沖突風(fēng)險因子對應(yīng)的云模型,如表5所示。

結(jié)合對應(yīng)的權(quán)重云,再由式（1）進(jìn)行計算,則該國際水電工程項目群資源沖突風(fēng)險的最終測度結(jié)果為F＝（0.699 2,1.843 8×10－7,5.680 6×10－10）。通過運行MatLab軟件,將測度結(jié)果輸入云圖,即可得到對應(yīng)的風(fēng)險狀態(tài),如圖2所示。該測度結(jié)果云的期望值為0.699 2,表明測度結(jié)果處于“良好”和“安全”狀態(tài)之間,但是趨于“良好”狀態(tài)的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于“安全”狀態(tài),因此,該國際水電工程項目群資源沖突的風(fēng)險狀態(tài)為“良好”。研究結(jié)果表明,該云圖能直觀地表示最終的資源沖突風(fēng)險測度值,并且反映了該項目群的資源沖突風(fēng)險需要關(guān)注,資源配置管理有待改進(jìn)。項目群經(jīng)理部應(yīng)根據(jù)其發(fā)展趨勢采取相應(yīng)的優(yōu)化和完善措施。

表4 二級資源沖突風(fēng)險因子綜合云Table 4 Comprehensive cloud of risk factors of second-class resource conflicts

表5 一級資源沖突風(fēng)險因子綜合云Table 5 Comprehensive cloud of risk factors of first-class resource conflicts

5 結(jié) 語

（1）將云模型運用到資源沖突風(fēng)險的測度中可以很好地反映出風(fēng)險的隨機性和模糊性。云模型的建立不僅實現(xiàn)了定性概念和定量數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換,而且挖掘了數(shù)據(jù)中隱含的、有潛在價值的信息,避免了轉(zhuǎn)換過程中信息的丟失。

（2）借助云模型和MatLab軟件對算例進(jìn)行可視化仿真,能直觀得出該國際水電工程項目群資源沖突的風(fēng)險狀態(tài)為“良好”。該模型能以定性的系統(tǒng)軌跡揭示項目群資源發(fā)生沖突的態(tài)勢,及時提醒項目群管理人員加強動態(tài)預(yù)警,能為國際水電工程項目群風(fēng)險管理決策提供參考。

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（編輯：姜小蘭）

Research on Risk Measurement of Resource Conflicts in International Hydropower Project Group

JIANG Xin1,2,ZHU Pei-wen1,2,XU Ping1,2,YU Lu1,2
（1.Hubei Key Laboratory of Construction and Management in Hydropower Engineering,China Three Gorges University,Yichang 443002,China；2.College of Hydraulic＆Environmental Engineering,China Three Gorges University,Yichang 443002,China）

In light of resources conflicts in international hydropower project group in the present,we presented a method for measuring risk of resource conflicts based on cloud model.The concept of risk of resource conflicts in international hydropower project group was defined,and a system of risk factors for resource conflicts was established,with 6 first-class factors（human resource,machinery and equipment,material,finance,organization cooperation,and site conditions）in association with 20 second-class ones.Then,the cloud model and Delphi method were used to determine the weight cloud of each risk factor,and the reverse cloud generator and the algorithm rules of normal cloud fitting were adopted to calculate the comprehensive cloud of each qualitative risk factor.One international hydropower project group was taken as an example,and risk measurement of resource conflicts for the group was conducted by using the model.The results show that risk condition of resource conflicts for the project group is under control.The model for measuring risk can be used to obtain values of risk of resource conflicts,and it can be referenced for Chinese hydraulic corporations to solve resources conflicts in international hydropower project group.

resource conflict；risk measurement；cloud model；risk factor,international hydropower project group

TV697

A

1001－5485（2015）12－0144－05

10.11988/ckyyb.20150488

2015－06－10；

2015－07－09

國家自然科學(xué)基金資助項目（51379110）；水電工程施工與管理湖北省重點實驗室（三峽大學(xué)）開放基金項目（2014KSD05）

江 新（1966－）,男,安徽壽縣人,教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事工程項目群管理、系統(tǒng)決策理論及評價等方面的教學(xué)與研究工作,（電話）13339795561（電子郵箱）jiangx163＠163.com。