時(shí)間:2023-10-09 09:27:55
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[關(guān)鍵詞] 組織和諧管理 博弈分析 不確定性 復(fù)雜性
一、引言
中國現(xiàn)在正處于一個(gè)快速變化的時(shí)代――經(jīng)濟(jì)迅速成長,科技飛速發(fā)展, 市場競爭日趨激烈,組織所處的外部環(huán)境日益復(fù)雜多變。管理者的有限理性在復(fù)雜多變的外部環(huán)境下也越來越顯著;管理者不得不運(yùn)用許多相對復(fù)雜的方法和結(jié)構(gòu)來應(yīng)對外部不確定性,然而同時(shí)卻必須面對這些復(fù)雜方法帶來的不確定性。在管理理論領(lǐng)域,理論叢林缺乏系統(tǒng)的應(yīng)對之道, 研究者們也不斷地根據(jù)新的管理需求提出新的管理理論。和諧管理理論就是在這樣的實(shí)踐環(huán)境和理論背景下產(chǎn)生的。
和諧管理理論自席酉民博士1987年提出以來,歷經(jīng)十余年的發(fā)展,已經(jīng)逐步構(gòu)建為以和諧主題、和則、諧則等為核心概念的現(xiàn)代管理理論體系。與此同時(shí),隨著社會(huì)的進(jìn)步,組織內(nèi)部追求自我實(shí)現(xiàn)的知識(shí)型員工越來越多,其個(gè)體行為也越來越復(fù)雜和難以預(yù)測。組織中個(gè)體行為的復(fù)雜多變也必然會(huì)促使傳統(tǒng)的管理方法的改變,如何通過有效的管理途徑促使組織中的個(gè)體行為最終即能符合組織在一定階段的目標(biāo),又能最大限度的實(shí)現(xiàn)組織中個(gè)體的利益,成為每一個(gè)管理者,同時(shí)也是和諧管理理論必須面對的問題之一。
二、組織內(nèi)部環(huán)境的不確定性
和諧管理理論提出的實(shí)踐環(huán)境是組織內(nèi)外部環(huán)境的高度不確定性。組織外部環(huán)境包括顧客、供應(yīng)商、競爭者、社會(huì)政治、技術(shù)等因素,內(nèi)部環(huán)境包括員工因素、組織的職能及群體(部門) 、組織層因素等。就組織內(nèi)部環(huán)境的不確定性而言,最大的挑戰(zhàn)來自員工本身。根據(jù)Lewin的描述性模型:B=f(P,E),人的行為是個(gè)人的各種特征與環(huán)境雙重作用的結(jié)果。一方面人的行為受人格個(gè)性、經(jīng)歷、性別、學(xué)歷、職業(yè)、職位等個(gè)人因素的影響,以及群體行為的影響,另一方面人的行為還會(huì)受到所處環(huán)境的影響,如企業(yè)文化,管理政策與實(shí)踐及其變革的影響。而且,人具有能動(dòng)作用,可以隨時(shí)根據(jù)環(huán)境條件變化以及管理方法和管理途徑的變化來調(diào)整個(gè)人的行為,這些都給管理帶來的極大的不確定性。
彼得?德魯克(Peter Drucker)在哈佛《商業(yè)評(píng)論》1998年1/2月號(hào)上發(fā)表的《新型組織的出現(xiàn)》一文指出,21世紀(jì)最大的管理挑戰(zhàn)是如何提高知識(shí)工人的勞動(dòng)生產(chǎn)率。德魯克認(rèn)為“知識(shí)型員工和他們的生產(chǎn)率是21 世紀(jì)任何機(jī)構(gòu)(商業(yè)性質(zhì)或者非商業(yè)性質(zhì)) 最有價(jià)值的資本”。大量知識(shí)型員工的涌現(xiàn)無疑是組織內(nèi)員工層因素最大的變化。然而,知識(shí)型員工的工作任務(wù)更為綜合、復(fù)雜,創(chuàng)新要求高,其勞動(dòng)貢獻(xiàn)很難單獨(dú)計(jì)量。他們傾向于以工作目標(biāo)為中心,其行為相對隱性,難于評(píng)價(jià)。因此 ,提高知識(shí)型員工的生產(chǎn)率也被德魯克稱為21 世紀(jì)管理學(xué)最大挑戰(zhàn)。
一般而言,組織在人與組織關(guān)系中居于主動(dòng)地位。組織是個(gè)人直接面對的外部環(huán)境,通過多種因素對個(gè)人產(chǎn)生影響,個(gè)人對組織的活動(dòng)做出反應(yīng)。大量實(shí)證研究表明,組織的目標(biāo)、文化價(jià)值觀和管理實(shí)踐對個(gè)人行為及其結(jié)果有著非常重要的影響。員工往往也會(huì)根據(jù)組織的管理方式、激勵(lì)手段、制度規(guī)則的變化來理解組織的目標(biāo)和價(jià)值觀等調(diào)整自己的行為,在客觀上形成了組織和員工行為的一種博弈,而雙方都在博弈的過程中追求自身效用的最大化。根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的一般原理,博弈雙方在取得均衡而且達(dá)到帕累托最優(yōu)時(shí),雙方總福利/效用達(dá)到最大,才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)意義上的和諧管理。落實(shí)到組織管理層面,也就是說組織目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)且組織成員也在組織目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的過程中得到自我實(shí)現(xiàn),只有在這種情況下才可以說是達(dá)到了和諧管理;否則即使達(dá)到均衡,卻未實(shí)現(xiàn)雙方效用的帕累托最優(yōu),就不能稱之為和諧管理。
根據(jù)美國行為學(xué)家馬斯洛的理論,人的需求分為五個(gè)層次,包括生理上的需要、安全上的需要、感情和歸宿上的需要、地位和受人尊敬的需要以及自我實(shí)現(xiàn)的需要。而對于自我實(shí)現(xiàn)的界定,存在著個(gè)體差異。這就給組織管理者帶來了新的課題,如何即能保證組織目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),又能使組織中的個(gè)體能夠自我實(shí)現(xiàn)是組織管理者必須思考的問題。那么,組織一個(gè)如何應(yīng)對內(nèi)部不確定性,實(shí)現(xiàn)和諧管理,促使組織目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)?這是一個(gè)非常有意義的問題。
三、和諧管理理論的基本思想及其所面對的挑戰(zhàn)
和諧管理理論的前提假定如下:
假定1:管理活動(dòng)總是為了解決特定問題或完成特定任務(wù),而且一定的管理問題或任務(wù)總是受到目標(biāo)、資源、成本、時(shí)效要求等內(nèi)外部環(huán)境相關(guān)要素的約束;
假定2:組織中的人是有限理性的“智能體”;
假定3:人不僅追求目的,而且遵循規(guī)則。
和諧管理的基本思路為“問題導(dǎo)向”基礎(chǔ)上的“優(yōu)化設(shè)計(jì)”與“人的能動(dòng)作用”則的互動(dòng)耦合?!皟?yōu)化設(shè)計(jì)”本質(zhì)是通過設(shè)計(jì)符合系統(tǒng)內(nèi)在規(guī)律的人的行為路線和物的配置使得系統(tǒng)要素更為協(xié)調(diào)、匹配,表現(xiàn)出更高的秩序,類似于“諧”;同樣人們的“和睦、融洽、同心共濟(jì)”也是“人的能動(dòng)作用”發(fā)揮的前提和表現(xiàn),類似于“和”。因此,和諧管理理論將“優(yōu)化設(shè)計(jì)”對應(yīng)于“諧”,而將“人的能動(dòng)作用”對應(yīng)為“和”。其中“諧則”定義為有關(guān)物的“優(yōu)化設(shè)計(jì)”的機(jī)理、規(guī)律或者主張;“和則”定義為有關(guān)“人的能動(dòng)作用”的機(jī)理、規(guī)律或者主張。和則、諧則圍繞和諧主題在不同層次間的關(guān)聯(lián)互動(dòng)定義為和諧耦合。和諧耦合的思路包括和諧主題(HT)辨識(shí)時(shí)的策略性思維;諧則 (XP) 分析時(shí)的程序及步驟思維;和則(HP)分析時(shí)的文化及人際思維;利用和則與諧則實(shí)現(xiàn)和諧主題時(shí)的系統(tǒng)性思維。
然而,和則與諧則的共同作用,并不代表和諧狀態(tài)的必然出現(xiàn),而是和則、諧則與組織運(yùn)動(dòng)過程中不斷浮現(xiàn)的和諧主題之間的互動(dòng)。和諧管理的目標(biāo)就是不斷化解這些不確定性。具體到組織內(nèi)部人的要素的不確定性而言,應(yīng)該盡量按照組織行為理論達(dá)到對組織內(nèi)部不確定性因素的消減,促使組織達(dá)到和諧管理。
四、組織內(nèi)部不確定性的博弈分析
在現(xiàn)代社會(huì)中,人們越來越追求個(gè)性化,因此組織中的個(gè)體利益和需要也呈現(xiàn)出多元化。在組織中,如果要使得組織價(jià)值與目標(biāo)與個(gè)體利益和需要相一致,進(jìn)而達(dá)到組織和諧管理,就需要使得多個(gè)利益主體都能夠在組織目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的過程中也使自己的利益和需要得到相應(yīng)的滿足。和諧管理的實(shí)現(xiàn)機(jī)理是實(shí)現(xiàn)和諧主題下的和則與諧則的耦合,這個(gè)耦合點(diǎn)可以是動(dòng)態(tài)的,也可以是相對靜態(tài)的,但必須是均衡的?,F(xiàn)在有些觀點(diǎn)誤以為組織管理狀態(tài)達(dá)到了均衡狀態(tài),就是實(shí)現(xiàn)了和諧管理。然而,事實(shí)可能并非如此,在管理實(shí)踐活動(dòng)中,組織內(nèi)部的不確定性風(fēng)險(xiǎn)是影響組織實(shí)現(xiàn)和諧管理的決定性因素。
1.不確定性風(fēng)險(xiǎn)
在一個(gè)組織中,可能存在組織價(jià)值和目標(biāo)和個(gè)人利益與需求發(fā)生沖突的問題。組織與個(gè)人的價(jià)值和目標(biāo)就可能一致,也可能不一致;而個(gè)人的利益和需求在組織價(jià)值和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的過程中可以得到滿足,也可能得不到滿足,那么就個(gè)人根據(jù)自身利益和需要的實(shí)現(xiàn)情況可以選擇服從組織的價(jià)值觀與目標(biāo),追求組織利益;也可以選擇不合作但是留在組織內(nèi)并利用組織所賦予的優(yōu)勢為自身收益,即追求個(gè)人利益。而后一種選擇的不確定性,給組織帶來很大風(fēng)險(xiǎn)。于是,組織與個(gè)人之間就形成了博弈關(guān)系。
根據(jù)委托―理論,組織與個(gè)人之間信息不對稱,組織對個(gè)人的行為的監(jiān)督存在困難或者成本太高,組織無法完全掌握個(gè)人在組織中的努力程度以及是否不恰當(dāng)利用組織資源牟取私利。組織往往只能根據(jù)組織的最終收益判定個(gè)人的努力程度,而這樣就可能導(dǎo)致組織無法公正合理地對個(gè)人進(jìn)行評(píng)價(jià)和激勵(lì),從而引起個(gè)人的滿意度、組織認(rèn)同和組織承諾下降等負(fù)面影響。另一方面,個(gè)人在這種情境下會(huì)減少努力程度,進(jìn)而導(dǎo)致組織績效的下降,組織績效反過來也影響個(gè)人的收益。綜上所述,個(gè)人從組織中獲得回報(bào)可以劃分為經(jīng)濟(jì)回報(bào)和情感回報(bào)兩個(gè)方面。
在組織與個(gè)人的博弈中,假設(shè)組織和個(gè)人價(jià)值與目標(biāo)相一致,個(gè)人利益和需求可以得到滿足,個(gè)體追求組織利益,組織收益為R,個(gè)人收益為W(R)+P;如果組織和個(gè)人價(jià)值與目標(biāo)不一致,但是個(gè)人也選擇了追求組織利益,因此,組織收益仍然是R,個(gè)人收益降為W(R);如果組織和個(gè)人價(jià)值與目標(biāo)一致,個(gè)人卻選擇追求個(gè)人利益,則組織收益為R’,個(gè)人收益為W(R’)+P+X;如果組織和個(gè)人價(jià)值與目標(biāo)不一致,個(gè)人也選擇追求個(gè)人利益,組織收益為R’,個(gè)人收益為W(R’) +X。其中,W為個(gè)人從組織中獲得的經(jīng)濟(jì)回報(bào),是組織收益的函數(shù);P 為個(gè)人從組織中獲得的情感回報(bào);X為個(gè)人利用組織賦予的優(yōu)勢為自身謀求的其他收益,由于這個(gè)收益是不確定的,因此可以看作是風(fēng)險(xiǎn)收益; R>R’。那么,組織和個(gè)體形成的博弈矩陣如下:
在這個(gè)博弈矩陣中,從組織的角度來看,個(gè)體選擇追求組織利益對組織價(jià)值與目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)是最有利的,組織收益也最高;從個(gè)體的角度來看,正是由于風(fēng)險(xiǎn)收益X的存在使得個(gè)體的選擇存在很大的不確定性,個(gè)人的行為會(huì)根據(jù)X的變化而變化。如果組織與個(gè)人的價(jià)值和目標(biāo)一致, 且W(R’) +P +X >W(R)+P,則個(gè)人選擇追求個(gè)人利益;如果組織與個(gè)人的價(jià)值和目標(biāo)不一致,且W(R’) +X >W(R),則個(gè)人選擇追求個(gè)人利益;綜上所述,當(dāng)X >W(R)-W(R’)時(shí),個(gè)人就會(huì)選擇追求個(gè)人利益。
在圖1的博弈矩陣中,只有組織與個(gè)人的價(jià)值和目標(biāo)一致,個(gè)體也選擇追求組織收益的情況下,組織實(shí)現(xiàn)了和諧管理,組織收益最大。而其他3種情況都是不和諧的,要么個(gè)體收益減少,要么組織收益減少。而風(fēng)險(xiǎn)收益X的存在,增加了個(gè)體行為的不確定性,個(gè)體行為根據(jù)X的大小產(chǎn)生一系列變化,甚至可以使和諧變?yōu)椴缓椭C。
風(fēng)險(xiǎn)收益X是個(gè)人追求個(gè)人利益時(shí)的收益,這個(gè)收益是個(gè)人利用組織賦予個(gè)體的身份、權(quán)力,信用,技術(shù)等有利條件為自身謀求更大的收益,但是這種收益具有很大的不確定性,而且個(gè)人在謀求風(fēng)險(xiǎn)收益的過程中,也會(huì)影響組織的收益,妨礙了組織價(jià)值與目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。反之,組織收益的下降,最終也會(huì)導(dǎo)致個(gè)人利益受損。因此,組織要想達(dá)到和諧管理,就必須控制風(fēng)險(xiǎn)收益X的變化。
2.從不確定風(fēng)險(xiǎn)到和諧管理
根據(jù)以上的分析,組織要達(dá)到和諧管理,防范并消除不確定風(fēng)險(xiǎn)的主要途徑是要解決和控制風(fēng)險(xiǎn)收益X。然而,個(gè)體的風(fēng)險(xiǎn)收益與組織有著密切的關(guān)系,是個(gè)體利用組織所賦予的優(yōu)勢獲得的,離開了組織,個(gè)體的這種優(yōu)勢也就不存在了,個(gè)體的風(fēng)險(xiǎn)收益也會(huì)隨之消失。由于進(jìn)入組織的個(gè)體都存在獲取風(fēng)險(xiǎn)收益的可能性,因此組織要解決和控制風(fēng)險(xiǎn)收益可以從以下幾個(gè)方面考慮。
首先,組織在招募新員工時(shí),應(yīng)以組織的核心價(jià)值觀為依據(jù),盡可能的招募價(jià)值觀與組織價(jià)值與目標(biāo)相匹配的員工,并盡量將個(gè)人目標(biāo)與組織目標(biāo)結(jié)合起來。對于個(gè)人價(jià)值觀及目標(biāo)與組織價(jià)值觀與目標(biāo)不匹配的個(gè)人應(yīng)盡量避免招募,降低組織價(jià)值觀與目標(biāo)與個(gè)體價(jià)值觀與目標(biāo)不匹配帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
其次,組織應(yīng)該在和諧管理的主題下檢視制度建設(shè),采取有效的監(jiān)督和激勵(lì)機(jī)制,盡可能降低或消除風(fēng)險(xiǎn)收益對個(gè)體行為的影響,避免不確定性風(fēng)險(xiǎn),消除員工選擇服從個(gè)人利益與需求而不與組織合作的可能性。
第三,組織應(yīng)該重視對員工的培訓(xùn),重視企業(yè)文化建設(shè),使得員工從價(jià)值觀上認(rèn)同組織,愿意為實(shí)現(xiàn)組織價(jià)值觀與目標(biāo)做出努力,誘導(dǎo)組織氛圍走向和諧,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)組織和諧管理。
五、結(jié)論與討論
組織能否實(shí)現(xiàn)和諧管理是個(gè)人與組織博弈的一個(gè)結(jié)果,而不是惟一的結(jié)果。個(gè)人與組織在價(jià)值觀與目標(biāo)上是否匹配,個(gè)人的利益和需求是否與組織一致并服從與組織,是決定博弈結(jié)果的兩方面條件。由于個(gè)人在組織中的行為具有很大的不確定性,即使組織的價(jià)值與目標(biāo)和個(gè)人的需求與利益時(shí)一致的,個(gè)人對于風(fēng)險(xiǎn)收益的追求也導(dǎo)致了個(gè)人與組織可能形成兩種不同的均衡,但是均衡不一定就達(dá)到了組織和諧管理。以上分析表明,只有個(gè)人與組織的價(jià)值觀與利益一致,才能達(dá)到組織與員工個(gè)人雙贏的均衡,才能實(shí)現(xiàn)組織和諧管理。
