逐層次分析法在建筑工程項目施工組織設計評價中應用

摘要：通過對建筑工程項目施工組織設計的技術經濟指標的分析，建立了由施工方案、施工進度計劃和施工平面圖布置組成的技術經濟評價指標體系，運用逐層序關系分析法進行設計方案的評價，并結合工程實例以驗證方法的有效性和可行性。結果表明使用該評價方法的指標體系可以選出最優施工組織設計方案，且概念清晰，計算便利，方法真實有效且具有可操作性。

關鍵詞：逐層序關系分析法；建筑工程項目；施工組織設計；技術經濟指標

中圖分類號：F28文獻標志碼：A文章編號：1673-291X（2011）04-0194-03

引言

施工組織設計是根據國家或業主對擬建工程的要求、設計圖紙，從工程項目施工全過程中的人力、物力和空間等三個要素著手，在人力與物力、主體與輔助、供應與消耗、生產與貯存、專業與協作、使用與維修、空間布置與時間排列等方面進行科學地、合理地部署，為施工的節奏性、均衡性和連續性提供最優方案[1]。也就是將設計意圖和設計成果付諸實現的總體計劃，對建筑工程項目的技術經濟效果有決定性的作用。

對建筑工程項目施工組織設計進行評價的目的是為了論證其在技術上的可行性、經濟上的合理性，在多方案評選時，確定最優方案。然而，施工組織設計的各種技術經濟評價指標多且非統一，評價工作較復雜且缺乏定量、簡便的方法，而常用的德爾菲法、特征值法等評價方法，評價結果受人為主觀因素影響較大或需構造判斷矩陣，計算較復雜。因此，本文在對建筑工程項目施工組織設計的技術經濟指標分析的基礎上，建立一套評價指標體系，采用逐層序關系分析法進行評價，并結合工程實踐以驗證該方法的有效性和可行性。

一、建筑工程項目施工組織設計的技術經濟評價指標體系

確定評價指標體系是一項復雜的任務，必須遵循指標體系所能達到適用性、充分全面性、科學性、可操作性和可比性等原則。在技術經濟評價分析時，應抓住“一案一表一圖”三大重點，即施工方案、施工進度計劃、施工平面圖布置，并以此建立技術經濟評價指標體系。因此，建筑工程項目施工組織設計的技術經濟評價指標體系主要包括[1～7]：

（一）施工方案的技術經濟評價指標

施工方案評價的主要內容：施工起點流向的確定、施工區段的劃分、施工順序的安排、施工方法的確定、施工機械的選擇以及確定保證質量、工期及安全生產、文明施工、綠色節能、環境保護的技術組織措施及其效果等。

（二）施工進度計劃的技術經濟評價指標

施工進度計劃評價的主要內容：施工工期節約量、勞動力不均衡系數、工期勞動量、主要材料節約量、施工工期、施工成本降低額等。其中，施工工期節約量=合同規定工期-計劃工期（或施工工期節約量=定額工期-計劃工期）；勞動力不均衡系數=最高峰人數/平均人數；施工成本降低額=預算成本-計劃成本。

（三）施工平面圖布置的技術經濟評價指標

施工平面圖布置評價的主要內容：施工占地面積、施工場地利用率、臨時設施投資率、場內主要運輸工作量、現場布置綜合效果等。

二、建筑工程項目施工組織設計的評價方法

由于建筑工程項目施工組織設計的技術經濟指標的復雜性，采用一般方法難以進行定量評價，故本文采用一種新的、簡潔的、實用的逐層序關系分析法進行評價。其具體步驟為：

（一）建立遞階層次結構

根據對問題的了解和初步分析，把復雜問題分解成稱之為元素的各組成部分，把這些元素按屬性不同分成若干組，以形成不同層次。同一層的元素作為準則，對下一層元素起支配作用，同時它又受上一層次元素支配，這樣從上到下的支配形成了一個遞階層次。

（二）確定序關系

若評價指標x i相對于某種評價準則（或目標）的重要性程度大于（或不小于）x j時，則記為x i﹥x j 。對于評價指標集{x 1，x 2，··· ，x m}可按下述步驟建立序關系。

1.專家（或決策者）在指標集{x 1，x 2，··· ，x m}中，選出認為是最要（關于某評價準則）的一個指標記為x *1。

2.專家（或決策者）在余下的m-1個指標中，選出認為是最重要（關于某評價準則 ）的一個（只選一個）指標記為x *2；以此類推，經過m-1次挑選剩下的評價指標記為x *m。這樣就唯一確定了一個序關系。

x *1＞ x*2＞···＞ x*m （1）

為了書寫方便且不失一般性，（1）式可記為：

x 1＞ x 2＞···＞ x m（2）

（三）給出xk-1與xk 間相對重要程度的比較判斷

設專家關于評價指標x k-1與x k的重要性程度之比wk-1/wk的理性判斷分別為：

w k-1 / w k = r k ，k = m，m-1，m-2 ，···，3，2 。 （3）

當m較大時，由序關系（2）式可取r m = 1。r k之間滿足以下數量約束：若x 1，x 2 ，··· ，x m 具有序關系（2）式，則x k－1與x k必須滿足

r k－1> 1/ r k ，k = m，m-1，m-2 ，···，3，2 。（4）

r k的賦值參考（表1）。

表1r k的賦值參考表

（四）權重w k的計算

若專家 （或決策者） 給出r k ，則w k為：

wm=（1+ri）-1（5）

其中，w k－1= r k w k ，k = m，m-1，m-2 ，···，3，2 。

（五）（方案層）元素的組合權重

如果一個系統可以分解為四個層次：即最高層次Z，第二層次為Y=（y1，y2，···，ym），第三層為X=（x1，x2，···，xn），第四層H=（h1，h2，···，hs）；設已得到Y對Z的權重向量為wz（Y）=（ wz（y1），wz（y2），···，wz（ym））T，X關于yi的權向量，wyi（X）=（wyi（x1），wyi（x2），wyi（xn））T，H關于xj的權向量wxj（H）=（wxj（h1），wxj（h2），…，wxi（hs））T，則hk在Z中占的比重為：

