基于解釋結構模型的項目進度影響因素分析

鄭康

(華陸工程科技有限責任公司，陜西 西安 710065)

0 引言

房地產開發企業通過項目管理將各種社會資源整合到生產中，上市前研究、可行性研究、項目規劃、經濟分析、項目建設和交付都屬于項目管理過程。為了合理使用資金，房地產開發企業普遍實施項目總體安排，研究確定關鍵時間節點，制定相應的實施方案。因此，進度控制成為一項極其重要的任務[1]，直接影響項目成本、資源利用和企業形象等。目前，房地產開發企業項目的進度經常落后，實際進度與計劃進度相比有所延遲，最終沒有按時完成房屋交付。而為了實現項目目標，往往采取不合理的進度措施，反而增加了建設成本。因此，如何通過科學的進度控制措施實現住宅建設項目的良好、快速實施，已成為各個房地產開發企業研究的重點。

隨著經濟全球化的發展和市場經濟體制的完善，國內對項目管理的關注度不斷提高。施工期的長短與項目的經濟效益密切相關，因此，分析建設項目管理中的進度管理具有重要的現實意義。現階段，除大型項目和國家重點項目外，國內建設項目總承包管理水平與國外同行相比仍有一定差距。在實際的項目管理中，各企業由于管理理念、資源優勢、人才梯隊等條件的差異，采取了各類管理模式，甚至很多還處于管理人員主觀經驗掌控階段。因此，從各方面提高施工總承包企業的項目管理水平是現階段乃至后期相當長一段時間內建筑行業發展的必然趨勢[2]。

目前，西方發達國家將項目管理和控制作為項目管理系統的重點，將臨時組建的職能劃分明確的項目管理機構和固定的管理模式相交叉，進一步指導項目進程。這種管理模式在明確工作目標和指令后，根據現場實際情況對項目工作進行分解，制定出符合實際情況的工作分解結構和工作前后連接關系。

雖然國內外學者都在努力研究項目進度管理，但國內項目管理仍存在許多問題。首先，進度管理工作在施工過程中沒有得到足夠的重視。尤其是一些基層人員，雖然他們擅長工程實踐，卻沒有意識到進度管理的重要性。其次，缺乏工程進度管理制度。在項目進度表實施過程中，實施工作相對隨意，無法保證項目進度。同時，建筑公司缺乏豐富的理論指導經驗，高管也沒有足夠的專業技能完成工作。最后，現代技術應用的匱乏。一些項目仍然采用傳統的管理方法進行操作，現代先進技術沒有得到應用。

為了探索影響進度的原因，本研究基于解釋結構模型(ISM)，從設計變更、材料設備、供應商選擇、施工進度管理能力、業主協調管理能力5個層次分析影響因素，建立進度影響因素解釋結構模型，為項目的進度管理提供理論借鑒。

1 解釋結構模型

1.1 理論介紹

1973年，美國沃菲爾德教授首次提出解釋結構模型，用于分析復雜社會經濟系統的結構。通過各種方法、技術和手段確定系統的成分和影響要素；分析其中的聯系，繪制有向圖；通過矩陣模型，將元素之間混沌、不規則和復雜的關系分解為區域化和分級后的、清晰的多層次分層結構模型。解釋結構模型法是現代系統工程中廣泛應用的一種分析方法，是一種結構建模技術。解釋結構模型是靜態定性模型，并且可通過表示有向圖的相鄰矩陣的邏輯運算獲得可達矩陣，然后分解可達矩陣，最后將復雜系統分解為多層次分層形式，進而分析影響因素之間的關系[3]。

解釋結構模型通過構建要素間的層次關系結構表達要素之間產生作用的機理[4]，從而表明要素的影響路徑，以及元素在整個系統中的作用和系統的整體結構[5]。其作用如下。

1.1.1 識別要素的系統作用

要素在系統中具有何種作用，與要素在系統中的位置密切相關。要素的解釋結構模型能夠有效表達要素在系統中的位置：頂層、中層、底層等。同時，也能夠體現要素是否在頂層要素和底層要素之間的關鍵路徑上，進而表明要素在系統中的作用類型和作用程度。

1.1.2 分析系統的整體結構

解釋結構模型是對系統的“解釋”，體現了系統的整體結構和結構運行機理，便于對整個系統結構的分析。在分析系統結構的過程中，能夠體現系統的關鍵作用機制，以及系統在運行過程中的重點邏輯結構。這些內容是分析系統結構的關鍵環節。

1.1.3 分析問題的潛在原因

由于解釋結構模型表達了系統的整體結構和邏輯過程，同時表明了各個要素之間的邏輯關系和影響路徑，因此在分析系統結構的過程中能夠識別問題發生的潛在原因，進而提出管控問題的針對性手段，該內容對于提出風險管控策略具有重要的作用。

