土木专业建筑学工程风险决策随堂讲义

第6章
工程风险决策
本章大纲及主要内容
6.1 工程风险决策概述 6.2 风险态度与效用理论 6.3 单目标风险决策方法 6.4 多目标风险决策方法

6.1 工程风险决策概述
6.1.1 工程决策 ① 工程决策的概念（目标和约束） ② 工程决策的基本要素 决策人 决策目标 决策信息 决策方法
U (60 ） U (0) p U (140) (1 p) 0.5 0 0.5 0.5 0.25
U ( x)(效用值）
1
0 .5 0.25
0
60
140
500
x(损益值）
• 首先，我们对（140,500）这个空间进行二分，寻找效益等值点。 • 那么，在这个空间里，收益值为140就是最小效用，即 U(140)=0.5;收益值为500就是最大效用，即U(500)=1。假设这两 个效用值发生的概率均为50%。我们将它称为A方案。
发现存在安全事故隐患的，应当要
6.2 风险态度和效用理论

6.2.2 效用理论 效用理论是关于决策者个人的心理和行 为反映的定性决策理论，是研究不确定 性条件下如何合理进行决策的理论基础。

工程风险的后果经常是很难去计算的，
即使能够去计算，同样的结果在不同人
6.2 风险态度和效用理论

• 假如此时我们问：如果给您350万元，您会选择A方案还是250万元，结果回 答是选择A方案；又假如我们问：如果给您400万元，您会选择A方案还是 400万元，结果回答是选择400万元方案。例如，经过多次询问，我们发现 收益值为370万元的时候，决策者认为选择A或者370万元是没有区别的。因 此：
U (370 ） U (250) p U (500) (1 p) 0.75 0.5 1 0.5 0.875
总价合同
工程复杂、方案不能确定、时间紧迫时使用。承包商几乎无风险
总承包管理模式时经常使用 成本加酬金 合同 ① 成本+固定费用：成本实报实销，固定数目作为管理费及利润 ② 成本+固定比例：按直接费加一定比例的报酬费，比例双方确定 ③ 成本+奖金合同：定点（110%-135%），底点（60%-75%） ④ 最大成本+费用：设计达到深度，报工程成本总价和固定酬金
6.2 风险态度和效用理论



6.2.3 效用函数的确定 第一步：选定收益的两个临界值，将最 小收益值的效用值定为0，最大收益值的 效用值定为1. 第二部：确定上述临界值之间的效用值。 其核心思想为二分法和期望相等。如何 理解呢？ 第三部：确定效用值过程中的调整。中 间收益值先从最小值开始增加，如果决
U ( x)(效用值）
1
0.75 0.50 0.25
0
60
140
250
500
x(损益值）
• 首先，我们对（250,500）这个空间进行二分，寻找效益等值点。 • 那么，在这个空间里，收益值为250就是最小效用，即 U(250)=0.75;收益值为500就是最大效用，即U(500)=1。假设这两 个效用值发生的概率均为50%。我们将它称为A方案。
U ( x)(效用值）

拐点
x(损益值）
6.2 风险态度和效用理论

6.2.3 效用函数的确定 在国外，N-M心里测试法是目前确定效用 函数较为常用的测试方法，它的实质是 通过对决策者进行反复多轮的提问，来 了解决策者对随机事件与确定事件在效 用值上的等价关系，得出确定性事件下 的该收益值（损失值暂不考虑）的效用 值，最终通过多个效用值点来确定决策 效用函数或效用曲线。

6.1 工程风险决策概述
6.1.1 工程决策 ③ 工程决策的分类 根据决策目标的数量：单目标和多目标 决策 根据决策者的地位和责任：高层决策、 中层决策和基层决策 根据决策问题的可控程度：确定型决策、 非确定型决策（完全不确定型和风险型） 那么，工程风险决策主要针对的是哪一

6.2.2 效用理论 ① 效用 经济学中的概念：消费者通过消费一定
数量的商品而获得的满足或满意程度。
其本质是一个相对概念。

在工程风险决策中，我们借用效用的概
6.2 风险态度和效用理论



6.2.2 效用理论 ② 效用值 为了衡量不同选择决策者的效用，我们 用效用值来衡量。如前所述，效用值具 有一定的主观性，而且是一种相对性的 概念。 此外，效用值是没有量纲的，一般用一 个0-1之间的数字来表示。 那么为了方便计算，人们规定最愿意接
6.2 风险态度和效用理论




6.2.2 效用理论 ③ 效用值的性质 决策者对某种结果越满意，其效用值就 越高。 如果决策者在结果A和B之间喜欢A，在B 和C之间喜欢B，则结果A的效用值高于结 果 C。 如果决策者对两种及两种以上结果的满 意程度一样，则它们的效用值相同。
6.2 风险态度和效用理论
6.1 工程风险决策概述
① ② ③ ④
6.1.4 工程风险决策的程序 确定工程风险的目标（达到什么样的效 果，量化） 制定风险决策方案（怎样做） 评价风险决策方案（能否行得通） 决策方案的实施(Let’s go!)
6.2 风险态度和效用理论


