О количественном анализе рисков подземного строительства
Управління рисками має два кількісних засоби їх вираження: дотермініський та імовірний. Перший припускає повну визначеність оцінки розглядаємих рішень методами сценарного аналізу та аналізу чутливості. Імовірний засіб припускає, що всі параметри та зів’язаниє з ними риски когут варіювати одночасно....
Збережено в:
| Дата: | 2008 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С.Полякова НАН України
2008
|
| Назва видання: | Геотехническая механика |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/31471 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | О количественном анализе рисков подземного строительства / Л.Л. Кауфман, Б.А. Лысиков, И.Ж. Сирачев // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2008. — Вип. 78. — С. 100-108. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-31471 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-314712012-03-10T12:32:05Z О количественном анализе рисков подземного строительства Кауфман, Л.Л. Лысиков, Б.А. Сирачев, И.Ж. Управління рисками має два кількісних засоби їх вираження: дотермініський та імовірний. Перший припускає повну визначеність оцінки розглядаємих рішень методами сценарного аналізу та аналізу чутливості. Імовірний засіб припускає, що всі параметри та зів’язаниє з ними риски когут варіювати одночасно. Найбільш використовуємим для цього математичним методом служить модель Монте-Карло. Risk management has two quantity method for its evaluation: deterministic and probabilistic. The first them supposes full certainty of expecting events. The most important decisions for this method are scenario analysis and sensitivity analysis. The probability method supposes that all risky and uncertain parameters can be expected to vary simultaneously and applies Monte-Carlo simulation. 2008 Article О количественном анализе рисков подземного строительства / Л.Л. Кауфман, Б.А. Лысиков, И.Ж. Сирачев // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2008. — Вип. 78. — С. 100-108. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/31471 622-035-4 ru Геотехническая механика Інститут геотехнічної механіки імені М.С.Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Управління рисками має два кількісних засоби їх вираження: дотермініський та імовірний. Перший припускає повну визначеність оцінки розглядаємих рішень методами сценарного аналізу та аналізу чутливості. Імовірний засіб припускає, що всі параметри та зів’язаниє з ними риски когут варіювати одночасно. Найбільш використовуємим для цього математичним методом служить модель Монте-Карло. |
| format |
Article |
| author |
Кауфман, Л.Л. Лысиков, Б.А. Сирачев, И.Ж. |
| spellingShingle |
Кауфман, Л.Л. Лысиков, Б.А. Сирачев, И.Ж. О количественном анализе рисков подземного строительства Геотехническая механика |
| author_facet |
Кауфман, Л.Л. Лысиков, Б.А. Сирачев, И.Ж. |
| author_sort |
Кауфман, Л.Л. |
| title |
О количественном анализе рисков подземного строительства |
| title_short |
О количественном анализе рисков подземного строительства |
| title_full |
О количественном анализе рисков подземного строительства |
| title_fullStr |
О количественном анализе рисков подземного строительства |
| title_full_unstemmed |
О количественном анализе рисков подземного строительства |
| title_sort |
о количественном анализе рисков подземного строительства |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С.Полякова НАН України |
| publishDate |
2008 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/31471 |
| citation_txt |
О количественном анализе рисков подземного строительства / Л.Л. Кауфман, Б.А. Лысиков, И.Ж. Сирачев // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2008. — Вип. 78. — С. 100-108. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| series |
Геотехническая механика |
| work_keys_str_mv |
AT kaufmanll okoličestvennomanalizeriskovpodzemnogostroitelʹstva AT lysikovba okoličestvennomanalizeriskovpodzemnogostroitelʹstva AT siračeviž okoličestvennomanalizeriskovpodzemnogostroitelʹstva |
| first_indexed |
2025-07-03T11:55:33Z |
| last_indexed |
2025-07-03T11:55:33Z |
| _version_ |
1836626722486747136 |
| fulltext |
100 Выпуск № 78
УДК 622-035-4
Л.Л. Кауфман, Б.А. Лысиков,
И.Ж.Сирачев
О КОЛИЧЕСТВЕННОМ АНАЛИЗЕ РИСКОВ
ПОДЗЕМНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Управління рисками має два кількісних засоби їх вираження: дотермініський та імовір-
ний. Перший припускає повну визначеність оцінки розглядаємих рішень методами сценар-
ного аналізу та аналізу чутливості. Імовірний засіб припускає, що всі параметри та зів’язаниє
з ними риски когут варіювати одночасно. Найбільш використовуємим для цього математич-
ним методом служить модель Монте-Карло.
