國際石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系構(gòu)建研究*

王長峰 李鑫瑞 鄭秋爽 王堃 夏學(xué)鋒

(北京郵電大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100876)

0 引言

據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測，未來一段時(shí)期內(nèi)世界各國對石油天然氣的需求仍將處于持續(xù)增長階段，從石油天然氣營業(yè)額和就業(yè)視角而言，石油行業(yè)仍將是支撐全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的能源產(chǎn)業(yè)之一。隨著我國“一帶一路”倡議的實(shí)施和深入合作，石油能源行業(yè)迅速發(fā)展，極大地推動(dòng)了跨國石油集團(tuán)投資更多石油工程項(xiàng)目。國際石油工程項(xiàng)目具有建設(shè)周期長、投資回收期長、投資規(guī)模巨大等特點(diǎn)，對于“一帶一路”沿線國家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有較大影響力。與國內(nèi)石油勘探開發(fā)項(xiàng)目相比，國際石油工程項(xiàng)目通常會(huì)吸引沿線較多國家和地區(qū)的企業(yè)參與，必然會(huì)影響國際投資環(huán)境、作業(yè)環(huán)境、政治環(huán)境、文化環(huán)境、資源主權(quán)國與投資主體之間的關(guān)系等，具有較大的復(fù)雜性和不確定性。前瞻性預(yù)警和有效管控國際工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)是國際石油工程取得成功的關(guān)鍵影響因素，辨識國際石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素、優(yōu)選風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)、科學(xué)構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系顯得尤為重要。

目前，國際石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方面的研究成果比較多、水平也比較高。例如，徐偉(2014)定義了國際工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理概念，構(gòu)建了國際工程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理體系；劉勇(2010)提出了海外工程建設(shè)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理體系建立的原則、目標(biāo)、功能設(shè)計(jì)，以及預(yù)警分析與預(yù)控對策；萬軍杰(2008)構(gòu)建了海外港口建設(shè)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)警管理體系；張洪大等(2014)針對大慶海外石油鉆探項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理，基于德爾菲法專家法、問卷調(diào)查法等構(gòu)建了海外石油鉆探項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)體系；郭恒等(2014)基于海外石油工程公共安全風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)，建立了海外石油工程公共安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系和權(quán)重；蒲天添(2018)以我國某石油國際工程項(xiàng)目為例，構(gòu)建了風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系和評價(jià)層次模型。

大部分研究成果停留在理論層面，能夠真正解決風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警實(shí)際問題的文獻(xiàn)較少，對風(fēng)險(xiǎn)因素的形成路徑、相互影響機(jī)制的分析往往不夠，缺乏歷史數(shù)據(jù)支撐和實(shí)際運(yùn)用可操作性，建立的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系實(shí)用性不強(qiáng)，部分預(yù)警指標(biāo)與風(fēng)險(xiǎn)因素高度重合?；诖?，本文基于石油工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)，通過R型聚類和因子分析方法定量分析風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)，采用熵值法對各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，建立國際石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系。該風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系既能客觀反映對應(yīng)的指標(biāo)數(shù)據(jù)，又與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)的實(shí)際含義緊密聯(lián)系。

1 國際石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警框架

國際石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警是指結(jié)合國際石油工程項(xiàng)目外部環(huán)境數(shù)據(jù)、內(nèi)部控制資料、行業(yè)數(shù)據(jù)、重大工程報(bào)表，篩選優(yōu)化石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)定性與定量預(yù)警指標(biāo)，并結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型和國際石油工程項(xiàng)目，展開識別、監(jiān)測、控制，旨在實(shí)現(xiàn)前瞻性風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的目標(biāo)。而國際石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)能夠前瞻性預(yù)警國際石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的原因，揭示石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)演化傳播規(guī)律，提前通知國際石油工程項(xiàng)目管理者和利益相關(guān)方，前瞻性提出石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警防控應(yīng)對措施，有效管控國際石油工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)。因此，國際石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)涉及風(fēng)險(xiǎn)識別、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和風(fēng)險(xiǎn)控制三個(gè)模塊。

2 國際石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系構(gòu)建

國際石油工程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系是由多個(gè)相互作用、相互聯(lián)系的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)，按照一定層次結(jié)構(gòu)組成的有機(jī)整體。國際石油工程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)是風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理人員與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警對象聯(lián)系的紐帶，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)篩選優(yōu)化程度和科學(xué)實(shí)際的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系對國際石油工程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的結(jié)果有著舉足輕重的作用。因此，構(gòu)建科學(xué)合理、能夠反映石油工程項(xiàng)目實(shí)際的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系，是確定石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等級的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2.1 風(fēng)險(xiǎn)因素識別

由于國際石油工程具有較大不確定性，涉及風(fēng)險(xiǎn)因素眾多，且每類風(fēng)險(xiǎn)因素的影響程度各不相同，本文基于大量國際石油工程實(shí)際資料，調(diào)研了具有豐富風(fēng)險(xiǎn)管理經(jīng)驗(yàn)的專家學(xué)者和現(xiàn)場管理人員，基于現(xiàn)有研究成果，以開發(fā)和實(shí)施為研究邏輯主線，辨識國際石油工程潛在風(fēng)險(xiǎn)，即市場環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、工程技術(shù)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、組織管理風(fēng)險(xiǎn)、施工現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)。

