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건설관리 및 정보화 -건설공사 리스크관리- 서 종 원 교수

건설관리및정보화 - contents.kocw.netcontents.kocw.net/KOCW/document/2015/hanyang/suhjongwon/14.pdf · 한양대학교토목공학과 건설관리및정보화 리스크준비단계

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건설관리 및 정보화-건설공사 리스크관리-

서 종 원 교수

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한양대학교 토목공학과 건설관리 및 정보화

리스크의 개념1. 건설공사 리스크관리의 개요

리스크의 개념

공사의 기획단계부터 유지관리단계까지의 생애주기 동안 공사수행과 관련해 부정적

인 영향을 줄 수 있는 모든 잠재적 위험요소를 통칭

• 내적인 위험요소

– 자재비 및 인건비의 증대와 안전사고 등과 같이 공사에 직접 연관

• 외적인 위험요소

– 기후, 환율변동 및 정치적 상황과 같이 직접 연관되지는 않으나 주요변동요인

건설산업의 대형화, 복잡화

위험요소 + 불확실(Uncertainty)요인증가

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리스크의 개념

공 사 생 애 주 기

리스크 요인

기획

설계

입찰

시공

대형화에 의한 기획평가요인의 대양화

설계방법의 다양화

입찰참가 리스크증대

공정·비용관리 리스크증대

복잡화

대형화 불확실

체계적인 리스크관리 절차의 필요성 증가

건설공사 리스크발생의 개요

1. 건설공사 리스크관리의 개요

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리스크관리현황

리스크관리기법의 이해

건설공사의 관리기법 자체가 실무적으로 정착되지 않음

• 주관적인 정보에 의존하므로 실제공사관리에 적용하기 곤란

• 퍼지기법, 영향도분석기법, AHP(Analysis Hierarchy Process)기법 등의 주

관적 데이터를 객관화하는 기법 적용

• 시행사 측면

– 입찰참여 여부를 결정하는 입찰참여 리스크 분석기법 등(AHP기법)

• 공정관리 측면

– 공사일정 시뮬레이션과 관련한 리스크관리(몬테카를로(Monte Carlo)기법)

리스크관리 추세의 변화

과거: 공사리스크를 전적으로 발주자측에 전가 리스크공유 부정적

현재: 상당부분의 리스크에 책임을 지고 공유하려는 추세

1. 건설공사 리스크관리의 개요

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리스크관리현황

계약단계의 리스크관리현황

1. 건설공사 리스크관리의 개요

계약당사자간의리스크할당에 대한

이해도 성립

상호간의 이해도가부족한 상태에서

계약체결

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리스크관리현황

시공단계의 리스크관리현황

리스크인자의 관리: 리스크를 누구에게 전가하는가에 대한 리스크할당도와 발생된

리스크의 중요도에 따라 구분

주관적인 판단사실을 어떻게 합리적으로 객관화하는지가 관건

1. 건설공사 리스크관리의 개요

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리스크준비단계

건설공사의 리스크관리절차

2. 건설공사 리스크관리절차

목적, 범위, 공사조건, 공사관리조직, 리스크관리준비

준 비 단 계

•회사현황평가시스템•시장환경평가시스템•경영전략평가시스템

회사내부 환경평가모듈

•경제성분석(Key Parameter확인)•민감도부석•NPV(Net Present Value)

투자분석모듈

•입찰결정평가시스템•입찰사전조사시스템•견적평가시스템

회사내부 환경평가모듈

전문가의 주관적 판단, 면담, 체크리스트, What if

리 스 크 확 인

RBS 구축 및 수정

리 스 크 등 록, 분 류

퍼지 정량적 리스크평가

Trade-off 분석(조치비용, 조치시기, 조치결과)

리스크관리 전략이행

책임, 보고체계수립, 체크리스크수정, Risk Knowledge Base 구축(DB)

지속적인 리스크관리, 피드백

리스크분석팀 구성 절차의 통합(리스크관리 전략수립)

리스크 원인, 시기, 책임파악

발생확률(P), 발생빈도(F), 발생강도(C)