綜上所述,個(gè)人在組織中追求風(fēng)險(xiǎn)收益會(huì)增加個(gè)體行為選擇的不確定性,這就給組織提出了一系列課題,要求組織在員工招募、制度建設(shè)、企業(yè)文化建設(shè)上采取有效措施,促使員工與組織的價(jià)值觀與目標(biāo)相一致。組織還應(yīng)當(dāng)重視員工正當(dāng)?shù)睦媾c需求,重視員工個(gè)人發(fā)展,使員工能夠分享到組織成長所帶來的收益。在和諧管理的主題下,加強(qiáng)人與組織匹配的研究,是一個(gè)重要的課題。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:中國創(chuàng)業(yè)板 IPO定價(jià)效率 風(fēng)險(xiǎn)投資
1 概況
1.1 研究背景 2009年10月30日,創(chuàng)業(yè)板首發(fā)28只股票在中國內(nèi)地上市。創(chuàng)業(yè)板市場建立的初衷是希望建立一個(gè)有效的融資平臺(tái),扶植新興企業(yè)的發(fā)展,通過有效的進(jìn)入與退出機(jī)制盤活針對新興企業(yè)的資本流動(dòng)。正因?yàn)閯?chuàng)業(yè)板企業(yè)具有的高成長和高風(fēng)險(xiǎn)的性質(zhì),再加上創(chuàng)業(yè)板市場在在上市門檻、監(jiān)管制度、信息披露、交易者條件、投資風(fēng)險(xiǎn)、退出機(jī)制等方面不同于主板市場,創(chuàng)業(yè)板企業(yè)在上市時(shí)備受風(fēng)險(xiǎn)投資者的青睞。在目前已上市的114家創(chuàng)業(yè)板企業(yè)中,有風(fēng)險(xiǎn)投資背景的上市企業(yè)占了75%以上。
1.2 研究意義 在股票發(fā)行中,IPO(initial public offering)抑價(jià)率是一個(gè)重要的指標(biāo),它能夠衡量股票首次發(fā)行的定價(jià)效率,是市場是否有效的體現(xiàn)。也能通過IPO定價(jià)效率了解到在特定退出機(jī)制之下投資者在企業(yè)上市及后續(xù)運(yùn)作中的獲利水平等信息。
中國大陸及世界其它大部分國家和地區(qū)的股票發(fā)行都實(shí)行詢價(jià)制度。理論上,在完全競爭的市場機(jī)制之下,通過詢價(jià)機(jī)制確定的IPO是不存在抑價(jià)現(xiàn)象的。但實(shí)際情況中,各類板塊的IPO往往存在或高或低的抑價(jià)現(xiàn)象,而且相同板塊中,有風(fēng)險(xiǎn)投資背景的企業(yè)其抑價(jià)率也與無風(fēng)投背景的企業(yè)IPO抑價(jià)率有較大差異。
我們希望通過這次課題的研究,從定量的角度分析出風(fēng)險(xiǎn)投資對內(nèi)地創(chuàng)業(yè)板市場IPO定價(jià)效率的影響。同時(shí)分析上市企業(yè)除風(fēng)險(xiǎn)投資外的其它各項(xiàng)指標(biāo)對IPO抑價(jià)率的貢獻(xiàn)。
2 研究方法與樣本選擇 1 方法選擇 我們的目的主要是找出風(fēng)險(xiǎn)投資對創(chuàng)業(yè)板企業(yè)是否有影響,其影響效果如何,并分析風(fēng)險(xiǎn)投資對創(chuàng)業(yè)板企業(yè)的影響機(jī)制。
因此,我們此次研究將先用中位數(shù)方法對創(chuàng)業(yè)板各上市企業(yè)的指標(biāo)進(jìn)行分析,在排除極端值的較大波動(dòng)的情況下,找出整體情況上風(fēng)投對IPO定價(jià)效率的影響。然后再用多元回歸分析法,在考慮所有影響因素的情況下分析各影響因素的影響效果大小。
最后,我們同樣從風(fēng)險(xiǎn)投資的角度對這樣實(shí)證結(jié)果的原因進(jìn)行分析。 2 樣本選取 較大樣本容量能得到更準(zhǔn)確的模型與回歸結(jié)果,因此,我們選擇自2009年10月30日以來到2010年8月27日所有的112家創(chuàng)業(yè)板企業(yè)作為樣本。樣本處理中,我們根據(jù)前五大股東里是否有風(fēng)險(xiǎn)投資性質(zhì)的股東參與來定義企業(yè)是否為有風(fēng)險(xiǎn)投資背景的公司。據(jù)此,我們找出具有風(fēng)險(xiǎn)投資參與上市企業(yè)有79家。 3 變量的選擇 首先,針對中位數(shù)分析,我們按照樣本選取標(biāo)準(zhǔn),將有風(fēng)投背景和無風(fēng)投背景的企業(yè)分開,用市盈率、賬面價(jià)值/市值、承銷收入、抑價(jià)率、承銷商質(zhì)量、公司成立年限、持股人發(fā)行后擁有比例、資產(chǎn)負(fù)債率、收益增長率、資產(chǎn)收益率ROA、銷售利潤率ROS。
然后,針對多元回歸,我們以抑價(jià)率為被解釋變量,解釋變量有發(fā)行規(guī)模、凈資產(chǎn)、資產(chǎn)負(fù)債率、凈資產(chǎn)收益率、發(fā)行市盈率、中簽率、上市首日換手率、虛擬變量VC。
3 數(shù)據(jù)處理及實(shí)證分析 1 中位數(shù)分析 其中UN為偏低定價(jià)率,P_E為市盈率,B_M為book/market ratio,OP為發(fā)行成本,ROP(ratio of operation process)為發(fā)行成本占公司最近一年年收入的比值,AGE為公司成立年限,UQ為承銷商質(zhì)量(用歷史承銷家數(shù)衡量),ROA_1為上市前一年的資產(chǎn)收益率,ROS_1為上市前一年的銷售利潤率,DR為資產(chǎn)負(fù)債率,EGR為利潤增長率,L為中簽率,CR為上市首日換手率。(見表一表二)
可以從中位數(shù)分析結(jié)果表里看到,在樣本數(shù)量為112的創(chuàng)業(yè)板企業(yè)中,有風(fēng)險(xiǎn)投資背景的79家上市公司的IPO抑價(jià)率均值為0.591438,中位數(shù)是0.524768,高于無風(fēng)投背景上市公司的均值0.474134和0.447368。這樣的結(jié)果表明,風(fēng)險(xiǎn)投資對創(chuàng)業(yè)板上市企業(yè)的IPO抑價(jià)率有正相關(guān)的影響,也就是說,有風(fēng)險(xiǎn)投資背景的企業(yè)其偏低定價(jià)率往往高于無風(fēng)險(xiǎn)投資背景的企業(yè)。這也與世界其它地區(qū)的創(chuàng)業(yè)板情況類似,也符合adverse selection/grandstanding模型的作用結(jié)果。但是影響程度只高了約10個(gè)百分點(diǎn),雖然不是太明顯,但已是上述影響因素中差別最大的變量。 轉(zhuǎn)貼于
除風(fēng)險(xiǎn)投資外的其它影響因素的平均數(shù)和中位數(shù)相差不大,均未超過5個(gè)百分點(diǎn)。這樣小的差別源于大陸創(chuàng)業(yè)板嚴(yán)格的審核機(jī)制,這樣的機(jī)制使創(chuàng)業(yè)板上市的企業(yè)的各項(xiàng)運(yùn)營指標(biāo)被限制在一定的范圍內(nèi),所以不會(huì)有較大差別,對偏低定價(jià)率的影響也不會(huì)像風(fēng)險(xiǎn)投資的介入那么大。 2 多元回歸分析 為了進(jìn)一步驗(yàn)證結(jié)論的正確性,并且找到風(fēng)投對IPO抑價(jià)率影響的程度,我們再對數(shù)據(jù)做多元線性回歸分析。分析過程中,我們利用逐步回歸的方法來逐一判斷IPO抑價(jià)率的解釋因素,并最終分析風(fēng)險(xiǎn)投資對IPO抑價(jià)率的影響。
可以看出,虛擬變量VC與IPO抑價(jià)率成正相關(guān),證實(shí)了我們用中位數(shù)方法進(jìn)行的分析,說明風(fēng)險(xiǎn)投資進(jìn)入時(shí)創(chuàng)業(yè)板企業(yè)的IPO抑價(jià)率會(huì)升高。但是,從顯著性的角度來看,風(fēng)險(xiǎn)投資對IPO的影響效果卻不是那么明顯,不能達(dá)到10%的顯著性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。回歸方程的整體擬合優(yōu)度為0.5137。F檢驗(yàn)顯著,說明多變量回歸有效。
對創(chuàng)業(yè)板IPO抑價(jià)率解釋能力較強(qiáng)的系數(shù)主要為首日換手率、公司成立年限和發(fā)行凈收益率。其中,首日換手率(RC)與偏低定價(jià)率程顯著正相關(guān)。公司成立年限(AGE)與偏低定價(jià)率成反比關(guān)系,這是由于公司成立年限越長其經(jīng)營記錄就越多,價(jià)值不確定性越小,而風(fēng)險(xiǎn)投資更加青睞高成長、高風(fēng)險(xiǎn)的企業(yè),因此年限長的公司其IPO抑價(jià)水平就會(huì)相對更低。而ROP則從承銷商的角度反映了發(fā)行凈收益率與偏低定價(jià)率的負(fù)相關(guān)性。
4 風(fēng)險(xiǎn)投資使IPO高抑價(jià)的機(jī)制分析——逆向選擇模型
創(chuàng)業(yè)板市場是風(fēng)險(xiǎn)投資資本的主要退出機(jī)制,風(fēng)險(xiǎn)投資者(機(jī)構(gòu))在這種機(jī)制之下,投資的目的并不是用了擁有投資企業(yè),也并不是為了獲得股息和紅利,其目的是為了通過投資管理幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)潛在價(jià)值進(jìn)而獲得超額的資本增值回報(bào)。
如下圖所示,可以說風(fēng)險(xiǎn)投資處于承上啟下的關(guān)鍵地位。而在眾多退出方式中,IPO又是最受風(fēng)險(xiǎn)投資者青睞的一種。原因在于其擁有最高的退出收益。
在此,我們應(yīng)特別注意逆向選擇模型的作用機(jī)制。經(jīng)表一與表二的對比,我們看到,有風(fēng)險(xiǎn)投資的企業(yè)其平均成立年齡小于無風(fēng)險(xiǎn)投資介入的企業(yè)的平均成立年齡。同時(shí),有風(fēng)險(xiǎn)投資介入的企業(yè)在資產(chǎn)回報(bào)率(ROA)、銷售回報(bào)率(ROS)等方面的表現(xiàn)均次于無風(fēng)險(xiǎn)投資介入的企業(yè)。正因?yàn)槿绱?,這類企業(yè)能為風(fēng)險(xiǎn)投資帶來更多的成長性收益。風(fēng)險(xiǎn)投資在選擇這類企業(yè)的時(shí)候即產(chǎn)生了逆向選擇。我們也可以將其理解為風(fēng)投因?yàn)槠髽I(yè)的高成長性而對其選擇這樣一種因果關(guān)系。
IPO的定價(jià)由發(fā)行企業(yè)和承銷商共同完成?;谥袊箨懝善笔袌龅南鄬Σ怀墒焖鶎?dǎo)致的發(fā)行人和投資者間信息不對稱等因素,在詢價(jià)發(fā)行機(jī)制下,定價(jià)不能高度市場化,風(fēng)險(xiǎn)投資者能與承銷商控制發(fā)行價(jià)格,從而在以IPO方式退出時(shí)獲得更多收益回報(bào)。當(dāng)然,在這種情況下要求風(fēng)險(xiǎn)投資者擁有足夠控制運(yùn)營的股權(quán)。
5 結(jié)論與啟示
經(jīng)過以上分析,我們認(rèn)為,風(fēng)險(xiǎn)投資對創(chuàng)業(yè)板企業(yè)的IPO抑價(jià)率有一定程度的影響,即有風(fēng)險(xiǎn)投資背景的創(chuàng)業(yè)板企業(yè)其IPO抑價(jià)率高于無風(fēng)險(xiǎn)投資背景的上市企業(yè)。這也符合目前國內(nèi)外對創(chuàng)業(yè)板,包括中小企業(yè)板塊的風(fēng)險(xiǎn)投資研究的理論。
但是中國大陸的創(chuàng)業(yè)板又與香港地區(qū)和國外的創(chuàng)業(yè)板有多方面的不同。首先,由于大陸創(chuàng)業(yè)板開板的謹(jǐn)慎性較高,企業(yè)上市的審核條件更為嚴(yán)格,在企業(yè)的盈利、資產(chǎn)、股本、主營業(yè)務(wù)、成長性與創(chuàng)新能力、保薦人等方面均有不同要求。其次,中國大陸的股票市場相對于香港地區(qū)和世界其它發(fā)達(dá)國家的股票市場來說并不是一個(gè)成熟的市場,在風(fēng)險(xiǎn)控制、保薦人質(zhì)量、企業(yè)與公眾的信息對稱度、道德環(huán)境、投資人退出機(jī)制等許多方面并不完善。這一系列原因都造成了市場上過高的IPO抑價(jià)率。
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隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展以及加入WTO,我國的汽車行業(yè)面臨著新的挑戰(zhàn)。全球化改變了汽車行業(yè)的競爭環(huán)境,出現(xiàn)了一般制造業(yè)利潤下降、知識(shí)密集型行業(yè)利潤上升的趨勢,既導(dǎo)致了世界汽車工業(yè)格局的變化,產(chǎn)生了大范圍、大規(guī)模的企業(yè)兼并和重組活動(dòng),也推動(dòng)了世界汽車生產(chǎn)方式的變革,促進(jìn)了以全球制造、全球采購、平臺(tái)戰(zhàn)略、模塊化和本土化生產(chǎn)為代表的生產(chǎn)方式的形成。目前我國汽車行業(yè)正處于加入WTO后的過渡期,盡管國家通過關(guān)稅和進(jìn)口配額的控制,對汽車行業(yè)實(shí)行必要的保護(hù),但是我國汽車廠商能夠獲得超額利潤的機(jī)會(huì)仍在日益減少。我國汽車行業(yè)要應(yīng)對這些挑戰(zhàn),必須提高企業(yè)的核心競爭力。
在企業(yè)競爭情報(bào)領(lǐng)域,定標(biāo)比超(benchmarking)是指將本企業(yè)各方面的狀況與競爭對手或行業(yè)內(nèi)外一流的企業(yè)進(jìn)行對照分析的過程,是將外部企業(yè)的成就和業(yè)績作為自身企業(yè)的內(nèi)部發(fā)展目標(biāo)并將外界的最佳做法移植到本企業(yè)的一種方法。定標(biāo)比超強(qiáng)調(diào)將本企業(yè)各項(xiàng)活動(dòng)與從事該項(xiàng)活動(dòng)最佳者進(jìn)行比較,從而提出行動(dòng)方案,彌補(bǔ)自身的不足。企業(yè)通過開展定標(biāo)比超活動(dòng),有助于確定和比較有關(guān)競爭對手經(jīng)營和管理戰(zhàn)略的各組成要素,挖掘出許多對評(píng)價(jià)競爭對手競爭態(tài)勢有重要參考價(jià)值的信息;可從一流企業(yè)那里獲取有價(jià)值的信息,用于改進(jìn)本企業(yè)的經(jīng)營管理;可使企業(yè)的競爭戰(zhàn)略能夠貼近目標(biāo)市場和用戶;可鼓勵(lì)和引導(dǎo)本企業(yè)員工“從干中學(xué)”和“從用中學(xué)”。正因如此,目前,定標(biāo)比超已成為企業(yè)克敵制勝必不可少的重要工具之一。對處在全球化采購形勢下的我國汽車行業(yè)來說,加入WTO后,包括GM、Ford在內(nèi)的國際知名汽車公司紛紛搶灘中國,國際市場國內(nèi)化,國內(nèi)企業(yè)面臨著前所未有的壓力。本文試圖以汽車零部件企業(yè)東風(fēng)汽車懸架彈簧有限公司為例,運(yùn)用定標(biāo)比超來分析我國汽車工業(yè)現(xiàn)狀,并通過選擇標(biāo)桿企業(yè),尋找差距,趕超競爭對手。
2 定標(biāo)比超的方法和步驟
2.1 定標(biāo)比超的方法
選擇正確的方法是定標(biāo)比超能否成功的關(guān)鍵因素。通過比較,我們采用國際定標(biāo)比超情報(bào)交流所實(shí)施的“四環(huán)節(jié)法”。它包括以下四個(gè)環(huán)節(jié):
(1)規(guī)劃。選擇經(jīng)營環(huán)節(jié)過程、爭取該環(huán)節(jié)過程有關(guān)人員的參與、選擇課題組組長和成員、明確客戶的要求、分析經(jīng)營的環(huán)節(jié)流程、定義過程的輸入輸出、選擇關(guān)鍵成功因子、確定數(shù)據(jù)搜集的內(nèi)容、設(shè)計(jì)調(diào)查表初稿。(2)數(shù)據(jù)搜集。搜集內(nèi)部數(shù)據(jù)、尋找二手信息源、確定合作伙伴、制定調(diào)查方案、尋求合作伙伴的參加、搜集一手?jǐn)?shù)據(jù)、實(shí)施訪問。(3)數(shù)據(jù)分析。匯總數(shù)據(jù)、對工作業(yè)績作規(guī)范化處理、就目前的業(yè)績作定量比較、確定存在的差距及產(chǎn)生的原因、從規(guī)劃的角度來推測業(yè)績的差異、對最佳企業(yè)的最佳方面作進(jìn)一步的案例分析、提取環(huán)節(jié)過程中的成功因子、評(píng)價(jià)借鑒這些因子的可能性。(4)修正改進(jìn)。確定縮小或消除差距并最終超過的目標(biāo)、修正成功因子以使其更具可操作性、確定實(shí)施計(jì)劃、商討計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、監(jiān)測計(jì)劃進(jìn)展情況、尋找作進(jìn)一步定標(biāo)比超的機(jī)會(huì)、在實(shí)施過程中調(diào)整比超的標(biāo)尺。
2.2 定標(biāo)比超的步驟
定標(biāo)比超一般包括以下步驟:
