■ 虢小燕 陳德義

廣州大學(xué)管理學(xué)院 廣州 510006

0 引言

綜合管廊是城市地下用于集中敷設(shè)市政管線的公共隧道，被稱為城市的“生命線”，是城市地下空間開發(fā)運(yùn)營能力的集中體現(xiàn)。數(shù)據(jù)顯示，在綜合管廊前期策劃、施工進(jìn)度、設(shè)計(jì)以及全生命周期等方向，有大部分學(xué)者做了相關(guān)的研究，并取得了一定的成果。綜合管廊的運(yùn)維管理也慢慢成為該領(lǐng)域的研究趨勢。Darrin-Grimsey 和Mervyn-K 等[1]將綜合管廊PPP 項(xiàng)目進(jìn)行分類，并同時(shí)建立了適用于PPP 項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)識別體系。2003年，Canto-Perello 等[2]首先指出綜合管廊安全管理是綜合管廊運(yùn)維過程中的最重要因素。并同時(shí)將層次分析法、德爾菲法、色達(dá)法相結(jié)合運(yùn)用于綜合管廊安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。Jang 和Jung[3]研究了綜合管廊瓦斯爆炸引起的火災(zāi)事故，并提出了綜合管廊項(xiàng)目需要設(shè)置專業(yè)的安全措施要求。K.C.Iyer與Mohammed Sagheer[4]運(yùn)用ISM 法構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的層次模型，結(jié)合MACMIC 法確定風(fēng)險(xiǎn)因素之間的關(guān)聯(lián)性，最終確定了對項(xiàng)目影響最大的風(fēng)險(xiǎn)因素。周鮮華[5]等引入ISM-MICMAC 模型確定了綜合管廊各風(fēng)險(xiǎn)之間的相互作用。王述紅[6]等通過層次分析法確定各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重，建立了綜合管廊運(yùn)維過程中多災(zāi)種耦合的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法。陳雍君[7]等通過建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，確定了綜合管廊整體的風(fēng)險(xiǎn)等級以及關(guān)鍵的風(fēng)險(xiǎn)因素和導(dǎo)致災(zāi)害的關(guān)鍵途徑。韓立紅[8]等通過建立OWA-模糊灰色聚類評價(jià)模型，確定綜合管廊項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)的等級。石振武[9]等采用德爾菲法以及模糊綜合評價(jià)法相結(jié)合的方式確立了一種適用城市基礎(chǔ)設(shè)施PPP 項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型，為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供了新視角。張勇[10]等引入綜合管廊全生命周期風(fēng)險(xiǎn)新理論，將模糊層次分析法與決策實(shí)驗(yàn)及評價(jià)實(shí)驗(yàn)室法相結(jié)合，找出了地下綜合管廊全壽命周期的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)，并確定了關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)的原因因素和結(jié)果因素。強(qiáng)萬明[11]等采用定量與定性相結(jié)合的方式對綜合管廊全生命周期內(nèi)的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了梳理。李芊[12]等通過運(yùn)用DEMATEL分析法確定了綜合管廊運(yùn)維階段各安全風(fēng)險(xiǎn)因素的重要性。張愛琳[13]等采用改進(jìn)的AHP-熵權(quán)法提出了綜合管廊施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系。有維寶[14]等提出了TOPSIS-UT 理論的風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)方法，并將該模型運(yùn)用于實(shí)際工程，合理劃分參與方承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的責(zé)任歸屬與共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)間的最優(yōu)分配比例。邵宇[15]等運(yùn)用熵權(quán)法確定了綜合管廊項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重，通過計(jì)算Shapley 值的方法建立了項(xiàng)目各參與方風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)比例。王建波[16]等通過灰色關(guān)聯(lián)與D-S證據(jù)理論建立了綜合管廊風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)模型，并運(yùn)用專家論證的方式證實(shí)了模型的準(zhǔn)確性、合理性與可行性。

