基于层次分析法的隧道工程施工风险管理论文答辩

1. 引言

1.1 绪论

1.1.1 研究目的及意义

• 进入新时代以来，我国经济保持中高速增长，人民生活水平得到较大幅度的提升。为全面建成现代化，有必要施行交通强国战略。我国地域广阔，地形复杂，与此伴随而来的是我国人口居住分散的特点，山区多，平原少，这给商品化生产、生产管理带来困难，同时由于山区地形崎岖，交通闭塞，这进一步加大了东西部地区经济发展差距。为了加快欠发达地区的经济发展，有必要增强道路交通基础设施建设，打通经济发展与商品流通的交通设施命脉。由于公路可以实现点对点运输，其在我国交通发展战略中占有重要地位。我国山区面积广大，在修筑道路的过程中，出于经济成本和实际效益综合考虑，为了缩减道路修建里程，缩短往来乘车时间不可避免的要面对隧道工程问题。由于山区地质条件复杂，在隧道施工中必然会面临着各类风险。隧道工程施工风险因素是复杂多方面的，各因素间有着直接或间接的联系。一旦忽视或轻视施工风险因素，发生施工事故的后果将是惨痛的。隧道工程属于国家投资的具有战略意义的大型基础设施施工项目，建设周期长，项目投资大，耗费人力物力财力资源大，一旦发生事故，由于涉及因素多，往往会产生非常严重的后果，轻则经济损失，重则危机多人生命财产安全。统计回顾以往施工事故案例发现如果没有做好施工风险管理，往往发生事故后严重程度会更大。另一方面，研究已经证实，采用较少的投入进行风险管理，往往能有效地避免较大损失和严重后果，因此从经济学角度来讲，加强隧道工程施工风险管理是十分具有性价比的举措。此外，从大量工程实际经验来看，我国目前隧道工程施工管理还存在专业化程度不够，整体素质不够高的现象，因此如果能够建立一个简单易行的施工风险管理体系模型，将大大提高理论对实践的指导意义与理论研究的意义。本文正是基于此点，以实用性指导性简易性为出发点和落脚点，研究分析层次分析法模型用来评估施工风险情况。