ABOUT QUANTITY ANALYSIS OF UNDERGROUND
CONSTRUCTION RISKS
Risk management has two quantity method for its evaluation: deterministic and probabilistic.
The first them supposes full certainty of expecting events. The most important decisions for this
method are scenario analysis and sensitivity analysis. The probability method supposes that all risky
and uncertain parameters can be expected to vary simultaneously and applies Monte-Carlo simula-
tion.
1. Основные сведения
Обычно люди, принимающие решения по выбору целесообразного, как им
представляется, варианта проекта из нескольких возможных предпочитают со-
средоточиться на одном, отдельно взятом критерии, например, таком, как при-
быль. Однако, при отсутствии оценки опасности рисков такой подход не учи-
тывает их влияния на уровень принятого критерия выбора варианта. Менеджер
может управлять неопределенностью, или не суметь делать этого, но он всегда
должен быть способен количественно оценить риск, вызванный принятыми
решениями.
Управление рисками – один из аспектов науки управления строительством и
производством, имеющий два количественных способа его выражения: детер-
министский и вероятностный или стохастический. Детерминистский предпола-
гает полную определенность условий оценки рассматриваемых решений, что в
строительной индустрии случается редко, а в подземном строительстве – нико-
гда. Существует несколько детерминистских способов количественной оценки
рисков. Наиболее распространенные из них - сценарный анализ и анализ чувст-
вительности [1, 2].
Вероятностный способ имеет дело с факторами, которые не могут быть оце-
нены с полной определенностью.
2. Детерминистские способы
Сценарный анализ
Далее приведен пример сценарного анализа строительства офисного здания,
для которого при определении конструктивной схемы устанавливаются опти-
мальные соотношения между полезной площадью, определяемой заказчиком
проекта, и площадью вспомогательных помещений, таких, как туалеты, кори-
"Геотехническая механика" 101
доры, лифтовые шахты, места прокладки труб, которая часто регламентируется
нормативными актами администрации.
Здесь имеется ввиду, что на ранних стадиях проектирования требования ме-
стной администрации могут быть неизвестны в деталях и будут уточняться
только в ходе дальнейшего проектирования. При этом возникает риск, что при-
нятые проектные решения не соответствуют новым техническим условиям.
Возможен также риск колебаний в прогнозе строительных цен 1 м2 полезной
площади. Сценарным анализом могут быть учтены внешние экономические
риски, например, для рассматриваемого примера – повышение уровня инфля-
ции.
С точки зрения оценки возможного риска изменения нормативной базы рас-
сматриваются также вопросы строительства места парковки автомобилей и ре-
конструкции существующих дорог, примыкающих к строительной площадке.
Сценарии базируются на наиболее вероятном, оптимистическом и пессси-
мистическом вариантах развития событий. В табл. 1 приведены результаты
расчета стоимости по этим сценариям. При этом принималось, что поскольку
конкретизация решений будет производиться при дальнейшей разработке про-
екта, ожидаемая стоимость строительства 1 м2 полезной площади будет нахо-
диться в интервале 950-1100 фунтов стерлингов (рис. 1).
Результаты анализа показывают возможные последствия рассматриваемых
сценариев. Количественная оценка вероятности каждого из них отсутствует и
заказчик проекта получает лишь общее представление об изменениях парамет-
ров проекта в результате риска изменения нормативной базы строительства.
