鹿健，蒋泉，王海燕，顾雪宁
（1.南通大学杏林学院，江苏 南通 226019；2.南通大学交通与土木工程学院，江苏 南通 226019）
1 引言
大型桥梁工程涉及面广、施工环境复杂、施工周期长、施工工艺要求高，使得整个施工阶段面临着风险。为了确保大型桥梁施工顺利进行，桥梁工程施工风险识别以及风险评估便得到了广泛的运用。风险评估就是利用所收集的各种信息和资料，查明桥梁施工阶段所存在的风险并进行详细分析与研究，评估出每个风险的重要程度，根据风险大小进行排序，然后对项目的总体风险进行评估，并制定风险管理应对措施。对施工阶段的风险做出准确有效的评估，从而提前做出行动来防范风险的发生，减少不必要的损失，具有非常重要的现实意义。
2 桥梁施工阶段风险评估方法
2.1 德尔菲法（主观评分法）
德尔菲法是通过专家打分的方法对桥梁施工阶段的每一个风险进行评估，比较重要程度，并赋予他们相应的权重值并累加，再把它们和风险评估标准进行比较分析，最后得出关于风险评估的结论。
德尔菲法通过专家充足的知识储备和专业性，来对风险因素进行分析和评估，对其进行打分，是一种简单容易操作的评估方法，具有很大的主观性，准确度完全取决于专家打分的评判标准。但是德尔菲法可以将许多种因素都纳入考虑范围，可以进行更多的分析，所以德尔菲法在许多领域的问题评估中都有广泛应用，但在桥梁施工阶段的风险评估中有效成功的应用不多。
2.2 层次分析法
层次分析法（AHP）以系统工程理论为基础，广泛运用于解决具有多个层次和多个准则的实际决策问题。其中心思想是：首先把一个复杂的多层次的系统分解成为一个个小的组成因素，按照一定的逻辑特征把它们进行分组，构成一个多层次评价结构体系；然后对两两因素的重要程度进行分析比较，采用某一标度法进行打分，构造判断矩阵，最后对其进行一致性检验。层次分析法在桥梁建设项目里有着广泛的应用，能够较准确的对桥梁工程施工阶段的风险进行有效评估，在我国有着较多的成功案例。
2.3 模糊风险综合评价法
模糊综合评价法就是依据所给定的条件，考虑所有影响因素，运用模糊数学的方式对一个事物由下向上进行多层次的综合评价，最终得到目标层的评价结果。针对准则层和目标层进行二级综合评价，其步骤如下。
①建立评价指标集：M={M1，M2…Mi}，其中，Mi={Mi1，Mi2，…，Mik}。确定指标权重集：各指标对 Mi的影响大小，即权重分配为 Bi={Wi1，Wi2，…，Wik}；同样，Mi对 M 的权重分配集为 D={W1，W2，…，Wi}。
②选择评价集：根据桥梁工程的风险程度，建立合适的评价等级组成评价集。一般取5级，即V={V1，V2，V3，V4，V5}={低风险，较低风险，中风险，较高风险，高风险}。
③建立一个指标评价矩阵：专家判断任意一个指标Mi的水平，然后计算属于每个级别的每个指标的频率。每一频率与专家总数之比作为每一指标的隶属程度，从而建立一个评价矩阵R。
④各子目标Mi的综合评价向量Ci：Ci=BiR，形成各子目标评价矩阵 C={C1，C2，…，Ci}。
⑤各总目标评价向量M∶M=DR。根据最大隶属度原则，确定桥梁工程的风险等级。
⑥利用上述多级模糊综合评判的数学模型，且采取模糊算子M（·，+），就可以对桥梁工程风险进行评价。指标集M={16个因素}，按其属性分为：M={M1，M2，M3，M4，M5}={项目自然风险因素，项目施工风险因素，项目经济风险因素，项目环境风险因素，其他风险因素}。