通過閱讀以往文獻(xiàn)，分析得出國內(nèi)外綜合管廊安全領(lǐng)域的研究主要集中在投融資階段、前期策劃、設(shè)計(jì)、施工以及管廊規(guī)劃和管廊結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)上，風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)種多偏向于研究火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對管廊的影響。然而，從項(xiàng)目管理者的角度出發(fā)，綜合管廊項(xiàng)目的運(yùn)維階段才是重中之重。對項(xiàng)目運(yùn)維階段可能出現(xiàn)的災(zāi)種進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判同時(shí)采取措施進(jìn)行提前預(yù)防是我們應(yīng)該關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著更多的信息化技術(shù)運(yùn)用于綜合管廊運(yùn)維管理，完善的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系的建立會有助于項(xiàng)目管理者進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判，幫助管理人員更好的應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)。本文基于現(xiàn)階段國內(nèi)綜合管廊發(fā)展現(xiàn)狀，首先運(yùn)用文獻(xiàn)分析法確定綜合管廊運(yùn)維過程中存在的主要風(fēng)險(xiǎn)因素，并通過問卷調(diào)查得到每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)可能造成的風(fēng)險(xiǎn)損失程度及其相對重要性，然后運(yùn)用改進(jìn)層次分析法與熵權(quán)法相結(jié)合的方式確定各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)重，對權(quán)重進(jìn)行主客觀分析。同時(shí)引入模糊TOPSIS 法，建立改進(jìn)層析分析法-熵權(quán)法-模糊TOPSIS 模型，對項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)進(jìn)行定性與定量研究，計(jì)算正負(fù)理想解以及指標(biāo)貼近度并進(jìn)行排序。并將模型運(yùn)用到案例研究之中，確定項(xiàng)目運(yùn)維階段風(fēng)險(xiǎn)管理順序與側(cè)重點(diǎn)，為風(fēng)險(xiǎn)管理者提供風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防與風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的策略，同時(shí)節(jié)約項(xiàng)目資金，對綜合管廊運(yùn)維階段的安全風(fēng)險(xiǎn)管理起到一定的完善作用。

1 綜合管廊項(xiàng)目運(yùn)維階段風(fēng)險(xiǎn)評估體系風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)確定

構(gòu)建綜合管廊運(yùn)維階段風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系應(yīng)遵循具有全面性、有代表性和可操作性的原則。通過對2003～2019年中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫中的有關(guān)綜合管廊運(yùn)維階段的文獻(xiàn)分析，得出綜合管廊運(yùn)維階段的風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)害種類主要是火災(zāi)與水災(zāi)而導(dǎo)致的廊體爆炸[17]。本文基于風(fēng)險(xiǎn)分類的基本原則,首先運(yùn)用德爾菲法對城市地下綜合管廊運(yùn)維階段過程中的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行識別，具體的步驟如下：

（1）邀請綜合管廊領(lǐng)域相關(guān)專家進(jìn)行問卷調(diào)查，對中國知網(wǎng)（CNKI）的相關(guān)文獻(xiàn)中總結(jié)出的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行一輪篩選；

（2）對專家問卷調(diào)查結(jié)果進(jìn)行初步處理，保留可用數(shù)據(jù)，去除明顯不合理的問卷；

（3）對專家進(jìn)行問卷回訪，進(jìn)行第二輪問卷調(diào)查，對結(jié)果進(jìn)行分析。

最后，總結(jié)出綜合管廊運(yùn)維階段的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)該分為管廊本體風(fēng)險(xiǎn)、入廊管線風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)5 個(gè)準(zhǔn)則層風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，同時(shí)將準(zhǔn)則層指標(biāo)再次分解為20 個(gè)因素層指標(biāo)。這20 個(gè)指標(biāo)基本已經(jīng)包含了綜合管廊運(yùn)維階段可能出現(xiàn)的所有風(fēng)險(xiǎn)因素，并且能夠比較好的對綜合管廊運(yùn)維過程中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化分析[17]。綜合管廊運(yùn)維階段的最終風(fēng)險(xiǎn)因素清單如表1所示。