(1)了解自身的情況,確定定標(biāo)比超的內(nèi)容。在進(jìn)行定標(biāo)比超前,應(yīng)了解企業(yè)自身的情況,確定需要改進(jìn)、能夠改進(jìn)的產(chǎn)品、服務(wù)、過程或者戰(zhàn)略。同時(shí),還要根據(jù)營利的關(guān)鍵環(huán)節(jié)選擇定標(biāo)比超的具體內(nèi)容。(2)選擇定標(biāo)比超對象。任何定標(biāo)比超項(xiàng)目都有一個(gè)明確的比超對象。選擇合適的對象,往往可以簡化定標(biāo)比超過程的困難程度,強(qiáng)化定標(biāo)比超的效果。(3)搜集、分析數(shù)據(jù)。在搜集數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)當(dāng)明確兩個(gè)基本問題,即搜集哪方面的數(shù)據(jù)以及如何確定信息源。搜集數(shù)據(jù)是進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)。(4)確定行動(dòng)目標(biāo)。通過數(shù)據(jù)分析找出差距之后,應(yīng)根據(jù)本企業(yè)現(xiàn)階段的具體情況,包括企業(yè)文化因素、資金因素、技術(shù)因素、人員因素等,形成可以操作的方案,有針對性地確定行動(dòng)。(5)實(shí)施及評(píng)價(jià)。定標(biāo)比超的最終目標(biāo)是趕上并超過競爭對手或借鑒其他行業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn),獲得最大程度的進(jìn)步。為此,需要將定標(biāo)比超的結(jié)果付諸實(shí)施。同時(shí),為確保實(shí)施質(zhì)量,通常要對實(shí)施過程和結(jié)果進(jìn)行跟蹤評(píng)價(jià)。
3 定標(biāo)比超在汽車行業(yè)的應(yīng)用
本文以汽車行業(yè)中的板簧行業(yè)為例,探討定標(biāo)比超在汽車行業(yè)的應(yīng)用。
3.1 汽車板簧行業(yè)的現(xiàn)狀
目前國內(nèi)有各類大小板簧廠1000余家,其中年產(chǎn)5000噸板簧的廠家有70多家。與國外同行業(yè)比較,國內(nèi)板簧行業(yè)存在的主要差距有:
(1)品種較國外廠家少,勞動(dòng)生產(chǎn)率低,不能適應(yīng)多品種生產(chǎn)需要。國外一家公司一般生產(chǎn)3000~4000個(gè)品種,而國內(nèi)一般為500~600個(gè)品種。(2)高性能的復(fù)雜板簧生產(chǎn)能力不足。對漸變剛度、橫置式板簧國內(nèi)質(zhì)量與國外產(chǎn)品還有較大差距。(3)質(zhì)量保證能力差,包括材料、協(xié)配件、關(guān)鍵裝備上有差距。(4)國外高級(jí)大客車普遍采用空氣懸架,部分重型卡車也采用空氣懸架,特別是美國,70%的卡車已采用了空氣懸架。而我國到目前為止,完全具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的空氣懸架設(shè)計(jì)開發(fā)尚屬空白。
3.2 確定定標(biāo)比超的內(nèi)容和對象
3.2.1 定標(biāo)比超的內(nèi)容
根據(jù)行業(yè)狀況分析,我國汽車板簧行業(yè)競爭力主要體現(xiàn)在:
(1)生產(chǎn)規(guī)模。板簧行業(yè)普遍存在生產(chǎn)集約化程度低,規(guī)模小的缺點(diǎn),這樣就不可能形成規(guī)模效應(yīng),有效降低成本。(2)柔性生產(chǎn)能力??蛻粜枨蟪尸F(xiàn)出多品種、小批量的特點(diǎn),沒有快速、可靠的生產(chǎn)制造系統(tǒng),企業(yè)就不可能在第一時(shí)間贏得客戶、占領(lǐng)市場。(3)成本控制能力。板簧行業(yè)是高材耗、高能耗、勞動(dòng)密集型行業(yè),采購成本占總成本的60%以上,所以很強(qiáng)的成本控制能力是企業(yè)競爭優(yōu)勢的最大體現(xiàn)。(4)信息化水平。企業(yè)信息化為企業(yè)實(shí)現(xiàn)全面跨越式發(fā)展提供了可能,企業(yè)信息化水平的高低直接體現(xiàn)企業(yè)的綜合實(shí)力和管理水平。(5)國際市場開拓能力。在國內(nèi)市場趨于飽和,國際市場全球化采購的形勢下,企業(yè)能否具有國際市場開拓能力,成為企業(yè)爭取更大的市場份額的不可或缺的途徑。(6)前瞻的產(chǎn)品戰(zhàn)略??諝鈶壹墚a(chǎn)品是高附加值板簧的未來替代品;瞄準(zhǔn)未來市場,著手研發(fā)空氣懸架產(chǎn)品是企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵。
3.2.2 標(biāo)桿企業(yè)的確定
一汽遼陽彈簧廠行業(yè)排名第一,在生產(chǎn)規(guī)模、管理水平、產(chǎn)品研發(fā)和國際市場開拓能力等方面具有明顯的優(yōu)勢,值得行業(yè)排名第二的東風(fēng)汽車懸架彈簧有限公司學(xué)習(xí)和趕超。
3.3 標(biāo)桿企業(yè)和本公司的對比分析
3.3.1 東風(fēng)汽車懸架彈簧有限公司概況
該公司位于湖北省十堰市中心,是依托東風(fēng)汽車公司建立的生產(chǎn)各類汽車板簧、圓簧、扭桿的控股子公司。2002年,伴隨東風(fēng)與NISSAN全面合資,成為國有大型合資企業(yè)——東風(fēng)汽車有限公司的一個(gè)全資子公司。公司現(xiàn)有職工1200人(其中技術(shù)人員82人),年工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)4.2億元,年生產(chǎn)能力5萬余噸。產(chǎn)品主要為東風(fēng)汽車配套裝車及市場配套,同時(shí)面對社會(huì)提供備件。從1998年起,產(chǎn)品已遠(yuǎn)銷美國、加拿大、意大利、菲律賓等十多個(gè)國家和地區(qū)。公司除本部外,還有下屬兩家合資企業(yè),上海歐雷法彈簧有限公司和東風(fēng)鐘祥汽車彈簧有限公司。
3.3.2 一汽遼陽彈簧廠概況
該廠始建于1953年。1965年,一汽總廠的彈簧車間擴(kuò)散搬遷到遼陽與地方國營遼陽彈簧廠合并逐步發(fā)展成現(xiàn)有規(guī)模。1998年經(jīng)國家批準(zhǔn),正式成為一汽集團(tuán)的全資子公司。該廠現(xiàn)有職工1590人,總資產(chǎn)為32174萬元,凈資產(chǎn)13986萬元。目前可生產(chǎn)13個(gè)系列220個(gè)品種的汽車鋼板彈簧,包括多種疊片簧、漸變剛度彈簧、少片變截面鋼板彈簧和雙曲率半徑及平直段的汽車鋼板彈簧,具有為40萬輛份中重型卡車配套的年生產(chǎn)能力,是國內(nèi)最大的汽車懸架彈簧專業(yè)生產(chǎn)廠家。無論從產(chǎn)量、品種、質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力等方面來看,該廠都處于國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先地位。
3.3.3 競爭力對比
我們選擇生產(chǎn)規(guī)模、柔性化生產(chǎn)能力、成本控制能力、信息化水平、國際市場開拓能力、前瞻的產(chǎn)品戰(zhàn)略作為汽車行業(yè)競爭力的構(gòu)成要素。標(biāo)桿企業(yè)和本企業(yè)的競爭力對比見表1。
表1 標(biāo)桿企業(yè)和本企業(yè)競爭力要素及其對比
附圖
3.3.4 分析及結(jié)論
通過本企業(yè)與標(biāo)桿企業(yè)的對比分析不難發(fā)現(xiàn),本企業(yè)在以下方面與標(biāo)桿企業(yè)存在明顯差距,需要進(jìn)一步提高和完善:
(1)生產(chǎn)能力不足,設(shè)備老化嚴(yán)重,工序能力不平衡。這必然造成生產(chǎn)成本居高不下,外貿(mào)產(chǎn)品生產(chǎn)組織不暢。(2)成本控制能力差。特別是變截面產(chǎn)品成本、采購和物流成本需要加強(qiáng)控制。(3)公司信息化水平不高。特別是缺乏系統(tǒng)集成,不能現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)完全共享。
3.4 對策措施
3.4.1 擴(kuò)大產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)能力,加快材料工藝及裝備的開發(fā)步伐
(1)擴(kuò)大產(chǎn)品開發(fā)能力。圍繞產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整,形成自主開發(fā)全系列鋼板彈簧的體系。特別是建立和完備高技術(shù)含量、高附加值的變截面、變剛度及空氣懸架彈簧產(chǎn)品的開發(fā)體系。(2)擴(kuò)大生產(chǎn)能力建設(shè)。為適應(yīng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要,需對現(xiàn)有的工藝設(shè)備進(jìn)行更新改造,擴(kuò)展變截面、變剛度的生產(chǎn)陣地,形成變截面、變剛度板簧2.2~2.4萬噸的生產(chǎn)能力。(3)材料工藝及裝備的開發(fā)。針對變截面彈簧的要求開發(fā)形變熱處理新工藝并應(yīng)用于生產(chǎn)。開發(fā)可靠、節(jié)能的中頻感應(yīng)加熱電源。開發(fā)節(jié)能、環(huán)保型的新裝置用于加熱、烘干等工序,降低能耗,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)柔性化水平。
3.4.2 積極推行精益生產(chǎn)方式,降低各類成本
(1)針對變截面產(chǎn)品成本偏高的現(xiàn)狀,提高變截面產(chǎn)品的材料利用率,加大軋制工序設(shè)備改造,降低設(shè)備能耗,降低生產(chǎn)成本。(2)加大降低采購成本的力度。分析采購成本的構(gòu)成,對原材料、油料、備件工具、協(xié)配件、自制件、動(dòng)力備件等的采購成本實(shí)行分類管理,促使采購成本控制到行業(yè)中下水平。(3)構(gòu)建物流系統(tǒng),降低物流成本,提高物流效率。
3.4.3 推進(jìn)信息化,全面提升企業(yè)綜合管理水平
企業(yè)信息化建設(shè)宜采取“逐步完善、穩(wěn)步推進(jìn)”的策略,按以下三個(gè)步驟循序漸進(jìn):第一步,開發(fā)完善生產(chǎn)管理子系統(tǒng),以解決各工序之間的信息傳遞不暢,計(jì)劃反饋失真的問題,全面提高產(chǎn)品計(jì)劃的準(zhǔn)確率和控制能力。第二步,初步實(shí)現(xiàn)MRPII系統(tǒng),通過集成綜合計(jì)劃、主生產(chǎn)計(jì)劃(MPS)和物料需求計(jì)劃,捉高生產(chǎn)系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力。第三步,全面施行ERP系統(tǒng),集企業(yè)人、財(cái)、物、產(chǎn)、供、銷、預(yù)測、決策等為一體。通過ERP系統(tǒng)具體實(shí)施運(yùn)行來完成企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中所有的數(shù)據(jù)的接收、傳遞、處理、控制、統(tǒng)計(jì)、分析,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的充分共享。
【參考文獻(xiàn)】
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【關(guān)鍵詞】風(fēng)險(xiǎn);風(fēng)險(xiǎn)分析;決策理論;不確定性;風(fēng)險(xiǎn)厭惡
一、引言
在過去的十年中,關(guān)于環(huán)境保護(hù)、福利和個(gè)人的安全,同時(shí)可利用自然和金融資源的優(yōu)化配置等可持續(xù)發(fā)展問題受到越來越多的社會(huì)關(guān)注。因此,土木工程中的風(fēng)險(xiǎn)和可靠性分析方法,在過去的幾十年里得到主要發(fā)展,并且作為土木工程應(yīng)用中的一種決策支持工具其重要性也日益增加。盡管在一些專業(yè)領(lǐng)域,對風(fēng)險(xiǎn)管理,資產(chǎn)管理等行業(yè)的興趣正迅速增加,然而,在土木工程領(lǐng)域,減少風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)緩解措施的相關(guān)計(jì)劃并不被完全看好。風(fēng)險(xiǎn)和可靠性分析實(shí)際上是一個(gè)涉及多學(xué)科的工程領(lǐng)域,除了需要在一個(gè)或幾個(gè)經(jīng)典的土木工程學(xué)科有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)以外,還需要透徹的理解概率論、風(fēng)險(xiǎn)分析和決策分析。沒有跡象表明,對風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的關(guān)注度將在未來減少。未來的發(fā)展和社會(huì)對基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)和保養(yǎng)將可能更多的需要加強(qiáng)對風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的關(guān)注。工程應(yīng)用領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)決策分析的巨大需求和對各獨(dú)立學(xué)科中的風(fēng)險(xiǎn)分析辨識(shí)的明顯不足,其直接結(jié)果就是,經(jīng)過多年發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)分析的實(shí)踐范圍已擴(kuò)大到相當(dāng)廣闊的范圍。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及幾個(gè)基準(zhǔn)研究已經(jīng)清楚地表明,根據(jù)各專業(yè)人士的執(zhí)行情況和客戶要求的不同,風(fēng)險(xiǎn)分析可能實(shí)際上代表不同的事情。這種情況并不令人十分滿意的,風(fēng)險(xiǎn)工程專業(yè)應(yīng)該努力定義風(fēng)險(xiǎn)分析,為風(fēng)險(xiǎn)分析確定一個(gè)最好的工程實(shí)踐,并建立一個(gè)分類和風(fēng)險(xiǎn)分析的標(biāo)準(zhǔn)化框架。本文嘗試提供一個(gè)關(guān)鍵的概述和關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)分析的一般性討論,目的在于解決土木工程設(shè)施所產(chǎn)生的一些特殊問題。本文強(qiáng)調(diào)為風(fēng)險(xiǎn)分析建立一個(gè)正式的基礎(chǔ)的必要性,并考慮了決策理論的風(fēng)險(xiǎn)分析,討論和分析了這個(gè)視角下的各種缺陷。
二、風(fēng)險(xiǎn)的定義
Risk是一個(gè)比較常用的概念,可以和Chance、Likelihood以及Probability這樣的詞互換使用,用來表明我們對某一討論的事物的狀態(tài)的不確定性。然而,既使我們可以從討論的背景中理解不同的單詞的具體含義,在工程決策中,我們依然有必要更加準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)風(fēng)險(xiǎn)一詞。在后面我們將會(huì)看到,技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的典型定義是對一個(gè)特定的行為的預(yù)期后果。這種定義與保險(xiǎn)業(yè)中關(guān)于風(fēng)險(xiǎn),以及歐元、美元,人類的死亡人數(shù),有毒物質(zhì)的暴露極限等風(fēng)險(xiǎn)可能的解釋是一致的。然而,盡管背后的理論和哲學(xué)的框架極其相似的,關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)的定義、分析、處理和風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)管要求,以及相關(guān)的術(shù)語,已經(jīng)演變?yōu)椴煌耐聊竟こ虒W(xué)科。
三、風(fēng)險(xiǎn)分析的具體實(shí)現(xiàn)
(一)概況
風(fēng)險(xiǎn)分析可以用一個(gè)通用的格式來表示,這在很大程度上與應(yīng)用無關(guān),風(fēng)險(xiǎn)分析是否執(zhí)行與活動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)是否可接受相關(guān),或者是否為一個(gè)管理決策的基礎(chǔ)服務(wù)。一種基于澳大利亞/新西蘭風(fēng)險(xiǎn)管理的代碼流程顯示出風(fēng)險(xiǎn)分析不是一蹴而就的過程,由于系統(tǒng)需求的變化,操作經(jīng)驗(yàn)的增加,以及其它與系統(tǒng)性能相關(guān)的新信息,決定了風(fēng)險(xiǎn)分析是一個(gè)需要定期監(jiān)測和審查的過程。
(二)危險(xiǎn)識(shí)別