风险选择评价集 V={V1，V2，V3，V4，V5}={低风险，较低风险，中等风险，高风险，较高风险}。
根据上述步骤，运用模糊综合评价法可以得出桥梁施工阶段风险状况。
2.4 等风险图法
2.4.1 等风险图原理
等风险图法[1]采用定量分析的方法，运用等风险图，将桥梁施工阶段的风险状况分为高，中，低三种情况。发生概率低于0.3的属于低风险，对桥梁施工仅有很低的影响；而中等风险对桥梁施工的顺利进行会有很大的影响，很有可能会发生，概率一般在0.3到0.7之间；发生概率高于0.7的风险，对桥梁施工会有非常大的影响，极有可能导致施工延误甚至无法完成。
等风险图法是应用风险系数来评价项目风险水平，设项目风险系数为R，则
其中，Pf1+Pf2+…+Pfn分别表示项目各个风险发生的概率，n表示风险个数；Cf1+Cf2+…+Cfn分别表示项目各个风险后果的非效用值，n表示风险后果的个数。
2.4.2 等风险图画法
将坐标系的横坐标作为风险后果的非效用值Cf，而纵坐标为风险发生的概率Pf，从而建立平面直角坐标系[2]。当Pf取0～1之间的任意多个值的时候，就会相应地得出任意多个Cf值，最终可以得到任意多个坐标点，最后把这些坐标点连接起来，就会得到一条曲线。R 值再分别 0.20，0.30，0.40，0.50，0.60，0.70，0.80，0.90，0.95，0.98 这 10 个值时，根据前面叙述方法，即可得到10条曲线，从而就可以得到等风险图，如上图。
等风险图
2.5 蒙特卡罗法
2.5.1 基本流程
采用蒙特卡罗法对桥梁施工阶段进行风险评估，首先要根据桥梁实际情况确定各项风险因素的风险发生概率和风险损失[3]，然后代入构造出来的功能函数，得到风险后果值，最后参照表3.5判断其风险等级。
运用蒙特卡罗法对桥梁施工阶段风险进行评估的步骤如下。
①首先假设桥梁施工阶段各个风险因素之间是相互独立的，不会互相影响，并且服从各自的概率分布。然后根据风险因素和风险后果的关系，构造出相应的功能函数，之后再运用这种数学模型进行研究。
②对桥梁施工阶段风险足够了解的基础上，对各风险因素的概率分布进行研究，包括风险发生和风险损失概率。
③随机数发生器随机产生数据，这些数据服从上述研究得出的概率分布[4]，接着再把这些数据代入功能函数，模拟得到关于风险后果值的多个随机数。多次抽样进行模拟，最终将结果进行统计整理，分析得到结论后划分风险等级。
④得到风险等级的划分之后，就很容易的对桥梁工程施工阶段的风险等级进行评估。
2.5.2 确定功能函数
风险的后果会受到风险发生的概率和风险造成的损失的影响，所以运用风险发生的概率和损失来确定风险后果值。一般情况下，每一个风险因素的风险发生概率和风险损失都不会一样。但是考虑到人的不安全因素和物的不安全因素同时出现时，安全事故发生概率会明显提高，所以应构建如下的功能函数：
上式中：为R风险后果值；Pi为物的不安全因素中第i项风险因素发生概率；Ci为物的不安全因素中第i项风险因素引发风险后带来的损失；n为物的不安全因素项数；Pj为人的不安全因素中第j项风险因素发生概率；Cj为人的不安全因素中第j项风险因素引发风险后带来的损失；m为人的不安全因素项数。
2.5.3 确定风险因素的概率分布
