基于云模型的老旧小区二次供水改造项目风险评价研究

二次供水是城市供水的重要组成部分，关乎居民用水权益、供水企业经营效益和国家公共安全。然而，老旧小区二次供水设施存在建设与管护分离、设备陈旧老化、产权结构复杂和运行能耗大等诸多问题，导致水质、水压和水量问题频发，甚至一度成为全国人大和政协会议讨论的民生热点。尽管早在 2015和2016年，国家发展改革委等相关部门已经要求全国各地加强城镇供水设施建设与管理，全面推进老旧小区二次供水改造工作叫，但当时改造资金尚未完全落实，更多城市倾向于改造一次供水，或一直处于筹备和计划状态，仅个别经济发达城市推进了一定范围的老旧小区二次供水改造工作，而且较少实现智慧化升级、国家反恐战略和“双碳”目标。

随着碳达峰和城市更新行动的推进自2020年7月以来，先后颁布了一系列配套政策，以此推进城市更新和开发建设转型升级，促进经济高质量发展，满足人民群众对美好生活的需要。其中，2021年3月，国家发展改革委通过“十四五”规划，明确了二次供水改造目标和工作任务,并安排中央预算内投资推进老旧小区二次供水改造。借此，全国各地大范围开展老旧小区二次供水改造工作，但是老旧小区改造机制坚持属地化管理原则，尚未建立完全统的建设标准和改造规范，加之二次供水属于特许经营范围，存在较强的信息不对称性，致使供水企业项目管理经验相对不足。特别是在项目风险管理方面，由于老旧小区二次供水改造项目具有资金来源单一、利益相关主体众多、节能要求高、项目组合管理和社会属性强等特点，导致全寿命周期存在诸多不确定性风险，而该领域改造项目风险管理处于初始阶段，尚未建立系统性风险评价方案和理论体系。综上所述，开展老旧小区二次供水改造项目风险评价研究重要性巨大。

尽管老旧小区改造已成为学术热点，但是大部分学者集中在老旧小区整体视角进行研究，很少对该视角下二次供水改造进行专项研究，因此现有研究成果针对性不足，适用性较差。即便国内外有关改造项目风险研究较为成熟，但鲜有将风险管理理论延伸到老旧小区二次供水改造研究中，导致该研究主题缺乏风险评价指标数据和评价模型。基于此，对老旧小区二次供水改造项目开展风险评价研究迫在眉睫。

1.2 研究目的与意义

1.2.1 研究目的

老旧小区二次供水改造是政府投资、供水企业统建统管，并关乎国家反恐战略的民生工程，然而现阶段项目风险管理能力相对薄弱。为此，将成熟的风险管理理论延伸至老旧小区二次供水改造项目，旨在完善老旧小区二次供水改造项目风险管理体系，强化老旧小区二次供水改造项目风险管理能力:同时引入多种数理模型解决该领域工程实际问题，意图全面识别风险因素，科学构建风险评价指标体系和风险评价模型，进而提出风险应对建议，试图为项目和企业风险管理制度化、标准化、定量化和数字化提供参考与借鉴。

1.2.2 研究意义

(1)理论意义

第一，采用实地调研数据和两组专家团队相结合方式开展HHM 法风险识别，有助于弥补 HHM 模型风险识别过程复杂、工作量大和主观性强的缺陷:第二，通过系统总结老旧小区二次供水现存问题及其改造项目特点，并运用Vague 集、拉格朗日乘子法最小相对信息熵和概率论等多种数学模型，辅助风险识别与评价研究，不但丰富了老旧小区二次供水改造项目研究方法,而且有助于推动该主题下其他理论方向的研究;第三,将成熟的风险管理理论延伸至老旧小区二次供水改造项目研究中，进而构建风险评价指标体系和风险评价模型，并提出基于 PDCA 循环管理模式的风险应对策略,完善了老旧小区二次供水改造项目风险管理理论体系。