土木工程設(shè)施中的風(fēng)險(xiǎn)分析的一個(gè)任務(wù)便是找出潛在的風(fēng)險(xiǎn),即風(fēng)險(xiǎn)的來源。這個(gè)過程在風(fēng)險(xiǎn)分析中起著關(guān)鍵的作用,因?yàn)橹挥兄饔^或客觀上確定了危險(xiǎn)的存在,才可能考慮風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估。如果所有相關(guān)的危害都是不確定的,則風(fēng)險(xiǎn)分析將導(dǎo)致有偏見的決策,這將導(dǎo)致不必要的付出,并且最終可能導(dǎo)致不可接受的對人和環(huán)境的高風(fēng)險(xiǎn)。不同的危險(xiǎn)識(shí)別技術(shù)已在各種工程應(yīng)用領(lǐng)域,如化學(xué)、核能和航空中蓬勃發(fā)展。其中主要有:初始危害分析(PHA);失效模式與影響分析(FMEA);故障模式影響及危害性分析(FMECA);危險(xiǎn)與可操作性研究(HAZOP);風(fēng)險(xiǎn)篩查(HAZID SESSIONS)。土木工程設(shè)施中的風(fēng)險(xiǎn)很大一部分是由于人為失誤造成的。然而,在設(shè)計(jì)、施工、使用和維護(hù)等方面,人為因素造成的危險(xiǎn)很多時(shí)候都被忽略了。這就不能不引起了一些懷疑,風(fēng)險(xiǎn)分析是否是確保系統(tǒng)安全的唯一方法。
(三)邏輯樹分析
如果已經(jīng)確定了系統(tǒng)工程中風(fēng)險(xiǎn)的不同來源并且分析了風(fēng)險(xiǎn)的成因,那么邏輯樹可以用于全局風(fēng)險(xiǎn)的進(jìn)一步分析,并對各個(gè)組成部分的風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)做出評(píng)估。在后面將要描述到的風(fēng)險(xiǎn)分析的理論公式中,邏輯樹分析為評(píng)估各分支概率決策樹以及相應(yīng)的后果提供了工具。在目前的風(fēng)險(xiǎn)分析中主要使用以下的邏輯樹的類型:故障樹、事件樹、原因/結(jié)果圖。由于故障樹不能直接適用于依賴性基本事件,他們不是很適合于對所謂的普通失效事件概率做出評(píng)估。對于土木工程的應(yīng)用,這種局限是很嚴(yán)重的,依賴性是一個(gè)普遍的特點(diǎn),而不是風(fēng)險(xiǎn)事件中的例外。原則上,事件樹可以處理這種依賴關(guān)系,這看起來似乎是一個(gè)很有前途的一般風(fēng)險(xiǎn)分析工具。
(四)不確定性建模
風(fēng)險(xiǎn)分析通?;谝延行畔⒌幕A(chǔ)上,而信息通常為不確定或不完全的。事實(shí)上,在影響決策和風(fēng)險(xiǎn)分析的變量可能會(huì)受到幾個(gè)來源的不確定性影響,這些大致可歸類為:(1)固有的或現(xiàn)象本身的自然變異性(偶然性或1型不確定性)。(2)模型的不確定性:(i)不確定性,是否所有影響模型的因素都包括在內(nèi);或(ii)不確定性,模型如何描述各因素之間的相互關(guān)系(認(rèn)識(shí)論或2型不確定性)。(3)統(tǒng)計(jì)不確定性(認(rèn)識(shí)論的或2型不確定性)。對變量的了解程度越多,建模和統(tǒng)計(jì)參數(shù)的不確定性就會(huì)減少,例如通過收集和分析額外的數(shù)據(jù)和開發(fā)改進(jìn)的預(yù)測模型。然而,未來的事件并不總是同歷史數(shù)據(jù)直接相關(guān)的,在試圖對超出數(shù)據(jù)范圍的事件進(jìn)行預(yù)測的時(shí)候,可能遇到意想不到的困難。不確定性的來源,即使是相同的設(shè)備,也總是依賴于風(fēng)險(xiǎn)分析的目的。例如,為設(shè)計(jì)新的設(shè)施,其不確定性可能基于現(xiàn)有設(shè)施的歷史數(shù)據(jù)的分析(即過去的經(jīng)驗(yàn))。然而,這些預(yù)測的不確定性可能無法捕捉到真實(shí)的這一新的建筑設(shè)施的不確定性(如混凝土質(zhì)量或操作環(huán)境可能不同于預(yù)測)。因此,后驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)分析將會(huì)提供更為精確的結(jié)果。在對隨機(jī)或非平穩(wěn)過程建模時(shí),風(fēng)險(xiǎn)決策分析中的參考期也是非常重要的。例如,一個(gè)事件往往建模為遍歷性隨機(jī)過程,然而,長時(shí)影響或其他影響(如厄爾尼諾現(xiàn)象)可能也是需要考慮的。進(jìn)一步的,短期參考周期的不確定性似乎顯得更為合理,但當(dāng)預(yù)測模型外推為長參考周期時(shí),不確定性就可以很容易地?cái)U(kuò)展并增加不切實(shí)際水平的可能性。這種情況是可能發(fā)生的,例如,關(guān)于退化過程隨機(jī)建模的長期預(yù)測的準(zhǔn)確性是有限度的。最后,在許多情況下,風(fēng)險(xiǎn)分析中不太可能包括所有用于風(fēng)險(xiǎn)分析的概率模型的不確定性源。系統(tǒng)研究小組的專家表示,對于所有的失敗事件,包括人為的錯(cuò)誤,無法預(yù)料的失效模式等等,這些不確定性的來源本質(zhì)上是非定量的。盡管如此,“最佳實(shí)踐”要求執(zhí)行質(zhì)量保證措施和進(jìn)行同行評(píng)審,通過改善不確定源來增加可靠性和分析的精確度性。
(五)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
圖1 先驗(yàn)分析和后給決策分析中的決策樹
風(fēng)險(xiǎn)分析最簡單的形式是所謂的先驗(yàn)分析法。在先驗(yàn)分析中,任何決策和活動(dòng)之前,都會(huì)在統(tǒng)計(jì)信息和概率模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。在實(shí)踐中,這通常出現(xiàn)在設(shè)計(jì)新設(shè)施的過程中。圖1利用一個(gè)簡單的決策樹說明了先驗(yàn)分析的原理。在先驗(yàn)分析中,每一個(gè)可能的活動(dòng)或選項(xiàng)的風(fēng)險(xiǎn)(預(yù)期效用)可以用下面的公式進(jìn)行評(píng)估:R=E[U]=■P■C■,其中R是風(fēng)險(xiǎn),U是事件,P■是第i個(gè)分支概率,C■是第i個(gè)分支事件的結(jié)果。
圖2 預(yù)后決策分析中的決策樹
后驗(yàn)分析原則上是和先驗(yàn)分析具有相同的形式,然而,在分支概率和(或)決策樹后果方面的變化反映了所考慮的問題已經(jīng)轉(zhuǎn)化為風(fēng)險(xiǎn)降低措施、風(fēng)險(xiǎn)緩解措施和額外信息收集的影響。后驗(yàn)分析可以用來評(píng)估活動(dòng)的效用,這實(shí)際上已經(jīng)由亞曼迪蒂斯完成了。例如,為了評(píng)估現(xiàn)有設(shè)施,設(shè)施的測試和檢查將被寄希望于揭示更多設(shè)計(jì)、施工中的失誤,從而獲取更準(zhǔn)確的可靠性分析。
預(yù)-后驗(yàn)分析可以用圖2所示的決策樹的說明。關(guān)于活動(dòng)中使用的預(yù)-后驗(yàn)分析最優(yōu)決策法可能在未來得到執(zhí)行。預(yù)-后驗(yàn)分析一個(gè)重要的先決條件是需要對未來的行動(dòng)制訂一個(gè)明確的決策規(guī)則,并將在計(jì)劃動(dòng)作的結(jié)果基礎(chǔ)上產(chǎn)生效力。預(yù)-后驗(yàn)分析形成了一個(gè)強(qiáng)有力的決策支撐工具,并被廣泛應(yīng)用于基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)計(jì)劃之中。然而,到目前為止的預(yù)-后驗(yàn)決策分析在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中已被嚴(yán)重忽視。
需要注意的是,先驗(yàn)或后驗(yàn)決策分析中不同事件的概率可由邏輯樹分析、經(jīng)典可靠性分析、結(jié)構(gòu)可靠性分析和其它聯(lián)合方法來評(píng)斷。因此,風(fēng)險(xiǎn)分析除了為決策制訂提供構(gòu)架以外,還在系統(tǒng)的各個(gè)方面包括因素模型中發(fā)揮效用。下面部分將討論的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估需要的兩個(gè)組成部分:結(jié)果分析和概率分析。
1.結(jié)果分析。失敗事件的后果通常是由直接影響人民和他們的環(huán)境,如生命傷害和經(jīng)濟(jì)損失來衡量。大多數(shù)競爭的后果是造成低概率高損失的災(zāi)難性后果。例如,據(jù)邁耶估計(jì),核電站事故的后果是可能造成大約140億美元的財(cái)產(chǎn)損失和30年的期間內(nèi)(早期的和潛在的死亡)超過48000人的死亡。
估計(jì)后果的最主要困難是如何是比較直接經(jīng)濟(jì)損失(建筑物的損壞,生產(chǎn)損失),間接損失(對經(jīng)濟(jì)增長的影響,失業(yè)率)和非貨幣損失,例如生命的損傷、對環(huán)境的破壞、社會(huì)分裂等。事實(shí)上,一些技術(shù)已經(jīng)足夠成熟,可以為不同活動(dòng)造成的不同后果提供必要的比較手段。已經(jīng)有各種嘗試量化一個(gè)人的生命經(jīng)濟(jì)價(jià)值的方法出現(xiàn),這些包括:(I)由于過早死亡而放棄的收入值為450000美元;(II)生命的統(tǒng)計(jì)價(jià)值相當(dāng)于1600000美元至8500000美元;(III)政府補(bǔ)償意外死亡金。然而,也許更有意義的計(jì)算方法是使用一個(gè)社會(huì)指標(biāo)來反映個(gè)體對國民生產(chǎn)總值的貢獻(xiàn),人均預(yù)期壽命等時(shí)間。
考慮到基于政治愿望和環(huán)境保護(hù)相關(guān)的巨大的經(jīng)濟(jì)影響力,如海上石油生產(chǎn)設(shè)施的退役,清理被污染的地下水和太陽能的開發(fā),構(gòu)建一個(gè)與政治價(jià)值無關(guān)的環(huán)境質(zhì)量保護(hù)一致性框架是非常重要的。最終,這與環(huán)境質(zhì)量和人類的生活質(zhì)量是息息相關(guān)的。
傳統(tǒng)上,結(jié)果模型的分析一直是基于安全損失的基礎(chǔ)上,即生命損失或損傷。然而,最近的工作已經(jīng)開始注目于現(xiàn)有服務(wù)設(shè)施,主要關(guān)注的是大檢查,延長使用壽命,保持老化的設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)的維修費(fèi)用等。在這種情況下,由于用戶的延遲或停機(jī)時(shí)間造成的間接成本是可觀的;例如,成本數(shù)據(jù)的分析表明,用戶延遲和額外的車輛運(yùn)營成本,比如交通改道或者橋梁關(guān)閉大約為初始建設(shè)成本的25%。
2.概率分析。經(jīng)典可靠性理論用于分析不同載荷條件下的相同類型的,滿足統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的大量因素構(gòu)成的系統(tǒng)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)在航空、核能、化學(xué)、建筑和工業(yè)過程中得到廣泛應(yīng)用??煽啃苑治龅睦碚摶A(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等學(xué)科,以及運(yùn)籌學(xué),系統(tǒng)工程與質(zhì)量控制。這些因素的失敗概率可以通過從操作經(jīng)驗(yàn)觀察得來的相對失敗頻率來解釋。(1)經(jīng)典的可靠性分析。如前所述,經(jīng)典可靠性分析主要用于估計(jì)那些能夠預(yù)測在設(shè)計(jì)和操作系統(tǒng)中起重要作用的技術(shù)元件壽命的統(tǒng)計(jì)特性。這些特征包括預(yù)期的失敗率,風(fēng)險(xiǎn)函數(shù),預(yù)期壽命和平均失敗間隔時(shí)間。模型所考慮的系統(tǒng)通過邏輯樹,其各個(gè)因素由決策節(jié)點(diǎn)來代表,從而可以評(píng)估各種定量措施的效能,例如系統(tǒng)在指定周期內(nèi)失敗的概率,在系統(tǒng)中引入冗余的積極影響,檢查和維修活動(dòng)的成本等。大多數(shù)的技術(shù)系統(tǒng)的失敗率形如浴盆曲線。對于許多技術(shù)組件而言浴盆曲線是很典型的,比如出生缺陷,生產(chǎn)失誤率等。當(dāng)部件存活了一定的時(shí)間,這意味著出生缺陷是不存在的,可靠性隨之增加。此后一段時(shí)間隨著年齡的老化穩(wěn)態(tài)性能發(fā)生變化。具有恒定失效率的功能檢查部件很少使用,然而,對于具有緩慢增加的失敗率的功能性檢查部件可能是有用的,可以計(jì)劃使用只要這樣的失敗率不超過一定的臨界水平。如果失敗率函數(shù)在開始是準(zhǔn)恒定,然后突然有一個(gè)急劇的下降也沒有太大的用途。但是,在這種情況下,替換策略更為合適。各種組件類型的浴盆曲線的有效性已經(jīng)受到了廣泛的質(zhì)疑,不可能被認(rèn)為是一直有效的。顯然,圖3顯示的失敗率隨著時(shí)間的變化不是恒定的。在這樣的情況下,隨時(shí)間變化的失敗率被稱為風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)。這是一個(gè)條件失敗率,定義為組件或者系統(tǒng)在時(shí)間t時(shí)刻的失敗概率。
一個(gè)重要的問題是在觀察的基礎(chǔ)上對失敗率的評(píng)價(jià)。正如前面所提到的,失敗率數(shù)據(jù)可以從不同的應(yīng)用領(lǐng)域的失敗數(shù)據(jù)庫中獲取。當(dāng)然在評(píng)估失敗率的時(shí)候必須小心,如果組件在觀察期的初期并不是新的,其失敗率可能會(huì)超過估計(jì)(值),如果觀察到的時(shí)間間隔太短,可能觀察不到失敗的發(fā)生。對于這樣的情況,各種文獻(xiàn)提供了不同的方法來解決這個(gè)問題。另外,失敗率也可能采用最大似然估計(jì)方法來處理,在這里選擇的概率分布函數(shù)的參數(shù)可以在觀察到的失敗次數(shù)的基礎(chǔ)上來估計(jì)。
圖3 失敗率函數(shù)的浴盆曲線
(2)結(jié)構(gòu)可靠性分析與需求能力可靠性分析。關(guān)于結(jié)構(gòu)組件或其它需求能力系統(tǒng),如水壩,管道,機(jī)械零部件等的可靠性與電氣元件相比較是不同的;即,在大多數(shù)情況甚至個(gè)別組件失效的機(jī)理下,既使許多年的時(shí)間間隔其發(fā)生失敗的情況亦是非常罕見的。結(jié)構(gòu)組件失效主要是由于極端事件,如極端風(fēng)、雪崩、大雪、地震,或聯(lián)合作用,而不是由于老化或系統(tǒng)退化。然而,當(dāng)前土木工程設(shè)施的老化或者退化等其他形式的“故障”已越來越多的成為問題的源頭。
對于可靠性分析,有必要建立基于參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性等可用信息的概率模型。這些信息可能包括有關(guān)年度極端風(fēng)速資料,混凝土抗壓強(qiáng)度等實(shí)驗(yàn)結(jié)果。事實(shí)上,荷載和抗壓能力的概率模型的不確定性的一個(gè)主要原因是由于缺乏失敗概率的相關(guān)知識(shí),并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)行評(píng)估必須對失敗概率有充分的理解,即不再考慮結(jié)構(gòu)的真實(shí)失敗概率而考慮結(jié)構(gòu)性能的不確定性。
對于一個(gè)結(jié)構(gòu)組件,其不確定的抗力R和負(fù)荷S被建模為隨機(jī)變量的概率密度函數(shù)fR(r)和fS(s),失敗概率可以定義為:
P■=P(R≤S)=P(R-S≤0)=■F■(x)f■(x)dx
假設(shè)負(fù)載S和抗力R在統(tǒng)計(jì)上是獨(dú)立的??沽的累積分布函數(shù)也可以被稱為一個(gè)脆弱性曲線。脆弱性曲線是不依賴于負(fù)荷建模的,并有助于分離和確定抗力和負(fù)荷的不確定性對結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算的影響。該系統(tǒng)性能和具有高負(fù)載的不確定性和可變性密切相關(guān),如地震、颶風(fēng)、洪水等。
在一般情況下,抗力和負(fù)荷不能僅由兩個(gè)隨機(jī)變量來描述,而是通過隨機(jī)變量的函數(shù)來描述。因此,失敗概率的一般公式可以通過以下的n維積分來確定:
P■=■f■(x)dx
其中f■(x)為基本隨機(jī)變量向量的聯(lián)合概率密度函數(shù),積分范圍為失敗區(qū)域。除了非常特殊的情況下和大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用中的數(shù)值近似方法以外,要解決式中的積分問題是不容易的。結(jié)構(gòu)可靠性理論的基本原理的描述也可在JCSS概率模型代碼找到。
(六)最優(yōu)性和風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則
決策是一個(gè)復(fù)雜的過程,并且通常和政治關(guān)系交織在一起。一些風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問題試圖解決包括:誰來承擔(dān)什么樣的風(fēng)險(xiǎn)水平?誰是風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)的受益者和付出者?什么樣的信息是“合理”的風(fēng)險(xiǎn)管理所必須的,以及應(yīng)該怎樣分析?什么樣的行為有什么樣不同風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)果,誰來評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)管理的成功或失?。空l來決定不同風(fēng)險(xiǎn)之間的平衡?
