基于WSR-AHP方法的線路工程施工進度風險評價

馮亞娟 蘭婷(遼寧工程技術大學工商管理學院，遼寧 葫蘆島 125105)

0 引言

線路工程與國民經濟發展和電力供應安全密切相關[1]。長期以來，我國對能源需求增長較快，隨著智能電網、特高壓輸電線路等重點工程建設進度加快，我國線路工程建設投資規模持續增長，投資比例不斷提高，進度管理要求不斷提升。進度管理是項目管理的重要內容。合理的進度管理可以實現資源的優化配置，提高工期進度控制的精確度，確保工程質量符合標準。因此，對線路工程施工進度進行風險評估十分必要。

在線路工程施工進度風險評估中，首先需要建立評估指標體系。本文基于WSR理論分析線路工程施工進度風險。WSR理論具有創新性和系統思維的特點[2]，已被廣泛應用于多個領域的風險評估，并取得了一系列成果。鄧斌超等[3]基于WSR理論建立了PPP項目再談判風險模型和實施風險分擔程序，確定了再談判PPP項目的關鍵影響因素；楊光明等[4]基于WSR概念模型，以云南省水電站項目為例，從物理、事理、人理三個維度建立風險評估制度；谷麗娜等[5]運用WSR方法論構建了重大水利工程PPP項目融資風險評價指標體系。此外，電力工程項目進度風險相關研究也取得了一定成果。黃偉杰等[6]采用掙值分析法和關鍵路徑法，分析某1000kV變電站項目土建工程進度控制問題并提出合理化改進建議；鐘旭等[7]將傳統的單代號網絡圖和網絡時標圖相結合，對輸變電工程前期工作周期進行優化；農情革等[8]從業主方角度對線路工程項目決策到實施階段的進度管理進行了探討；劉春暉[9]根據主要因素分析了輸電線路工程進度管理影響因素，并結合實際工程闡述如何做好施工進度管理；孫旸子等[10]系統闡述了電網工程項目施工進度管理方法，設計了輸電網絡工程項目在線操作系統，為工程項目實施提供了有益參考。

通過對相關研究文獻進行梳理發現，目前針對輸變電工程風險評價的研究較多，但針對線路工程施工進度風險評價的研究較少，且缺乏一定的理論基礎支撐。因此，本文以WSR理論為基礎，結合項目資料和專家意見，對線路工程施工進度風險進行梳理和分析。采用AHP方法構建線路工程施工進度風險評價模型，并通過工程實例驗證該模型的可靠性，為線路工程施工進度風險管理提供參考。

1 線路工程施工進度風險因素識別

首先，收集工程項目施工方案和施工過程相關資料；其次，對實施單位進行調研，并結合專家意見進行深入討論。在研究過程中，以WSR理論為指導，歸納出線路工程施工進度風險評價模型的主要風險因素。

1.1 人理維度風險因素

人理維度風險因素主要包括社會活動、各參與方的配合、設計變更和政策變化。社會活動是指在施工過程中存在的社會沖突和抗議、社會不公和不平等、社會經濟和健康安全等風險。各參與方的配合是指不同參與方之間協調合作問題導致的潛在風險和困難等。設計變更是指設計文件的修改或調整引起的不確定性等風險。政策變化是指政府政策、法規或規章變更而引起的項目計劃、法律符合性、環境要求方面的風險。

1.2 物理維度風險因素

物理維度風險因素主要包括技術要求、方案計劃、設備管理和現場管理。技術要求是指技術規范、標準或要求的變更而引起的設計、設備選擇和系統運行的技術要求等風險。方案計劃是指方案的修改或調整導致的進度、成本、資源需求等風險。設備管理是指設備采購、安裝、操作和維護過程中存在的風險?，F場管理涉及項目實施期間的人員安全、材料控制、進度控制和質量控制等風險。

1.3 事理維度風險因素

事理維度風險因素主要包括植被條件、地形條件、地質條件、水文氣象條件及項目所在地海拔。植被條件是指植被生長對線路造成的阻塞和破壞等風險。地形條件是指地形起伏、土壤類型等對施工材料/設備運輸的影響等風險。地質條件是指地質構造、地質災害等對工程安全性和穩定性影響的風險。水文氣象條件是指地面水位、氣溫、風速等對施工進度影響的風險。項目所在地海拔是指地理海拔高度導致的溫度變化、氧氣稀薄等因素對設備的性能、材料特性和施工工藝等影響的風險。

2 構建基于AHP的線路工程施工進度風險評價模型

2.1 構建層次結構模型

為了對線路工程施工進度風險進行評價，采用WSR方法論，將評估模型分解為三個層次：①目標層(F)，即施工進度風險評價；②準則層，包括人理(A)、物理(B)、事理(C)三個一級評價指標；③指標層，即13個二級評價指標。線路工程進度風險評價模型如圖1所示。

