A Knowledge-based Model for the Stakeholders’ Risk Assessment in Large Scale Transport Infrastructure Projects

Abstract

The identification of risks in the planning phase of a project and the arrangement of impact values has become a fundamental basis of the successful completion of today’s various construction projects. Despite robust and well-planned projects, unexpected problems will likely emerge in any stage of the project if possible risks are not identified and assessed beforehand. Therefore, this process has become a requisite in increasing the success as well as minimizing the problems of a project. Large-scale transport infrastructure projects (LSTIPs) are developed structures that emerged from the essential necessity of fast-paced and convenient transportation in gradually growing populations. LSTIPs, technologically equipped projects, meet the essential needs of the recent era but also bring about numerous risks such as financial, technical, managerial, political, economical, natural or legal. Hence, being exposed to such risks in the planning and construction stage of LSTIPs, could lead to negative consequences in the fate of the project. Regarding the risks that could be confronted in European and Middle Eastern LSTIPs, this study aims to investigate and determine the possible risks in order of priority for each region by means of an Analytical Network Process (ANP) method. A comprehensive literature review was conducted to determine the risks that were thereafter synthesized in collaboration with pertinent experts. The priority orders were obtained separately for Europe and the Middle East, and comparisons were made between these regions. The results in the study highlight that Europe and the Middle East share both common and distinctive risk factors in the orders of priority. “The financial strength of the client” listed in the financial category for Europe and the Middle East received a priority value of 13.37% and 11.54%, respectively, clearly ranked as the foremost common risk factor for the two regions. However, salient differences were noted in the second leading risk categories for Europe and the Middle East, namely, the findings revealed that the “change in scope of work” risk factor under the construction category has a priority value of 5.48% for Europe and the “water pollution” risk factor under the natural and environmental category has a priority value of 4.55% for the Middle East. To further support the priority orders achieved in this study, two different case studies were conducted. This study also aims to develop a conceptual framework which provides a pathway for the planning phase and to offer risk lists and their priority orders that reinforce the construction phase. This study also incorporates a developed knowledge-based tool that is an aid to rapid and efficient risk identification and decision making in the planning phase of LSTIPs operated by firms in Europe and the Middle East. This knowledge-based tool was created by using the data attained from the firms as well as the risk factors’ priority orders obtained from the ANP model to deploy the logical if-then rules in order to convert them to Exsys corvid shell. In addition to highly contributing to the LSTIPs in Europe and the Middle East, it is believed that the priority orders and the LSTIPs risk identification and decision supporting (RiDECS) tool achieved in this study could be used as a guideline for identifying and sequencing risks in the planning stages of similar projects conducted in various countries. Moreover, future related studies could be juxtaposed with the results of this study to analyze the alterations of priority orders that will have occurred in the course of time. Keywords: large-scale; transport; infrastructure projects; ANP; Europe; Middle East; knowledge-based; RiDECS; Tool

ÖZ: Bir projenin planlama aşamasında risklerin tanımlanması ve etki değerlerinin düzenlenmesi, günümüzün çeşitli inşaat projelerinin ana bir temeli haline gelmiştir. Sağlam ve iyi planlanmış projelere rağmen, olası riskler önceden tespit edilip değerlendirilmezse, projenin herhangi bir aşamasında beklenmeyen problemler ortaya çıkacaktır. Bu nedenle, bu süreç, bir projenin problemlerini en aza indirmenin yanı sıra, başarının arttırılmasında da bir ihtiyaç haline gelmiştir. Büyük ölçekli ulaştırma altyapısı projeleri (BÖUAP), giderek artan nüfus içinde hızlı tempolu ve rahat ulaşımın temel gerekliliğinden ortaya çıkan yapılar geliştirilmektedir. Teknolojik olarak donanımlı projeler olan BÖUAP'ler, son dönemin temel ihtiyaçlarını karşılarken, aynı zamanda finansal, teknik, yönetimsel, politik, ekonomik, doğal ya da yasal olmak üzere birçok risk beraberinde getirmektedir. Bu nedenle, BÖUAP'lerin planlama ve inşaat aşamasında bu tür risklere maruz kalmak, projenin kaderinde olumsuz sonuçlara yol açabilir. Avrupa ve Orta Doğu BÖUAP'lerinde karşılaşılabilecek risklere ilişkin olarak, bu çalışma her bir bölge için bir öncelikli olarak bu olası riskleri bir Analitik Ağ Süreci (AAS) yöntemi ile listelemeyi amaçlamaktadır. Daha sonra ilgili uzmanlarla işbirliği içinde sentezlenen riskleri belirlemek için kapsamlı bir literatür taraması yapıldı. Öncelikli sıraları Avrupa ve Orta Doğu için ayrı ayrı elde edilmiş ve bu bölgeler arasında karşılaştırmalar yapılmıştır. Çalışmadaki sonuçlar, Avrupa ve Orta Doğu'nun öncelik sıralarında hem ortak hem de ayırt edici risk faktörlerini paylaştığının altını çizmektedir. Avrupa ve Orta Doğu için Mali kategoride listelenen “müşterinin mali gücü”, sırasıyla %13.37 ve %11.54'lük bir öncelik değeri aldı ve iki bölge için en önemli ortak risk faktörü olarak belirlendi. Bununla birlikte, Avrupa ve Orta Doğu için ikinci en önemli risk kategorilerinde göze çarpan farklılıklar göze çarpmaktadır; diğer bir ifadeyle, bulgular, inşaat kategorisindeki “iş kapsamındaki değişiklik” risk faktörünün Avrupa için % 5.48, Doğal ve çevresel kategoride “su kirliliği” risk faktörü, Orta Doğu için % 4.55'lik bir öncelik değerine sahiptir. Bu çalışmada elde edilen öncelik sıralarını daha fazla desteklemek için iki farklı örnek olay incelemesi yapılmıştır. Bu çalışma aynı zamanda planlama aşaması için bir yol oluşturan ve risk listelerini ve inşaat aşamasını güçlendiren öncelik sırasını sunan bir kavramsal çerçeveyi geliştirmeyi amaçlamaktadır. Bu çalışma aynı zamanda Avrupa ve Orta Doğu'daki firmalar tarafından işletilen BÖUAP'lerin planlama aşamasında hızlı ve etkin risk belirleme ve karar verme sürecine yardımcı olan gelişmiş bilgi tabanlı bir aracı içermektedir. Bu bilgi tabanlı araç, firmalardan elde edilen veriler ve AAS modelinden elde edilen öncelik sırasına göre risk faktörlerinin, Exsys corvid kabuğuna dönüştürmek için mantıksal if - then kuralları kullanmasıyla oluşturulmuştur. Avrupa ve Orta Doğu'daki BÖUAP'lere büyük ölçüde katkıda bulunmanın yanı sıra, bu çalışmada elde edilen öncelik sıraları ve BÖUAP'lerin risk belirleme ve karar destek (RBKD) aracının, planlama aşamalarındaki risklerin belirlenmesi ve sıraya konulması için bir kılavuz olarak çeşitli ülkelerde benzer projelerin yürütülmesinde kullanılabileceği düşünülmektedir. Ayrıca, zamanla ortaya çıkacak öncelikli sıralarının değişikliklerini analiz etmek için bu çalışmanın sonuçları ile gelecekteki ilgili çalışmalar yan yana getirilebilir. Anahtar Kelimeler: büyük ölçekli; ulaştırma; altyapı projeleri; AAS; avrupa; orta Doğu; bilgi tabanlı; RBKD; araç