這些問題都不容易解決,不能脫離風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則來單獨(dú)解決風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問題,即,什么樣的風(fēng)險(xiǎn)是可以接受的?風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則的實(shí)施和發(fā)展涉及:第一,感知風(fēng)險(xiǎn):確保系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)水平是可以接受或允許的;第二,正式的決策分析:比較和平衡風(fēng)險(xiǎn)與收益的風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù);第三,監(jiān)管安全目標(biāo):發(fā)展和增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則的立法和法律框架。
風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則一般采用美國核管理委員會(huì)、英國健康與安全執(zhí)行局和其他權(quán)威監(jiān)管部門的規(guī)則,總體原則是:應(yīng)盡可能合理壓低(ALARP)或盡可能達(dá)到最低(ALARA)。例如定義為像 “低”,“合理”,“可能”,“達(dá)到”等等,這樣的術(shù)語是非常主觀的,容易被以保守的方式解釋。
1.個(gè)人和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)。這里有一個(gè)值得注意的問題,就是要重新認(rèn)識(shí)到風(fēng)險(xiǎn)接受是一個(gè)與人類權(quán)利相關(guān)的、基本的、哲學(xué)問題。聯(lián)合國人權(quán)事務(wù)高級(jí)專員撰文對人類權(quán)利做了專門的規(guī)范,這里給出相關(guān)以便參考:
(1)所有的人都是生來平等的,有尊嚴(yán)和權(quán)利的平等與自由。他們賦有理性和良心,彼此間應(yīng)有兄弟般關(guān)系。
(2)每個(gè)人都有生存的權(quán)利,都是自由和安全的個(gè)體。
(3)法律面前人人平等,并有權(quán)不受任何歧視,受到法律的平等保護(hù)。
宣言強(qiáng)調(diào)要考慮所有的人是平等的,而且強(qiáng)調(diào)個(gè)人人身安全的權(quán)利,道德和法律上的義務(wù)。因此無論可接受風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)如何制定,我們應(yīng)該永遠(yuǎn)記住,上述人權(quán)基本原則是不可違背的。
眾所周知,安全是需要成本的,下面我們將做更多的討論,因此社會(huì)個(gè)體成員的安全保證與社會(huì)所能承受的負(fù)擔(dān)密切相關(guān)。然而,對于社會(huì)代表都應(yīng)該有一個(gè)總體的道德義務(wù)去考慮投資與開銷等“所有的資源能否很好的安排”,以嘗試達(dá)到宣言中的目標(biāo)。
當(dāng)討論“可接受的風(fēng)險(xiǎn)”問題時(shí),有些人對于什么是“可接受的”可能跟社會(huì)觀點(diǎn)相比有不同的看法。每個(gè)人都有他們自己的風(fēng)險(xiǎn)體驗(yàn),或在決策方面有自己的偏好。土木工程或任何其他活動(dòng)中的可接受準(zhǔn)則主要受到來自社會(huì)個(gè)體成員的偏好的影響,而不是社會(huì)的偏好的影響,個(gè)人的偏好可能實(shí)際上同社會(huì)的偏好在總量上是矛盾,因此有必要從社會(huì)的角度來看可接受性,并同時(shí)確保個(gè)人的基本人權(quán)受到保障。
2.社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避。個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)之間是有區(qū)別的,個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)主要表現(xiàn)為每年死亡數(shù),或者死亡曝光數(shù)等,而社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)通常表示一個(gè)F–N曲線,是一個(gè)死亡數(shù)(N)的累積頻率(F)。風(fēng)險(xiǎn)的表示方式可能影響對風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知,例如,在統(tǒng)計(jì)意義上,個(gè)人的死亡風(fēng)險(xiǎn)10-5與1000人被殺的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)10-8是等價(jià)的。然而,社會(huì)似乎更關(guān)心造成很多人傷害的慘重事件,而不是一系列較小的危害同樣數(shù)量個(gè)體的系列事件。這種偏好表現(xiàn)為典型的F–N曲線,例如,圖4表明一個(gè)人每年的死亡風(fēng)險(xiǎn)概率10-4和一個(gè)每年以10-6的概率造成10人相同結(jié)果的事件的偏好,這表明隨著后果的增加,風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避行為也在增加。然而,從純理性的觀點(diǎn)來看,這可以被看作是一個(gè)增加生命安全的合理途徑。盡管使用F-N曲線作為風(fēng)險(xiǎn)分析有悠久的傳統(tǒng),但值得注意的是,F(xiàn)-N曲線并不能為比較不同活動(dòng)之間的風(fēng)險(xiǎn)提供一致的方法。
圖4 荷蘭社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)的安全目標(biāo)
3.多屬性和多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策分析。決策往往會(huì)導(dǎo)致不同后果,需要同時(shí)考慮如成本,生命損失,社區(qū)干擾和環(huán)境損害等等因素。此外,不同的利益群體可能有不同的目標(biāo)和偏好,從而影響不同屬性的組合效應(yīng)。這種情況有時(shí)被稱為多屬性、多目標(biāo)決策或者代表風(fēng)險(xiǎn)分析中的一個(gè)復(fù)雜的問題。從理論和方法上講,在多屬性、多目標(biāo)決策理論的框架下,這些問題可以很容易地處理。然而,必須非常清楚的認(rèn)識(shí)到,這些技術(shù)本身不對如何給不同的屬性和不同的目標(biāo)加權(quán)提供任何答案。無論擁有一個(gè)合理的方法的機(jī)會(huì)大與否,這個(gè)問題必須得到解決。如果有關(guān)各方之間的偏好是不可調(diào)和的,那么在一個(gè)基本的必要的決策分析調(diào)試之前,決策者必須明確并對各方偏好進(jìn)行評(píng)估。然而,最后的加權(quán)決策和建立一個(gè)普通的共識(shí)面臨著已有的決策理論的挑戰(zhàn)。最重要的是決策理論不僅僅是 “一次性”的數(shù)值分析,而應(yīng)該是一個(gè)動(dòng)態(tài)的和透明的過程。
4.其他的考慮??梢岳斫獾氖?,本文的重點(diǎn)是對風(fēng)險(xiǎn)的定量分析和如何用此作為決策的工具。在定性的意義上,系統(tǒng)知識(shí)以及在風(fēng)險(xiǎn)分析過程中增加的性能也揭示了關(guān)于如何改進(jìn)系統(tǒng)性能方面的新的見解??赡苁且?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)分析一般包括系統(tǒng)建模中的邏輯性、系統(tǒng)性和嚴(yán)格的方法,從而導(dǎo)致必須在任何定量的結(jié)果之前對系統(tǒng)性能增加一些理解。只要風(fēng)險(xiǎn)分析的目的是了解系統(tǒng)的性能,而不是一個(gè)“數(shù)字游戲”,例如用于滿足定量風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則,那么風(fēng)險(xiǎn)分析就是一個(gè)對于提高系統(tǒng)的安全性和性能的非常有效的工具。
四、結(jié)論與討論
風(fēng)險(xiǎn)分析是通用的,因而其基本準(zhǔn)則和理念是相同的,例如發(fā)電廠設(shè)備的最優(yōu)化設(shè)計(jì)問題同1000座橋梁擁有者的資產(chǎn)管理非常相似。本論對這些原則提供了一個(gè)簡短的概述,并重點(diǎn)討論了的現(xiàn)行做法的不確定性和局限性。
相信風(fēng)險(xiǎn)分析師都意識(shí)到了這些問題,這是值得安慰的。也許更重要的是,把這類信息傳遞給他們的客戶—即最終的決策者。經(jīng)驗(yàn)表明,并非總是這種情況。因此,從廣義上講,有必要增加對風(fēng)險(xiǎn)分析的理解,這種理解是專門針對以下的個(gè)人或團(tuán)體的。第一,風(fēng)險(xiǎn)分析師:提供更好的具有一致性的方法、模型和數(shù)據(jù),從而提高風(fēng)險(xiǎn)分析的可信度。第二,土木工程師:能夠給風(fēng)險(xiǎn)分析師提供相關(guān)信息,對風(fēng)險(xiǎn)分析的結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)格審查。第三,決策者(業(yè)主,政府,社區(qū)):被告知他們的決定和他們的利害關(guān)系的合理性。
以下結(jié)論與建議(在沒有特定的順序)是互補(bǔ)的,可能適用于一個(gè)或多個(gè)的個(gè)人或團(tuán)體:
1.有相當(dāng)比例的工程師對風(fēng)險(xiǎn)分析持懷疑態(tài)度。原因可能包括“太難”,“太數(shù)學(xué)”,“不能想象如此低的頻率”,“有一點(diǎn)物理意義”等,這些評(píng)論只是孤陋寡聞,只可能暴露出他們在正式的工程教育中接觸概率理論和風(fēng)險(xiǎn)分析的不足。傳統(tǒng)上,工程課程重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)理論(如混凝土質(zhì)量,水文)并不太在意概率論,但后者在預(yù)測失敗概率的時(shí)候是比較有用的。而更多的重點(diǎn)需要放在風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)估,規(guī)范發(fā)展,代碼開發(fā)和資產(chǎn)管理的關(guān)系等方面。
2.對標(biāo)準(zhǔn)化的風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)和概率模型的需求是明顯
的,通過這個(gè)可以降低不同分析師分析結(jié)果的差異。不同分析師的結(jié)果如果差異巨大,可能被決策者、工程師以及公眾所察覺,從而顯示出其不精確的和不成熟的“科學(xué)”性,不能夠?yàn)楣诧L(fēng)險(xiǎn)提供準(zhǔn)確的預(yù)測。
3.應(yīng)該承認(rèn),風(fēng)險(xiǎn)分析中的信息都應(yīng)該以同樣的方式對待。
4.人為錯(cuò)誤是一個(gè)重要的風(fēng)險(xiǎn)源。風(fēng)險(xiǎn)分析可以限制那些可以量化的人為錯(cuò)誤,但它本質(zhì)上很難把包括診斷錯(cuò)誤、高層決策水平或機(jī)構(gòu)管理方面的失誤包含進(jìn)去。遺漏的人為錯(cuò)誤來源于風(fēng)險(xiǎn)分析的假設(shè)、設(shè)計(jì)、建設(shè)和設(shè)施的運(yùn)作。這些錯(cuò)誤是否可以接受取決于如何使用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。在某些情況下,如果風(fēng)險(xiǎn)分析師為土木工程設(shè)施建議的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制在于考慮是否有助于提高人為錯(cuò)誤的改善率,那么這是可以接受的。
5.對風(fēng)險(xiǎn)厭惡的處理很難達(dá)到一致性。如果F–N曲線,或其他不利的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的一個(gè)特征,那么在描述風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則的時(shí)候這些特點(diǎn)應(yīng)明確規(guī)定。這將導(dǎo)致一個(gè)更透明的決策過程。然而,更應(yīng)該通過考慮結(jié)果模型去合理規(guī)避不良行為的風(fēng)險(xiǎn)。
6.現(xiàn)在有一個(gè)總的趨勢,那就是有選擇性的利用計(jì)算工具對風(fēng)險(xiǎn)的類型和用途進(jìn)行管理,也就是說,在風(fēng)險(xiǎn)管理中標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)取代了傳統(tǒng)工具。原則上,標(biāo)準(zhǔn)化并不是一件壞事,但是,我們應(yīng)該把關(guān)注的重點(diǎn)放在工具的使用是否適當(dāng)上。
7.在這些年來,社會(huì)的可用資源的很大一部分將繼續(xù)或越來越多的花費(fèi)在各種旨在維護(hù)環(huán)境效益的活動(dòng)上。例如:過時(shí)的結(jié)構(gòu)和設(shè)施的退役,減少二氧化碳排放量,無污染的能源和一些其他開發(fā)。這些大量的重要的問題,目前被一些相當(dāng)武斷的、激進(jìn)的利益集團(tuán)和政治家以任意的方式處理。這里有兩個(gè)重要的方面應(yīng)該被注意到,即該類問題的決策依據(jù)還不存在,因?yàn)槲覀兲嵘h(huán)境質(zhì)量方面還沒有達(dá)成共識(shí),其次,這種決策往往是在不知情的偏好的基礎(chǔ)上進(jìn)行。重要和更困難的工作仍然留待解決。
8.風(fēng)險(xiǎn)分析涉及的人員或公眾安全或公共資源都應(yīng)該受到強(qiáng)制性的質(zhì)量保證和同行評(píng)議。質(zhì)量保證程序可以專注于內(nèi)部的程序和實(shí)踐。同行評(píng)審應(yīng)包括一個(gè)獨(dú)立和嚴(yán)格的審查,由公認(rèn)的專家進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)估。
參 考 文 獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:地鐵隧道工程;決策模型;安全風(fēng)險(xiǎn)分析;可靠性
隨著我國地鐵工程建設(shè)高峰的到來,地鐵工程建設(shè)安全形勢日益嚴(yán)峻,尤其是全國各城市地鐵隧道區(qū)間施工安全事故均呈上升趨勢。為保證地鐵建設(shè)的順利進(jìn)行,切實(shí)貫徹“預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針,地鐵隧道區(qū)間施工過程中必須系統(tǒng)全面的考慮安全風(fēng)險(xiǎn)因素。但是目前我國地鐵工程建設(shè)中,普遍采取主觀經(jīng)驗(yàn)判斷施工安全風(fēng)險(xiǎn)的方法進(jìn)行地鐵隧道區(qū)間施工決策,未系統(tǒng)客觀的開展安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作;即使進(jìn)行了安全風(fēng)險(xiǎn)分析的地鐵工程,也沒有將安全風(fēng)險(xiǎn)分析工作及其成果有機(jī)的結(jié)合到施工決策過程中,從而容易引發(fā)地鐵隧道區(qū)間施工的決策失誤,本質(zhì)上致使隧道施工安全事故的發(fā)生。
針對上述問題,本文通過對基于主觀經(jīng)驗(yàn)的地鐵隧道區(qū)間施工決策模型的分析和調(diào)整,引入信息(知識(shí))價(jià)值與安全風(fēng)險(xiǎn)分析可靠度概念,構(gòu)建基于安全風(fēng)險(xiǎn)分析的地鐵隧道區(qū)間施工決策模型。通過決策結(jié)果的比較,討論了地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益及其影響因素;同時(shí)進(jìn)行地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益的可靠性分析,量化安全風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果對地鐵隧道施工決策的影響,為科學(xué)、安全的進(jìn)行地鐵隧道施工提供決策支持和重要保障。
1 基于主觀經(jīng)驗(yàn)的地鐵隧道區(qū)間施工決策模型
1.1 決策單元的劃分與變量空間的構(gòu)成
設(shè)整條地鐵線路由若干段隧道區(qū)間組成,每段隧道區(qū)間構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的決策單元??紤]安全風(fēng)險(xiǎn)的地鐵隧道區(qū)間施工決策問題由以下變量空間構(gòu)成:
(1)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)空間R={R1…Ri…Rn…}由n個(gè)施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)組成。施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)由隧道區(qū)間的地質(zhì)水文環(huán)境、工程周邊(既有建筑物、地下管線)環(huán)境、區(qū)間長度、計(jì)劃工期、施工管理等因素共同決定;
(2)施工方法空間S={S1…Sk…Sl…}由l種隧道區(qū)間施工方法組成。目前隧道區(qū)間的施工方法主要有明挖法、蓋挖法、暗挖法、盾構(gòu)法;具體工程中這些方法又可以細(xì)分為多種不同的施工工法,如暗挖法可分為全斷面法、臺(tái)階法、CRD法等;
(3)成本空間C=(Cki)l×n由安全建造成本矩陣構(gòu)成,其中Cki由Sk∈S和Ri∈R決定,表示在某種安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的情況下,采用某種施工方法進(jìn)行施工時(shí),考慮施工過程中必要的安全生產(chǎn)投入和預(yù)期損失值后的建造成本。
1.2 風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)空間的概率表達(dá)
