郭新偉，楊麗華，韓大鵬，馬少雄，鄒 超

(1.中鐵一局集團電務(wù)工程有限公司，陜西 西安 710025；2.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南 714099)

0 引言

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)規(guī)模逐年攀升，而地鐵在城市軌道中占比已高達75%[1]。相比其他工程，地鐵工程體量較大，資金與資源消耗較高，項目物資成本在施工總成本中所占比例約65%[2]，對地鐵工程施工管理階段的物資管理提出了更高要求。因此，開展城市軌道交通物資管理風(fēng)險研究，明確風(fēng)險防范重點和對策，對保障地鐵工程施工物資管理風(fēng)險防范和控制具有重要實踐意義。

當(dāng)前，針對地鐵工程物資管理已開展較多研究，如張唯等[3]以北京軌道交通1，2號線為例，對線路設(shè)備改造中的物資管理進行研究，并提出針對性的保障方法；王迪[4]通過研究南京地鐵企業(yè)物資管理方模式，提出了一系列優(yōu)化措施；王靜等[5]則通過對北京地鐵10號線的實踐與分析，提出物資成本管理的五道關(guān)。通過對比分析，相關(guān)研究主要是從工程實際出發(fā)，采用定性方式進行描述，缺乏定量分析，且針對物資管理風(fēng)險方面的研究相對較少。WBS-RBS法是對風(fēng)險進行研究的常用方法，已被廣泛應(yīng)用于各類工程風(fēng)險研究中，如李宗坤等[6]利用WBS-RBS法對港珠澳大橋人工島工程進行風(fēng)險分解，明確重要風(fēng)險源和工程總體風(fēng)險度；陳桂香等[7]利用WBS-RBS法研究機場建設(shè)工程施工過程風(fēng)險，并計算出風(fēng)險源發(fā)生的可能性和風(fēng)險損失，同時對施工階段風(fēng)險進行有效評估。目前，基于WBS-RBS法應(yīng)用于地鐵工程物資管理風(fēng)險的研究相對較少?；诖?，本研究從系統(tǒng)思維角度出發(fā)，將WBS-RBS，AHP及風(fēng)險度理論相結(jié)合，建立基于WBS-RBS與AHP的評價模型，為地鐵工程物資管理風(fēng)險防范提供有效保障。

1 理論基礎(chǔ)

1.1 WBS-RBS法

2005年美國著名學(xué)者D.Hillson提出了矩陣風(fēng)險管理模型，被廣泛應(yīng)用于風(fēng)險識別過程。其中，WBS是工程管理中結(jié)構(gòu)體系成熟功能完善的工作分解結(jié)構(gòu)，而RBS則是以WBS分解模式為基礎(chǔ)，以項目目標(biāo)分解為原則的一種分解結(jié)構(gòu)，將WBS與RBS相融合，使兩種方法交叉應(yīng)用，即構(gòu)成了WBS-RBS矩陣，可實現(xiàn)對項目風(fēng)險進行研判[8-9]。主要包括以下步驟。

1)構(gòu)建WBS矩陣 根據(jù)地鐵工程施工特點及風(fēng)險管理與防范的總體需求，明確物資管理中風(fēng)險識別對象和范圍，在此基礎(chǔ)上以工作流程與工作關(guān)系為分解原則，保證分解結(jié)構(gòu)清晰，由上至下包含項目所有工作[10]，如圖1所示。

圖1 項目WBS工作分解

2)構(gòu)建RBS矩陣 根據(jù)工程項目目標(biāo)和性質(zhì)，在WBS基礎(chǔ)上，分析各子工作包可能存在的風(fēng)險，并將其按等級劃分，分解過程嚴格遵照各風(fēng)險附屬關(guān)系，直至分解到基本風(fēng)險事件[10]。項目RBS風(fēng)險分解如圖2所示。

圖2 項目RBS風(fēng)險分解

3)構(gòu)建WBS-RBS風(fēng)險辨識矩陣 以WBS底層工作包所構(gòu)建的集合定義為矩陣列向量，以RBS底層風(fēng)險因子所構(gòu)建的集合定義為矩陣行向量，從而形成風(fēng)險耦合矩陣，有助于項目管理人員清晰了解和識別每項業(yè)務(wù)活動存在的風(fēng)險及風(fēng)險來源。風(fēng)險耦合矩陣如圖3所示。

圖3 WBS-RBS 風(fēng)險耦合矩陣

風(fēng)險識別矩陣創(chuàng)建過程中，橫向為WBS工作分解，縱向為RBS風(fēng)險分解，判斷每個單元格對應(yīng)的工作與風(fēng)險是否同時存在，如存在即在此單元格中填入數(shù)字1，如不存在則填入數(shù)字0。通過對矩陣中所包含的風(fēng)險進行梳理，有效識別和掌握項目實施施工階段所涉及的物質(zhì)管理風(fēng)險及其所處階段，確保風(fēng)險因素識別周全而不被遺漏。