(1)市場環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。是指工程承包單位未能全面熟悉當(dāng)?shù)厥袌霏h(huán)境，主要體現(xiàn)在市場價(jià)格、市場競爭、政治政策環(huán)境等方面，影響石油工程正常實(shí)施。

(2)工程技術(shù)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。是指在工程設(shè)計(jì)過程中所遇到技術(shù)和設(shè)計(jì)難題，主要體現(xiàn)在新興技術(shù)的應(yīng)用、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)文件批復(fù)等方面。

(3)組織管理風(fēng)險(xiǎn)。是指主要工程組織、管理、決策等組織管理因素，主要體現(xiàn)在組織機(jī)構(gòu)設(shè)置合理性、關(guān)鍵崗位人員國際化程度、專業(yè)水平、溝通能力、資源調(diào)度、項(xiàng)目執(zhí)行能力等方面。

(4)施工現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)。是指工程項(xiàng)目實(shí)施過程中的現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)因素，主要體現(xiàn)在施工工藝、施工資源、施工方案、施工組織等方面。

2.2 R型聚類因子分析法

由于篩選優(yōu)化工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)易受專家主觀性限制，為剔除專家主觀性對風(fēng)險(xiǎn)識別的實(shí)際影響，選取R型聚類分析和因子分析方法開展工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)研究。

R型聚類因子分析法旨在針對同一準(zhǔn)則層下的指標(biāo)進(jìn)行分類，確保風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)能夠科學(xué)合理地反映國際石油工程風(fēng)險(xiǎn)因素?；诰垲惙治鼋Y(jié)果，先采用因子分析法篩選優(yōu)化各類中因子荷載最大指標(biāo)，剔除其他貢獻(xiàn)量小的指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)提取聚類代表元效果，再由代表元構(gòu)成新的指標(biāo)體系。通過計(jì)算相關(guān)系數(shù)進(jìn)行R型聚類分析后，得到每一個(gè)聚類中的指標(biāo)均呈現(xiàn)較好相關(guān)性，且基于R型聚類結(jié)果，通過使用因子分析法實(shí)現(xiàn)更好效果。因此，該種方法在無監(jiān)督的情況下，采用R型聚類分析開展指標(biāo)體系篩選，并發(fā)揮因子分析法信息丟失可控、公共因子命名清晰度高的優(yōu)勢，防止發(fā)生因獨(dú)立指標(biāo)而導(dǎo)致因子分析法失效的情況。同時(shí)，該方法能夠避免重復(fù)提取指標(biāo)中的信息，并能防止因減少指標(biāo)的個(gè)數(shù)而使信息大幅度減少，確保最終構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系的全面性。具體步驟如下：

(1)指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。因?yàn)槊總€(gè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)的計(jì)量單位、數(shù)量級、大小范圍不同，直接開展分析往往會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，需要對預(yù)警指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，旨在降低風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警評價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)的量綱差異，確保分析結(jié)果的有效性。

設(shè)vij是第i個(gè)項(xiàng)目第j個(gè)評價(jià)指標(biāo)的觀測值或評價(jià)值，其中i=1，2，…;n，j=1，2，…，m。xij是第i個(gè)項(xiàng)目第j個(gè)評價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)值經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值。

動(dòng)態(tài)心電圖檢查采用美國DMS動(dòng)態(tài)心電分析系統(tǒng),常規(guī)心電圖檢查采用MAC-1200型號12導(dǎo)聯(lián)心電圖儀。

正向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化公式如下

其含義是指標(biāo)數(shù)值距越大，標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值越接近1。

負(fù)向指標(biāo)打分公式如下

其含義是指標(biāo)數(shù)值越小，標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值越接近1。

(2)R型聚類。該方法對變量進(jìn)行聚類時(shí)，無須對類的數(shù)目作出任何假定，主要是應(yīng)用相關(guān)系數(shù)度量變量之間的相似性。變量xi與yi的相關(guān)系數(shù)定義如下式所示

首先，聚類分析初期，將n個(gè)變量視為n類，計(jì)算不同變量之間的距離并視為后續(xù)分析依據(jù)；其次，將距離最近的兩類合并，視為一個(gè)新類別，同時(shí)重復(fù)初期時(shí)的操作，計(jì)算新類與其他類之間的距離；最后，將距離中最近的兩個(gè)類合并成一類作為一個(gè)新類，重復(fù)進(jìn)行兩個(gè)最近類合并工作，這樣每一次操作就會(huì)減少一類，指導(dǎo)分析所有變量都合并成一類，形成親疏關(guān)系譜，辨識應(yīng)該分為幾類以及每一類所包含的變量。