wz（hk）=wxj（hk）wyi（xj）wz（yi）

三、應用實例

一建筑工程項目有兩套施工組織設計方案，在確保質量、工期及安全生產等情況下，確定最優方案。

1.Y對Z的序關系為： y 1 ＞y 2 ＞y 3?圯 y*1 ＞y *2＞y*3

根據賦值原理比較判斷可得：r 2= w *1/ w *2=1.6r 3= w *2/ w *3=1.4 ，而

r 2 r 3 =2.24r 3 =1.4

所以w *3 =（1+3.64）-1=0.2155 w*2 = w *2 r 3=0.3017 w*1 = w*2 r 1=0.4827

故評價指標為y 1，y 2，y 3的權重系數為：

wz（y1）=w *1 = 0.4827wz（y2）= w *2 =0.3017wz（y3） = w *3 =0.2155

2. x i （i=1，2，···，6）對施工方案（y1）的序關系為：

x 6 ＞x 1 = x 2 = x 3 = x 4= x 5 ?圯x *1 ＞x *2= x *3 = x *4 = x *5= x *6

根據賦值原理比較判斷可得：r 2= w *1/ w *2=1.6r 3= w *2/ w *3=1.0r 4= w *3/ w *4=1.0 r 5= w *4/ w *5=1.0r 6= w *5/ w *6=1.0 ，而

r 2 r 3 r 4 r 5 r 6 =1.6 r 3 r 4 r 5 r 6 =1.0 r 4 r 5 r 6 =1.0 r 5 r 6 =1.0r 6 =1.0

r 2 r 3 r 4 r 5 r 6+ r 3 r 4 r 5 r 6 + r 4 r 5 r 6 + r 5 r 6+ r 6=5.6

所以，w *6=（1+5.6）-1=0.1515 w *5= w *6 r 6=0.1515 w *4= w *5 r 5=0.1515

w *3= w *4 r 4=0.1515w *2= w *3 r 3=0.1515 w *1= w *2 r 2=0.2424

故評價指標為x 1 ，x 2，···，x 6的權重系數為：

wy1（x1）=wy1（x2）=wy1（x3）=wy1（x4）=wy1（x5）=w *20.1515 wy1（x6）=w *1=0.2424

3.方案層H=（h1，h2）關于x j（j=1，2，···，17）的序關系：

對于x1為：h2 ＞h 1 ?圯 h*1 ＞h*2 ，r 2= w *1/ w *2=1.2

w *2 =（1+1.2）-1=0.4545 w *1 = w *2 r 1=0.5455

故評價指標為h 1，h 2的權重系數為：wx1（h1）=w *2=0.4545，wx1（h2）=w *1=0.5455

其他各項評價指標與上述計算過程一樣，具體評價指標權重值（如下頁表2所示）。

4.hk在Z中占的比重為：

wz1（h1） =0.4827×（0.1515×0.4545×4+0.1515×0.5+0.2424×0.5833）=0.2377

wz２（h1） =0.3017×（0.1709×0.5455+0.1068×0.5+0.1068×0.4545 + 0.1709 × 0.5455 + 0.2735×0.5833+0.1709×0.5455）=0.1630

wz3（h1） =0.2155×（0.1840×0.4545+0.1840×0.5455+0.1533×0.4167+0.1840×0.5833+0.2945×0.5833）=0.1134

故wz （h1）=0.2377+0.1630+0.1134=0.5141

wz1（h２） =0.4827×（0.1515×0.5455×4+0.1515×0.5+0.2424×0.4167）=0.2448

wz2（h２） =0.3017×（0.1709×0.4545+0.1068×0.5+0.1068×0.5455 + 0.1709×0.4545 + 0.2735×0.4167+0.1709×0.4545）=0.1402

wz３（h２） =0.2155×（0.1840×0.5455+0.1840×0.4545+0.1533×0.5833+0.1840×0.4167+0.2945×0.4167）=0.1018

故wz （h2）=0.2448+0.1402+0.1018=0.4868

計算結果表明，方案1所占的比重較大，故為最優方案。

結論

從應用實例計算過程來看，逐層序關系分析法是分析復雜問題的一種簡便的方法，適用于那些難以完全用定量指標分析的復雜問題。相對特征值法，它具有很多優點：不需構造判斷矩陣，更無須一致性檢驗；計算量較特征值法成倍地減少；方法簡便、直觀，便于應用；對同一層次中的元素的個數沒有限制；同時具有保序性。因此，本文采用的評價方法是科學的、有效的，評價結論是準確的、定量的，對建筑工程項目施工組織設計的評價可直接應用。該方法也可作為具有遞階層次結構類型的指標模式優化、評價等參考。

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Layered Ordinal Relation Analysis Use to Evaluation in Construction

Organization Design of Building Project

LEI Zhong-ying，YAN Shou-de

（School of Urban Construction，Yangtze University，Jingzhou 434023，China）

Abstract: Through analysing the technical economy indexs of construction organization design，a set of evaluation index system consisted by construction scheme，construction schedule and construction plan arrangement was established and used to evaluate by the layered ordinal relation analysis，and the validity and practicality of the method is tested by simulation.The results show that the index system of evaluation method has clear decision mode，operable authenticity and convenient calculation to choose optimal construction organization design.

Key words: layered ordinal relation analysis；building project；construction organization design；technical economy index

[責任編輯 安世友]