Таблица 1 – Сценарный анализ параметров проекта строительства офисного здания
Параметры
проекта
Вариант А
наиболее ве-
роятный
Вариант В
оптимисти-
ческий
Вариант С
пессимисти-
ческий
1 2 3 4
Площадь подсобных помеще-
ний, требуемая нормативной
базой
2000 м2 1600 м2 2300 м2
Полезная площадь здания, тре-
буемая заказчиком
5000 м2 5000 м2 5000 м2
Полная площадь здания 7000 м2 6600 м2 7300 м2
Прогноз строительных цен 1 м2
полезной площади
1000 ф 950 ф 1100 ф
Процент инфляции за 12 меся-
цев проектирования и 12 меся-
цев строительства
5%
годовых
4%
годовых
8%
годовых
Стоимость строительства авто-
стоянки и реконструкции подъ-
ездных дорог
500000 ф 400000 ф 800000 ф
102 Выпуск № 78
I – вариант А, наиболее вероятный; II – вариант В, оптимистический;
III – вариант С, пессимистический.
1 – общая стоимость; 2 – инфляция; 3 – стоимость автостоянки и дорог;
4 – стоимость полезной площади; 5 – стоимость площади вспомогательных помещений.
Рис. 1 – Сценарный анализ оценки рисков при строительстве офисного здания
Анализ чувствительности
Анализ чувствительности – способ детерминистского моделирования, кото-
рый используется, чтобы определить воздействия изменений независимой пе-
ременной (аргумента) на изменение зависимой переменной (функции). Этот
способ не имеет целью количественно оценить риск, но позволяет определить
факторы, к которым риск чувствителен. Анализ чувствительности позволяет
ответить на круг вопросов: «а что, если...». Например, что случится со стоимо-
стью строительства, если прогноз будущей инфляции будет неверен на 1%, 2%
"Геотехническая механика" 103
или 3%, что случится со стоимостью строительства, если общая продолжитель-
ность работ сократится на 3, 4 или 5 месяцев.
Анализ чувствительности позволяет выяснить, какой компонент проекта
наибольшим образом воздействует на его результаты. Этот способ широко ис-
пользуется из-за его простоты и возможности сосредоточиться на частных
оценках, хотя он и не определяет реальной вероятности события.
Примером анализа чувствительности может служить рассмотрение величи-
ны так называемых затрат жизненного цикла, т.е. суммы капитальных и экс-
плуатационных расходов на сооружение и дальнейшее обслуживание объекта.
Эти затраты характеризуют будущее проекта, хотя это будущее известно недос-
товерно. Оцениваемые при этом эксплуатационные повторяющиеся расходы,
такие, как текущий ремонт, разного рода замены оборудования и инвентаря,
уборка помещений имеют ориентировочный характер, независимо от надежно-
сти данных, на которых она основана. Подобно этому не могут быть оценены с
определенностью такие существенные компоненты затрат жизненного цикла
объекта, как скорость изменения макроэкономических параметров, например,
уровня учетной банковской ставки.
Наглядное графическое представление об анализе чувствительности может
дать «паутинная» диаграмма (рис. 2), которая строится следующим образом:
1 – рассчитываются затраты жизненного цикла по исходным данным, при-
нятым при проектировании;
2 – идентифицируются параметры, подверженные риску и неопределенно-
сти;
3 – выбирается один рискованный параметр и пересчитываются затраты
жизненного цикла, предполагая, что колебания расходов, связанные с этим па-
раметром, находятся в каком-то определенном интервале Х%. Расчеты выпол-
няются пошагово в пределах этого интервала, т.е. затраты жизненного цикла
пересчитываются, предполагая, что выбранный параметр, например, банков-
ская учетная ставка изменяется на +1%, +2%...+5% и -1%, -2%...-5%;
4 – результаты расчетов наносятся в виде линии на «паутинную» диаграмму,
интерполируя их между каждым рассчитанным значением;
5 – шаги 3 и 4 повторяются для оставшихся параметров, которые ранее были
идентифицированы, как рискованные.
Каждая линия «паутинной» диаграммы показывает воздействие на затраты
жизненного цикла варьируемого рискованного параметра. Чем ближе к гори-
зонтали расположена линия, тем более чувствительны затраты жизненного
цикла к варьируемости этого параметра. Так, на рис. 2 изменения параметра 3
гораздо сильнее воздействует на затраты жизненного цикла, чем изменения па-
раметра 2.