表1 綜合管廊運(yùn)維階段風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系明細(xì)表

2 綜合管廊運(yùn)維階段風(fēng)險(xiǎn)評估模型

2.1 改進(jìn)層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重

2.1.1 構(gòu)造判斷矩陣

根據(jù)建立的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)層次模型，標(biāo)度體系為B1比B2重要記為2，B1與B2同等重要記為1，B1沒有B2重要記為0的方式。構(gòu)建指標(biāo)的判斷矩陣C。

2.1.2 計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

（1）改進(jìn)層次分析法[18]計(jì)算主觀權(quán)重

（2）熵權(quán)法計(jì)算客觀權(quán)重

熵權(quán)法是一種客觀賦權(quán)法，其原理就是如果某個(gè)指標(biāo)因素的信息熵越小，那它提供的信息量就越大，在整個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評估中的權(quán)重也就最高[18]。首先，通過Pij=處理矩陣D，其次，計(jì)算熵值ej與熵權(quán)U2，其中ej=且0 ≤ej ≤1，U2=

（3）計(jì)算綜合權(quán)重

2.2 運(yùn)用模糊TOPSIS 法對綜合管廊項(xiàng)目運(yùn)維階段風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評價(jià)

2.2.1 構(gòu)建綜合管廊工程項(xiàng)目運(yùn)維階段風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)集合

根據(jù)上述模型中提到的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)體系，可以建立評價(jià)因素集合A，其中A 包含5 個(gè)一級指標(biāo)，A={B1，B2，B3，B4，B5}；二級指標(biāo)因素集：B1={C1，C2，C3，C4，C5}，B2={C6，C7，C8，C9}，B3={C10，C11，C12}，B4={C13，C14，C15，C16，C17}，B5={C18，C19，C20}。問卷設(shè)置中將各因素層風(fēng)險(xiǎn)等級分為極大、大、一般、較低、低5 種類別，確定采用“1-5評分法”建立有關(guān)評價(jià)集V，其中V={V1、V2、V3、V4、V5}={極大、大、一般、較低、低}[19]。

2.2.2 構(gòu)建模糊評價(jià)矩陣

按照上述方法做好問卷后，將問卷得分加權(quán)處理之后歸一化，采用上述方法確定各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素綜合權(quán)重，得到因素層指標(biāo)的權(quán)重組成矩陣U。繼而運(yùn)用同樣的方法，確定各個(gè)準(zhǔn)則層指標(biāo)的權(quán)重組成矩陣B，同時(shí)計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)因素的相對權(quán)重得到W，相對權(quán)重是指同一準(zhǔn)則層下的因素層指標(biāo)的相對權(quán)重值。

調(diào)查問卷調(diào)查的方式，邀請與項(xiàng)目有關(guān)或者行業(yè)頂尖專家對項(xiàng)目的運(yùn)維階段的各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)打分，并且將所得數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理形成矩陣Ri，將Ri按行排列組成矩陣R。

2.2.3 進(jìn)行模糊綜合評價(jià)

為了使評價(jià)的結(jié)果更具有實(shí)用性，采用兩級模糊綜合評價(jià)的方式來確目標(biāo)層的風(fēng)險(xiǎn)等級，并給出最終的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對策略。

一級模糊綜合評價(jià)就是將問卷打分歸一處理建立好的模糊評判矩陣Ri與其對應(yīng)的權(quán)重向量Wi相乘而得到的一級模糊綜合評價(jià)結(jié)果。其中，Di=Wi·Ri，Wi表示準(zhǔn)則層下各因素層風(fēng)險(xiǎn)相對指標(biāo)權(quán)重，Di表示第i 個(gè)準(zhǔn)則層風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模糊矩陣，R=（D1，D2，...，Dm）T。且A=B·R，A表示經(jīng)過兩層模糊綜合評價(jià)之后，目標(biāo)層的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模糊矩陣。將準(zhǔn)則層的模糊判斷矩陣進(jìn)行TOPSIS 分析，計(jì)算出相對貼近度，其中TOPSIS 的具體計(jì)算步驟已經(jīng)在很多文章中提到，在此不在贅述，詳見[20]。