1.2 AHP法

層次分析(AHP)法是將定性與定量相結(jié)合，將專家定性判斷轉(zhuǎn)化為定量數(shù)據(jù)[11]。主要步驟為：①確定影響問題決策的因素；②將同一層中的因素相互比較，并對各因素權(quán)重進行計算；③對不同層次因素進行比較、計算。

1)明確目標(biāo) 從目標(biāo)出發(fā)，構(gòu)建AHP分析模型，主要由目標(biāo)、要素和指標(biāo)3個層次構(gòu)成。

2)構(gòu)造判斷矩陣 邀請專家根據(jù)打分標(biāo)準進行打分。本研究采用九級標(biāo)度法為打分標(biāo)準[12]，bij表示因素i和因素j二者重要性之比，九級標(biāo)度法如表1所示。

表1 九級標(biāo)度法

3)確定各影響要素相對重要程度 得到各指標(biāo)得分后，以數(shù)值為判斷依據(jù)，可明確各指標(biāo)及各層級之間的重要程度。

計算矩陣第i行所有元素乘積Pi，如式(1)所示[11]：

(1)

式中：i為矩陣行數(shù)；j為矩陣列數(shù)。

計算Pi的n次方根Wi，如式(2)所示：

(2)

利用歸一化公式，對向量W=(W1,W1,…,Wn)T進行處理，并計算出該向量最大特征根，如式(3)～(4)所示：

(3)

(4)

式中：W為對應(yīng)行向量歸一化處理的結(jié)果；i為矩陣行數(shù)；λmax為判斷矩陣最大特征值。

R.I.隨機一致性指標(biāo)如表2所示。

表2 R.I.隨機一致性指標(biāo)標(biāo)準值

4)一致性檢驗計算 平均一致性指標(biāo)C.I.和一致性檢驗比率C.R.分別如式(5)～(6)所示:

(5)

(6)

當(dāng)C.R.<0.1，可認為矩陣具有良好的一致性，可將該特征向量作為后續(xù)計算的權(quán)重向量，權(quán)重計算結(jié)果有效。

1.3 風(fēng)險度理論

風(fēng)險度是一種定量分析方法，可分析和評估風(fēng)險發(fā)生概率和風(fēng)險損失。風(fēng)險度理論是量化風(fēng)險概率和風(fēng)險所造成損失的一種方法，可用其計算和確定風(fēng)險度[13]，如式(7)～(8)所示：

D=LC

(7)

F=WiD

(8)

式中：L為風(fēng)險概率，取值1～5；C為風(fēng)險損失，取值1～5；D為風(fēng)險指數(shù)，取值1～25；F為各階段風(fēng)險度。

L，C，D取值如表3所示。

表3 L，C，D取值

2 風(fēng)險識別

2.1 WBS分解

在向地鐵工程物資管理人員進行咨詢的基礎(chǔ)上，考慮地鐵工程物資管理全生命周期，按管理行為發(fā)生時間，將其分為物資采購計劃、物資采購實施、物資現(xiàn)場管理3個階段，每個階段各包含3項工作。WBS分解如圖4所示。

2.2 RBS分解

通過查閱相關(guān)資料，借鑒相關(guān)工程項目，充分考慮各方面致險因素，將風(fēng)險分解為自然風(fēng)險、社會風(fēng)險、管理風(fēng)險、人為風(fēng)險，如表4所示。

表4 物資管理風(fēng)險分類

2.3 風(fēng)險分解驗證

為保證風(fēng)險分解符合工程實際情況，邀請15位實際參與地鐵工程物資管理人員進行實地問卷和訪談，以確保風(fēng)險分解準確性、合理性。問卷調(diào)查主要針對風(fēng)險分解過程中分解出的各項風(fēng)險，按完全不重要、稍微重要、一般重要、比較重要、非常重要5個等級，并將重要程度進行等級劃分，各等級評分依次為1，2，3，4，5，參與調(diào)研人員參考評分表對風(fēng)險進行打分。

為有效避免回收問卷出現(xiàn)打分不合理、人為主觀因素強等情況，對其可信度進行考察，判斷其對地鐵工程施工物資管理風(fēng)險評估體系是否具有指導(dǎo)作用，并采用信度系數(shù)法(Cronbach’sα)對問卷結(jié)果進行計算分析，如式(9)所示：

(9)

信度系數(shù)Cronbach ’sα∈[0,1]，該數(shù)值越接近1，則表示本次問卷調(diào)查信度和可靠性越高，信度系數(shù)法評判標(biāo)準如表5所示。由表5可知，當(dāng)信度系數(shù)>0.7時，則本次問卷調(diào)查結(jié)果可被接受。

表5 信度系數(shù)法評判標(biāo)準

對問卷調(diào)查中各級指標(biāo)信度系數(shù)及值進行計算，其中一級指標(biāo)計算結(jié)果如表6所示，二級指標(biāo)計算結(jié)果如表7所示。