地鐵隧道區(qū)間施工決策是以風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)空間的概率信息為基礎(chǔ)的,工程實(shí)際中風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)空間的概率通常根據(jù)決策者的主觀經(jīng)驗(yàn)判斷設(shè)定。因此,某段隧道區(qū)間的施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)可用施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)先驗(yàn)概率矩陣P表示為:
P=[p1…pi…pn]
其中pi表示該段隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為i級(jí)的先驗(yàn)概率。
1.3 決策結(jié)果
以第m段隧道區(qū)間為例,通過主觀經(jīng)驗(yàn)設(shè)定的施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)先驗(yàn)概率矩陣P,進(jìn)行地鐵隧道區(qū)間施工決策的結(jié)果應(yīng)為:
(1)
這時(shí)選擇的施工方法所對應(yīng)的安全建造成本期望值最小。
2 基于安全風(fēng)險(xiǎn)分析的地鐵隧道區(qū)間施工決策模型
以上決策過程是在未進(jìn)行系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,決策信息的來源主要是決策者的經(jīng)驗(yàn)知識(shí),容易導(dǎo)致決策結(jié)果帶有過多的主觀性和任意性,為地鐵安全事故的發(fā)生埋下了本質(zhì)上的隱患。根本的解決辦法是在決策階段進(jìn)行地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析,充分收集獲取地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)的信息,以提高決策信息的真實(shí)度、完整度、可信度,從而修正上述決策模型中狀態(tài)變量空間的概率信息,支持決策者做出科學(xué)決策。為了將安全風(fēng)險(xiǎn)分析工作及其成果有機(jī)的結(jié)合到施工決策過程中,在上述決策模型的基礎(chǔ)上提出以下基于安全風(fēng)險(xiǎn)分析的地鐵隧道區(qū)間施工決策模型。
2.1 變量空間的調(diào)整
除上述模型中的三個(gè)變量空間外,本模型引入以下變量空間:
(1)施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析成本變量CRA。地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析成本CRA是指一系列安全風(fēng)險(xiǎn)分析工作的總費(fèi)用,包括工程詳勘、建筑物管線調(diào)研、安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、安全預(yù)評(píng)價(jià)、RAMS咨詢等。
(2)安全風(fēng)險(xiǎn)分析可靠性空間SAR。安全風(fēng)險(xiǎn)分析可靠性反映安全風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果真實(shí)、有效、可信的狀態(tài)屬性,用安全風(fēng)險(xiǎn)分析可靠性矩陣SAR=(pSARi|Rj)n×n表示,其中pSARi|Rj(0≤pSARi|Rj≤1)由安全信息(知識(shí))價(jià)值變量ε決定,表示工程實(shí)際中安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為j級(jí)的隧道區(qū)間,經(jīng)過安全風(fēng)險(xiǎn)分析后得出安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為i級(jí)的概率。
2.2 風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)空間的概率表達(dá)
進(jìn)行成本為CRA的地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析后,決策者便可以在收集獲取的安全信息(知識(shí))基礎(chǔ)上進(jìn)行決策,通過安全風(fēng)險(xiǎn)分析可靠性矩陣對風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)空間的概率信息進(jìn)行修正,得出隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的后驗(yàn)概率。
(1)安全風(fēng)險(xiǎn)分析可靠性空間的概率表達(dá)
為進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)分析可靠性空間的概率表達(dá),引入安全信息(知識(shí))價(jià)值變量(0≤ε≤1)。這里,決策者所掌握的安全信息(知識(shí))即地鐵隧道區(qū)間施工決策時(shí)所掌握的安全風(fēng)險(xiǎn)分析成果;而完全信息(知識(shí))條件是一種理想狀態(tài),表示決策者在決策時(shí)擁有關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)的完全確定性信息(知識(shí))。
由安全風(fēng)險(xiǎn)分析可靠性及其矩陣定義可知,pSARi|Rj是信息(知識(shí))價(jià)值變量ε的函數(shù),即pSARi|Rj=fij(ε)。因此,安全風(fēng)險(xiǎn)分析可靠度矩陣可表示為SAR=[fij(ε)]n×n,其中,0≤fij(ε)≤1;每列之和;當(dāng)ε=1時(shí),即完全信息(知識(shí))條件下有且。
(2)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)空間的后驗(yàn)概率表達(dá)
設(shè)某段隧道區(qū)間經(jīng)過安全風(fēng)險(xiǎn)分析后得出安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為i,則其實(shí)際安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為j的后驗(yàn)概率PRj|SARi可用貝葉斯公式計(jì)算得出:,其中PSARi是該段隧道區(qū)間經(jīng)過安全風(fēng)險(xiǎn)分析得出安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為i的全概率,即。
2.3 決策結(jié)果
以第m段隧道區(qū)間為例,在經(jīng)過安全風(fēng)險(xiǎn)分析得出該段隧道區(qū)間安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為i級(jí)且采用施工方法k時(shí)的安全施工成本期望值為。因此,第m段隧道區(qū)間基于安全風(fēng)險(xiǎn)分析進(jìn)行施工決策的結(jié)果應(yīng)為:
(2)
考慮理想狀態(tài)下,即完全安全信息(知識(shí))條件下,有且,則第m段隧道區(qū)間基于安全風(fēng)險(xiǎn)分析進(jìn)行施工決策的結(jié)果應(yīng)為:
(3)
3 地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益及其可靠性
3.1 地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益
相比于基于主觀經(jīng)驗(yàn)的決策結(jié)果,完全安全信息(知識(shí))條件下的決策收益為EVPA=E[CPerfect Analyse]-E[CNo Analyse]。由于完全安全信息(知識(shí))條件是一種理想狀態(tài),實(shí)際工程中不可能保證,故EVPA沒有實(shí)踐意義。
相比于基于主觀經(jīng)驗(yàn)的決策結(jié)果,基于成本為CRA的安全風(fēng)險(xiǎn)分析所獲得的決策收益EVPA=E[CGeneral Analys]-E[CNo Analyse]。因此,成本為CRA的地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益EVRA=EVGA-CRA。
對于特定地鐵工程而言,隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)概率矩陣P、安全建造成本矩陣C可視為已知條件(常量),因此地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益EVRA的影響因素主要有:
(1)安全風(fēng)險(xiǎn)分析成本CRA。一般的,隨著安全風(fēng)險(xiǎn)分析成本CRA的提高,基于安全風(fēng)險(xiǎn)分析所獲得的決策收益EVGA逐漸增加,地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益EVRA先逐漸增加;到達(dá)峰值后逐漸減少。CRA、EVGA、EVRA之間的關(guān)系如圖1所示。
圖1 地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益的影響因素示意圖
(2)安全風(fēng)險(xiǎn)分析可靠性矩陣SAR。進(jìn)行成本為CRA的安全風(fēng)險(xiǎn)分析后,SAR主要通過安全信息(知識(shí))價(jià)值變量ε影響EVRA,表現(xiàn)為CRA所對應(yīng)EVRA曲線上某點(diǎn)的垂直偏移量,如圖1所示。
3.2 EVRA的可靠性分析
上述安全風(fēng)險(xiǎn)分析可靠性矩陣SAR對地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益EVRA的影響,可以通過可靠度理論進(jìn)行以下分析:
(1)EVRA的極限狀態(tài)方程。設(shè)某段隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)先驗(yàn)概率矩陣P、安全建造成本矩陣C已知,進(jìn)行成本為CRA的安全風(fēng)險(xiǎn)分析后,令安全風(fēng)險(xiǎn)分析可靠度矩陣SAR=[fij(ε)]n×n為隨機(jī)變量空間,則EVRA極限狀態(tài)方程為EVGA=CRA, 有:
當(dāng)EVGA-CRA>0時(shí),EVRA為可靠狀態(tài),可靠概率為P(EVRA>0);
當(dāng)EVGA-CRA
當(dāng)EVGA-CRA=0時(shí),EVRA處于臨界狀態(tài)。
(2)EVRA的可靠性指標(biāo)??煽啃灾笜?biāo)β是根據(jù)隨機(jī)變量空間SAR的不確定性用來衡量EVRA失效概率的指標(biāo)。在本文中,隨機(jī)變量空間定義為X={f11(ε),...,fnn(ε)},且fij(ε)服從正態(tài)分布,利用一次二階矩理論,可靠性指標(biāo)為:
(4)
其中EX為隨機(jī)向量X的均值向量,∑-1X表示隨機(jī)向量X的協(xié)方差矩陣∑X的逆矩陣,X∈Ω表示隨機(jī)向量空間X={f11(ε),...,fnn(ε)}在失效面EVGA
(3)EVRA的可靠概率
根據(jù)可靠性指標(biāo)β的定義,可以求出EVRA的可靠概率為:
(5)
因此,通過可靠度理論分析SAR對EVRA的影響,可以建立安全信息(知識(shí))價(jià)值變量ε與EVRA間的關(guān)系,從而得出地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益EVRA為正的概率,量化安全風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果對地鐵隧道施工決策的影響。
4 算例
某城市地鐵工程隧道全長18821.2米,可劃分為18個(gè)區(qū)間。根據(jù)地質(zhì)水文環(huán)境、工程周邊建筑物、管線環(huán)境、區(qū)間長度、計(jì)劃工期、施工管理等因素,對安全風(fēng)險(xiǎn)的后果、人體暴露于風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境的頻繁程度以及風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性綜合考慮后,該城市地鐵工程共設(shè)定五種安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),如表1所示。
表1 某地鐵隧道工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)表
安全風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別 風(fēng)險(xiǎn)的后果 暴露于風(fēng)險(xiǎn)的頻繁程度 風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性
Ⅴ 大災(zāi)難,許多人死亡 連續(xù)暴露 完全可能預(yù)料
Ⅳ 災(zāi)難,數(shù)人死亡 每天工作時(shí)間暴露 相當(dāng)可能
Ⅲ 非常嚴(yán)重,一人死亡 每周一次暴露 可能,但不經(jīng)常
Ⅱ 嚴(yán)重,重傷 每月一次暴露 可能性小,完全意外
Ⅰ 引人注目,需要救護(hù) 每年幾次暴露 很不可能,可以設(shè)想
該城市地鐵工程考慮安全風(fēng)險(xiǎn)后進(jìn)行施工方法征集和編制,擬采用以下五種施工方案(含輔助施工方法),不同安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)下采用不同施工方法時(shí)平均每米的安全建造成本矩陣C如表2所示。
表2 某地鐵隧道工程平均每米的安全建造成本矩陣
地鐵隧道區(qū)間施工方法 不同安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)下平均每米安全建造成本(元)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
明挖法 94500 135000 171000 216000 265500
淺埋暗挖全斷面法 123750 105750 159750 220500 270000
盾構(gòu)法 130500 146250 139500 191250 244140
淺埋暗挖臺(tái)階法 139500 135000 162000 188550 236250
淺埋暗挖CRD法 132750 137250 155250 193500 198000
該城市地鐵工程的18個(gè)隧道區(qū)間,根據(jù)決策者主觀經(jīng)驗(yàn),結(jié)合本地鐵工程實(shí)際,得出每一隧道區(qū)間所對應(yīng)的施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)概率矩陣P,如表3所示。
表3 某地鐵隧道工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)概率矩陣
序號(hào) 區(qū)間名稱 長度(m) 安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)先驗(yàn)概率
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
1 A-B站 294.5 0.51 0.49 0.00 0.00 0.00
2 B站-C站 1275.8 0.15 0.47 0.38 0.00 0.00
3 C站-D站 1222.6 0.15 0.47 0.38 0.00 0.00
4 D站E站 970.8 0.00 0.00 0.47 0.53 0.00
5 E站-F站 1646.6 0.00 0.29 0.64 0.07 0.00
6 F站-G站 694.3 0.15 0.25 0.53 0.07 0.00
7 G站-H站 936.9 0.14 0.25 0.56 0.06 0.00
8 H站-I站 1224.8 0.47 0.43 0.10 0.00 0.00
9 I站-J站 1609.1 0.48 0.45 0.07 0.00 0.00
10 J站-K站 602.4 0.49 0.51 0.00 0.00 0.00
11 K站-L站 967.6 0.51 0.49 0.00 0.00 0.00
12 L站-M站 1153.8 0.50 0.50 0.00 0.00 0.00
13 M站-N站 889.2 0.78 0.22 0.00 0.00 0.00
14 N站-O站 992.8 0.10 0.83 0.07 0.00 0.00
15 O站-P站 1019.6 0.19 0.81 0.00 0.00 0.00
16 P站-Q站 1215.1 0.67 0.33 0.00 0.00 0.00
17 Q站-R站 953.1 0.86 0.14 0.00 0.00 0.00
18 R站-S站 1152.2 0.13 0.32 0.54 0.00 0.00
針對上述5個(gè)等級(jí)的安全風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)行成本為CRA=1500元/米的地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析,其安全風(fēng)險(xiǎn)分析的可靠性矩陣SAR如表4所示。
表4 安全風(fēng)險(xiǎn)分析的可靠性矩陣
經(jīng)安全風(fēng)險(xiǎn)分析得出的安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)i 工程實(shí)際安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)j
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
Ⅰ 0.9 0.1 0 0 0
Ⅱ 0.1 0.9 0.1 0 0
Ⅲ 0 0 0.8 0.1 0
Ⅳ 0 0 0.1 0.8 0.1
Ⅴ 0 0 0 0.1 0.9
利用公式1~3,經(jīng)過計(jì)算可知:進(jìn)行成本為CRA=1500元/米的地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析后,該城市地鐵隧道工程的安全建造成本為2175796793元,相比于基于主觀經(jīng)驗(yàn)的決策結(jié)果所獲得的決策收益EVGA為161708401,該城市地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益EVRA為133476601元,節(jié)約安全建造成本6.13%。其中隧道區(qū)間7的安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益EVRA最高,為11409.06元/米。該城市地鐵各隧道區(qū)間的不同決策結(jié)果如圖1所示。
