基于系统动力学的建设项目施工风险识别

打开文本图片集

摘要：在建设项目管理实施过程中存在许多不确定性因素，往往一些因素的变化会对整个项目产生重大影响，如何准确地识别项目中的各种风险是项目管理中的关键问题。本文以项目实现过程的费用、进度为研究对象，利用系统动力学模型描述了项目过程，并揭示了复杂因素的变化对项目的影响，进而从中识别可能引起风险性后果的关键因素。

Abstract： There are many uncertainties in the implementation process of construction project management. Often， changes in some factors will have a major impact on the entire project. How to accurately identify various risks in the project is a key issue in project management. This article takes the cost and progress of the project implementation process as the research object， uses the system dynamics model to describe the project process， and reveals the impact of changes in complex factors on the project， and then identifies key factors that may cause risky consequences.

关键词：建设项目；风险识别；系统动力学；动力学模型

Key words： construction project；risk identification；system dynamics；dynamic model

中图分类号：TU18 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）14-0044-03

0 引言

在建设项目实施过程通常都存在着一些风险，有些风险因素会直接影响项目的建设进度或对工程的整体质量造成破坏。作为项目管理者，应该从大局出发，提前制定风险防控措施，将风险可能导致的危害降至最低，从而避免单位因此蒙受损失。项目风险管理的第一步就是识别和评估潜在的风险领域，这是风险管理中最重要的一步，如果风险不能被识别，它就不能被控制、转移或管理。风险识别主要是为风险评估和制定科学可行的风险防控方案提供可靠依据。风险识别就是在项目建设过程中存在诸多不确定性因素的条件下对风险因素进行识别的过程。风险识别没有可供推力论证的先决条件，风控人员若完全根据逻辑思维进行推力论证显然并不现实。最好的方法是基于一些定性的、模糊的方法对实际情况进行模拟和仿真分析。鉴于该方法只是模拟分析，所使用的信息和流程必然有一定的局限性，甚至这其中会存在臆测的成分，无法保证风险识别的结果与现实情况分毫不差。但严格来讲，模拟和仿真分析也是基于一定的视角反映出一部分风险因素的存在状态。

检查表法、流程图法、情景分析法、SWOT分析法、财务报表法、专家经验以及数据挖掘法都是当前常用的分析法。但是都存在一些不足，比如前期需要收集大量历史资料；在风险识别方面没有充分考虑风险因素的叠加影响作用，而是将大部分精力都压在细节上，也不涉及人的风险因素。要知道，人有时往往是整个项目中最明显的影响因素。

本文基于系统动力学进行风险识别，并采用仿真分析法综合分析不同时间发生变化的风险因素，找出项目实施阶段出现的问题并从中确定可能引起风险性后果的关键要素。

1 系统动力学方法简介

Jay W. Forrester在1956年开辟了系统动力学。这门学科是一门以现实存在的系统为前提，主要分析研究信息反馈系统，是基于历史资料和实践经验，结合系统内部各部分之间的联系，运用计算机模拟仿真技术建立各影响因素的动态仿真模型，通过仿真分析从中发现改进系统行为的方法或路径。它围绕系统内部的非线性关系、协同作用以及延迟现象进行仿真分析。另外，必须借助流图才可建模进行仿真分析，其中流位变量、流率变量、辅助变量等的物理意义是明确的，无需借助真实系统即可直接实施、省时省力并且节省成本。

2 建设项目风险识别模型构建

本文以建设项目实现过程的费用、进度为研究对象，对系统动力学在项目管理的风险识别中的应用进行了一般意义上的探讨。建模、分析和仿真采用的是Vensim软件。

2.1 系统边界的确定

有许多因素可能会影响项目的进度和费用，但是在构建动力学模型时没必要将每一项风险因素都考虑进来，因为其中有些因素不可控，所以模型采用的是简化后的设计。在确定全部风险因素时需要着重把握好两个原则，一是必须符合项目实际情况；二是必须如实体现出项目费用子系统及进度子系统之间的关联性。比如某工程项目的风险影响因素应该包括：①新的技术、设备或新工艺所导致的失误，材料设备的供应商不按规定履约，以及恶劣的水文地理状况；②设计环节出现的漏洞或不足；③行政干预；④合同存在漏洞、招标失误、承包商没有诚意；⑤项目决策失误、资金供应不及时；⑥经济风险。