(2)实践意义

本研究通过构建全寿命周期风险情景，系统而全面地识别出50项老旧小区二次供水改造项目风险指标，并筛选出 26项关键风险指标，不但包含单一项目风险，而且考虑了项目组合风险，进而完善了全寿命周期动态风险识别与分析的数据基础，尤其是在数据缺乏的决策阶段，能够为编审可行性研究报告提供科学可靠的风险分析指标:同时采用主客观赋权法和云模型法进行风险评价，不但反映决策者风险偏好和客观信息对风险权重影响，而且刻画了实际工程项目风险语言中概念的不确定性，其评价软件操作简单，云图效果直观可视，便于应用在实际项目风险管理中:最后将风险应对与风险监控拟合在 PDCA 循环管理模型上，确定全寿命周期各阶段主责干系人，并提出风险应对建议，较适合实际项目推广借鉴。

总之，从实践层面来看，无论是针对项目公司的个人管理行为，还是政府或企业管理者的决策行为，本研究在一定程度上为从业者提供了风险指标数据、数模评价方法和风险应对方案，进而有助于提高相关企事业单位风险管理能力，最大限度地促进老旧小区二次供水改造项目可持续性发展，从而强化以人民为中心的政府形象。

1.3 国内外研究综述

1.3.1国外研究现状

(1)国外老旧小区二次供水改造研究现状

受居住模式、经济发展水平和供水状况等多因素影响，各国学者针对老旧小区二次供水改造研究侧重点有所不同，虽然国外二次供水改造模式与我国存在较大差异，但是国外研究起步较早，现有研究成果具有一定的前瞻性，能够为本研究指明方向。

泰国早在 1990年已经提出供水系统升级改造计划，并推行项目审查机制，在综合评估技术、成本和效益基础上，确定改造优先顺序P1;发展至今，泰国学者倾向于社区供水可持续性研究，通过建立供水可持续发展生态模型，减少供水企业风险，以此提高供水企业盈利能力，强化供水业务可持续性发展31。

日本老旧小区供水管网老化情况和供水问题与我国较为相似，2008年至2011年，日本厚生劳动省借机抗震改造政策，开展了两次老旧小区管网改造工作，通过使用大口径供水管道、改良配水管材和优化供水方式等措施提升供水能力。然而，与我国自来水垄断经营不同，日本自来水市场化程度较高，其中97.5%的自来水公司属于小型独立企业，加之日本地震灾害频发，导致小型自来水公司应急供水能力研究成为关注热点叫1。由于新加坡和印度尼西亚经济发展水平不同，导致两国老旧小区二次供水改造模式差异性极大。2009年，新加坡公用事业局率先完成智能水网系统升级改造，实现资产漏损、水质监测、自动抄表和节水联动协同管理[5，以此提高居民用水可靠性和可持续性:而印度尼西亚学者还在研究传统的钻孔技术改善贫民窟供水问题(61。美国绝大多数地区推广叠压供水方式，即通过加压供水机组与市政供水管网直接联接,实现直接供水入户,无需二次储水,因此针对老旧小区二次供水改造研究相对较少。

但是美国各州政治和经济体制存在较大差异，供水私有化程度不尽相同，部分学者集中水质污染程度研究771，以此探究二次供水改造方向。

欧洲国家自 1900年已经开始二次供水建设与管理研究，无论是管道材质、水处理技术和加压设备，还是系统智能化水平和水务反恐能力都已经非常成熟。现阶段欧洲国家较少关注老旧小区二次供水设备或系统改造,更多关注欧洲各国供水服务联盟机制国、社区供水应急服务能力提升191、扩大地下水供给改造!01和运营投诉管理11。

