芜湖长江公路二桥风险分析研究

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摘要：文章以芜湖长江公路二桥为研究对象，在专家问卷调查的基础上，构建了其风险分析的体系框架。从风险发生概率和其对项目预期目标影响程度两个方面，分析其风险程度。采用累积频率分析的方法，取60%位累积频率对应的数值作为各要素相应的风险概率，结合层次分析法对各要素相对重要程度的判断，为定量计算风险程度提供了依据。最后文章以桥梁方案中建设期的影响为例，详细的介绍了上述方法在工程实践中的应用情况。

关键词：风险程度；风险分析；累积频率；芜湖长江公路二桥。

Abstract: This article chose the second Yangtze River Bridge in wu hu as research object, and constructed the framework of risk analysis under expert consult survey. This paper also pointed out the risk degree could be measured by two aspects: the probability and the severity of each risk factor. Then the cumulative frequency method and Analytic Hierarchy Process were introduced to calculate the above two indexes. At last, the influence of construction scheme was taken as an example to illustrate how the analysis method was used in engineering practice.

Keywords: Risk severity; Risk analysis; Cumulative Frequency; The second Yangtze River Bridge in Wu hu.

中图分类号： TE834 文献标识码：A 文章编号：

随着工程建设项目决策机制的不断完善和精细化，投资方、建设方以及相关行业主管部门已经不仅满足于对项目建设方案、实施计划可操作性的关注，同时还希望能够在项目实施前较为全面、准确的掌握项目全寿命周期内综合的、主要的风险，以更充分论证项目实施的可行性。由此，引出了“风险分析”的概念。2010年交通运输部的《关于印发公路建设项目可行性研究报告编制办法的通知》（交规划发〔2010〕178号）中，明确指出：对于特殊复杂的重大项目，应进行风险分析。另一方面，在我国公路工程建设领域，还没有形成一套普遍认可、严谨完善的风险分析体系框架。

基于此，文章拟结合芜湖长江公路二桥工程可行性研究，对特大型桥梁的风险分析方法进行初步探讨。

1 项目概况

芜湖长江公路二桥是安徽省“四纵八横”高速公路网规划中“纵二”的重要组成部分，起于无为县（石涧）接规划中的北沿江高速公路，终于繁昌县东南（峨山）接已经建成的沪渝高速公路，示意图如下。

图1芜湖长江公路二桥在安徽省高速公路网和芜湖市总体规划中的位置

根据工程可行性研究中的结论，芜湖长江公路二桥采用高速公路标准建设，路线全长约55.00公里，设计速度100公里/小时；跨江主体工程跨径布置为（58+298+806+298+58）m，全长1518米，为双塔双索面半漂浮体系分离式钢箱梁斜拉桥。项目计划投资约86.3亿元，属于特殊复杂的重大交通基础设施建设项目，且为跨江工程，因此，应开展风险分析评价工作。

2风险分析的工作思路和方法

2.1工作思路

风险分析实际上属于用定量的分析方法解决定性问题的范畴，其主要的工作内容包括3个部分：1）风险要素识别：在众多的影响因素中，哪些要素可能会对项目的预期目标产生影响，其筛选的主要原则是既要全面，又要突出重点；2）风险评价：即采用一定的数学处理方法，把各具体要素对项目预期目标的影响定量化，这涉及到几个关键的环节，一是不同影响因素的归类；二是影响因素之间以及各子类之间相对重要程度的判断；三是判断准则的制定；3）应对举措的提出。其技术路线图如下图所示。

图2风险分析技术路线图

从上述风险分析所要解决的主要问题中可以看出，其解决思路中涉及专家经验、层次分析、归类合并、加权平均、模糊处理等方面的思想。这也在很大程度上决定了风险分析的工作方法。

2.2 分析方法

为了便于研究的开展，同时充分考虑基础数据获得的可行性，论文采用专家问卷调查和层次分析法相结合的方式开展研究，同时在具体数据分析和处理上，较多的采用了累积频率分析的方法。

1、专家咨询法

首先，研究人员需识别出项目可能遇到的所有风险因素，列出风险因素发生可能性及其对项目目标影响程度的咨询表（具体的影响因素是通过对分项目标的影响进而影响到项目总体目标，这就涉及到层次分析的问题），然后利用专家经验对可能发生的风险因素进行主观评价，具体步骤如下：