圖1 某城市地鐵各隧道區(qū)間的不同決策結(jié)果比較分析圖
下面以N站-O站區(qū)間為例,進(jìn)行地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益EVRA的可靠性分析驗(yàn)算,為簡化驗(yàn)算模型,設(shè)該段隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)概率為P(Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)分布概率為0.4,Ⅱ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)分布概率為0.6)、安全建造成本為C(淺埋暗挖全斷面法針對Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)平均每米安全建造成本為126000元,針對Ⅱ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)平均每米安全建造成本為129000元;明挖法針對Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)平均每米安全建造成本為75000元,針對Ⅱ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)平均每米安全建造成本為168000元)。
進(jìn)行成本為CRA=1500元/米的地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析,令其安全風(fēng)險(xiǎn)分析的可靠性矩陣SAR隨機(jī)變量空間為(ε1,ε2),如表5所示。
表5 安全風(fēng)險(xiǎn)分析的可靠性矩陣變量空間
經(jīng)安全風(fēng)險(xiǎn)分析得出的安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)i 工程實(shí)際安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)j
Ⅰ Ⅱ
Ⅰ ε1 1-ε2
Ⅱ 1-ε1 ε2
利用公式1~3,經(jīng)過計(jì)算可知:N站-O站區(qū)間工程進(jìn)行成本為CRA=1500元/米的安全風(fēng)險(xiǎn)分析后,該段地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益EVRA=20400ε1+23400ε2-24900(0≤ε1,2≤1)。因此,安全風(fēng)險(xiǎn)分析的可靠性矩陣SAR對于EVRA的影響如圖2所示。
根據(jù)可靠性指標(biāo)定義,EVRA失效面方程為20400ε1+23400ε2
其中ρ為隨機(jī)變量ε1,ε2的相關(guān)系數(shù),利用公式5,可求出該段地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益EVRA的可靠概率,如圖3所示。
圖2 安全風(fēng)險(xiǎn)分析可靠性矩陣與效益間的關(guān)系
圖3 相關(guān)變量的可靠性指標(biāo)與可靠概率
5 結(jié)論
地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析是地鐵隧道區(qū)間施工決策的一項(xiàng)重要前提工作,其成果是科學(xué)、安全的進(jìn)行地鐵隧道施工的重要依據(jù)和保障。因此,將安全風(fēng)險(xiǎn)分析工作及其成果有機(jī)的結(jié)合到施工決策過程中,在實(shí)際工程中運(yùn)用基于安全風(fēng)險(xiǎn)分析的地鐵隧道區(qū)間施工決策模型具有重要意義。本文通過引入信息(知識(shí))價(jià)值與安全風(fēng)險(xiǎn)分析可靠度概念,構(gòu)建基于安全風(fēng)險(xiǎn)分析的地鐵隧道區(qū)間施工決策模型,并進(jìn)行施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析效益的影響因素和可靠性量化分析。算例表明,基于安全風(fēng)險(xiǎn)分析的地鐵隧道區(qū)間施工決策模型為科學(xué)、安全的進(jìn)行地鐵隧道施工提供了決策支持。需要指出的是,在地鐵隧道區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析成本一定的條件下,如何提高施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析所獲取的安全信息(知識(shí))價(jià)值是今后需要深入研究的問題。
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風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)三個(gè)步驟:
1、風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí):
風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)是指查找企業(yè)各業(yè)務(wù)單元、各項(xiàng)重要經(jīng)營活動(dòng)及其重要業(yè)務(wù)流程中有無風(fēng)險(xiǎn),有哪些風(fēng)險(xiǎn)。
2、風(fēng)險(xiǎn)分析:
風(fēng)險(xiǎn)分析是對辨識(shí)出的風(fēng)險(xiǎn)及其特征進(jìn)行明確的定義描述,分析和描述風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性的高低、風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的條件。
3、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià):
關(guān)鍵詞:在險(xiǎn)價(jià)值 BOT項(xiàng)目 風(fēng)險(xiǎn)分析 凈現(xiàn)值
一、引言
BOT(Build-Operate-Transfer)是一種項(xiàng)目融資管理模式。BOT項(xiàng)目是指私營財(cái)團(tuán)的項(xiàng)目公司(包括內(nèi)資和外資)與東道國政府以契約方式簽訂特許權(quán)協(xié)議,由項(xiàng)目公司籌資和建設(shè)傳統(tǒng)上由政府部門或國內(nèi)單位承擔(dān)的重大公共設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目。項(xiàng)目公司在特許期內(nèi)對項(xiàng)目擁有所屬權(quán)、經(jīng)營權(quán)、收益權(quán)。通過提品或收取服務(wù)費(fèi)用?;厥胀顿Y、償還貸款并獲取合理利潤。特許期滿后,則將該項(xiàng)目無償轉(zhuǎn)讓給當(dāng)?shù)卣OT方式作為一種減少國家借款和吸引外資直接投資的有效手段,在許多國家和地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí),因其較高的投資回報(bào)率。眾多私營財(cái)團(tuán)也愿意將資金用此方式投資到基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中去。然而,BOT具有規(guī)模較大、資金需要量大、技術(shù)要求高、使用期限長的特點(diǎn),決定了BOT項(xiàng)目面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素多,風(fēng)險(xiǎn)高,并且存在極大不確定性。所以,研究BOT項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析是十分迫切和必要的。
二、VaR簡介
VaR(Value at Risk)也被稱為在險(xiǎn)價(jià)值或受險(xiǎn)價(jià)值,它是指按某一確定的置信度,對某一給定的時(shí)間期限內(nèi)不利的市場變動(dòng)可能造成投資組合的最大損失的一種估計(jì)。設(shè)資產(chǎn)的收益為(v,預(yù)期收益為一定值EIV),置信度為x%,則VaR可以由下式定義:
P(V
P(V
其中,VaR取損失的絕對值。
絕對損失和相對損失的區(qū)別在于考察損失的參考標(biāo)準(zhǔn)不同。絕對損失的參照物是期初的資產(chǎn)原值或投資額:而相對損失的參照物時(shí)期末的預(yù)期價(jià)值。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度考慮,一般取絕對損失為準(zhǔn)。
VaR是上世紀(jì)90年代才被引入的一種度量金融風(fēng)險(xiǎn)的新標(biāo)準(zhǔn)。1994年10月,JP Morgan公開了一個(gè)名為Risk Metrics的系統(tǒng),該系統(tǒng)就是建立在VaR基礎(chǔ)之上的。VaR是一種對可能給銀行造成困難的壞結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)概念,而傳統(tǒng)的波動(dòng)率:系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)和非系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)三種風(fēng)險(xiǎn)度量是無法做到的。因此VaR迅速成為風(fēng)靡全球度量市場風(fēng)險(xiǎn)的工具。1996年美國財(cái)政部貨幣監(jiān)管署、美聯(lián)儲(chǔ)和聯(lián)邦存款保險(xiǎn)公司聯(lián)合作出決定:從1998年1月1日起。美國所有銀行必須實(shí)施VaR風(fēng)險(xiǎn)分析方法,并定期報(bào)告評(píng)估結(jié)果。VaR之所以發(fā)展如此迅速,是由它的特點(diǎn)決定的。
1、它用一個(gè)單一的數(shù)字捕捉了風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)重要方面。VaR直接度量損失的數(shù)值,比標(biāo)準(zhǔn)差、損失概率等風(fēng)險(xiǎn)度量指標(biāo)更加直觀。
2、它容易理解,應(yīng)用廣泛。VaR是損失的數(shù)值。不同風(fēng)險(xiǎn)因素的影響可以直接相加,詢問簡單的問題:“情況到底有多糟”。故而容易理解,應(yīng)用廣泛。稍作修正就能應(yīng)用于其它風(fēng)險(xiǎn)分析系統(tǒng)中。
3、不依賴特等的概率分布假定。VaR的定義不要求研究的情況必須是正態(tài)分布。雖然最初JP Morgan的Risk Metrics系統(tǒng)是以正態(tài)分布為前提的。所以VaR可以將不對稱分布期權(quán)納入其中。
三、BOT項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析應(yīng)用VaR的必要性
VaR雖然廣泛應(yīng)用于金融風(fēng)險(xiǎn)分析,但數(shù)學(xué)上簡單明了的性質(zhì)同樣可以應(yīng)用于其它分析領(lǐng)域。BOT項(xiàng)目由于周期長、投資大,市場因素很難把握,而目前項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析的方法相對陳舊,還沒有專門針對BOT項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析方法。在項(xiàng)目可行性分析中盈虧平衡分析、敏感性分析和概率分析三足鼎立。但是,各自又有諸多不足。盈虧平衡分析,產(chǎn)品價(jià)格不變、只生產(chǎn)一種產(chǎn)品假設(shè)過于簡單,不能充分體現(xiàn)項(xiàng)目面臨的風(fēng)險(xiǎn)。猶如應(yīng)力測試的敏感性分析,只允許一種風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生變化,其它因素不變。沒有考慮因素相關(guān)性的存在和事件發(fā)生的概率。而這些恰恰是現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目中普遍存在的。概率分析雖然引入了事件發(fā)生的概率,但并沒有對概率以外其他因素進(jìn)行詳細(xì)的分析。如此,完全有必要將金融風(fēng)險(xiǎn)分析中的VaR引入到BOT項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析中。
四、計(jì)算VaR的方法與步驟
1、確定收益指標(biāo)
項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中一般有凈現(xiàn)值(NPV)和內(nèi)部收益率(IRR)兩個(gè)指標(biāo),VaR計(jì)算的是BOT項(xiàng)目中預(yù)期最大損失,故應(yīng)使用NPV指標(biāo)。
2、風(fēng)險(xiǎn)因素分析
BOT項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)眾多,按類別可分為政治風(fēng)險(xiǎn)、建造風(fēng)險(xiǎn)、運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)、市場和收益風(fēng)險(xiǎn)、資金風(fēng)險(xiǎn)、法律風(fēng)險(xiǎn)等。但并不是所有的風(fēng)險(xiǎn)都能從NPV中顯示出來。從這點(diǎn)來講,采用NPV指標(biāo)也是有一定的局限性的,但較上述的三種分析方法還是有很大進(jìn)步。
影響NPV的風(fēng)險(xiǎn)因素主要包括市場和收益風(fēng)險(xiǎn)以及資金風(fēng)險(xiǎn)。具體來講包括通貨膨脹、利率、匯率、折現(xiàn)率、原材料價(jià)格、產(chǎn)品價(jià)格、人均工資等。
(1)由于通貨膨脹因素的存在,BOT項(xiàng)目的預(yù)期收益會(huì)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致項(xiàng)目的資金風(fēng)險(xiǎn)。具體表現(xiàn)為因通貨膨脹,銀根緊縮,利率上升。致使資金成本加大;同時(shí),價(jià)格上升,致使原材料的成本增加,帶來資金風(fēng)險(xiǎn)。
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文
(3)蒙特卡羅模擬(SMC)
該方法是使用取自正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)來建立將來情景的一個(gè)分布。對于這種情景的每一個(gè)分布,運(yùn)用某種定價(jià)療法計(jì)算投資組合的價(jià)值,然后直接估計(jì)它的VaR值。SMC是計(jì)算VaR最有效的方法。能說明廣泛的風(fēng)險(xiǎn),唯一的缺點(diǎn)就是成本太高。
(4)歷史模擬(History Simulation)
該方法對收益率的分布幾乎不做任何假定,但假設(shè)在樣本周期內(nèi)。收益率分布是不變的。具體應(yīng)用到BOT項(xiàng)目分析中,歷史模擬需要一個(gè)足夠長且充足的歷史數(shù)據(jù)庫。然后。假定項(xiàng)目在該段時(shí)間中的某一任意時(shí)刻開始,并在該段時(shí)間內(nèi)結(jié)束。就算出項(xiàng)目的虛擬收益。重復(fù)抽樣得到虛擬收益的分布并由此得到Vail值。該方法完全基于歷史數(shù)據(jù),所以不是最好的辦法。
五、VaR在BOT項(xiàng)目分析中的應(yīng)用領(lǐng)域
NPV和IRR收益指標(biāo)雖也有風(fēng)險(xiǎn)分析,但沒有形成一個(gè)統(tǒng)一的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo),更沒有將兩者結(jié)合起來建立一個(gè)經(jīng)過風(fēng)險(xiǎn)調(diào)整的收益指標(biāo),這是不利用項(xiàng)目決策的。而VaR做到了這一點(diǎn)。在此借鑒基于CAMP模型建立的投資基金業(yè)績評(píng)價(jià)體系來構(gòu)建新的評(píng)價(jià)指標(biāo),如下:
SP=(NPV)/(VaR(NPV))
這一指標(biāo)是在對Sharpe比率修正的基礎(chǔ)上建立的,從上式可以看出SP是一個(gè)無量綱的量。在決定BOT項(xiàng)目項(xiàng)目是否可行時(shí),可由項(xiàng)目公司設(shè)定一個(gè)基準(zhǔn)B,當(dāng)SP≥B時(shí),該項(xiàng)目可以接受;SP
關(guān)鍵詞:風(fēng)險(xiǎn)分析食源性疾病定量微生物
Risk Analysis and Food-borne Disease Surveillance & Control
GAO WeiweiLIU HongWANG Liwei
(Shanghai Municipal Center for Disease Control & prevention, Shanghai 200336)
[Abstract] This paper mainly introduces risk analysis and its application in the food-borne diseases monitoring. By summarily analyzing the related risk assessment work at home and abroad, this paper expounds the application prospect of the risk analysis in food-borne diseases monitoring. That risk analysis in assessing food contaminants harm level, formulating measures for implementation of food safety, preventing and controlling food-borne diseases, and better protecting human health is very important.