6.2.1 风险态度 ① 概念 风险态度是决策者对风险的偏好程度。 不同的人对同一件事情的认识和感知是 不同的，应对风险的态度也是不同的。 在工程风险管理中，可以从不同类型决 策者地风险态度和工程项目参与单位的 风险态度两个角度对风险态度进行分析。
6.2 风险态度和效用理论



6.2.1 风险态度 ② 不同类型决策者的风险态度 根据阿罗（1972年诺贝尔经济学奖获得 者）的理论，可以将决策者的风险态度 分为三种：第一种为回避风险的保守型； 第二种为喜欢冒风险的冒险型；第三种 是漠视风险的中立型。 不同类型的决策者对待工程项目的风险 态度不同，做决策时所采用的策略和方


6.2.2 效用理论 ④ 期望效用假定 假设某项特定方案有两种可能的结果，结果A的概率为p，结果B的概 率为1-p。如果我们用U(A)表示A的效用值，U(B)表示B的效用值，该 方案的期望效用值为：
E (U ) U ( A) p U ( B) (1 p)
6.2 风险态度和效用理论
U ( x)(效用值）
1
0.75 0.50 0.25
0
60
140
250
370
500
x(损益值）
U ( x)(效用值）
1
0.75
• 首先，我们对（0,140）这个空间进行二分，寻找效益等值点。 • 那么，在这个空间里，收益值为0就是最小效用，即U(0)=0;收 益值为140就是最大效用，即U(140)=0.5。假设这两个效用值发 生的概率均为50%。我们将它称为A方案。 • 假如此时我们问：如果给您20万元，您会选择A方案还是20万元，结果回 答是选择A方案；又假如我们问：如果给您100万元，您会选择A方案还是 100万元，结果回答是选择100万元方案。例如，经过多次询问，我们发 现收益值为60万元的时候，决策者认为选择A或者60万元是没有区别的。 因此：
Ⅰ
可忽略 不采取措施且不必保留文件记录 不需要另外的控制措施 应考虑投资效果更佳的方案或不增加额外成本的改进措施，需要监控
Ⅱ
可容许
Ⅲ
中度
应努力降低风险。但应仔细测定并限定预防成本，并在规定的时间期限内实 施降低风险的措施。 在中度风险与严重伤害后果相关的场合必须进一步的评价，以更准确地确定 伤害的可能性，以确定是否需要改进控制措施 直至风险降低后才能开始工作。为降低风险有时必须配给大量的资源 当风险涉及正在进行中的工作时，就应采取应急措施
•
U (140 ） U (0) p U (500) (1 p) 0.5 0 1 0.5 0.5
U ( x)(效用值）
1
0 .5
0
140
500
x(损益值）
此时140万元将损益坐标轴划分为两个空间，即（0,140）；（140,500）。 那么，接下来我们就要继续寻找两个点，能够分别二分这两个空间。用的方法和 之前的方法如出一辙。
6.1 工程风险决策概述
①
②
③
6.1.2 工程风险决策的基本原则 全面性原则 成本效益原则 可行性原则
可能性（第二类风险） +1 大 中 小
+1
3（中度的） 4（重大的） 2（可容许） 3（中度的） 1（可忽略） 2（可容许）
小 中
5（不容许的
）
4（重度的） 3 （中度的）
大 损失量（第一类风险）
• 假如此时我们问：如果给您160万元，您会选择A方案还是160万元，结果回 答是选择A方案；又假如我们问：如果给您300万元，您会选择A方案还是 300万元，结果回答是选择300万元方案。例如，经过多次询问，我们发现 收益值为250万元的时候，决策者认为选择A或者250万元是没有区别的。因 此：
U (250 ） U (140) p U (500) (1 p) 0.5 0.5 1 0.5 0.75
效用函数确定的案例
• • 某房地产开发商开发了一个项目，其收益在0-500万元之间。 首先将收益值0的效用值定为0，将收益值500万元的效用值定为1.这时 可以得到：
U (0) 0,U (500) 1
1
U ( x)(效用值）
0
500
x(损益值）
效用函数确定的案例
• • 假设：此时经过专家一致判定认为收益为0和收益为500万元的概率均为 50%。我们将这个方案称为A方案。则此时，我们开始运用N-M法进行效 用值确定。 假如此时我们问：如果给您50万元，您会选择A方案还是50万元，结果 回答是选择A方案，那么这意味着50万元在决策者心目中的效用低于A方 案的效用值，因此我们下一次询问就必须提高标准，即大于50万元；又 假如我们问：如果给您350万元，您会选择A方案还是350万元，结果回 答是选择350方案，那么这意味着350万元在决策者心目中的效用高于A 方案的效用值，因此我们下一次询问就必须降低标准，即低于350万元 。直到有一个值能够使决策者觉得选择其中任何一个方案对他来说没有 区别，那么这个数值就是我们要找到的中间效用值。 例如，经过多次询问，我们发现收益值为140万元的时候，决策者认为 选择A或者140万元是没有区别的。因此：