104 Выпуск № 78
1 – вариации параметров, %; 2 – затраты жизненного цикла; 3 – лучшая оценка.
Рис. 2 – «Паутинная» диаграмма
Рис. 2 не показывает наиболее вероятный интервал изменений каждого
рискованного параметра. Эта задача решается вводом в «паутинную» диаграм-
му контуров уровней вероятности, которые строятся субъективно (по мнению
экспертов) для варьируемых значений рассматриваемых параметров. Так, на-
пример, может быть оценено, что имеется 70% вероятности того, что банков-
ская учетная ставка будет находиться в интервале между +8% и -6% от приня-
той при проектировании объекта, а 90% вероятности, что этот интервал нахо-
дится между +10% и -8%. На рис. 3 показаны контуры вероятности 70% и 90%.
1 – вероятность 70%; 2 – вероятность 90%.
Рис. 3 – Контуры вероятности на «паутинной» диаграмме
"Геотехническая механика" 105
Контуры вероятности являются результатами субъективных оценок воз-
можности варьирования рассматриваемых параметров. Поэтому их надежность
часто вызывает сомнения. Тем не менее, такой подход может быть инструмен-
том выработки решений в условиях неопределенности экономических прогно-
зов.
Анализ чувствительности может быть использован, как в целом для проекта,
так и для решения конкретных вопросов. Например, в случае строительства уже
упомянутого офисного здания такой анализ будет полезен для выбора отделки
пола основных помещений (рис. 4).
Рис. 4 – Сравнение вариантов при анализе чувствительности
Проектные оценки показали, что более предпочтительным выбором отделки
пола является вариант А, который требует меньших затрат жизненного цикла,
чем вариант В. Однако, заштрихованные зоны пересечений линий параметров 1
и 3 вариантов А и В в контуре вероятности 70% показывают, что вариант А в
этом контуре намного более чувствителен по рассматриваемым параметрам.
При изменении параметров на один и тот же процент, изменения затрат жиз-
ненного цикла варианта А существенно выше, чем варианта В. Если главная
цель человека, принимающего решение, - избежать сюрпризов, тогда следует
прочесть вариант В потому, что он предлагает намного большую определен-
ность затрат.
Как видно из сказанного, анализ чувствительности не является определяю-
щим способом выбора одного из сравниваемых вариантов. Однако, он может
служить вспомогательным средством принятия решений.
Детерминистские подходы к оценке влияния рисков на стоимость проекта
применяются также в подземном строительстве, где неопределенность геологи-
ческих и гидрологических условий играет решающую роль. Из-за рисков, свя-
занных с ними, фактический перерасход сметного лимита достигает 50-100%,
106 Выпуск № 78
несмотря на детальную проработку проектных решений.
Учет рисков, грозящих строительству, позволяет более реально оценить его
стоимость на стадии проектирования и учесть в общей смете затрат непредви-
денные расходы на предотвращение или снижение прогнозируемой опасности.
Предварительная оценка таких расходов, полученная в Австрии на основе мно-
голетнего опыта проектирования и строительства подземной железнодорожной
инфраструктуры приведена в табл. 2 (в процентах к базовой стоимости проек-
та).
Таблица 2 – Непредвиденные расходы для учета общего и геотехнического
рисков подземного строительства при проектировании (% к базовой стоимости)
Сложность проекта
Стадия проектирования
простой средний сложный
Предпроектная проработка 11,5/10,0 18,0/15,0 24,5/20,0
Технический проект 8,0/7,5 13,5/11,25 19,0/15
Рабочая документация 4,5/5,0 9,0/7,5 13,5/10,0
Названия стадий проектирования в табл. 2 соответствуют принятым в Ук-
раине.
В числителе показаны расходы для учета общего риска, в знаменателе – гео-
технического риска [3, 4, 5].
3. Вероятностный способ
Дальнейшим развитием технологии учета неопределенности при выборе
варианта строительства является вероятностный анализ, предполагающий, что
все параметры и связанные с ними риски могут варьироваться одновременно.