表6 一級風(fēng)險信度系數(shù)及信度計算結(jié)果

表7 二級風(fēng)險信度系數(shù)及信度計算結(jié)果

計算結(jié)果顯示，各級指標(biāo)的信度值均處于可信范圍內(nèi)，表示本次問卷調(diào)查的信度可被接受，且問卷中各風(fēng)險設(shè)置較為合理。

2.4 風(fēng)險識別矩陣

以WBS分解得到的9項工作為行，以RBS分解得到的19項風(fēng)險為列，構(gòu)建風(fēng)險識別矩陣A，如表8所示。若該風(fēng)險明確存在于該項工作中，則Aij=1，反之Aij=0。對于不易判斷的風(fēng)險項也將其設(shè)為1，在后續(xù)打分時進一步分析。

表8 風(fēng)險識別矩陣A

3 風(fēng)險計算與評價

3.1 風(fēng)險計算

根據(jù)WBS-RBS分解結(jié)果，提取出各工作中包含的各類風(fēng)險，采用專家打分法，并設(shè)計層次分析專家評分表，隨后邀請5位長期從事地鐵物資管理的專家進行討論并打分，最終得到W-Ri，W11-Rij，W12-Rij，W13-Rij，W21-Rij，W22-Rij，W23-Rij，W31-Rij，W32-Rij，W33-Rij判斷矩陣，其中W-Ri為判斷4個一級風(fēng)險在地鐵施工全過程中的重要程度，其他矩陣為判斷對應(yīng)工作中存在的風(fēng)險對應(yīng)的重要程度。

通過計算并對上述10個判斷矩陣結(jié)果進行一致性檢驗，各判斷矩陣的C.R.計算值均<0.1，表明各組判斷矩陣結(jié)果均通過一致性檢驗，即本次打分結(jié)果可被接受。檢驗結(jié)果如表9所示。

表9 判斷矩陣計算結(jié)果

同樣邀請這5位專家對風(fēng)險發(fā)生概率和風(fēng)險后果等級進行討論，在得出一致性結(jié)論后對各風(fēng)險進行打分，根據(jù)式(7)對專家打分結(jié)果計算風(fēng)險指數(shù)。結(jié)果表明，R11風(fēng)險水平最低，R32風(fēng)險水平最高，R12，R13，R21，R44處于較低風(fēng)險水平，R23，R33，R36，R38，R41，R42，R43，R45處于一般風(fēng)險水平，R22，R31，R34，R35，R37處于較高風(fēng)險水平。因此，在實際地鐵工程施工物資管理業(yè)務(wù)中需對風(fēng)險較高的業(yè)務(wù)進行防范，各部門聯(lián)通協(xié)助采取必要的預(yù)防措施。打分結(jié)果如表10所示。

表10 打分結(jié)果

3.2 風(fēng)險評價

計算各風(fēng)險水平后，還需計算各工作風(fēng)險度水平，以明確風(fēng)險防范要點，根據(jù)式(8)進行計算。由計算結(jié)果可知，物資采購計劃階段風(fēng)險度最高，其次為物資采購實施階段、物資現(xiàn)場管理階段，與實際情況相吻合。物資采購計劃階段是物資管理全生命周期基礎(chǔ)，影響因素較多，尤其是物資采購計劃制定工作，如安排不當(dāng)會嚴重影響采購行為，為工程項目帶來巨大損失；物資采購實施階段是采購行為體現(xiàn)階段，物資采購的成功與否對工程項目質(zhì)量具有重要影響；物資現(xiàn)場管理階段風(fēng)險較低，但保管不當(dāng)?shù)纫蛩匾矔椖抗て?、質(zhì)量造成一定程度的影響，各工作風(fēng)險水平如表11所示。

表11 基本風(fēng)險因素風(fēng)險度

由表11可知，各基本風(fēng)險因素影響程度為W12>W21>W11>W23>W13>W33>W22>W32>W31，物資管理各階段風(fēng)險為W1>W2>W3。綜上所述，在地鐵工程施工物資管理過程中，物資采購計劃制定和物資采購業(yè)務(wù)管理存在較大風(fēng)險。因此，地鐵工程在施工過程中，工程部、物資部需重點對各類風(fēng)險進行防控，并根據(jù)日常工作經(jīng)驗制定相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案，其他各部門負責(zé)人各司其職，落實并加強作業(yè)人員日常業(yè)務(wù)的技能培訓(xùn)和素質(zhì)教育，做好物資風(fēng)險管理的每道防線。

4 結(jié)語

根據(jù)地鐵工程施工物資管理的業(yè)務(wù)流程，運用WBS-RBS法對各階段致險因素進行識別和研判，建立層次化風(fēng)險矩陣模型；在此基礎(chǔ)上引入AHP法求解目標(biāo)矩陣特征向量和最大特征值，確定不同風(fēng)險重要程度權(quán)重，并進行一致性檢驗；結(jié)合風(fēng)險度理論求解作業(yè)單元風(fēng)險度，將定性分析和定量評價相結(jié)合，為最佳物資風(fēng)險管控措施提供合理理論依據(jù)，同時也能為其他工程項目風(fēng)險識別和定量評價提供借鑒和參考。