2.3 熵值法

本文采用熵值法計(jì)算國際石油工程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)權(quán)重。該模型主要基于各個(gè)預(yù)警指標(biāo)數(shù)據(jù)熵信息進(jìn)行客觀賦權(quán)，使確定的權(quán)重更符合數(shù)據(jù)客觀屬性，充分挖掘數(shù)據(jù)包含的信息，提高其風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)賦權(quán)的真實(shí)性和可靠性。

針對可評價(jià)的定性指標(biāo)和定量指標(biāo)，熵值法具有良好的適應(yīng)性。根據(jù)數(shù)據(jù)攜帶信息量大小進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，而熵值是不確定性的一種度量，信息量越大，不確定性越小，熵也越小；信息量越小，不確定性越大，熵也越大。因此，采用熵值攜帶的信息進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，結(jié)合各項(xiàng)指標(biāo)變異程度，采用信息熵計(jì)算各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)權(quán)重，旨在為多項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)綜合評價(jià)提供理論依據(jù)。具體步驟如下：

(1)收集數(shù)據(jù)，構(gòu)建評價(jià)矩陣，進(jìn)行歸一化處理。

(2)建立標(biāo)準(zhǔn)化矩陣，因?yàn)楦鱾€(gè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)單位不同，須針對評價(jià)矩陣開展無量綱化處理。公式如下

(3)計(jì)算指標(biāo)熵值。公式如下

(4)計(jì)算差異性系數(shù)。公式如下

Zj=1-αj

(5)計(jì)算權(quán)重。公式如下

3 實(shí)證研究

3.1 選取樣本

選取“一帶一路”沿線國家和地區(qū)14個(gè)國際石油工程項(xiàng)目為研究案例，主要包括：①陸地管線600km，管道直徑50in(1in=25.4mm)；②接收站、首站、中間站、末站；③10座150萬桶單罐儲(chǔ)罐；④海上終端有3個(gè)單點(diǎn)系泊。

基于已識別出的風(fēng)險(xiǎn)因素，視市場環(huán)境、技術(shù)設(shè)計(jì)、組織管理和施工現(xiàn)場4類風(fēng)險(xiǎn)因素為準(zhǔn)則層；通過訪談工程管理人員、工程負(fù)責(zé)人，將4類風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分解，初步獲得34個(gè)工程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系。在收集數(shù)據(jù)時(shí)，針對定量指標(biāo)，主要依據(jù)工程資料進(jìn)行收集；針對定性指標(biāo)，主要基于專家打分方法確定。收集14個(gè)國際石油工程項(xiàng)目整體風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)，基于指標(biāo)正負(fù)標(biāo)準(zhǔn)化公式對原始樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，見表1。

表1 國際石油工程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

(續(xù))

3.2 R型聚類分析

基于Ward法標(biāo)準(zhǔn)化處理數(shù)據(jù)，按照每個(gè)準(zhǔn)則層，對指標(biāo)開展R型聚類分析，并采用SPSS軟件實(shí)現(xiàn)聚類過程，最終獲得4個(gè)準(zhǔn)則層，以清晰反映每個(gè)準(zhǔn)則層下風(fēng)險(xiǎn)因素的聚類過程，具體內(nèi)容見表2。

3.3 因子分析篩選指標(biāo)結(jié)果

先針對數(shù)據(jù)開展R型聚類劃分，再針對數(shù)據(jù)進(jìn)行因子分析，并采用SPSS軟件實(shí)現(xiàn)聚類分析。以累計(jì)方差貢獻(xiàn)率作為每類提取公因子個(gè)數(shù)判斷標(biāo)準(zhǔn)，保留每個(gè)公因子中荷載量足夠大指標(biāo)，剔除其余指標(biāo)，結(jié)果見表2。

表2 R型聚類-因子分析結(jié)果

綜合分析R型聚類-因子分析結(jié)果，基于34個(gè)國際石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)，經(jīng)過R型聚類和因子分析篩選優(yōu)化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)，得到不熟悉市場環(huán)境、法律環(huán)境、高價(jià)國際市場材料、政局動(dòng)蕩等14個(gè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)，最終建立國際石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系，見表3。

3.4 熵值法確定權(quán)重

基于最終工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)對應(yīng)數(shù)據(jù)，采用熵值法確定每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)權(quán)重，并通過MATLAB軟件計(jì)算得到各風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)權(quán)重值和權(quán)重大小順序，見表3。

表3 國際石油工程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系

4 結(jié)語

本文結(jié)合14個(gè)國際石油工程項(xiàng)目特點(diǎn)，以項(xiàng)目開發(fā)和實(shí)施階段為主要研究對象，首先，辨識了戰(zhàn)略風(fēng)險(xiǎn)、工程運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)、組織管理風(fēng)險(xiǎn)、工程財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)4類34個(gè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)；其次，采用R型聚類-因子分析法開展了國際石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)的篩選，消除了專家主觀性的影響，剔除實(shí)際影響性不強(qiáng)、相對冗余的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)；最后，基于數(shù)據(jù)熵值所攜帶的信息進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)客觀賦權(quán)，建立了國際石油工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系。