基于WSR-AHP方法的线路工程施工进度风险评价

冯亚娟 兰婷(辽宁工程技术大学工商管理学院，辽宁 葫芦岛 125105)

0 引言

线路工程与国民经济发展和电力供应安全密切相关[1]。长期以来，我国对能源需求增长较快，随着智能电网、特高压输电线路等重点工程建设进度加快，我国线路工程建设投资规模持续增长，投资比例不断提高，进度管理要求不断提升。进度管理是项目管理的重要内容。合理的进度管理可以实现资源的优化配置，提高工期进度控制的精确度，确保工程质量符合标准。因此，对线路工程施工进度进行风险评估十分必要。

在线路工程施工进度风险评估中，首先需要建立评估指标体系。本文基于WSR理论分析线路工程施工进度风险。WSR理论具有创新性和系统思维的特点[2]，已被广泛应用于多个领域的风险评估，并取得了一系列成果。邓斌超等[3]基于WSR理论建立了PPP项目再谈判风险模型和实施风险分担程序，确定了再谈判PPP项目的关键影响因素；杨光明等[4]基于WSR概念模型，以云南省水电站项目为例，从物理、事理、人理三个维度建立风险评估制度；谷丽娜等[5]运用WSR方法论构建了重大水利工程PPP项目融资风险评价指标体系。此外，电力工程项目进度风险相关研究也取得了一定成果。黄伟杰等[6]采用挣值分析法和关键路径法，分析某1000kV变电站项目土建工程进度控制问题并提出合理化改进建议；钟旭等[7]将传统的单代号网络图和网络时标图相结合，对输变电工程前期工作周期进行优化；农情革等[8]从业主方角度对线路工程项目决策到实施阶段的进度管理进行了探讨；刘春晖[9]根据主要因素分析了输电线路工程进度管理影响因素，并结合实际工程阐述如何做好施工进度管理；孙旸子等[10]系统阐述了电网工程项目施工进度管理方法，设计了输电网络工程项目在线操作系统，为工程项目实施提供了有益参考。

通过对相关研究文献进行梳理发现，目前针对输变电工程风险评价的研究较多，但针对线路工程施工进度风险评价的研究较少，且缺乏一定的理论基础支撑。因此，本文以WSR理论为基础，结合项目资料和专家意见，对线路工程施工进度风险进行梳理和分析。采用AHP方法构建线路工程施工进度风险评价模型，并通过工程实例验证该模型的可靠性，为线路工程施工进度风险管理提供参考。

1 线路工程施工进度风险因素识别

首先，收集工程项目施工方案和施工过程相关资料；其次，对实施单位进行调研，并结合专家意见进行深入讨论。在研究过程中，以WSR理论为指导，归纳出线路工程施工进度风险评价模型的主要风险因素。

1.1 人理维度风险因素

人理维度风险因素主要包括社会活动、各参与方的配合、设计变更和政策变化。社会活动是指在施工过程中存在的社会冲突和抗议、社会不公和不平等、社会经济和健康安全等风险。各参与方的配合是指不同参与方之间协调合作问题导致的潜在风险和困难等。设计变更是指设计文件的修改或调整引起的不确定性等风险。政策变化是指政府政策、法规或规章变更而引起的项目计划、法律符合性、环境要求方面的风险。

1.2 物理维度风险因素

物理维度风险因素主要包括技术要求、方案计划、设备管理和现场管理。技术要求是指技术规范、标准或要求的变更而引起的设计、设备选择和系统运行的技术要求等风险。方案计划是指方案的修改或调整导致的进度、成本、资源需求等风险。设备管理是指设备采购、安装、操作和维护过程中存在的风险。现场管理涉及项目实施期间的人员安全、材料控制、进度控制和质量控制等风险。

1.3 事理维度风险因素

事理维度风险因素主要包括植被条件、地形条件、地质条件、水文气象条件及项目所在地海拔。植被条件是指植被生长对线路造成的阻塞和破坏等风险。地形条件是指地形起伏、土壤类型等对施工材料/设备运输的影响等风险。地质条件是指地质构造、地质灾害等对工程安全性和稳定性影响的风险。水文气象条件是指地面水位、气温、风速等对施工进度影响的风险。项目所在地海拔是指地理海拔高度导致的温度变化、氧气稀薄等因素对设备的性能、材料特性和施工工艺等影响的风险。

2 构建基于AHP的线路工程施工进度风险评价模型

2.1 构建层次结构模型

为了对线路工程施工进度风险进行评价，采用WSR方法论，将评估模型分解为三个层次：①目标层(F)，即施工进度风险评价；②准则层，包括人理(A)、物理(B)、事理(C)三个一级评价指标；③指标层，即13个二级评价指标。线路工程进度风险评价模型如图1所示。