예비조치수준과 관련비용 결정

2차적 리스크 존재여부

공사목표수정, 리스크회피, 리스크방지, 리스크제거, 예비계획수립

리스크관련 전략수립

2차 리스크존재여부 판단

•전문가의 회의•면담, 설문서•리스크 DB

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리스크준비단계

A. 1 CRMS 전략계획준비

A. 리스크관리준비및 프로젝트 정보

A. 2 CRMS 기본계획준비

A. 3 프로젝트기본자료및 CRMS 자료입력

•회사현황자료입력•시장(현장)환경자료 입력•경영전략자료 입력•관리능력자료 입력

리스크프로세스관리자 임명

프로젝트 정보 준비

CRMS 전략수립

리스크분석팀 조직

리스크분석 일정수립

리스크 및 관리계획검토 및 확인

리스크 및 분석목적,수준 정의

리스크분석기법결정

기타 리스크관련자협의

리스크분석팀 소개

회사내부환경평가 실시

공사수주평가실시

프로젝트관리평가실시

투자분석실시

리스크인자 등록

•입찰사전조사 현황자료 입력•견적평가자료 입력•입찰 및 계약항목자료 입력

•현장일반자료 입력•프로젝트동원 현황자료 입력•하도급관리자료 입력

•경영자료 입력•경제성 분석자료 입력•NPV

B.리스크확인

리스크관리 준비단계의 절차구성도

2. 건설공사 리스크관리절차

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리스크확인단계

B. 리스크조사계획수립

B. 리스크확인

주관적 리스크확인

보유자료에 의한리스크 확인

리스크확인회의 및브레인스토밍

리스크전문가와의의견교환과 해석

리스크의 분류화 및종합검토

리스크의 도식화 및RBS 구축

최신 리스크자료의갱신 및 수정

확인된 리스크의 등록

리스크의 최종 종합 및리스크확인 완료

C. 리스크분석

리스크확인

2. 건설공사 리스크관리절차

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리스크확인단계

RBS 구성단계

RBS란 해당프로젝트에 발생 가능한 외적 및 내적 리스크인자들을 체계적으로 코드

화해 분류해 놓은 리스크인자 분류체계

외적 리스크인자의 분류기준

2. 건설공사 리스크관리절차

1.---2.---3.---

I. ---II. ---III.---

체크리스트

•.---•.---•.---

전문가의 주관적 판단

Global Package

외부 체크리스트 구성

Global Element

Global Risk Factor

Global RBS의 분류기준

A.회사내부 환경평가B.공사수주평가C.프로젝트관리D.투자분석

A.1회사현황 점검기준A.2시장(현장) 점검기준A.3경영전략 점검기준A.4관리능력 점검기준

A.1.1재정비율 점검기준A.1.2재정현황 점검기준A.1.3회사경영 기법도구A.1.4견적업무의 적절성A.1.5동원계획 점검기준A.1.6계약관리 점검기준

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리스크확인단계

내적 리스크인자의 분류기준

2. 건설공사 리스크관리절차

1.---2.---3.---

I. ---II. ---III.---

체크리스트

•.---•.---•.---

전문가의 주관적 판단

Local Package

내부 체크리스트 구성

Local Element

Local Risk Factor

Local RBS의 분류기준

a.현지조건b. 공사기술c.재정d.장비

WBS

OBS

b.1.1품질관련 리스크요인

b.2.1경제성관련 리스크요인

b.3.1복잡성관련 리스크요인

b.4.1적절성관련리스크요인

b.1품질

b.2경제성

b.3복잡성

b.4적절성

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리스크분석단계

리스크분석절차

2. 건설공사 리스크관리절차

예비리스크평가

C. 리스크분석

리스크검토 및 재분류

경미한 리스크확인

핵심 리스크확인

정밀분석을 필요로 하는리스크확인

이전 프로젝트에서 발생한리스크분석

프로젝트에 미치는 전반적영향평가

리스크간의 수준 및상호연관성 파악

민감도분석

리스크분석기법 적용(Fuzzy Risk Analysis)