[Keywords] Risk Ananlysis; Food-borne Disease; Quantitative; Microorganisms
近年來,風(fēng)險(xiǎn)分析的應(yīng)用開始逐漸深入到衛(wèi)生領(lǐng)域。2009年6月1日生效的《中華人民共和國食品安全法》(簡稱《食品安全法》)也是我國第一次以法律條文的形式把風(fēng)險(xiǎn)分析的概念正式應(yīng)用到食品安全領(lǐng)域,也對公共衛(wèi)生的學(xué)科發(fā)展提出了更高的要求。本文就風(fēng)險(xiǎn)分析在食源性疾病監(jiān)控中的應(yīng)用進(jìn)展作一綜述。
1.食源性疾病的概念和監(jiān)控現(xiàn)狀
1.1概念
世界衛(wèi)生組織(WHO)把食源性疾病定義為:通過食物進(jìn)入人體內(nèi)的各種致病因子引起的感染或中毒。我國2009年頒布實(shí)施的《食品安全法》把食源性疾病定義為:食品中致病因素進(jìn)入人體引起的感染性、中毒性等疾病。常見的致病因子有各種致病微生物、真菌及其毒素、天然毒素、寄生蟲和有毒化學(xué)物等。
1.2國內(nèi)外食源性疾病監(jiān)控現(xiàn)狀
近年來食源性疾病受到國際社會(huì)的廣泛關(guān)注,食品安全問題已成為各國政府面臨的最重要的公共衛(wèi)生問題之一。美國通過食源性疾病主動(dòng)監(jiān)測網(wǎng)(FoodNet)、國家法定疾病監(jiān)測報(bào)告系統(tǒng)、公共衛(wèi)生實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)、海灣國家弧菌監(jiān)測系統(tǒng)、食源性疾病暴發(fā)監(jiān)測系統(tǒng)等開展食源性疾病監(jiān)測工作;其他還包括:完整的食源性疾病負(fù)擔(dān)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)分析理論模型的建立及在食品安全風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用、構(gòu)建基于內(nèi)科醫(yī)生組織的食源性疾病監(jiān)測系統(tǒng)、食源性疾病癥狀監(jiān)測系統(tǒng)、不明原因食源性致死因子研究等。此外,美國還開展了食源性疾病歸因資料研究,這也是一項(xiàng)龐大的工程,匯聚了包括來自美國、英國、丹麥等國家的食品衛(wèi)生專家。
歐盟自1980年起由WHO在歐洲組織實(shí)施食源性疾病監(jiān)控項(xiàng)目。該項(xiàng)目由德國聯(lián)邦危險(xiǎn)性評(píng)估研究所(BFR)管理,主要是為完成區(qū)域性范圍內(nèi)的目標(biāo)而設(shè)立,為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展、監(jiān)控食源性疾病提供信息。自1980年運(yùn)行以來受到越來越多國家的青睞,參加成員由最初8個(gè)國家增加到52個(gè)歐盟國家中的51個(gè)。
美國制定食品法律法規(guī)政策及相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作主要由衛(wèi)生和人類服務(wù)部(DHHS)、農(nóng)業(yè)部(USDA)、環(huán)境保護(hù)局(EPA)完成。2003年美國農(nóng)業(yè)部(USDA)成立了一個(gè)食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估委員會(huì),該委員會(huì)的主要任務(wù)是確定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的優(yōu)先領(lǐng)域,提供實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的技術(shù)指導(dǎo),加強(qiáng)各機(jī)構(gòu)在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的合作與交流。美國的食品安全標(biāo)準(zhǔn)都是在進(jìn)行客觀的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)上制定的。
丹麥擁有較完整的食源性疾病監(jiān)測系統(tǒng)。其監(jiān)測范圍涵蓋了“從農(nóng)田到餐桌”全過程的病原物質(zhì)監(jiān)測,尤其是啟動(dòng)了沙門菌監(jiān)測、微生物溯源技術(shù)應(yīng)用、在特殊病原物或特殊食品中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等監(jiān)測項(xiàng)目。
英國每年都發(fā)表動(dòng)物源性食品安全監(jiān)測報(bào)告,同時(shí)英國也在開展從動(dòng)物到食品的微生物指紋圖譜追蹤,還發(fā)展了根據(jù)每年不同食品所致的發(fā)病情況估計(jì)該類食品相對危險(xiǎn)度的方法。
加拿大建立了食品監(jiān)督系統(tǒng)(CFI),并由衛(wèi)生部開展食源性疾病監(jiān)測工作,以提供一個(gè)早期檢測系統(tǒng),為評(píng)價(jià)控制策略提供基礎(chǔ)。同時(shí)該國還建立了食源性疾病暴發(fā)應(yīng)急預(yù)案,采取綜合應(yīng)對措施,以確保所有相關(guān)機(jī)構(gòu)在食源性疾病暴發(fā)時(shí)能迅速動(dòng)員并應(yīng)急響應(yīng),從而減輕并控制風(fēng)險(xiǎn)。
中國建立了全國性的食物中毒網(wǎng)絡(luò)直報(bào)系統(tǒng),并在2000年開始了全國性的食源性疾病監(jiān)測工作,主要集中在東部沿海各省市,這一網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)一步擴(kuò)大到中西部地區(qū)。目前,國家食源性疾病監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)報(bào)告系統(tǒng)也正在不斷完善。
隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程、人口流動(dòng)以及戰(zhàn)爭和自然災(zāi)害,食源性疾病不但沒有減弱,反而有越演越烈的趨勢。食源性疾病可能在局部地區(qū)、全國或國際范圍發(fā)生,它不僅會(huì)影響人類健康,有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)影響。2008年首先在中國暴發(fā)的嬰幼兒食用含有三聚氰胺的奶粉致病事件至少造成26萬余人生病,直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)十億。因此對食源性疾病的監(jiān)控亟待加強(qiáng),并迫切需要尋求更新的監(jiān)控理念和技術(shù)手段,同時(shí)還需要世界各國的協(xié)同作戰(zhàn)。
2.食品風(fēng)險(xiǎn)分析的概念和應(yīng)用
2.1概念
食品風(fēng)險(xiǎn)分析是包含風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)管理和風(fēng)險(xiǎn)信息交流3個(gè)組成部分的科學(xué)框架,其中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是整個(gè)體系的核心和基礎(chǔ)。風(fēng)險(xiǎn)分析的根本目標(biāo)在于保護(hù)消費(fèi)者的健康和促進(jìn)公平的食品貿(mào)易。
國際食品法典委員(CAC)會(huì)對風(fēng)險(xiǎn)分析的一系列定義[1]如下:
危害(Hazard):食品中含有的,潛在的將對健康造成副作用的生物、化學(xué)和物理的致病因子。風(fēng)險(xiǎn)(Risk):由于食品中的某種危害而導(dǎo)致的有害于人群健康的可能性和副作用的嚴(yán)重性。
風(fēng)險(xiǎn)分析(Risk Analysis):是包含風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)管理和風(fēng)險(xiǎn)信息交流3個(gè)組成部分的科學(xué)框架。
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(Risk Assessment):是包括以下步驟的科學(xué)評(píng)估過程:(1)危害確定,(2)危害特征描述,(3)暴露評(píng)估,(4)風(fēng)險(xiǎn)特征描述。其中,危害確定(Hazard Identification):對可能在食品或食品系列中存在的,能夠?qū)】诞a(chǎn)生副作用的生物、化學(xué)和物理的致病因子進(jìn)行鑒定。危害特征描述(Hazard Characterization):定量、定性地評(píng)價(jià)由危害產(chǎn)生的對健康副作用的性質(zhì)。對于化學(xué)性致病因子要進(jìn)行劑量-反應(yīng)評(píng)估;對于生物或物理因子在可以獲得資料的情況下也應(yīng)進(jìn)行劑量-反應(yīng)評(píng)估。劑量-反應(yīng)評(píng)估(Dose-Response Assessment):確定化學(xué)的、生物的或物理的致病因子的劑量與相關(guān)的對健康副作用的嚴(yán)重性和頻度之間的關(guān)系。暴露評(píng)估(Exposure Assessment):定量、定性地評(píng)價(jià)由食品以及其它相關(guān)方式對生物的、化學(xué)的和物理的致病因子的可能攝入量。風(fēng)險(xiǎn)特征描述(Risk Characterization):在危害確定、危害特征描述和暴露評(píng)估的基礎(chǔ)上,對給定人群中已知或潛在的副作用產(chǎn)生的可能性和副作用的嚴(yán)重性,做出定量或定性估價(jià)的過程,包括伴隨的不確定性的描述。
風(fēng)險(xiǎn)管理(Risk Management):這個(gè)過程有別于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,是權(quán)衡選擇政策的過程,需要考慮風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果和與保護(hù)消費(fèi)者健康及促進(jìn)公平貿(mào)易有關(guān)的其他因素。如必要,應(yīng)選擇采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧ㄈ【喪侄巍?/p>
風(fēng)險(xiǎn)信息交流(Risk Communication):貫穿風(fēng)險(xiǎn)分析整個(gè)過程的信息和觀點(diǎn)的相互交流的過程。交流的內(nèi)容可以是危害和風(fēng)險(xiǎn),或與風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的因素和對風(fēng)險(xiǎn)的理解,包括對風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果的解釋和風(fēng)險(xiǎn)管理決策的制定基礎(chǔ)等;交流的對象包括風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估者、風(fēng)險(xiǎn)管理者、消費(fèi)者、企業(yè)、學(xué)術(shù)組織以及其他相關(guān)團(tuán)體。
2.2風(fēng)險(xiǎn)分析的應(yīng)用
1986-1994年舉行的烏拉圭回合多邊貿(mào)易談判中形成的實(shí)施衛(wèi)生與動(dòng)植物檢疫措施協(xié)定(Agreement on the Application of Sanitary and Phytosanitary measures , SPS協(xié)定)[2] 中強(qiáng)調(diào),食品的安全措施應(yīng)建立在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)上。聯(lián)合國成員國應(yīng)確保其衛(wèi)生和植物衛(wèi)生措施是采用有關(guān)國際組織制定的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,并根據(jù)本國的具體條件,對人、動(dòng)物或植物的生命或健康進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。1995 年聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織( FAOPWHO) 在瑞士日內(nèi)瓦召開了危險(xiǎn)性分析應(yīng)用于食品標(biāo)準(zhǔn)制訂的聯(lián)合專家委員會(huì),第一次提出在食品安全領(lǐng)域進(jìn)行危險(xiǎn)性分析的新概念[3]。國際食品法典委員會(huì)(Codex Alimentarius Commission,CAC)于1997年正式?jīng)Q定采用與食品安全有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)分析術(shù)語的基本定義,并把它們包含在新的CAC工作程序手冊中。目前,風(fēng)險(xiǎn)分析已被公認(rèn)為是制定食品安全標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。世界衛(wèi)生組織在2001 年召開的第53 屆世界衛(wèi)生大會(huì)上重申,要最大可能地利用發(fā)展中國家在食源性因素風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面的信息來制定國際標(biāo)準(zhǔn)。
3.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與食源性疾病監(jiān)控
3.1 點(diǎn)評(píng)估
概率評(píng)估點(diǎn)估計(jì)(point-estimate):數(shù)據(jù)輸入為單一的數(shù)字,例如平均值或95 %置信區(qū)間上限值(一般是表示“最壞的情況”,即worst case分析)。點(diǎn)估計(jì)應(yīng)用比較簡便,節(jié)省時(shí)間,但是點(diǎn)估計(jì)的不足在于對風(fēng)險(xiǎn)情況缺乏全面、深入的理解,通常忽略評(píng)估信息的“變異性”和“不確定性”。如“最壞情況”評(píng)估通常是描述一個(gè)完全不可能發(fā)生的設(shè)想,即所有的情況都做最壞的估計(jì),由此得到的評(píng)估結(jié)果常常在現(xiàn)實(shí)中是不客觀的,容易帶來對風(fēng)險(xiǎn)問題的錯(cuò)誤理解。一般來說,“最壞情況”的評(píng)估只是作為最保守的估計(jì)。
3.2概率評(píng)估
與點(diǎn)評(píng)估和簡單分布相比,概率暴露評(píng)估模型可用來描述食品污染物的暴露風(fēng)險(xiǎn)分布, 如對某一特定的健康影響發(fā)生的概率;它也可用于描述最終可能用于概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的暴露分布。在概率分析的過程中,主要采用了Monte Carlo模擬分析[4]的方法,市場上的風(fēng)險(xiǎn)分析軟件@risk4.5、Crystal Ball等可用于食品中污染物暴露評(píng)估模型的構(gòu)建。在食品污染物的膳食暴露概率分析的模型中, 食品消費(fèi)數(shù)據(jù)及殘留量/或濃度數(shù)據(jù)均使用分布, 并且依據(jù)每一個(gè)輸入的分布, 找出與暴露過程相一致的數(shù)學(xué)模型, 用隨機(jī)生成的一些數(shù)值來模擬膳食暴露。即一旦模型和輸入的數(shù)據(jù)被選擇了, 運(yùn)用合適的軟件系統(tǒng), 就可以設(shè)置所需的模擬和重復(fù)數(shù)據(jù), 并且可以利用這個(gè)模型對所有可能的結(jié)果進(jìn)行分析和判斷,也可對一些與暴露評(píng)估相關(guān)的不確定性因素進(jìn)行定性。
3.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的應(yīng)用
3.3.1生物性污染物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
2002 年WHO/FAO 聯(lián)合評(píng)估專家組完成了蛋和肉雞中沙門菌的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。雞肉中沙門菌的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估尚未能包括從生產(chǎn)到消費(fèi)的整個(gè)食物鏈。評(píng)估結(jié)果顯示,降低被沙門菌污染雞肉的流行率與人群患病的危險(xiǎn)性密切相關(guān),如果將雞肉中沙門菌的污染率由20 %降低到10 %,可使人群的感染發(fā)病率降低50 %。蛋中腸炎沙門菌的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表明,降低雞群中腸炎沙門菌的流行率可直接降低人群的發(fā)病率。模型可同時(shí)用于評(píng)估改變蛋的儲(chǔ)存時(shí)間和溫度對人群發(fā)病的影響。改變烹調(diào)方式無助于交叉污染帶來的發(fā)病危險(xiǎn)性,而家庭引起交叉污染是引發(fā)疾病的重要來源[5]。
2004 年WHO/FAO 聯(lián)合出版了有關(guān)即食食品中單增李斯特菌的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告。報(bào)告指出,攝入一定量單增李斯特菌引起疾病的概率與疾病的三大要素有關(guān):食物、菌株的毒力和消費(fèi)者的敏感性。評(píng)估模型顯示,在不同的國家攝入單增李斯特菌菌量導(dǎo)致疾病的危險(xiǎn)性差異沒有顯著性,而不同的加工、操作方式影響了食品的污染途徑和餐后致病的危險(xiǎn)性。預(yù)防和控制食品消費(fèi)時(shí)的污染水平,將對降低李斯特菌病有顯著影響,特別是控制好儲(chǔ)存溫度和時(shí)間,將減輕細(xì)菌生長帶來的危險(xiǎn)性。迄今,李斯特菌病患者都與攝入了不符合李斯特菌限量標(biāo)準(zhǔn)的食品(0 CFU/g 或100 CFU/g) 有關(guān)。單增李斯特菌的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估僅關(guān)注于即食食品,并且僅調(diào)查了超市至消費(fèi)階段。危險(xiǎn)性特征描述的結(jié)果受到模型中不確定因素的影響,如細(xì)菌在食品中的污染情況、污染水平、繁殖情況、人群消費(fèi)特點(diǎn)以及副作用等與攝入相當(dāng)數(shù)量的單增李斯特菌細(xì)胞之間的關(guān)系。用于單增李斯特菌評(píng)估的定量資料僅限于歐洲食品,對消費(fèi)特征的描述也僅限于加拿大或美國。
在國內(nèi)陳艷等[6]人為模擬生牡蠣消費(fèi)引起副溶血性弧菌(VP)疾病的危險(xiǎn)性,在福建省開展了定量微生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。結(jié)合暴露評(píng)估模塊的結(jié)果與貝塔-泊松劑量反應(yīng)模型,推測由消費(fèi)VP污染的生牡蠣導(dǎo)致疾病發(fā)生的危險(xiǎn)性,分析結(jié)果表明,零售期間牡蠣的未冷藏時(shí)間、零售帶殼牡蠣體VP密度的對數(shù)值、冷卻持續(xù)時(shí)間和氣溫等因素與疾病發(fā)生的危險(xiǎn)性顯著相關(guān)。采取縮短零售期間牡蠣的未冷藏時(shí)間、快速冷卻、微熱處理和冷凍貯存等控制措施,能夠明顯降低疾病發(fā)生的人數(shù)。該研究為我國制定減少VP對公眾健康影響的政策提供了理論依據(jù)。
此外,F(xiàn)AO/WHO食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)(JECFA)[7],根據(jù)流行病資料和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用數(shù)學(xué)模型估計(jì)黃曲霉毒素(AF)的致癌作用強(qiáng)度,即每人每天每公斤體重?cái)z入1ng,每年能在1 0萬人中增加肝癌的病例數(shù)。經(jīng)綜合多項(xiàng)研究的結(jié)果,得出在 HBsAg (-) 人群中,每人每天每公斤體重?cái)z入1ngAF,每年在10萬人群中可增加0.01個(gè)肝癌病例,而在 HBsAg (+)人群中,則可增加0.03個(gè)肝癌病例。
3.3.2化學(xué)污染物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
JECFA在廣泛收集各國數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,對丙烯酰胺進(jìn)行了系統(tǒng)的評(píng)價(jià)[8],丙烯酰胺非致癌效應(yīng)的NOEL為 2ug/kgbw;而根據(jù)動(dòng)物致癌實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,最保守的致乳腺癌的BMDL0.3mg/kg bw。評(píng)價(jià)結(jié)論為:平均攝入量不會(huì)產(chǎn)生有害作用,但不排除高消費(fèi)量發(fā)生神經(jīng)損害的可能。
蘇丹紅作為一種染料在工業(yè)上應(yīng)用廣泛, 因其對人體健康具有潛在危險(xiǎn)性, 我國及歐美等國家嚴(yán)格限制其作為色素在食品中進(jìn)行添加,但目前在我國和歐美市場上發(fā)現(xiàn)了含蘇丹紅I的食品,這引起了公眾的普遍關(guān)注。宋雁等人就蘇丹紅I-Ⅳ在食品中的污染情況、人體暴露情況、人體接觸途經(jīng)及生物標(biāo)志物、 對人體健康 的潛在危險(xiǎn)性等方面進(jìn)行評(píng)估[9]。
高峻全等人運(yùn)用總膳食的方法得到了2000年中國成年男子和全國平均膳食 中鉛、鎘攝入量及占暫定每周允許攝入量(PTWI )數(shù)據(jù),結(jié)論表明中國不同地區(qū)膳食鉛、鎘的攝入量是安全的,只有某些地區(qū)的個(gè)別樣品超過中國食品中鉛,鎘限量標(biāo)準(zhǔn)[10]。
4.小結(jié)
風(fēng)險(xiǎn)分析在科學(xué)評(píng)估食品中污染物危害水平、制定切實(shí)有效的保障食品安全的管理措施、降低食源性疾病發(fā)生、更好地保護(hù)人類健康方面有著極其重要的作用。我國以法律的形式確立對上述內(nèi)容開展監(jiān)測,對于食品安全管理體系具有十分重要的意義。《食品安全法》規(guī)定“國家建立食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測與評(píng)估制度” ,確立了我國食品安全管理中對于健康危害的評(píng)價(jià)采用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的手段,并將這一手段作為一種制度加以規(guī)定,充分反映了我國食品安全管理更加強(qiáng)調(diào)科學(xué)性,也標(biāo)志著我國采用國際通行的原則和方法開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究工作并制定相應(yīng)規(guī)范,將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理相結(jié)合,使我國的食品標(biāo)準(zhǔn)體系和衛(wèi)生管理規(guī)范與國際接軌。
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[6]陳艷,劉秀梅福建省零售生食牡蠣中副溶血性弧菌的定量危險(xiǎn)性評(píng)估[J], 中國食品衛(wèi)生雜志,2006年18(2):103-107
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