在构建动力学模型时，应该结合项目的具体情况确定其遭遇的风险因素，没必要将以上所有因素全部考虑。

2.2 系统流图模型的构建

项目风险管理系统动力学模型主要基于因果反馈关系来体现项目在落实阶段各因素的变化及内在关聯。下面就以工程风险为例进行具体论述。

基于系统内部的运作流程，最初只对人员调整与进度的关联性进行分析，这其中涉及不合格任务、每个月的进度、完成和剩余的进度、返工、人员数目等几个变量，图1为每个变量之间的相互关系。从图1来看，人员数目增多，任务进度就可以加速，剩余进度变少，所需人员的数量也随之减少，因此回路是负反馈回路。

另外，出于对工作进度调整与经费之间关联性的考虑，基本变量除了包括每月进度、剩余进度、效率、压力以外，还必须涉及每月经费开支、经费开支、剩余经费、人均经费等因素。图2为各变量之间的相互关系。

完成上述分析后，在反馈回路中增加一些实际工程项目的风险因素，基于图1～图2所示上回路关系构建出图3所示的流图模型。比如工程设计缺陷，最初规模变动，恶劣的环境拖慢了进度等风险因素。

3 模型的仿真分析

对于建设项目而言，需要结合实际情况对各种可能的风险因素进行识别。由于进度和費用之间的相互影响，单一的风险因素并不一定是造成风险性后果的关键因素，因此需要对单一风险因素和组合风险因素进行模拟分析，以找出造成项目风险的主要因素。基于上文所述的工程案例，构建表1所示的风险因素分析表，基于模型中不同风险因素之间的内在联系，参考实际工程项目的风险评价标准，借助动力学专用的计算机仿真系统Vensim正式进行仿真模拟分析，当模拟结果与历史数据基本一致后停止仿真模拟，按照进度、费用指标将各风险因素的风险程度进行对比，从中找出最大的风险影响因素，进而采取针对性的措施来转嫁风险或直接进行风险整治，尽量缩小其影响范围和影响程度。

4 结论

笔者通过本文针对项目风险识环节系统动力学的应用方法进行了重点解析。基于模拟和仿真建模技术系统地阐释了风险识别过程中存在的风险因素随时间不断变化的问题。我们可以将建模分析的过程视为一个定性的过程，在项目建设实践中，风控人员可按照行业特点和项目建设情况对风险模型中的因素进行筛选，剔除没有分析价值的风险因素，进一步优化模型结构，使之更贴合现实情况。相对于传统风险识别方法而言，系统动力学对项目中的各个流程并不关注，只是对传统风险识别方法的一个补充，主要针对不适合定量的风险因素及其反馈过程进行量化分析，可以将其作为辅助分析法与其他的识别方法共同使用，这样可以进一步提高项目风险识别的可靠性。

参考文献：

[1]蔡依平，朱文龙，施国庆.工程项目的风险识别与控制[J].水利科技与经济，2004，10（3）：129-132.

[2]贾仁安，丁荣华.系统动力学——反馈动态性复杂分析[M].高等教育出版社，2002.

[3]雷荣军，毕星.系统动力学在建设项目管理上的应用[J].哈尔滨理工大学学报，2004（6）：72-75.

[4]宁晓倩，王其藩.运用系统动力学模型进行项目时间/成本估算[J].科技导报，2004（9）：54-57.

[5]王其藩.系统动力学[M].北京：清华大学出版社，1998.