리스크대응대책의사전평가

관리(불)가능리스트의영향평가

D. 리스크대응

AHP 가중값 선정

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리스크대응 및 보고단계

리스크의 대응

2. 건설공사 리스크관리절차

리스크대응 방안 선정

D. 리스크대응

리스크대응 방안 평가

적절한 리스크대응방안평가

선정한 리스크대응방안의 수행계획수립

공통 또는 관련사항그룹화

리스크대응 전략 구성

리스크등록

E. 리스크관리 및 보고

대응전략 재검토

세부 분석이 필요한리스크인자의 전략선정

리스크대응 전략구축

잔여 리스크인자 평가

잔여 리스크인자 분류

관리(불)가능 리스크의영향평가

프로젝트 전체에 미치는영향평가

리스크대응 전략 선정

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리스크대응 및 보고단계

리스크의 보고

2. 건설공사 리스크관리절차

리스크확인, 분석평가

E. 리스크보고

리스크확인, 분석집계

리스크대응 계획보고 준비

리스크대응 계획 설명

정밀 분석을 필요로 하는리스크확인

리스크관리전략 및계획수립 및 수행

F. 리스크관리 완료

리스크관리계획과전략의 적절성 확인

전략과 계획의진행 및 감독

리스크 관찰,경향확인 및 보고

중요변경 발생시리스크관리계획의 수정

진도보고서작성 및 제출

세부 리스크분석이필요한리스크인자 결정

실제 리스크와 예상리스크와의 비교

CRMS의 진행평가

최종 리스크보고서 집계

초기 리스크관리계획 재검토

리스크검토보고서작성 및 제출

YES

NO

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민감도 분석기법

민감도분석(Sensitivity Analysis) 프로젝트에 영향을 미치는 리스크요인들의 효과를 분석하기 위해서 프로젝트 내의

1개의 변수가 변화함에 따라 전체 프로젝트에 미치게 되는 영향을 파악하는 것

프로젝트의 원가(Cost), 일정(Schedule), 수익(Profit), 할인율(Discount Ratio) 등 가장 큰 영향을 미칠 수 있는 민감한 변수에 적용

장점

• 각 변수의 상대적 중요도 빠르고 쉽게 파악

• 가능한 결과의 범위를 사전에 파악 현실적인 의사결정

단점

• 변수의 결합효과를 평가하는데 한계

• 예견된 발생확률을 나타낼 수 없음

3. 리스크분석기법

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영향도 분석기법

영향도 분석기법(Influence Diagram Method) 프로젝트에서 발생할 수 있는 리스크요인을 확인하고 그 리스크요인의 영향을 평가

하기 위해서 미리 설정한 간단한 기호를 사용해 업무프로세스를 분석하기 위한 기법

의사결정, 불확실, 척도와 관련된 의사결정문제의 모든 구성요소간의 관계 표현

영향도의 기본구조

3. 리스크분석기법

의사결정노드(Decision Node): 전략안, 의사결정

기획노드(Chance Node): 불확실성

값노드(Value Node): 가치척도

영향관계

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의사결정나무 분석기법

의사결정나무 분석기법(Decision Tree) 각 의사결정의 선택 가능한 대안들과 연관된 불확실한 사건들의 가능한 결과값들에

따라, 의사결정문제 계획범위 안의 가능한 모든 경로를 상세히 표현

모형화도구인 동시에 그 자체로 분석이 가능 최적대안 결정가능

가지(Branch): 가능한 지나가는 행적의 부분을 표현

마디(Node): 상호연결점. 경로들 중에서 어느것을 선택할 것인지 표현

의사결정나무 분석기법의 예

3. 리스크분석기법

•설계활동 5일에 완료•조달활동 3일에 완료 전체 8일 종료확률 = 0.2X0.2 = 0.04

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몬테카를로 시뮬레이션 분석기법

몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo Simulation)기법 랜덤난수를 이용하는 시뮬레이션기법

