核电项目风险量化分析实践

核电项目风险量化分析实践

邱桐夏新沛

中国核电工程有限公司北京100840

摘要：合理的总工期目标对工程公司做好总承包项目四大控制极为重要，本文基于德尔菲法，利用蒙特卡洛模拟量化风险分析技术分析某核电项目建造进度风险，获得专家数据后使用PRA软件计算总工期概率分布，最终给出总工期建议。该方法引入预留风险工期的概念，是新堆型核电项目的量化风险管理的创新实践。

关键词：蒙特卡洛；德尔菲法；风险量化分析

0引言

某核电首堆项目缺少实际建设的经验数据，且设计、采购、设备制造、建造施工、调试等过程中都存在诸多不确定性因素，使用传统的CPM法分析项目工期较为困难。

通过引入风险量化思想和相关专家的实际经验，基于专家数据使用蒙特卡洛方法分析出项目建设的预期工期数据，该方法为后续项目工期决策提供一定依据，同时提升项目风险分析和管理能力。

1常用工期分析概述

1.1关键路径法（CPM）[1]

根据项目网络图及活动持续时间估计，在计算活动最早时间和最迟时间的基础上确定关键线路，对其调整和优化，使进度计划最优。以往核电项目工期分析多采用该法。

CPM法往往适用于以往执行过多次、持续时间有历史数据的项目活动。

1.2计划评审技术(PERT)

由1958年美国海军武器部研制“北极星”导弹计划首创并发展。对单个活动无法进行确定估算时，就其乐观、悲观和最可能的估算。根据概率论的中心极限定理，把各个变量的概率分布的期望和方差分别相加后，近似模拟为项目的总体的期望和方差，并近似视作正态分布，然后利用正态分布的相关性质，描述项目总体风险的成果。

1.3蒙特卡洛模拟（MCS）[2]

蒙特卡洛分析法实在PERT方法基础上的升级应用，作为一种仿真技术，本质是一种数值计算方法，利用计算机计算能力随机试验。处理方法为构造概率模型，然后对模型进行抽样试验，利用统计分析方法处理试验结果。

2工期调查数据的收集与处理

本工期分析拟将机组建设分为三个阶段：

1）土建阶段：FCD至内穹顶吊装；2）安装阶段：内穹顶吊装至冷试开始；3）调试阶段：冷试开始至性能试验结束。

2.1德尔菲法结合三点估算法

部分文献给出很多主观概率估算方法的建议，包括判断、历史数据、风险分析数学模型、修订概率、信息参考及类似德尔菲法的群组判断等。本文使用德尔菲法与三点估算法相结合的方法。在工程进度估算中，三点估算法最常用、最简单且容易被利用。每个概率分布由确定的参数表征，只要知道并估算这些参数就可以指定相应的概率分布。

在评估概率分布时，群组评估比独立评估更有利，德尔菲法对整合群体意见很有用。基本上这个方法可以让专家在不需碰面的基础上估算，这样做的好处是减少估算人员之间的影响，可以将单个估算人员的偏见降至最低。

确定三点估算后，数据来源可采用德尔菲法。作为专家调查法中的一种，有学者认为，德尔菲法[3]是最可靠的预测方法。其具有匿名性、反馈性、收敛性等特点。征询专家意见的过程是：

1）选择专家：专家指对所要预测的问题具有一定专门知识，经验丰富，能为解决预测问题提供较为深刻见解的人员，一般选取在15人至50人之间。2）设计调查表：所列问题应简洁、明了、清晰，并注明交表期限。工期分析采用风险分析中常用的三点估计法。3）发送调查表：可采用任意方式发送，注意应同时提供专家所需的参考文件包。4）处理调查意见：对专家们应答的数据进行综合整理与分类，对分歧意见应反馈沟通。派生德尔菲法中，可以只向预测意见与总体意见偏差较大的专家反馈并征求第二轮意见，但不向其他专家反馈。5）做出预测报告：对专家们最后的意见进行分析和综合处理，得到预测结果。

2.2蒙特卡洛模拟[4]

3蒙特卡洛模拟软件的使用

本文分别采用PRA（PrimaveraRiskAnalysis）软件处理专家数据。PRA软件可以与工程公司统一的计划管理平台P6进行有效对接。

4分析结果

4.1基于德尔菲法的调查问卷

本文使用德尔菲法需进行2轮专家调研，步骤如下：

1）发放第一轮调查问卷：发放资料包，请各个领域的专家分别针对各阶段给出三点估算，即最可能工期、最乐观工期、最悲观工期。并请专家给出必要的估算说明。2）处理第一轮问卷数据：统计第一轮问卷数据，根据德尔菲法找出各阶段50%专家集中估算区间；并整理汇总专家的工期估算说明。3）发放第二轮调查问卷：更新评估资料数据，并加入第一轮分析结果。4）处理第二轮问卷数据：目前对各个专家采用相同的权重系数。

4.2蒙特卡洛法分析结果

使用PRA软件，获得结果如下：

图中项目开始时间初步拟定为2015-1-1，得出80%的概率项目完成日期为2021-7-9，相应工期为79.4个月。

5应用效果与结论

本文的研究成果最终落实在该项目总承包合同中的进度条款中，作为后续工程建设的总工期目标控制。

在项目前期使用蒙特卡洛风险量化分析工作有如下意义：

1）能量化预测总工期，为投标工期提供依据；2）找出影响项目进度的主要风险因素，为管理工作指明方向；3）找出进度风险区间，为确定恰当的项目应急缓冲（预留风险时间）提供依据；4）为管理费用测算提供依据。

参考文献

[1]ANSI/PMI99-001-2008，项目管理知识体系指南（PMBOK）第四版

[2]盛骤，《概率论与数理统计》第四版高等教育出版社，2006.6

[3]宓海萍，《风险管理在项目进度计划中的应用》[J].市场周刊:理论研究,2006:12-14.

[4]王中伟，《工程项目的蒙特卡洛模拟分析》，出版地：广东交通职业技术学院学报，出版年：2005年3月，101-103页。