(2)国外改造项目风险评价研究现状

国外对改造项目风险评价研究起步较早，在第二次世界大战期间，西欧国家已经将风险评价技术应用到水电、交通和建筑等相关项目改造与重建管理中，现阶段国外学者对改造项目风险评价方法、理论和实践的研究非常深入透彻，并取得了显著的成果。各国根据自身国情、项目特点和决策问题性质等要素，选择不同的风险识别、指标筛选和风险评价方法，并将其成功应用到不同领域。在定性方法应用方面，LeeMSN等(2020)仅采用专家访谈法就完成了马来西亚商业建筑绿色改造项目施工阶段风险识别和评价研究中21;CarpimoC等(2022)则更加倾向使用定量方法进行改造项目风险评价，通过不确定性和敏感性分析估算既有建筑能源改造项目风险概率及其确定性，以促进改造项目顺利实施[3;而在定性与定量方法结合方面，KovaěevicMS等(2020)则非常关注风险指标间影响关系对决策问题的影响，为此综合运用 ANP 法、专家调查法和蒙特卡罗模拟法对堤坝改造项目开展风险评价研究1141。总之，国外现有研究聚焦于能源改造和既有建筑绿色改造两个方向，其研究方法较为全面，而且不局限于传统综合评价方法。

然而，现阶段欧美发达国家对改造项目风险评价研究有了新的突破，一方面是将传统评价方法与前沿技术或企业管理工具相结合开展风险评价实证研究;另一方面则是拓宽研究深度和广度，将风险细化研究，研究成果具有一定的人文属性和哲学色彩。AhlrichsJ等(2020)构建综合风险热能评价方法，评估德国政策对投资决策的影响，进而探究政治工具对改造项目投资风险影响的内在机理15;AndaloroA等(2022)通过构建两种不同的技术和财务情景，探究技术和财务风险的相关性及其成因，并借助欧盟委员会资助的 EEnvest 工具，开展商业办公楼能源改造项目投资风险评估16:Andrimngal等(2022)综合使用风险登记册、风险分解结构、风险影响图和项目复杂性评估框架，将复杂性纳入项目风险评价，并经机场改扩建项目案例验证后证实，可以检测并评估复杂性和风险之间、风险本身之间的多维因果关系以及相互作用对项目目标的影响!7;MaghsoudiNiaE等(2022)以节能改造项目可持续发展为研究主题，从居住者行为视角分析改造项目风险，并论证居住者参与改造作用18,对降低改造项目风险具有借鉴意义。

1.3.2 国内研究现状

(1)国内老旧小区二次供水改造研究现状

虽然国内学者针对老旧小区二次供水改造研究较为活跃，但是二次供水属于垄断经营范围，而各地供水企业数据共享意愿不强，致使产学研合作深度不够，因此该主题下高质量文献相对较少，研究方向各异，且尚未对某一方向形成系统性研究。

在改造策划阶段，学者们倾向于老旧小区二次供水现状方面的研究，其研究成果有助于本研究风险情景构建和决策阶段风险识别。刘晶等(2022)对国内18个城市开展实地调研，总结二次供水设施现状，指出居住小区二次供水运营管理问题，并提出优化二次供水方式、加强巡检、安装在线监测设备和规范材料选型等处理建议!9;而邱文心等(2022)则以宏观角度分析了我国老旧小区二次供水发展历程，进而明确二次供水现存问题，并提出关注改造机制、加强宣传引导、强化设计和联合移交的改造建议291在改造实施阶段，以二次供水改造设计、施工做法和设备选型研究为主，为该主题下设计阶段、采购阶段和施工阶段风险研究提供了线索。在设计方面，何建(2018)分析了老旧小区二次供水改造方案设计的热点和难点，并结合技术规范和工程实际，提出二次供水改造方案设计的原则和对策(24;张国萍等(2022)则通过模拟和监测的方法,分析变频调速和无负压技术优劣,进而设计二次供水方式,提高了设计方案的科学性!四!在改造施工做法方面，李建宇(2020)介绍了深圳市优质饮水工程和二次供水改造工程概况，提出在优质饮水系统中预留分区阀门和屋顶水箱增加旁通管等措施，实现自由切换二次供水系统分区，进而降低成本超支风险1231;在二次供水设备选型方面，向平等(2022)分析了智能型补加氯设备的控制方式、工作原理和运行成本，通过数据监测表明该设备实际应用效果较好,为老旧小区二次供水改造项目选配设备提供了新的思路24在改造完成阶段，较多学者开展节能分析、水质监测和监管评价等方面的研究，进而验证老旧小区二次供水改造效果，为本研究提供了参考和借鉴。在改造后水质分析方面，庞愉文等(2021)以155 个改造小区为样本，连续跟踪调研改造小区水质状况，结合改造前的水质数据，对比分析改造后的水质变化，明确改造后水质得到了改善25:在节能分析方面，鲁彬(2022)等以深圳二次供水改造项目为例，结合现状资料，分析了改造后泵站能耗升高的原因，并提出节能建议126;邢雯雯等(2022)以175 小区为数据基础，构建监管技术评价指标体系，采用 AHP法计算指标权重，构建加权和比法评价模型，进而开展二次供水监管技术评价研究[271。