리스크요인이나 불확실한 요인은 각 리스크요인과 관련된 확률분포로부터 추출한랜덤난수에 의해서 교체

반복횟수가 프로세스의 최종적인 정확도에 큰 영향 미침

3. 리스크분석기법

•몬테카를로 시뮬레이션 분석 빈도분포 •몬테카를로 시뮬레이션 누적곡선

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AHP 분석기법

AHP(Analysis Hirarchy Process)분석기법 상충하는 다수의 리스크인자 사이의 상호연계를 통해 최적의 대안을 선정할 때와 같

이 다속성의 의사결정문제를 해결하는 방법론

목표값들 사이의 중요도(Weight)를 계층적으로 구분해 각 대안의 중요도를 산출하는 기법

AHP 분석흐름도

3. 리스크분석기법

단계1:문제의 계층구조화

단계2:쌍대비교를 통한 AHP 입력자료준비

단계3:상대적 가중값의 추정

단계4:각 계층의 상대적 가중값 종합,

최적대안선택

비일관성 측정CR≤0.1

YES

NO

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AHP 분석기법

단계 1 주어진 의사결정문제의 계층구조화

단계 2 AHP 쌍대비교행렬

AHP 쌍대비교 비교기분 수치표

3. 리스크분석기법

A1 A2 A3 … An

A1 A1/A1 A1/A2 A1/A3 … A1/An

A2 A2/A1 A2/A2 A2/A3 … A2/An

A3 A3/A1 A3/A2 A3/A3 … A3/An

···

···

···

···

···

···

An An/A1 An/A2 An/A3 … An/An

Semantic Scale 수치

A와 B가 동등(equally important) 1

A가 B보다 약간 중요(Weakly more important) 3

A가 B보다 상당히 중요(strongly more important) 5

A가 B보다 매우 중요(very strongly more important) 7

A가 B보다 절대적으로 중요(absolutely more important) 9

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AHP 분석기법

단계 3 쌍대비교행렬로부터 각 계층내의 의사결정요소의 상대적 중요도 계산

산술평균법, 기하평균법, 최소자승법, 고윱벡터방법 등 사용

단계 4 리스크 발생확률 판정

리스크충격 판정기준

R = P X I

3. 리스크분석기법

레 벨 확 률 판 단

a 0.1 매우 낮음(Very Low)

b 0.3 낮음(Low)

c 0.5 보통(Medium)

d 0.7 높음(High)

e 0.9 매우 높음(Very High)

결과 판단 기술적수행성 일정 비용기타 팀에

미치는 영향

0.1매우 미약

(Very Little)최소 또는 영향이 없다. 최소 또는 영향이 없다.

최소 또는영향이 없다.

없다.

0.3미약

(Little)이익이 다소 감소되지만

받아들일만하다.필요한 자원의

추가투입이 필요하다.< 0.5% 약간 있다.

0.5중간

(Moderate)이익이 상당량 감소되지만

받아들일만 하다.핵심 마일스톤에 약간 영향을 미친다.

일정기준을 맞출 수 없다.5~7% 보통이다.

0.7심각

(Severe)이익은 없지만

받아들일만 하다.핵심 마일스톤이나

CP선에 큰 영향을 미친다.> 7~10%

큰 영향이있다.

0.9매우 심각

(Very Severe)받아들일 수 없다.

핵심 팀이나 중요 프로그램마일스톤 기준을 맞출 수 없다.

> 10%받아들일수 없다.

R: 리스크 정도P: 리스크 발생확률I : 리스크 충격결과

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AHP 분석기법

단계 5 리스크지수 계산

L = W X R

리스크지수(수준)평가

단계 6 가중값을 종합

3. 리스크분석기법

리스크지수 (L) 리스크판단

0.0 ~ 0.3 Low Risk

0.3 ~ 0.7 Medium Risk

0.7 ~ 1.0 High Risk

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퍼지분석기법

퍼지(Fuzzy)이론 주관적인 판단기준을 객관화하기 위한 수학적 방법론

멤버십함수(Membership Function)

3. 리스크분석기법

])1,0[X:( AA

RP01 공사기획단계의 리스크 Package

ID: RE001RE001-001.현 건설업계의 경기

ID: RE002RE002-002.공사규모 및 타당성

ID: RE003RE003-003.계약 및 입찰성과

• 건설시장의 수요변동• IMF에 의한 국내경기 악화• 국내건설경기 악화

• 공사의 경제성 감소• 공사수익성 감소• 공사의 규모변동

• 계약문서의 미비• 계약 및 입찰자의 입찰수준 미달• 계약절차의 미비

리스크

리스크요인

퍼지분석모델

퍼지중요도(Wj)퍼지리스크정도(Rij)퍼지리스크수준(L, M, MLH, H, VH)

}PR){(P

1R ijnijnn ijn

ij

VH

n=L

6CB4AGMV

j

1k

2ii })k(X)k(F{)XF(d

발생확률, 발생강도

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사례공사의 개요

구미~대구~포항간 고속도로 건설공사(△공구)의 교량공사

설계-시공 일괄계약방식

6차선 총연장 555m

Steel Box Girder 교량

2개의 교대 + 10ro의 교각으로 구성

4. 리스크관리 실무적용 사례

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한양대학교 토목공학과 건설관리 및 정보화

AHP 기법에 의한 사례분석

리스크 분류체계(RBS)의 구축 사례공사 리스크 분류체계

4. 리스크관리 실무적용 사례

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한양대학교 토목공학과 건설관리 및 정보화

AHP 기법에 의한 사례분석

리스크 분류체계(RBS)의 구축 리스크 평가모델의 구축

4. 리스크관리 실무적용 사례

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AHP 기법에 의한 사례분석

각 계층별 인자의 비교 평가요소(계층Ⅱ)의 중요도 결정을 위한 쌍별비교(CR=0.02)