通过各种渠道对风险因素进行详细了解，初步确定每一个风险因素的风险发生概率分布和风险损失概率分布。调查并统计桥梁发生的安全事故，对其进行一定的归类，按照各项风险引起的事故分类，根据某项风险所引起的安全事故的件数和所统计到的事故件数之比来确定某项风险因素的风险发生概率分布，得到一个定值；风险损失概率分布是通过计算该风险引起的安全事故导致的直接经济损失度来确定。各项风险因素风险发生概率值和风险损失概率分布及参数，见下表。
风险因素的概率分布
利用随机数发生器进行随机产生大量数据，并进行104次抽样，然后将产生的随机数序列代入功能函数进行计算，得到样本风险后果值分布频率直方图和风险后果值累计频率图。根据风险后果值累计频率图，查表各级对应的累计频率范围、风险后果值范围，得到风险等级。
3 风险评估方法的优劣性分析
3.1 德尔菲法与层次分析法
德尔菲法一般用于解决不是多层次的问题，结合专家群体的意见，是一种有效解决多问题的决策方法。而层次分析法用于解决一个多层次系统的问题，从系统的观点出发，建立多层次递阶评价模型，可以多层次系统地评估桥梁项目施工阶段的风险，可以解决其他方法只能对单一风险进行评估的缺点，更加有效精确对桥梁施工阶段的风险进行评估。
如果将这两种方法结合起来使用，不仅可以充分利用专家充分和专业的经验进行定性分析，还可以对风险进行定量评估，可以大大提高评估的准确性。在德尔菲法的基础上，应用层次分析法进行多层次评估体系建模，能够将两者的优点结合，从而为项目决策过程中方案的选择提供重要的依据，是一个十分有效的评估方案。
3.2 模糊综合评价法
模糊综合评判法采用的是一种模糊数学的方法，是数学在实际应用中的一种表现，在我国的桥梁项目风险评估中广泛应用，有着很多的成功的案例。这个方法的层次结构是由下向上的多层次综合评价体系，最终得到目标层的评价结果，能够系统有效地对施工阶段的风险进行评估。即便风险因素很多，仍能很好地解决问题，是一个比较全面的评价方法。它的主要手段就是将桥梁施工阶段不确定性的风险转化为相应的模糊变量，从而得到定量结果，从而可以给桥梁施工管理人员提供有效的依据，根据风险的重要程度，有针对性的采取相应的措施来防范和规避风险。
3.3 等风险图法
等风险图法也是我国比较常用的桥梁施工阶段风险评估的方法，在实际应用中取得了很好的效果。因为桥梁工程建设的工期长，在其中具有很多不确定性风险因素，所以运用CPM这种肯定型网络来对桥梁实际工程中诸多不确定性施工阶段的风险进行评估，是不准确的，忽略了风险的不确定性和概率性。所以在进行桥梁施工阶段的风险评估时，应该选用等风险图法，它是不确定性的网络分析，可以准确有效的对桥梁施工阶段进行风险评估。
3.4 蒙特卡罗法
蒙特卡罗法是运用数字随机生成器进行模拟的一种方法，它的一个独特的特点就是随着模拟次数的增加，最终得到的结果就会越来越准确。虽然层次分析法能够满足考虑多因素多层次的需要，但没有足够的数据来给研究者借鉴，只能通过专家的主观判断来对风险赋予权重，缺少客观性，有时会影响到最终评判结果。随着计算机技术的发展，蒙持卡罗模拟法在桥梁施工阶段的风险评估中得到广泛应用。
4 结语
文章总结了桥梁施工阶段的风险评估方法并探讨了各自的优劣性。德尔菲法不能解决多层次的问题，层次分析法能够满足多因素和多层次的分析需要，但是由于缺少数据库，在赋予风险权重的时候只能主观判断，不能够避免风险因素的不确定性和模糊性。将德尔菲法和层次分析法结合起来使用，可以大大提高评估的准确性。等风险图法可以较准确地评估风险，但实际操作较复杂。模糊综合评判法和蒙特卡罗法将将桥梁工程风险实现定量划分，更加系统，减少因主观臆断造成的不利影响，使评估结果更加准确，符合实际。