(2)国内改造项目风险评价研究现状

国内学者针对改造项目风险评价研究主要聚焦于风险评价指标体系和风险评价模型两个方向，由于国内相关研究起步较晚，现有研究倾向于借鉴国外理论研究成果，开展以实际项目为案例的实证研究，并且取得了丰硕成果。

与新建项目相比，改造项目施工环境复杂程度高、标准化程度低，且易受原有结构要件约束，致使项目全寿命周期风险不确定性程度更大，因此学者们更加关注选择正确的风险识别及指标筛选方法，寻求构建更加全面、科学和普适的风险评价指标体系。于光玉等(2021)在充分借鉴旧工业建筑改造实际情况基础上，利用单一文献研究法识别风险因素，并采用问卷调查法筛选关键风险指标，进而构建风险评价指标体系(28;而陈为公等(2021)以既有建筑节能改造项目为研究主题，根据霍尔三维结构思想识别风险因素，并依托 10 名专家筛选出4项一级风险指标和 20 项二级风险指标!29;蒋明辉等(2023)则综合运用文献研究法、专家调查法、问卷调查法和实地调查法等多种方法开展老旧小区改造风险识别和指标筛选研究，从研究成果来看，较为宏观地辨识了PPP模式单个老旧小区改造项目全过程风险要素130。总之，学者们根据项目特点，通常采用单一传统方法、风险管理理论或多种方法结合构建风险评价指标体系，这也导致部分研究成果存在主观性强、全面性差、系统性不强和识别效率低等缺陷。

尽管国内改造项目研究起步较晚，但我国学者热衷于各类数学模型的应用研究，无论是有关改造项目的常规风险研究，还是风险的细分研究，各类风险指标权重计算模型和风险评价模型已经广泛应用于国内学术研究中，并且形成了一套系统的科学方法与理论体系。在风险指标权重计算方面，学者们从单一主观经验判断，逐渐过渡到数理模型计算方法，现如今组合赋权已成为学术热点，而在风险评价模型应用上，较多学者倾向借助传统的综合评价方法开展研究。王莹等(2018)以既有建筑绿色改造为研究视角，采用 FuZZy-FMEA 法开展风险评价，以此确定关键风险，提出风险应对建议[31;武乾等(2020)利用熵权法计算旧工业厂房改造项目施工安全风险指标权重，并借助系统动力学原理构建风险 SD模型，进而动态模拟人员、技术、管理、结构和环境子系统对风险变化的影响[321;蔡志立等(2021)基于文献研究法和专家访谈法确定高层住宅改造项目进度风险因素，并通过问卷调查法搭建贝叶斯网络风险评价与分析推理模型，进而得到进度延误最大致因链和最大可能因素B331;李永福等(2021)以社区配套设施改造、智能化改造和社区管理改造为核心，构建 WBS-RBS 结构分解模型，并运用AHP 法计算主观权重，利用模糊综合评价模型确定风险等级!34]。总之，从文献整体梳理结果来看，现有改造项目风险评价模型相对传统，较少考虑风险指标间影响关系，评价结果可视化程度相对不足，有待进一步创新。

1.3.3 研究现状述评

总体上看，国外学者针对老旧小区二次供水改造研究的侧重点有所不同，但整体研究非常深入细致，现阶段更加关注可持续性理念、系统智慧化升级和运营管理等相关方向的研究，而国内有关老旧小区二次供水改造研究相对不足。与此同时，国内外学者在改造项目风险评价上的研究范围十分广泛，不但研究内容丰富，而且研究方法多样，现已形成了成熟的理论和应用体系。