리스크인자의 등급평가 일부

4. 리스크관리 실무적용 사례

국가현황건설

산업환경회사환경 프로젝트

기술적요인

가중값 순위

국가현황 1 (4) (2) (3) (2) 0.078 5

건설산업환경 1 3 2 3 0.396 1

회사환경 1 (3) (2) 0.110 4

프로젝트 1 2 0.261 2

기술적요인 1 0.155 3

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AHP 기법에 의한 사례분석

리스크인자의 확률평가

4. 리스크관리 실무적용 사례

Level Ⅳ 발생확률결과값

(P)강도 결과값(I) 평가 Level Ⅳ 발생확률

결과값(P)

강도 결과값(I) 평가

RFA11 M 0.5 H 0.7 0.35 RFC51 H 0.7 VS 0.9 0.63

RFA12 M 0.5 H 0.7 0.35 RFC52 M 0.5 M 0.5 0.25

RFA13 H 0.7 S 0.7 0.49 RFC53 M 0.5 M 0.5 0.25

RFA21 H 0.7 S 0.7 0.49 RFC54 L 0.3 S 0.7 0.21

RFA22 H 0.7 S 0.7 0.49 RFD11 M 0.5 S 0.7 0.35

RFA23 H 0.7 S 0.7 0.49 RFD12 VL 0.1 S 0.7 0.07

RFA24 H 0.7 S 0.7 0.49 RFD13 M 0.5 S 0.7 0.35

RFA25 M 0.5 M 0.5 0.25 RFD14 VL 0.1 M 0.5 0.05

RFA31 L 0.3 L 0.3 0.09 RFD21 L 0.3 S 0.7 0.21

RFA32 L 0.3 L 0.3 0.09 RFD22 M 0.5 S 0.7 0.35

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AHP 기법에 의한 사례분석

리스크지수산정

4. 리스크관리 실무적용 사례

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민감도기법에 의한 사례분석

리스크수준의 민감도 분석

4. 리스크관리 실무적용 사례

변경된 리스크요소변경전 변경후

발생확률 발생강도 판정 발생확률 발생강도 판정

중대시스템의 부족(RFB21) M 0.5 S 0.7 0.35 VH 0.9 VS 0.9 0.81

복잡한 인허가절차(RFB22) M 0.5 S 0.7 0.35 VH 0.9 VS 0.9 0.81

계약형식(RFB41) L 0.3 M 0.5 0.15 VH 0.9 VS 0.9 0.81

분쟁해결절차(RFB43) M 0.5 M 0.5 0.25 VH 0.9 S 0.7 0.63

하도급자의파산(RFC32) H 0.7 S 0.7 0.49 VH 0.9 VS 0.9 0.81

하도급자의 기준미달(RFC33) M 0.5 S 0.7 0.35 VH 0.9 VS 0.9 0.81

전체 리스크수준 0.29 0.36

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영향도에 의한 사례분석

EBS3 을 이용한 내역서 분석

4. 리스크관리 실무적용 사례

공종명 재료비 노무비 경비 합계

OO고속도로건설공사 3,165,108,736 6,974,053,687 7,423,738,706 17,562,901,129

도급공사비 3,165,108,736 6,974,053,687 7,423,738,706 17,562,901,129

공급가액 3,165,108,736 6,974,053,687 7,423,738,706 17,562,901,129

1.교량공 3,165,108,736 6,974,053,687 3,193,230,409 12,370,454,393

2. 간접노무비 961,938,439 961,938,439

3. 산재보험료 202,247,556 202,247,556

4. 안전관리비 172,531,810 172,531,810

5. 기타경비 1,230,854,668 1,230,854,668

6. 일반관리비 746,901,343 746,901,343

7. 이윤 1,877,972,920 1,877,972,920

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영향도에 의한 사례분석

영향도 구축 외부리스크 영향도

4. 리스크관리 실무적용 사례

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영향도에 의한 사례분석

영향도 구축 시공관련 리스크의 영향도

4. 리스크관리 실무적용 사례

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영향도에 의한 사례분석

입력자료의 구축 시공관련 리스크인자의 입력값

4. 리스크관리 실무적용 사례

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몬테카를로 시뮬레이션기법에 의한 사례분석

개요 시공관련 리스크의 히스토그램과 금액누적분포

4. 리스크관리 실무적용 사례

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몬테카를로 시뮬레이션기법에 의한 사례분석

몬테카를로 시뮬레이션기법을 활용한 일정분석 네트워크 구축 및 작업일정의 산정

4. 리스크관리 실무적용 사례

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몬테카를로 시뮬레이션기법에 의한 사례분석

몬테카를로 시뮬레이션기법을 활용한 일정분석 시뮬레이션분석

4. 리스크관리 실무적용 사례

•확률적 개념을 도입한 예상공기 •예상 총공기일수