基于FTA的水電公私合營項目實施階段共擔風險評價

嚴 斌，陳 達，劉小敏

（揚州大學建筑科學與工程學院，江蘇　揚州225127）

基于FTA的水電公私合營項目實施階段共擔風險評價

嚴 斌*，陳 達，劉小敏

（揚州大學建筑科學與工程學院，江蘇揚州225127）

以水電公私合營（public private partnership，PPP）項目實施階段風險為研究對象，進行了共擔風險的識別，確認了3種類型的共擔風險，在風險識別的基礎上利用故障樹分析（fault tree analysis，FTA）方法對分屬不同主體的風險因素進行評價，通過計算單元的結構重要度確定出影響項目實施風險因素的重要性排序.分析結果表明：私人部門的管理水平低、項目外部環(huán)境復雜性和公共部門過多的行政干預等幾個方面是產生項目共擔風險的主要因素.

水電公私合營項目；故障樹分析；共擔風險；實施階段；風險評價

對公私合營建設項目投資主體共擔風險的合理評價是風險應對和建立風險分配機制的基礎.而水電公私合營（public private partnership，PPP）項目是準公益性工程的重要組成部分，對區(qū)域經濟和社會的發(fā)展具有很大影響，同時是現階段政府引導私人投資的主要手段.私人投資對我國經濟增長具有重大貢獻，如果能合理分擔項目風險，增強投資者信心，必然對私人資產參與基礎設施投資領域健康發(fā)展產生積極的推動作用［1-2］.由于內外部因素作用，水電PPP項目涉及諸多風險，主要表現出以下特征：風險損失大；不確定因素多；由投資主體引發(fā)的風險事件增加；政府部門對項目風險具有較強的控制能力；風險發(fā)生時段有別于其他類型建設項目［3-4］.故障樹分析（fault tree analysis，FTA）方法能有效辨別風險因素的重要性，對提高水電PPP項目建設過程中的風險管理效力，把握風險管理要點，有效進行資源的合理配置，減少風險損失具有重要意義.本研究采用FTA法對水電PPP項目實施階段共擔風險進行了評價.

1　水電PPP項目建設階段的共擔風險識別

水電PPP項目共擔風險事件包括設計管理風險、場地交付風險、招投標風險、工程款支付風險、進度風險、質量風險、投資風險和HSE（health，safety，environment）管理風險.項目實施階段的主要工作內容包括施工圖設計管理、施工場地交付、招投標、工程款支付、施工過程中的進度管理、質量管理、投資管理、HSE管理［5-6］.項目實施階段風險因素和風險事件的關系如圖1所示.

公共部門的風險因素包括A，B，C，D，E，F，G，H共8個方面，私人部門的風險因素包括I，J，K，L，M，N，O，P，Q，R，S共11個方面，外部環(huán)境的風險因素包括T，U，V，W共4個方面，項目實施階段的風險事件包括R1～R8.各符號含義如表1所示.

2　故障樹分析

2.1FTA建立和最小割集

共擔風險的類型可以分為5種，在水電PPP項目實施階段產生了3種類型的共擔風險.根據圖1，建立如圖2所示的故障樹.

圖1　項目實施階段風險事件和風險因素圖Fig.1 Risk events and risk factors during project execution

表1　水電PPP項目共擔風險類型和風險事件代號Tab.1　Types and codes of sharing risks of hydraulic PPP project

運用布爾代數運算規(guī)則吸收歸并，水電PPP項目實施階段風險事件R的計算式為：R=Z1+ Z2+Z3=R2+R3+R4+RC·RE+R1+R5+R6+R7=BK+CK+FL+FM+DN+DO+GN+GO+ RU+SU+RW+SW+AIT+AIU+FIT+FIU+AJT+FJT+AJU+FJU+DPT+EPT+ FPT+DRT+ERT+FRT+EQU+ERU+EOT+EOV+DRV+ERV+FOT+FOV+FRV+ GRT+GRV+HOT+HOV+HRT+HRV.

通過計算得到的故障樹最小割集（minimal cut sets，MCS）中，二階最小割集為12個，三階最小割集為29個.根據同階中出現次數的多少，在所有風險因素中排在前幾位的分別是R，T，F，O，U，但由于出現在不同階數的次數不同，故很難明確判斷重要程度，必須通過定量分析確定［7-11］.

圖2　水電PPP項目實施階段風險事件故障樹Fig.2 Fault tree of risk events during the execution of hydraulic PPP project

2.2單元結構重要度計算

單元在故障樹結構中重要程度的量值稱為單元的結構重要度.結構重要度與該單元的概率無關，計算公式為

式中Ist（j）為基本事件j的結構重要度系數；n為系統(tǒng)全部基本事件的個數.