1.2 建模步驟

ISM(解釋結構模型)的工作程序分為以下步驟：

(1)成立ISM小組，充分討論目標的影響因素。

(2)對討論結果進行歸納總結，構建影響因素合集C，記為：C={C1，C2，…，Cn}。

(3)建立鄰接矩陣。鄰接矩陣，用來描述各個因素兩兩之間的關系，鄰接矩陣A的元素aij定義為

(4)計算可達矩陣：將鄰接矩陣A與單位矩陣E進行求和，將結果進行冪運算以獲得可達矩陣M。

(5)根據可達矩陣M求得縮減可達矩陣M′。

(6)基于縮減矩陣對因素做層次劃分，建立解釋結構模型。

(7)對建立的解釋結構模型進行分析。

2 項目進度影響因素分析

影響工程項目進度的因素主要有：人的因素、材料因素、技術因素、資金因素、自然環境因素、社會環境因素以及其他突發因素等。從全面性的角度出發，按照項目不同參與方的角度對工程項目進度影響因素分類，可以分為七大類：建設單位的因素、設計單位的因素、施工單位的因素、監理單位的因素、材料設備供應商的因素、政府部門的因素以及環境因素。按照影響因素來源不同可分為：來源于人的因素、來源于組織管理的因素、來源于機械設備的因素、來源于材料的因素以及其他因素[6]。

考慮到所選因素的科學性原則、全面性原則、系統性原則、可控性原則及重要性原則，本文采用專家調研與文獻查詢相結合的方法進行項目進度影響因素集合的確定。首先，通過閱讀大量參考文獻，初步確定影響因素體系；其次，通過調查問卷咨詢相關專家及從事建筑行業的高層管理者，對影響因素進行修正，得到影響項目進度的最終因素，見表1。

3 構建項目進度影響因素解釋結構模型

在構建項目進度管理影響因素的解釋結構模型之前，首先，根據建立的項目進度影響因素表對14個二級影響因素分別進行編號，如表1所示；然后，建立項目進度影響因素集合C={C1，C2，…，C14}。對于項目進度影響集合C來說，任意兩個元素之間都是相互聯系的。

3.1 建立鄰接矩陣

在確定項目進度影響因素集合之后，組織進度管理相關專家及建筑公司高層管理人員成立ISM工作小組。通過對ISM工作小組進行問卷調查，判斷項目進度影響因素之間的二元關系，并通過下列步驟計算項目進度影響因素的鄰接矩陣A，aij∈A

二元關系是根據項目進度影響因素集合中的兩個影響因素(Si，Sj)間的關系，記為R。二元關系可以分為可達關系和不可達關系，可達關系用R表示，不可達關系用R*表示。對于任意有序對(Si，Sj)，如果Si與Sj有關系則屬于R，否則屬于R*。根據ISM工作小組的分析結果，最終確定14個影響因素的二元關系集合

根據各相關因素之間的二元關系，按照上述計算步驟，計算出鄰接矩陣A

3.2 計算可達矩陣

得到鄰接矩陣A之后，再求得鄰接矩陣A及單位矩陣E的和，并對其進行冪運算，直至以下公式成立為止，并得到正整數n，進而求得可達矩陣M。

(A+E)n+1=(A+E)n≠(A+E)n-1≠…≠(A+E)2≠(A+E)1

式中，冪運算基于布爾代數運算。矩陣M=(A+E)n稱為可達矩陣，可達矩陣表示的是項目進度影響因素之間直接和間接的關系，若Mij=1，代表Mi到Mj之間存在著可達的路徑，即Mi直接或間接地影響Mj。

利用Matlab求解可達矩陣M

3.3 計算縮減矩陣

由矩陣M可以看出第1、7、8行和列對應完全相同，即影響因素C1、C7、C8之間聯系緊密，所以可以將其看作一個因素，可保留C1，去掉C7、C8。在上述基礎之上，進一步得出縮減的可達矩陣M′

3.4 矩陣層次化

首先，根據各影響因素中“1”的個數由少到多的順序排序，重新排列縮減矩陣中的影響因素排列，最終得到層次化處理后的縮減矩陣；其次，在矩陣中，從左上角到右下角，順序區分最大階的單位矩陣，并用線框加以標識，線框表示一個層次，經層次化的縮減矩陣表見表2。

表2 層次劃分表

由表2可知，對角線中的每個單位矩陣都要對應一個遞階結構層次，即項目進度管理的影響因素可以分為5個層次：第1層是C10、C11和C13；第2層是C12、C5和C6；第3層是C9、C2；第4層是C14、C4；第5層是C1、C3。