（1）确定每个风险因素的等级值，按发生可能性分为：很大、较大、一般、较小、很小5个等级，分别以5、4、3、2、1的标度值进行打分咨询；

（2）对各风险因素对项目目标的影响程度进行判断，确定每一组要素的相对权重，结果以百分位小数体现；

（3）结合每项风险因素发生的可能性及对项目目标的影响程度，计算出风险程度，有关定义情况见下表。

表1风险概率的定义

表1-2 风险程度的定义

在本次研究中，专家咨询法主要用于风险识别，即对每个风险要素发生的可能性及其造成的危害程度进行初始判断。

2、层次分析法

层次分析法是一种定性与定量相结合的多准则决策分析方法，一般包括四个步骤：一是建立所研究问题的递阶层次结构；二是构造两两比较判断矩阵；三是由判断矩阵计算被比较元素的相对权重；四是计算各层元素的组合权重。在本次研究中，层次分析法主要用于建立风险分析的体系框架，将不同的风险要素归于相应的类，并确定不同要素的权重系数。

3、累积频率分析法

累积频率分析属于模糊处理的范畴，主要是用于风险识别过程中专家打分结果的处理，具体的计算过程如下：1）剔除明显错误或信息不全的样本；2）对筛选后的样本进行分组；3）统计每组样本的频率，即在总样本量中所占的比例；4）生成累积频率曲线；5）取累积频率分布曲线上60%位对应的数值作为某一风险要素对应的发生概率。

在本次芜湖长江公路二桥风险分析中，共进行专家问卷调查120份，其中有效样本87份。

3风险要素识别

结合本项目的特点及国内已经开展过的其他类似项目风险分析的研究成果，采取文献查询+专家问卷调查的方法，建立本项目的影响因素集，如表2所示。

表2 芜湖长江二桥风险分析评价指标

险评价

在建立起风险分析的体系框架后，文章采用累积频率分析法对每一要素的风险程度进行评价，同时采用层次分析法计算确定各要素及各分类指标的相对重要程度（即权重系数），在此基础上就可以进行风险评价工作。

论文以桥梁方案子类中建设期的影响为例，介绍上述方法在风险分析中的应用情况。

（1）上部结构的影响

上部结构的影响主要包括索塔施工、主梁施工和拉索施工3个方面。

图4上部结构中各因素风险概率的累积频率分布

从图中可以看出，索塔、主梁、拉索施工的风险均为一般概率事件。

其风险程度的计算结果如下。

表3上部结构的风险分析结论

（2）下部结构的影响

下部结构的影响中，主要包括固定钻孔施工平台、钻孔桩基础施工、钢吊箱施工、混凝土承台施工、桥墩施工、打入钢管桩基础施工等方面。

各要素的累积频率分析曲线如下图所示。

图5下部结构中各因素风险概率的累积频率分布

从累积频率曲线分布中可以看出：固定钻孔施工平台施工、大直径超长钻孔桩基础施工、钢吊箱施工、混凝土承台施工、桥墩施工均为较大概率事件；打入钢管桩基础施工为一般概率事件。其风险程度如下表所示。

表4下部结构的风险分析结论

（3）工期延误的影响

按照相同的分析方法，工期延误中：作业天数不确定为很大风险；原材料和预制件供应的不及时为较大风险；施工船舶躲避风浪多次调遣为一般风险，计算过程见下图。

图6工期延误中各因素风险概率的累积频率分布

其风险程度的计算结果如下。

表5工期延误的风险分析结论

综上，可以计算得出桥梁方案中建设期的风险评估结果，相关权重系数的取值见下表。

表6建设期的影响中相关因素的权重取值

经计算建设期的综合风险为3.77，对照风险程度的划分标准可知，该类风险为高风险。按照相同的计算方法，可以计算出各子项的风险程度进而得出芜湖长江公路二桥综合风险程度。经计算，芜湖长江公路二桥的综合风险指标值为3.41。风险程度介于中等风险和高风险之间，取高值为高风险，采取合适的措施后，项目的预期目标是能够实现的。

5结语

随着施工技术、施工工艺的不断进步，跨江（海）的桥梁、隧道等十分复杂的重大交通基础设施建设工程不断出现。该类项目突出的特点是不仅投资额度巨大，且一旦建成对区域路网、综合运输体系都会带来十分巨大的影响，且有些影响是不可撤销的。因此，如何在项目实施前，充分掌握项目全寿命周期内可能遇到的各类风险及其对项目预期目标的影响程度就成了投资方、建设方、管理部门、公众十分关注的问题。

另一方面，风险分析在交通运输领域尤其是公路工程领域还是一个几乎全新的课题，其体系框架、评价方法、判断标准等尚未有十分成熟的研究结论。

文章以芜湖长江公路二桥为研究对象，以其工程可行性研究阶段的相关结论为基础，基于专家问卷调查的结果，采用层次分析和累积频率分析相结合的方法，构架了风险分析的体系框架，并对桥梁方案子类中建设期的各要素对项目预期目标的影响进行了量化分析，详细介绍了基于概率分析和层次分析相结合的方法在工程实践中的应用情况。

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