1.1.2 国内外研究现状

• 风险管理在我国由于历史因素其实发展得并不够充分。在建国后到改革开放前很长一段时间里风险管理的相关理论研究和实践经历几乎处于空白，直到20世纪80年代实行全面对外开放后相关理论知识才传入我国。在和外资企业合作以及国际工程建设中我国工程行业从事者逐步积累经验，科研工作者理论研究也有了重大突破，于是科学的风险管理体系开始逐渐在我国建立施行起来，在这其中有不少专家学者对施工风险管理问题做了不同方面的研究。王约斌等在分析土溪口隧道项目施工案例的具体实践中对施工风险管理体系做了阐述，提出模糊综合评价法计算施工风险程度的管理模型。卢蒙等在对逼近理想解排序法理论研究的基础上提出了模糊综合分析法模型，并在实际工程上进行了检验。张文丽等使用模糊综合评判对地铁隧道工程的事故致因理论分析，也是在实际工程上检验。尚文勇等针对新奥法公路隧道工程提出灰色系统理论综合评价模型，并结合工程实践情况进行了实证研究。陈岚等针对沉管隧道工程问题，用系统分析方法获得了一定的成果。马丽敏等研究了隧道塌方的问题，提出了一些理论性指标形式。荀晓霖等针对海底隧道项目建立直觉模糊得分函数对风险因素进行排序，并将提出的方法应用于大连地铁5号线海底隧道项目中加以验证。唐中华等采用指标体系法评估某隧道在施工图设计阶段的总体风险，在工程实际中也有一定的参考意义。熊静霆等着眼于山区隧道，用数学建模方法构建了模型。张进等对隧道钻爆法施工做了具体分析，提出模糊综合层次分析法并构建了梯形隶属度函数，结合泉水勾尾矿库排洪隧道工程实例进行了验证。刘建亮也是运用模糊评价模型对实际工程进行了测评。李志鹏等以软岩隧道为研究对象，在已构建的模糊总额和评价模型基础上引入白权化函数采用熵权法分别进行一级综合模糊评价和二级模糊综合评价，并在杨家湾隧道项目中得到实践检验。金生斌研究公路隧道，考虑到了环境等多个因素对施工的影响，比较全面。国内对于隧道工程施工风险的研究可以说是范围广泛，从山区隧道到海底沉管隧道施工技术，我国地域广大，基建工程在过去的数十年间迅猛发展，在风险管理这一块积累了大量实践经验，经由专家学者进行总结归纳突破创新最终形成了不同分支管理体系模型。 国外在工程项目管理上确实发展得比较早，风险理论和工程项目管理经验最初都是从国外传进来的，但是随着我国改革开放经过迅猛发展后，工程项目管理的理论和经验迅速增长，风险管理体系也日趋成熟。就当前国际社会情势来讲，国内的研究已经比较全面，先总结归纳国际上比较流行的管理体系。国际上比较广为接受的是：1.OHSMS体系，该体系的核心思想是以人为本，认为人才是风险的根本来源，将员工的健康和安全提到一个新的高度标准。2.钻石体系：主要是企业从整体上进行把握，进行统筹安排，构建综合质量安全管理体系。3.五星管理体系：建立标准化流程对风险进行系统化评测。4.美国杜邦公司提出的安全管理的基本原则。实际上，随着我国对外开放的全面实施，以及经济全球化的大浪潮影响，如今国际上关于施工项目风险管理逐渐达成共识，我国工程建设管理体系也逐渐走出国门和国际接轨。但是总的方面来说，现存的施工风险管理体系主要是针对宏观广义的工程项目建设，关于具体的专项工程建设，比如说隧道工程施工风险的研究还不够具体详细，抑或是科研理论研究和工程实际有一定距离，难以实际发挥指导作用。本文从以上角度出发，研究隧道工程施工中的风险问题，旨在提出基于层次分析法的风险管理模型，帮助施工管理人员现场简单快速评估项目风险等级，以便及时采取行动做出反应。

1.2 相关理论及技术

1.2.1 工程项目管理的相关理论

• 项目管理是一门技术活，以控制成本、确保质量、控制进度为三大主要目标，执行计划、组织、管理和控制等职能。经过多年大量的工程实践证明，在现代工程建设项目的开发和建设中，项目管理技术起着不可替代的重要作用。扎实的管理是现代工程建设项目稳固健康发展的本质要求，基于以上的优点，我国在工程建设项目中积极推行项目管理技术的应用，并取得了不错的经济效益。 项目管理对人员的综合素质有一定要求，同时也需要工作经验，管理好施工队伍，管好器械工具，组织大批工作人员按要求完成工作任务其实很不容易，一般地需要管理者有较高的个人能力和完善的性格特征，善于与人相处，最重要的是要专业知识过硬。 施工单位要遵循法律要求，相关人员要持证上岗，在施工中严格编制施工组织计划，按照相关建设标准采取有效的管理措施避免事故的发生。施工单位也是承包商的一种，在施工的时候要确保施工质量、施工安全和现场文明施工。

1.2.2 工程项目风险管理的理论

• 1．隧道工程项目风险管理的定义 风险也就是不确定性，就想我们不知道在施工中会发生什么意外一样，风险代表着不确定性以及后果的危害性，其来源可以是多层次各个方面的。由于隧道工程项目工期长，投资大，参与者多，在整个建设过程中可能遭遇各式各样的风险。从广义的角度风险的种类太多了。就隧道工程施工角度来讲，面对的更多的是自然风险和技术风险，由于施工对象具有地质复杂性和区域特异性，有时候还需要采用特别的施工技术来提高施工效率，所以在施工过程中就难以避免地会遇到这些风险。风险的存在是必然的，我们只能利用有限的条件加强管理、提高风险管理意识、提前做出反应来避免人为过失、做好充足的准备以更好的应对风险以期减低风险发生的概论或者降低其发生后果的危害程度。 从施工企业的角度来说，风险管理是必不可少的一项影响全局的十分重要的工作。企业想要在行业内站稳跟脚，就必须贯彻落实风险管理的基本策略。在风险管理的过程中要确立明确的管理目标，制定详细的可执行计划，规定明确风险管理的责任范围。

