网络分析法的案例分析

　　案例：基于ANP的水电工程风险分析模型 　　1.水电工程风险因素识别

　　由于水电工程项目各分项工程众多，且工程建设期一般较长，各分项工程面临的风险也将多种多样，对水电工程风险从总体上进行风险识别将有一定的难度，并且很可能遗漏较重要的风险因素，因此在识别风险前有必要将整体工程进行适当分项工程划分，然后再对各分项工程进行风险识别。同时由于风险因素的多样化，有必要也将风险按照一定的风险原则进行分解。因此本文采用项目分解结构(WBS)与风险分解结构(RBS)相结合的方法进行风险的识别。另外采用此方法进行风险识别也将有利于风险因素ANP结构模型的建立与求解。

　　2.工程项目的层次结构模型

　　在建立整体工程风险因素网络分析模型结构时，首先要建立工程项目的工作结构模型。由于各个子工程项目都有其相应的工程控制目标:费用、进度、质量、安全，并且各个子项目对整体工程项目目标必然具有不同的重要程度影响。因此在建立工程项目的层次结构时，应该将工程目标作为判断准则对各子工程项目之间重要度进行判断。在WBS的基础上建立的各子工程项目重要度模型是AHP结构，如下图所示例。

　　

　　3.风险因素的网络结构模型

　　根据风险的来源将风险因素分为自然风险、技术风险、经济风险、组织管理风险和社会政策风险五个类别。根据这五个类别风险再进行具体的风险因素的划分。

　　传统的风险分析认为风险具有发生概率和损失两种属性，但是这种定义显然不能够较全面的反映风险的本质，因此张建设将可预测性、可控制性、可转移性引人到风险属性中，将风险看作是具有这五种属性的多维特性对象进行描述。引人多维属性对风险进行描述可以从不同角度更全面的反映风险因素的特性，但其中可转移性和可预测性均可在可控制性上反映，所以只须将可控制性进行估计就可以较全面的反映风险的特性，根据研究的需要，分析认为风险估计一般是对负面影响估计，在传统的二维属性的基础上引人“不可控制性”对水电工程项目风险进行评估。

　　在风险识别过程中，只识别了风险因素，而要建立ANP模型还必须对风险因素之间的互相影响关系进行研究。通过以专家调查或是小组讨论方式最终可得到风险因素影响关系，如下表所示。

　　

　　根据影响关系表，以风险因素的发生概率、损失和不可控制性为准则建立ANP结构模型，见图3。

　　要对每个子工程项目的风险因素都建立相应的风险因素ANP结构模型，即可得到工程项目的整体的结构模型，建立的整体风险因素ANP结构模型为多准则、多层次模型。

　　4.基于ANP的水电工程风险分析模型解析

　　(1）子工程项自重要度的确定。

　　计算各子工程项目的重要度，由于基于WBS建立的结构模型为AHP形式，所以采用传统方式很容易对模型进行重要度求解。

　　(2)子工程的风险因素的权重向量及排序。

　　对各子工程项目下相互关联的风险因素权重向量确定是图3子工程项目风险因素的ANP结构模型。

　　整个工程项目风险因素排序的关键步骤，同时也是采用ANP进行风险分析的核心。根据图3的ANP结构模型以及表1中的风险因素影响关系，对子工程项目下的风险因素权重计算按以下步骤进行:

　　1)计算风险属性权重。对描述风险大小的概率、损失和不可控制性进行重要性比较。此三个属性是看作评判风险因素的准则，所以采用传统的AHP法可以确定其权重大小。

　　2)计算单准则下各风险因素权重。由于此模型是多准则问题，因此相互关联的风险因素要在三个准则下分别进行比较判断，现以其中概率准则对风险因素进行研究，这一过程又可分为以下几步:

　　a.建立超矩阵。建立以概率为主准则，以其中一个风险因素为次准则，进行其他风险因素的相对重要度比较，即其他风险因素对这一风险因素发生概率的影响程度大小进行重要度比较。由于并不是其他每个风险因素都对其有影响，所以并不是所有元素都要在此次准则下进行比较，影响这个一风险因素的其他风险因素可从影响关系表中查得。然后以各风险类别组为单元分别计算其特征向量，即相应的局部权重向量。经过以每一个元素为次准则的比较判断和计算后按式(1)建立超矩阵。

　　(1)

　　其中(；))表示风险因素类别Rj中风险因素受Ri类别中因素影响的向量矩阵。Wij的列向量是由Ri中每个因素以Rj中一个因素为次准则，进行比较判断得到判断矩阵的特征向量。

　　b.建立权矩阵。以概率为主准则，风险类别Ri为次准则，对所有类别进行比较判断构造判断矩阵，即每个风险类别中的对Ri风险类别发生概率的影响程度大小进行判断比较。其中的判断比较包括了Ri自身与其他类别对自身影响的比较判断。因为每个风险因素所受的影响程度是在各风险类别中进行比较判断的，由多个矩阵组成的超矩阵中的各列向量不是归一化的，即列向量和不为1，无法比较分别存在于不同类别中的元素对一个为次准则的因素影响程度的大小;另外，未加权的超矩阵无法采用幂法求解极限相对权重向量，所以要对各风险类别的互相影响重要度进行比较判断。依次以各个类别为次准则进行比较判断后，得到五个判断矩阵，并计算特征向量，最后可得如式(2)的权矩阵。

　　(2)

　　c.建立加权超矩阵并求解。将超矩阵按式(3)进行加权可得到加权超矩阵，加权超矩阵中列向量元素大小即为各风险因素对处于此列上的因素影响的大小，若某一风险因素对此因素没有影响，则对应的值为零。此时可利用幂法或其他方法对加权超矩阵进行相对排序向量的求解，最后相对排序向量就是各风险因素在概率准则下的权重。

　　(3)

　　3)计算多准则风险因素权重。依次以损失、不可控制性为准则对各风险因素按照第(2)步进行权重向量求解，然后以第(1)步中所求得的权重对各单准则的风险因素权重进行合成，可得到风险因素在子工程项目中的风险大小排序。

　　(3)整体工程项目风险因素排序

　　对每一个子工程项目的风险因素进行权重向量求解，就可以对整体工程项目的风险因素进行权重合成和总排序计算。

　　将各子工程项目的风险因素权重对应到整体工程项目所有风险因素中，对于不影响此子工程项目的风险因素，将其权重设为零。由上述工程项目重要度的计算，得到了各子工程项目在整体工程项目的权重，因此通过对各层子工程项目下的风险因素权重进行加权求和就可得到各风险因素在上一层工程项目的排序。最终可得到整体工程项目的风险因素总排序。

　　从总排序结果可以很容易发现工程项目所面临的最大、最关键的风险因素，由于考虑了风险因素的相互影响关系，所以最终结果将更加客观真实地反映实际情况。

　　根据上述研究总结得到基于ANP进行水电工程项目风险分析的流程图，见下图。