圖1 線路工程進度風險評價模型

2.2 確定判斷矩陣

Saaty等采用成對方法對各因素進行比較，并創建了成對比較矩陣，即每次選取兩個因子xi和xj，以aij表示xi和xj相對于矩陣Z的影響程度，由此構建判斷矩陣A=(aij)n×n。需要注意的是，如果xi和xj對Z的影響之比為aij，那么xj和xi對Z的影響之比為aji=1/aij。如果矩陣A=(aij)n×n滿足aij>0，那么aji=1/aij(i，j=1，2，…，n)，被稱為正互反矩陣，其中，aii=0，i=1，2，…，n。而aij采用的是1～9及其倒數標度，標度含義見表1。

表1 標度含義

2.3 計算特征值和特征向量

給定一個判斷矩陣A=(aij)n×n，其中n是因素的數量；計算判斷矩陣每一列元素的和，得到一個長度為n的向量ωsum；通過對每列的元素求和，并將矩陣A中的每個元素除以對應列的和，獲得歸一化的判斷矩陣A′；將每一列的元素求平均，得到一個長度為n的向量ωavg，求解方程A′×v=λ×v，其中，A′是歸一化的判斷矩陣，v是特征向量，λ是特征值。

2.4 一致性檢驗

一致性檢驗能夠確保所建模型的合理性和研究結果的可靠性。計算步驟如下：

(1)計算一致性指標，公式如下

(2)根據平均隨機一致性指標(表2)查找RI取值[11]。

表2 一致性指標

(3)計算一致性比率CR，公式如下

CR值越小，說明判斷矩陣一致性越好。如果CR<0.1，說明判斷矩陣的一致性符合要求；如果CR=0.1，說明判斷矩陣的一致性不符合要求，需要對指標進行調整。

3 案例分析

3.1 工程概況

建昌換流站至敘府500kV線路共8個施工段，線路總長為73km(左線為36.9km，右線為36.1km)。線路主要分布在以山地、高山為主的山梁上。由于該工程線路較長，并位于少數民族區域，整體施工組織管理和安全管理較為復雜。

3.2 層次排序指標權重確定及一致性檢驗

充分考慮線路工程施工特點及5名專家意見，構建遞階層次結構模型?；赟aaty標度法建立判斷矩陣，并使用SASSPRO程序計算指標權重，檢驗指標的一致性。

3.2.1 一級指標的一致性檢驗

將目標層(F)作為評估目標，將人理(A)、物理(B)、事理(C)3個要素作為二級指標。結合工程特點和專家建議，建立一級指標層對目標層的判斷矩陣Z，即

使用SASSPRO在線程序和一致性檢驗公式進行計算，得到判斷矩陣Z的最大特征值λmax=3.018，一致性指標RI=0.525，一致性比例CR=0.017<0.1，說明矩陣Z通過一致性檢驗。

3.2.2 二級指標的一致性檢驗

同理，得到二級指標層對一級指標層的判斷矩陣，即

計算得到矩陣A、矩陣B、矩陣C的λmax、RI值和CR值，結果見表3。

表3 矩陣A、B、C一致性檢驗結果

由表3可知，二級指標的CR值均小于0.1，說明矩陣A、矩陣B、矩陣C均通過了一致性檢驗。

3.2.3 確定各級層次指標權重

通過歸一化處理后，得到施工進度風險評價各層級指標權重及一致性檢驗結果(表4)和指標層權重排序(表5)。

表4 施工進度風險評價各層級指標權重及一致性檢驗結果

表5 施工進度風險評價指標層權重排序

3.3 結果分析

由表4可知，在線路工程施工進度管理中，人理維度比物理和事理維度更為重要。由表5可知，在13個二級風險因素指標中，重要性排名前10的指標包括政策變化、現場管理、設備管理、各參與方的配合、設計變更、地質條件、水文氣象條件、方案計劃、社會活動、地形條件。決策者應重點關注上述指標，特別是政策變化風險和現場管理風險。項目所在地海拔和植被條件的風險影響程度較低。

4 結語

本文以WSR理論和AHP研究方法為基礎，從物理、事理、人理三個維度對線路工程施工進度展開研究，歸納出社會活動、各參與方的配合、設計變更、政策變化、技術要求、方案計劃、設備管理、現場管理、植被條件、地形條件、地質條件、水文氣象條件和項目所在海拔13個風險影響因素，在此基礎上，構建線路工程施工進度風險評價模型。采用層次分析法對13個風險因素進行加權計算，分析各影響因素在線路工程進度管理中的重要性。結果表明，人理維度最為重要，其中，政策變化影響最大，其次是各參與方的配合；在物理維度，現場管理影響最大。因此，施工企業可以通過關注政策變化、改善現場管理和提升設備安全性等措施降低線路工程進度管理風險，提高工程管理質量和效率。