3 案例分析

3.1 工程概況

聯(lián)邦快遞綜合管廊是廣州市第三大已建成的綜合管廊，該工程橫跨廣州市白云區(qū)與花都區(qū)，位于人和鎮(zhèn)與花東鎮(zhèn)交接處，處在廣州白云國際機(jī)場的東側(cè)，流溪河的西側(cè)，全長3000 米左右。管廊內(nèi)共包含電力電纜、通訊電纜、給水管、燃?xì)夤?、供熱管、供冷管和再生水?類管道。

3.2 聯(lián)邦快遞綜合管廊項(xiàng)目運(yùn)維階段風(fēng)險(xiǎn)評估

3.2.1 確定運(yùn)維階段風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)重

采用專家調(diào)查法，邀請15 位專家，根據(jù)其從事相關(guān)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)或者在本綜合管廊項(xiàng)目現(xiàn)場的所見所聞，對因素層的各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素按照不同的影響后果的級別進(jìn)行打分，同時(shí)對指標(biāo)進(jìn)行相對重要性判斷。得到因素層指標(biāo)的初步判斷矩陣，如表2。為確定聯(lián)邦快遞綜合管廊項(xiàng)目運(yùn)維階段各風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)重，運(yùn)用改進(jìn)層次分析法處理初步判斷矩陣得到表3。同時(shí)利用熵權(quán)法對改進(jìn)層次分析法得出的權(quán)重進(jìn)行修正。算出綜合權(quán)重如表4。

表2 因素層指標(biāo)初步判斷矩陣

由上述方法得出準(zhǔn)則層各風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)重向量是：

B=[0.3590,0.0335,0.0335,0.1387,0.4352]

因素層各風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)重向量是：

W1=[0.0088,0.0060,0.6345,0.2772,0.0736]

W2=[0.8128,0.0283,0.0029,0.1559]

W3=[0.3080,0.1755,0.5165]

W4=[0.0267,0.2217,0.100,0.0810,0.6607]

W5=[0.1267,0.0264,0.8470]

3.2.2 運(yùn)用模糊TOPSIS法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估

根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果得出各層各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的模糊矩陣，將專家對每一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的打分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，組成因素層模糊判斷矩陣Ri。

表3 因素層指標(biāo)改進(jìn)判斷矩陣

由上述各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的相對權(quán)重以及評價(jià)矩陣得出各層綜合評價(jià)結(jié)果且Di= Wi× Ri。最后將Di按行排列形成R。其中，A = B× R構(gòu)造得出加權(quán)模糊矩陣A。

計(jì)算聯(lián)邦快遞綜合管廊項(xiàng)目運(yùn)維階段的準(zhǔn)則層風(fēng)險(xiǎn)的正負(fù)理想解以及各個(gè)因素評價(jià)指標(biāo)距離正負(fù)理想解的距離，同時(shí)計(jì)算相對貼近度，得到風(fēng)險(xiǎn)因素重要性排序。結(jié)果如表5所示。

由表5可知，在綜合管廊項(xiàng)目運(yùn)維階段準(zhǔn)則層的風(fēng)險(xiǎn)排序依次是B1（管廊本體風(fēng)險(xiǎn)）、B3（設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)）、B4（管理風(fēng)險(xiǎn)）、B2（入廊管線風(fēng)險(xiǎn)）、B5（環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)）。

4 結(jié)論

基于改進(jìn)層次分析法-熵權(quán)法-模糊TOPSIS 法相結(jié)合的模型對聯(lián)邦快遞綜合管廊項(xiàng)目運(yùn)維階段的綜合分析，得出以下結(jié)論：

