陆中伟，张云宁，王洁雨

(河海大学 商学院，江苏 南京 211100)

输变电工程建设[1]是社会性基建工程，随着“一特四大”战略和电能替代战略的实施，我国对输变电工程的造价规模不断扩大。在“十三五”规划的指导下，电网建设规模不断加大，预计到“十三五”规划末期，特高压建设线路长度达到8.9万km，变电(换流)容量达到7.8亿kVA[2]，为我国经济建设作出了巨大贡献。但与此同时，很多输变电工程项目因造价风险预警措施不力而导致成本失控和项目失败，给国家和电网公司造成巨大损失。鉴于此，输变电工程亟需建立一套造价风险预警系统进行造价风险管控。

风险预警的概念于1919年由美国学者雷特在《风险与不确定性》一书中提出，此后逐步在各个领域扩展。如NAG等[3]运用神经网络模型构建了货币危机预警系统。RIGGS等[4-5]提出了项目风险预警的相关方法。黄建文等[6]建立了工程项目进度风险预警体系，研究施工中的多个因素对进度的影响，并利用进度风险动态预警控制模型对进度进行高效监管。安磊等[7]根据输变电工程项目建设的特点，逐层分析输变电工程风险发生的原因，并结合故障树与集对分析法对输变电工程风险进行了评估。而目前对输变电工程造价风险预警的研究甚少，更多的学者[8-9]侧重于造价风险识别及评估研究。在上述关于风险识别、评估、预警研究的基础上，笔者运用ANP法及可拓理论，建立了输变电工程造价风险可拓预警模型，利用ANP法建立各影响因素间的关联性，对实现造价风险的事前控制，确保项目的顺利实施具有重要的意义。

1　输变电工程造价风险预警模型设计

风险预警是指风险管理者根据风险因素和环境的变化，对未来可能产生的风险进行预测和警报。输变电工程造价风险贯穿于项目建设的始终，造价风险的发生与否及风险的不利后果直接影响工程项目造价与建设结果的好坏。在项目建设过程中，造价风险不可全然避免，但是风险的发生存在一定的诱发因素和催化条件，具备一定的演化机理，并且风险带来的损害作用于工程也需要一个过程。依据风险预警理论，工程建设中的大部分造价风险是可以被人感知和发觉的，同时也是可以进行衡量和评价的，在风险发生之前对其进行有效预测，可以使电网项目的造价管理者及时采取措施应对，减少损失，保证项目成功[10]。笔者以风险预警理论为基础，对输变电工程建设过程中可能发生或存在的造价风险进行识别、分析、预警并制定防范措施，引入ANP和物元可拓理论，建立一个能够提供实时风险监测和预报的输变电工程造价风险预警模型，包括警兆输入子模型、警情判断子模型和应急预案子模型3部分，分别对应于输变电工程造价风险预警的指标体系、可拓预警模型和造价风险管控策略，如图1所示。

图1　输变电工程造价风险预警模型

2　输变电工程造价风险预警指标体系设计

构建输变电工程造价风险预警指标体系需要全面、系统、科学地反映输变电工程造价风险的状态和特征，通过成立的专家小组及文献法初步挑选出影响输变电工程造价的风险预警指标，利用系统工程的思想对指标进行归纳分组，按照技术、管理、社会政策、经济、自然5个方面对各指标进行优化与调整，最终形成输变电工程造价风险预警指标体系，其中包括5个一级指标和16个二级指标，并通过二级指标对输变电工程造价风险进行了详实的描述，评价指标体系如表1所示。

表1　输变电工程造价风险预警指标体系

输变电工程造价风险预警指标间是相互影响、相互作用的，一个指标的变化必然会导致其他指标的改变，因此不同维度下影响因素并非完全独立，且同一维度下各指标也呈现复杂的直接或间接的关联关系，各指标间通过相互依赖、反馈及传递，构成了极为复杂的联接性网络关系。

3　输变电工程造价风险预警模型建立

3.1　基于ANP的输变电工程造价风险预警指标权重计算

网络分析结构(ANP)方法是一种较新的决策科学方法，是层析分析法的扩展，对具有依附性和映射性结构的决策问题有较强的适用性，ANP法考虑各因素间的关联性，与现实问题决策更为接近，其结果也更为有效[11]。

ANP模型结构由网络控制层和影响网络层组成，在输变电工程造价风险ANP模型构建的基础上，构造各预警指标判断矩阵，求解输变电工程造价风险ANP模型无权重超矩阵、加权超矩阵及极限超矩阵，进而获得输变电工程造价风险预警指标权重值，具体步骤不再赘述。由于ANP模型中各元素间复杂的连接关系，需要找到模型中元素相互影响的极限状态，即可求出元素重要性的极限相对排序。

(1)

利用式(1)进行反复的迭代计算，最终使结果趋于一个极限稳定状态，所得W∞的每列均为元素组各元素的极限组成的向量，即输变电工程造价风险预警指标的权重。

鉴于ANP模型中考虑了元素间相互依赖、相互作用的关系而使得元素权重确定变得复杂，为体现元素间相互比较的关系，可利用超矩阵反复迭代予以实现，即通过对求解权重超矩阵极限的途径来确定稳定后的元素间关系。此过程可以利用Super Decision等软件实现，求解出最终的极限超矩阵。