1）僅在二階最小割集中出現的各基本事件的結構重要度.基本事件B，C，M，N在二階割集中各出現過1次，所以其結構重要度為

同理，其他基本事件K，N，S，W在二階割集中出現次數及結構重要度見表2.

表2　基本事件結構重要度排序Tab.2　Ranking of structural importance degree of basic effects

2）僅在三階最小割集中出現的各基本事件的結構重要度.基本事件Q在三階割集中出現過1次，其結構重要度為

同理，其他基本事件P；A，H，I，J；E；V；T在三階割集中出現次數及結構重要度見表2.

3）二階、三階割集中均出現的各基本事件的結構重要度.基本事件G在二階割集中出現過2次，在三階割集中出現過2次，其結構重要度為

同理，其他基本事件D；O，U；F；R在二階、三階割集中出現次數及結構重要度見表2.

3　結論

單元結構重要度是判別風險因素重要性的主要依據，根據單元結構重要度的計算結果，引發(fā)水電PPP項目共擔風險的基本因素重要性排序前三位包括私人部門的管理水平低、項目外部環(huán)境復雜性和公共部門過多的行政干預，這3個風險因素分屬私人部門、公共部門和外部環(huán)境.從基本事件在二階、三階MCS中出現的次數也可看出，各基本事件出現在其中的最小割集的階數越小，在全部最小割集中出現的次數越多，該基本事件重要性越大.

［1］WIBOWO A，PERMANA A，KOCHEND?RFER B，et al.Modeling contingent liabilities arising from government guarantees in indonesian BOT/PPP toll roads［J］.J Constr Eng Manange，2012，138（12）：1403-1410.

［2］KUMARASWAMY M M，ANVUUR A M.Selecting sustainable teams for PPP proiects［J］.Build Environ，2008，43（6）：999-1009.

［3］JIN Xiaohua，ZHANG Guomin.Modelling optimal risk allocation in PPP proiects using artificial neural networks［J］.Int J Proi Manage，2011，29（5）：591-603.

［4］DOLOI H.Understanding impacts of time and cost related construction risks on operrational performance of PPP proiects［J］.Strategic Prop Manage，2012，16（3）：316-337.

［5］王桂平，劉國彬.水工隧洞運營期風險管理應用研究 ［J］.地下空間與工程學報，2009，5（4）：820-824，828.

［6］王玲，劉建林，朱記偉.基于AHP-MF模型的國際水電EPC項目風險評價研究［J］.工程管理學報，2012（4）：82-86.

［7］MO Yuchang，ZHONG Farong，LIU Huawen，et al.Efficient ordering heuristics in binary decision diagrambased fault tree analysis［J］.Qual Reliab Eng Int，2013，29（3）：307-315.

［8］LINDHE A，NORBERG T，ROSéN L.Approximate dynamic fault tree calculations for modelling water supply risks［J］.Reliab Eng Syst Saf，2012，106（5）：61-71.

［9］XU Chunbi，ZOU Bihai，PENG Yuanchun，et al.The application of fault tree analysis in the monitoring of well control［J］.Disa Adv，2012，5（1）：121-125.

［10］ten VELDHUIS J A E，CLEMENS F H L R，GELDER P H.Quantitative fault tree analysis for urban water infrastructure flooding［J］.Struct Infrastruct Eng，2011，7（11）：809-821.

［11］趙冬安.基于故障樹法的地鐵施工安全風險分析 ［D］.武漢：華中科技大學，2011.

The sharing risk assessment to hydraulic public private partnership project during implementation based on fault tree analysis

YAN Bin*，CHEN Da，LIU Xiaomin
（Sch of Civil Sci&Engin，Yangzhou Univ，Yangzhou 225127，China）

The executing phase of hydraulic PPP（public private partnership）proiect is selected as the research obiect，the WBS-RBS method is applied in proiect risk identification and three types of sharing risks are determined.The FTA（fault tree analysis）method is applied in the assessment to the risk factors which belong to different subiect based on risk identification.The importance ranking is determined through the calculation of unit structure importance degree.The result shows that the low management level of private departments，the complexity of external environment of the proiect and the too much administrative intervention of the public department are the dominant factors which initiate the sharing risks.

hydraulic public private partnership proiect；fault tree analysis；sharing risk；executing phase；risk assessment

TV 512；F 407.9

A

1007-824X（2015）01-0070-04

（責任編輯 賈慧鳴）

2013-11-28.*聯系人，E-mail：yanbin2006@gmail.com.

揚州大學高層次人才啟動基金.

嚴斌，陳達，劉小敏.基于FTA的水電公私合營項目實施階段共擔風險評價［ J］.揚州大學學報：自然科學版，2015，18（1）：70-73.