图1 线路工程进度风险评价模型

2.2 确定判断矩阵

Saaty等采用成对方法对各因素进行比较，并创建了成对比较矩阵，即每次选取两个因子xi和xj，以aij表示xi和xj相对于矩阵Z的影响程度，由此构建判断矩阵A=(aij)n×n。需要注意的是，如果xi和xj对Z的影响之比为aij，那么xj和xi对Z的影响之比为aji=1/aij。如果矩阵A=(aij)n×n满足aij>0，那么aji=1/aij(i，j=1，2，…，n)，被称为正互反矩阵，其中，aii=0，i=1，2，…，n。而aij采用的是1～9及其倒数标度，标度含义见表1。

表1 标度含义

2.3 计算特征值和特征向量

给定一个判断矩阵A=(aij)n×n，其中n是因素的数量；计算判断矩阵每一列元素的和，得到一个长度为n的向量ωsum；通过对每列的元素求和，并将矩阵A中的每个元素除以对应列的和，获得归一化的判断矩阵A′；将每一列的元素求平均，得到一个长度为n的向量ωavg，求解方程A′×v=λ×v，其中，A′是归一化的判断矩阵，v是特征向量，λ是特征值。

2.4 一致性检验

一致性检验能够确保所建模型的合理性和研究结果的可靠性。计算步骤如下：

(1)计算一致性指标，公式如下

(2)根据平均随机一致性指标(表2)查找RI取值[11]。

表2 一致性指标

(3)计算一致性比率CR，公式如下

CR值越小，说明判断矩阵一致性越好。如果CR<0.1，说明判断矩阵的一致性符合要求；如果CR=0.1，说明判断矩阵的一致性不符合要求，需要对指标进行调整。

3 案例分析

3.1 工程概况

建昌换流站至叙府500kV线路共8个施工段，线路总长为73km(左线为36.9km，右线为36.1km)。线路主要分布在以山地、高山为主的山梁上。由于该工程线路较长，并位于少数民族区域，整体施工组织管理和安全管理较为复杂。

3.2 层次排序指标权重确定及一致性检验

充分考虑线路工程施工特点及5名专家意见，构建递阶层次结构模型。基于Saaty标度法建立判断矩阵，并使用SASSPRO程序计算指标权重，检验指标的一致性。

3.2.1 一级指标的一致性检验

将目标层(F)作为评估目标，将人理(A)、物理(B)、事理(C)3个要素作为二级指标。结合工程特点和专家建议，建立一级指标层对目标层的判断矩阵Z，即

使用SASSPRO在线程序和一致性检验公式进行计算，得到判断矩阵Z的最大特征值λmax=3.018，一致性指标RI=0.525，一致性比例CR=0.017<0.1，说明矩阵Z通过一致性检验。

3.2.2 二级指标的一致性检验

同理，得到二级指标层对一级指标层的判断矩阵，即

计算得到矩阵A、矩阵B、矩阵C的λmax、RI值和CR值，结果见表3。

表3 矩阵A、B、C一致性检验结果

由表3可知，二级指标的CR值均小于0.1，说明矩阵A、矩阵B、矩阵C均通过了一致性检验。

3.2.3 确定各级层次指标权重

通过归一化处理后，得到施工进度风险评价各层级指标权重及一致性检验结果(表4)和指标层权重排序(表5)。

表4 施工进度风险评价各层级指标权重及一致性检验结果

表5 施工进度风险评价指标层权重排序

3.3 结果分析

由表4可知，在线路工程施工进度管理中，人理维度比物理和事理维度更为重要。由表5可知，在13个二级风险因素指标中，重要性排名前10的指标包括政策变化、现场管理、设备管理、各参与方的配合、设计变更、地质条件、水文气象条件、方案计划、社会活动、地形条件。决策者应重点关注上述指标，特别是政策变化风险和现场管理风险。项目所在地海拔和植被条件的风险影响程度较低。

4 结语

本文以WSR理论和AHP研究方法为基础，从物理、事理、人理三个维度对线路工程施工进度展开研究，归纳出社会活动、各参与方的配合、设计变更、政策变化、技术要求、方案计划、设备管理、现场管理、植被条件、地形条件、地质条件、水文气象条件和项目所在海拔13个风险影响因素，在此基础上，构建线路工程施工进度风险评价模型。采用层次分析法对13个风险因素进行加权计算，分析各影响因素在线路工程进度管理中的重要性。结果表明，人理维度最为重要，其中，政策变化影响最大，其次是各参与方的配合；在物理维度，现场管理影响最大。因此，施工企业可以通过关注政策变化、改善现场管理和提升设备安全性等措施降低线路工程进度管理风险，提高工程管理质量和效率。