Наиболее легко используемым для этого математическим методом служит так
называемая модель Монте-Карло, которая предполагает, что параметры, под-
верженные риску и неопределенности, могут быть описаны вероятностными
распределениями.
Вероятностный анализ рисков начинается с моделирования продолжитель-
ности строительства или его стоимости – в зависимости от назначения модели.
Степень неопределенности каждого этапа работы и каждого элемента стоимо-
сти представляется распределением вероятностей в наиболее вероятном, опти-
мистически и пессимистическом вариантах, что обычно называется точечной
оценкой. Эти три точки определяются в ходе мозгового штурма специалистов.
Для каждого этапа работы или элемента стоимости выбирается вид распределе-
ния вероятностей, которое наилучшим образом представляет риски, обсуждае-
мые экспертами. Продолжительность этапа работ или элемент стоимости рас-
сматриваются, как случайные величины. В качестве типичных функций рас-
пределения обычно используются треугольное (или распределение Симпсона)
(рис. 5), и нормальное (рис. 6).
"Геотехническая механика" 107
1 – стоимость; 2 – вероятность; 3 – минимальная стоимость; 4 – наиболее вероятная стои-
мость; 5 – максимальная стоимость; 6 – размер этой площади – шанс, что стоимость будет
располагаться между минимальным и наиболее вероятным значениями.
Рис. 5. – Диаграмма треугольного распределения
1 – большое стандартное отклонение; 2 – очень большое стандартное отклонение;
3 – малое стандартное отклонение.
Рис. 6. – Диаграмма нормального распределения
Таким образом, получают вероятностное описание продолжительности и
стоимости каждого отдельного элемента строительства. Для определения срока
108 Выпуск № 78
или полной стоимости проекта необходимо просуммировать полученные ре-
зультаты с учетом всех взаимозависимостей. Вероятностная модель общих
продолжительности и стоимости проекта виртуально реализовывается опреде-
ленное количество раз [6, 7].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. R. Flanagan. Risk Management and Construction, Blackwell Scientific, Oxford, Boston, 1993. 208 стр.
2. A. Code of Practice for Risk management of Tunnel Works.
http://www.munichre.com/publications/tunnel_code_of practice._en. pdf. 28 стр.
3. Tunneling Code of Practice 2007. http://www.beir.ged.gov.au/PDF/whs/tunnelling_code.2007.pdf., 97стр.
4. The Joint Code of Practice for Risk Management of Tunnel Works in the UK.
http://www.britishtunneling.org.uk/downloads/jcop.pdf. 20 стр.
5. MSF Risk Management Discipline. V.1.
http://www.brigtwork.com/file/PDF/MSF %20Risk%20 Management… 54 стр.
6. Guidelines of Tunneling Risk Management
http://www.dftu.dk/Falles/ITA/Final%20Guidelines%20…, 40 стр.
7. J.Reilly. Cost Estimating and Risk – Management for Underground Projects.
http://www.wsdot.wa.gov/NR/rdonlyres/6813F4CF-EDIF – 487A…
КАУФМАН ЛЕОНИД ЛАЗАРЕВИЧ – горный инженер, к.т.н.,иностранный член Академии строительства
Украины, Лауреат премии Академии строительства Украины.
2935, West 5 str., apt. 2A, Brooklyn, NY 11224, USA.
E-mail: kaufman.ll@mail.ru
ЛЫСИКОВ БОРИС АРТЕМОВИЧ – к.т.н., проф. кафедры «Строительство шахт и подземных сооруже-
ний» Донецкого национального технического университета, академик Академии строительства Украины,
Лауреат премии Академии строительства Украины.
83050, г.Донецк, ул. Артема, д.86, кв.10. Тел.: (062)337-02-36; моб.: 8-095-402-74-60.
E-mail: const@mine.donetsk.ua
СИРАЧЕВ ИГОРЬ ЖАМЕЛЬЖАНОВИЧ – горный инженер-строитель, зам. начальника производствен-
ного отдела ОАО «Трест Донецкшахтопроходка».
83102, г.Донецк, ул. Стадионная, д.12, кв.50. Тел.: (0622)66-35-51.
E-mail: sira@ukr.net
|