3.5 建立項目進度影響因素解釋結構模型

根據上述層次模型，可構建項目進度影響因素解釋結構模型。在計算縮減矩陣時,C7、C8因與C1聯系緊密而被劃去。因此，在建立目進度影響因素解釋結構模型時，應將C7、C8歸入C1所在的第5層。進度影響因素解釋結構模型如圖1所示。

4 模型分析

從項目進度影響因素解釋結構模型可以看出，影響項目建設進度的因素可以分為5層：第1層是最直接影響因素，直接影響項目進度；第5層為根本因素，是影響項目進度的根源；第2～4層為間接影響因素，承接根本因素進而影響直接因素，起到間接影響項目進度的作用。具體分析結果如下：

圖1 進度影響因素解釋結構模型

第1層為直接影響因素，包括設計變更、進場時間及相關材料及手續。設計變更在建筑項目的施工過程中最為常見。在施工過程中，由于原設計有問題需要修改，或者是業主提出新要求等均會導致設計變更，直接影響項目進度；材料及大型設備的進場時間同樣能直接影響項目的進程，設備不能進場或進場延誤，施工便不能繼續進行；業主提供的資料及手續如果不足，尤其是地質勘探資料的不足與遺漏，以及提供的關鍵資料不準確，或是開工等手續不健全，都將直接影響施工進度。

第2層為間接影響因素，包括設備材料的質量、圖樣提供時間以及政府相關政策手續調整。這些因素都是通過作用于第1層直接影響因素進而影響項目進度的。設備以及材料的質量會直接影響設備及材料的進場時間，如原材料、配套零部件供應不能滿足生產需要或是生產設備出現故障無法正常生產；圖樣提供時間同樣會影響設計變更及進場時間，進而影響設備、材料的進場；政府相關政策規定的調整會影響設計規范的改變，產生設計變更；相關手續辦理的程序以及人員的調整會影響業主辦理相關手續的時間，從而影響項目進度。

第3層為間接影響因素，包括供應商的選擇和設計管理能力。供應商的選擇包括材料供應商以及設備供應商。供應商的選擇在很大程度上決定著材料與設備是否合格。設計管理能力即設計單位的整體能力，設計單位對施工現場的環境以及地質狀況等勘察研究不足會導致設計出現問題進而延誤出圖時間，影響施工進度。其次，在設計過程中，設計圖樣出現問題也可能會導致施工單位無法施工并影響施工進度。

第4層為間接影響因素，包括施工方進度管理能力以及協調管理分包能力。施工單位進度管理能力不強、施工組織設計不合理、進度計劃不合理、施工過程安排不合理，都將會對施工進度產生嚴重的影響。協調管理分包能力是施工承包商協調各分包商相互配合工作和分配資源的能力。對分包的協調不到位也會對工期產生不必要的延誤。

第5層為影響項目進度的根本因素，是影響項目工期的根本原因，包括業主的協調管理能力、監理的協調管理能力、環境因素以及施工經驗。業主的協調管理能力包括業主對施工單位、供應商、監理等單位的協調能力，對資金、人力等資源的調配能力，以及對突發情況的應對能力等。監理的協調管理能力主要包括監理自身的專業能力、管理能力以及監理方對工程施工進度控制重要性的認識程度。監理方在施工進度控制中也起著至關重要的作用。環境因素包括天氣、地震、臺風等自然災害，暴動暴亂、戰爭等突發社會性事件。這些因素對施工進度的影響是致命的。施工經驗對項目進度的影響包括：施工方的技術及管理人員由于缺乏經驗，導致機械設備和人員配置不合適，施工過程不合理，對于那些使用新工藝和新材料的工程項目明顯缺乏相關的施工經驗，從而影響施工進度。

5 結語

工程項目進度的影響因素復雜多樣，為了更好地控制項目進度、完成項目目標、提高項目效益，探討項目進度影響因素之間的關系進而從關鍵因素入手控制進度非常必要。本文從建設單位、設計單位、施工單位、監理單位、材料設備供應商、政府部門以及環境等方面探討了影響項目的相關因素，然后運用解釋結構模型分析和構建了影響項目進度因素的解釋結構模型，并進一步分析了各個因素之間的關系，確定了項目影響因素的層次結構關系。依據解釋結構模型的處理結果，將影響項目進度的因素分為5個層次，找出影響項目進度的直接因素、根本因素以及間接因素，為優化項目進度控制管理辦法提供了科學、合理的參考。另外，如何利用影響因素因素層級結構改善進度管理措施，為工程項目的進度管理提供科學對策將是下一步的研究重點。