（1）從權(quán)重方面來看，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)（B5）是綜合管廊運(yùn)維過程中的最大風(fēng)險(xiǎn)因素，其次是管廊本體風(fēng)險(xiǎn)（B1），再然后是管理風(fēng)險(xiǎn)（B4）。初步數(shù)據(jù)可以看出，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)中的地震風(fēng)險(xiǎn)等不可抗力的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重是最大的，同時(shí)也是風(fēng)險(xiǎn)識別中最難的一個(gè)部分。設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)以及入廊管線風(fēng)險(xiǎn)雖然所占權(quán)重不大，但也是不可忽略的一部分。

在20個(gè)因素指標(biāo)中，屬廊體本部土質(zhì)不均勻沉降導(dǎo)致裂縫等（C3)所占總權(quán)重最高，我們在設(shè)計(jì)以及施工時(shí)應(yīng)該重視；管廊后期需要擴(kuò)容，導(dǎo)致管線擺放方式變更（C8)所占總權(quán)重最低，這同時(shí)也是綜合管廊運(yùn)維階段管理應(yīng)該最先且容易解決的問題之一，我們可以通過加強(qiáng)巡檢的方式來降低項(xiàng)目運(yùn)維階段的風(fēng)險(xiǎn)等級。

表4 因素層指標(biāo)綜合權(quán)重表

表5 準(zhǔn)則層指標(biāo)TOPSIS分析表

（2）從模糊TOPSIS 的分析結(jié)果來看，在聯(lián)邦快遞綜合管廊項(xiàng)目運(yùn)維階段，管廊本體風(fēng)險(xiǎn)（B1）是最大的風(fēng)險(xiǎn)影響因素，其次為設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)（B3），再然后是管理風(fēng)險(xiǎn)（B4），影響較小的是入廊管線風(fēng)險(xiǎn)（B2），影響最小的是環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)（B5）。各風(fēng)險(xiǎn)之間具有一定的關(guān)聯(lián)性，一旦多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)發(fā)生，將對整個(gè)項(xiàng)目帶來難以接受的損失。

在項(xiàng)目運(yùn)維過程中，我們應(yīng)該加強(qiáng)防范管廊本體風(fēng)險(xiǎn)以及入廊設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)引入全過程風(fēng)險(xiǎn)管理的理念。在前期策劃階段就應(yīng)該充分調(diào)研整理相似項(xiàng)目的運(yùn)維階段可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)加以防范。同時(shí)在設(shè)計(jì)階段充分考慮已知風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)加大專家論證的力度，保證項(xiàng)目完全可行。在施工階段，應(yīng)該較為妥善的達(dá)到設(shè)計(jì)擬定要求，保證施工質(zhì)量，在運(yùn)維階段，增加巡檢以及監(jiān)控力度，以保證項(xiàng)目在整個(gè)生命周期內(nèi)穩(wěn)定的運(yùn)行。

（3）形成了一套能較好的適用于綜合管廊運(yùn)維項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)因素分析模型，運(yùn)用該模型找到運(yùn)維過程中權(quán)重占比最大的風(fēng)險(xiǎn)，以及最大的風(fēng)險(xiǎn)影響因素及其類別。方便項(xiàng)目管理者進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防，找到風(fēng)險(xiǎn)管理的側(cè)重點(diǎn)。同時(shí)，為綜合管廊項(xiàng)目提供了一定的參考，也為綜合管廊運(yùn)維階段的風(fēng)險(xiǎn)管理提供了新思路。

5 討論與不足

本文采用的改進(jìn)層次分析法-熵權(quán)法-模糊TOPSIS法常用于項(xiàng)目參與各方的風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)研究，較少用于風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究，其分析結(jié)果相較于傳統(tǒng)的模糊層析分析法要更客觀、更嚴(yán)謹(jǐn)、且適用性更強(qiáng)。然而，在風(fēng)險(xiǎn)后果確定的過程中仍然采用的是專家對風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行打分的方式，盡管對分值進(jìn)行了模糊性與隨機(jī)性的處理，但還是難以準(zhǔn)確無誤評價(jià)各風(fēng)險(xiǎn)因素之間的相互影響。