• 2．隧道工程项目施工风险发生的机理 知道风险是怎样发生的有助于预防风险，风险发生的研究有很多，其中一种比较容易让人接受的如下图所示：

• 3．隧道工程项目风险管理的流程 风险管理是一个整体性系统性问题，需要全面考虑。要想管理风险，首先要做的自然是辨别风险。识别风险的过程是连续，系统，长期，复杂的。需要全员参与，自始至终全过程施行，要从统揽全局的全局出发做好总体控制以及实时调整，同时风险管理对信息管理的要求较高，这就需要管理人员综合使用各种风险辨别技术和工具。识别风险的过程要建立在对所有风险因素的实事求是的调查之上，一般按下图步骤进行。

2. 层次分析法具体建模实践

2.1 风险识别方法

2.1.1 定性风险识别

• 专家访谈法
• 头脑风暴法
• 故障树分析法（FTA）

2.1.2 定量风险识别

• 蒙特卡洛模拟法
• 敏感性分析法
• 数据包络分析法（DEA）

2.2 隧道工程施工风险因素

2.2.1 自然环境风险

• 地质条件
• 水文地质条件
• 地震灾害

2.2.2 技术风险

• 施工方案不合理
• 施工技术不成熟
• 设备故障

2.2.3 管理风险

• 项目管理不善
• 人员素质不高
• 沟通协调不畅

2.2.4 经济风险

• 投资不足
• 材料价格上涨
• 劳动力成本增加

2.2.5 法规政策风险

• 政策法规变化
• 行业标准调整
• 环境保护要求提高

3. 层次分析法在隧道工程施工风险评估中的应用

3.1 构建层次结构模型

3.1.1 确定评估目标

• 隧道工程施工风险评估

3.1.2 构建风险因素层次

• 自然环境风险
• 技术风险
• 管理风险
• 经济风险
• 法规政策风险

3.1.3 构建风险评估指标体系

• 安全性指标
• 经济性指标
• 可行性指标
• 适应性指标

3.2 确定风险因素权重

3.2.1 构建判断矩阵

• 专家评价法
• 层次分析法

3.2.2 计算权重

• 单一准则下权重计算
• 总排序权重计算

3.3 风险评估结果分析

3.3.1 风险等级划分

• 低风险
• 中风险
• 高风险

3.3.2 风险应对策略

• 风险规避
• 风险降低
• 风险转移
• 风险接受

4. 案例分析

4.1 案例背景

4.1 案例背景

• 某隧道工程概况
• 项目特点及风险因素

4.2 层次分析法应用过程

4.2.1 构建层次结构模型

• 确定评估目标
• 构建风险因素层次
• 构建风险评估指标体系

4.2.2 确定风险因素权重

• 构建判断矩阵
• 计算权重

4.2.3 风险评估结果分析

• 风险等级划分
• 风险应对策略

5. 结论与展望

5.1 结论

5.1 结论

• 层次分析法在隧道工程施工风险评估中的应用效果显著。
• 通过对风险因素进行层次分析和权重计算，可以有效识别关键风险因素，为风险控制提供依据。
• 案例分析验证了层次分析法在实际工程中的应用价值。

5.2 展望

5.2 展望

• 进一步研究层次分析法在隧道工程施工风险评估中的改进和优化。
• 探索与其他风险评估方法的结合，提高风险评估的准确性。
• 拓展层次分析法在隧道工程其他领域的应用，如项目成本控制、进度管理等方面。