3.2　基于可拓理论的输变电工程造价风险预警模型

可拓学是1983年由我国学者蔡文提出，利用形象化的模型来预测事物未来可能拓展的方向，用于掌握事物发展规律的方法，并可提供相应的可拓策略，解决了当下人们遇到的矛盾问题。输变电工程造价风险预警模型就是利用可拓学原理对项目所处的内外部造价环境进行分析，在此基础上，对各造价风险预警指标进行定量评价，判断风险的大小和所对应的预警等级，发出相应的风险预警警报。输变电工程造价风险预警的可拓模型实施步骤如下：首先，进行造价风险预警经典域、节域和待评价物元的确定；其次，对造价风险预警指标关于各等级关联度的计算。笔者将预警指标分为两级，故可从底层即第二层指标进行关联度的计算，将风险预警划分为重度、中度、轻度和正常4个等级，即N=(N1,N2,N3,N4),j=1,2,3,4。则指标Uim关于某一预警等级j的关联度为：

(2)

其中，Kj(vUimk)为指标Uim的各个风险特征ck(c1为风险发生概率，c2为风险损失程度，c3为风险处理难易程度)关于各预警等级的关联度，ak为特征ck的权系数。同理可得Uim关于所有等级的关联度，那么，有待预警指标Uim的警级评定：

(3)

则预警指标Uim的警级为j0。最后对输变电工程造价风险预警模型进行可拓综合评判。通过可拓评判变换，建立输变电工程造价风险预警指标Ui的可拓综合评判模型。指标Ui的可拓变换矩阵为：

(4)

则预警指标Ui的可拓综合评判模型为：

BUi=Wij·KUi

(5)

则求得的结果BUi=(b1,b2,b3,b4)为指标Ui关于各警级的关联度。那么，有待预警指标Ui的警级评定：

(6)

则预警指标Ui的警级为j0。同理，可得到输变电工程造价的最终风险警级，从而发出对应的预警信号。

4　实例分析

某地区为了经济发展需求，新建220 kV变电站和110 kV变电站各一座，均采用GIS设备，该变电站是根据“十三五”规划确定的站址，采用10 kV压配电网双环网接线模式，项目计划造价1.3亿元，总工期为18个月。对该项目采用上述造价风险预警模型进行风险管控。

(1)指标体系构建和权重计算。根据表1的风险预警指标体系和风险预警指标网络结构，运用ANP模型计算权重，邀请15位从事输变电工程造价管理的专家，运用SD(super decisions)软件进行ANP模型各预警指标权重值的计算，结果见表1。

(2)物元评价模型的建立。对该项目进行造价风险预警时，邀请专家采用9分制打分对风险特征集{c1,c2,c3}进行量化，并形成各风险预警等级的经典域为<7，9>、<5，7>、<3，5>、<1，3>，节域为<1，9>，待评物元如表2所示。

表2　预警指标关于各风险特征的物元取值

(3)确定项目造价风险预警指标关于各个风险警级的关联度。利用专家打分得到项目风险特征集ck下3个风险特征的权重为：a1=0.45，a2=0.35，a3=0.20。按式(2)计算项目造价所有二级预警指标关于各警级的关联度并判定预警的警级，结果如表3所示。

表3　项目造价二级预警指标关于各警级关联度计算结果及警级判定表

注：粗体数值代表关联度最大值，下同

(4)项目造价风险可拓综合评判。根据式(5)，由二级预警指标权重系数和其风险关联度计算得到各一级预警指标的关联度(如表4所示)，逐层递推，最终得到整个项目的风险预警等级。

表4　项目造价一级预警指标警情判定表

根据表4计算结果，可计算该项目综合风险预警等级：

B0(U)=

max{-0.335,-0.121,-0.219,-0.315}=

-0.121

因此，该项目的造价综合风险预警等级为N2，即项目风险处于中度警级状态。其中，技术风险、社会政策、经济风险和自然风险，需采取措施进行风险控制；管理风险处于正常状态。二级指标中，勘察设计的可靠性和可行性、施工技术难度和工期、组织人员管理风险、通货膨胀、自然灾害、地质水文条件等风险均处于中度警情状态及以上，造价管理者需予以高度重视，采用风险规避、分散、转移等措施以保证造价风险应对工作的有效实施，从而降低风险发生的可能性，减小造价损失，保证项目的顺利进行。

5　结论

(1)做好科学识别与预警。输变电工程造价大、建设周期长，在其造价管理的过程中充满着层出不穷的不可控因素，有些不可控因素的发生甚至会对输变电工程造成不可挽回的后果，直接导致项目投资决策的失利，如何对造价风险因素进行科学的识别和预警是造价者进行造价管控的重要举措。

(2)及时合理预判与应对。笔者从风险特性角度设计了输变电工程造价风险预警指标体系，分析了预警指标体系的关联性并运用ANP法确定指标权重，在此基础上构建基于物元可拓理论的输变电工程造价风险预警模型，对各预警指标和项目总体造价进行警情预判，根据预警结果，进行风险应对，并用实例证明了其实用性。

参考文献：

[1]牛东晓,王官庆,芦新,等.输变电工程造价控制要点管理评价体系研究[J].华东电力,2012(4):536-540.

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[4]RIGGS J L, BROWN S B, TRUEBLOOD R P. Integration of technical, cost and schedule risks in project management[J]. Computers & Operations Research,1994,21(5):521-533.

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[6]黄建文,杨青青,黄琴,等.基于多因素影响下缓冲区设置的进度风险预警[J].土木工程与管理学报,2017,34(1):33-37.

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