基于AHP-SPA的大型工程組織復雜性評價研究

劉英杰，傅強，佟瑤

(華北水利水電大學 水利學院，河南鄭州450046)

近年來，隨著中國經(jīng)濟和科技的快速發(fā)展，大型工程項目的數(shù)量日益增多、規(guī)模日趨龐大，其復雜性日漸明顯[1-2]。大型工程項目較之小型工程，由于組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)層次復雜、信息傳遞和溝通困難、組織部門間職能冗疊等因素，而項目組織管理者又缺乏成功駕馭整個項目的能力，造成的進度延期、超支等后果更為嚴重[3]。因此，項目組織的復雜性管理在項目管理中顯得尤為重要，對大型復雜工程的成功與否起著決定性作用[4]。

目前，已有學者對項目復雜性及復雜性管理做了研究并取得一定的成果，如：Baccarini將項目復雜性定義為項目是由許多不同的復雜性部分組成的，并且相互之間存在差異性和相關(guān)性[5]；郝麗風等人從內(nèi)涵、成因及應用策略3個角度對組織復雜性進行了論述[6]；盛昭瀚將綜合集成方法與大型工程項目組織管理理論相結(jié)合，提出了復雜性項目綜合集成管理理念[7]。然而，影響工程組織復雜性的因素復雜繁多，如何有效識別復雜性影響因素并對其進行評價，仍然是工程項目管理過程中亟待解決的問題。傳統(tǒng)的單一評價方法已經(jīng)不能滿足因素識別及評價的需要。本文考慮到集對分析在處理多因素間不確定性關(guān)系的優(yōu)越性，并結(jié)合層次分析理論，建立了基于AHP-SPA的大型工程組織復雜性評價模型，并用實例進行驗證，可以為管理者識別組織復雜性，具有一定的理論意義與實踐指導作用。

1 大型工程組織復雜性評價指標及度量

1.1 組織復雜性評價指標的確定

對于大型工程組織復雜性評價指標研究，本文基于文獻綜述與內(nèi)容分析法，根據(jù)科學性、客觀性原則，共選取了結(jié)構(gòu)復雜性、行為復雜性、職能復雜性、信息復雜性、環(huán)境復雜性5個一級指標及19個二級指標，見表1，以此對大型工程組織復雜性進行評價。

1.2 復雜性評價指標度量

為了準確量化大型工程組織復雜性等級，本文結(jié)合行業(yè)對復雜性等級劃分達成的共識及專家咨詢法，運用模糊函數(shù)確定方法，將組織復雜性分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ5個等級，分別對應輕度、一般、中度、高度、極度5種復雜程度，用評價等級K表示，并將評分區(qū)間[0,1]進行等分，以此作為評價標準，見表2。

表1 大型工程組織復雜性評價指標

表2 大型工程組織復雜性分級

2 基于AHP-SPA法構(gòu)建大型工程組織復雜性評價模型

2.1 層次分析法(AHP)計算指標權(quán)重

層次分析法(AHP)是20世紀70年代初由美國運籌學家薩蒂首次提出的。層次分析法是將問題從復雜到簡單分解成多個層次，并求下層各元素對上層某一元素的優(yōu)先權(quán)重，最后加權(quán)和得出最終權(quán)重。其主要步驟包括建立層次結(jié)構(gòu)模型、構(gòu)建判斷矩陣、權(quán)重計算及一致性檢驗。

a) 建立層次結(jié)構(gòu)模型。

b) 構(gòu)建判斷矩陣A。

判斷矩陣中ai j的值由1～9標度法結(jié)合專家意見賦值確定。

c) 權(quán)重的計算及排序。根據(jù)判斷矩陣A求得權(quán)重向量ω，依據(jù)所得權(quán)重向量ω的大小進行單排序和總排序。

d) 一致性檢驗。

(1)

(2)

2.2 集對分析法(SPA)及聯(lián)系度的計算

集對分析法[25-26]是中國學者趙克勤于1989年提出的一種新型系統(tǒng)分析方法， 其原理是根據(jù)研究的實際問題，對兩集合X、Y構(gòu)成集對H的特性進行展開，可以得到N個特性，其中S個特性屬于集對H2個集合X、Y所共有，而P個特性是集對H2個集合X、Y的對立，其余F=N-S-P個特性既不對立又不同一，由此建立X、Y兩集合構(gòu)成集對H在特定問題背景下的聯(lián)系度μ:

(3)

式中i——差異性系數(shù)，取值區(qū)間為[-1，1]；j——對立性系數(shù)，一般取值為-1。

集對分析法是集對中兩集合關(guān)系的量化，運用聯(lián)系度[27-28]描述集對中兩集合之間的復雜關(guān)系。依據(jù)集對分析理論，構(gòu)建組織復雜性指標集中的值Xn與評價等級K之間的單聯(lián)系度μnk。本文共有5個評價等級，且組織復雜性評價指標值Xn伴隨著評價等級K的增大而增大。因此，運用式(4)—(8)計算各指標與評價等級之間的單指標聯(lián)系度μnk。

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

式中xn——指標值；s0—s5——評價等級K的臨界值，分別為0、0.2、0.4、0.6、0.8、1。各項指標與評價等級K之間的總聯(lián)系度采用下式計算：

(9)

式中ωi——各指標權(quán)重；μik——各指標與評價等級之間的單聯(lián)系度。

2.3 確定各項指標評價等級

依據(jù)最大隸屬度原則，大型工程組織復雜性評價等級即為式(9)計算的聯(lián)系度最大值所對應的評價等級，用公式表示為：

U=max(vik)

(10)

3 實例分析

鎮(zhèn)平段輸水工程是南水北調(diào)中線干線工程的重要組成部分，工程全長36.34 km，分為3個標段。該項目法人為南水北調(diào)中線干線建設管理局，建設管理單位為南水北調(diào)中線干線建設管理局河南分局，并接受南水北調(diào)工程建設管理中心的監(jiān)督，由鎮(zhèn)平代建處負責現(xiàn)場施工建設。項目進行過程中的工程信息都要匯總上報南水北調(diào)辦記錄備案。該工程自然環(huán)境惡劣，工程施工技術(shù)難度大，對社會民生影響廣泛且涉及的利益相關(guān)主體眾多。現(xiàn)利用上述模型對其進行評價。

3.1 計算指標權(quán)重

根據(jù)上述所構(gòu)建的評價指標體系，聘請S1、S2、S3、S4、S55位專家對指標層C1、C2……C19共19項指標進行評判，依據(jù)表2的評分區(qū)間[0，1](分數(shù)越高表示復雜程度越大)進行打分。現(xiàn)以結(jié)構(gòu)復雜性為例，其縱向復雜性C1、橫向復雜性C2、空間復雜性C3、目標復雜性C44項指標打分，見表3。

表3 專家評分

根據(jù)專家打分得出判斷矩陣，并運用層次分析法求得垂直復雜性C1、水平復雜性C2、空間復雜性C3、目標復雜性C44項指標的權(quán)重并用式(1)、(2)進行一致性檢驗，結(jié)果為：

ω=(0.279，0.150，0.102，0.469)

運用相同的方法，分別計算其他二級指標的最終權(quán)重，見表4。

表4 大型工程組織復雜性評價指標權(quán)重及排序

3.2 計算單指標聯(lián)系度

將專家對各指標打分的平均值作為指標值xn，依據(jù)表2的評判標準得出單指標評價結(jié)果，見表5。

表5 單指標評價結(jié)果

依據(jù)式(4)—(8)分別計算出每個單指標與各評價等級之間的聯(lián)系度μnk，見表6。

表6 各指標與評價等級之間聯(lián)系度

3.3 計算各項指標單聯(lián)系度及總聯(lián)系度

根據(jù)式(9)，分別計算垂直復雜性C1、水平復雜性C2、空間復雜性C3、目標復雜性C44項指標的聯(lián)系度，結(jié)果為：

v=(-0.25，-0.22，-0.19，0.22，0.19)

同理，分別計算其他二級指標的聯(lián)系度及總聯(lián)系度，見表7。

表7 大型工程組織復雜性指標聯(lián)系度及復雜性評價

3.4 評價結(jié)果分析

綜上，結(jié)構(gòu)復雜性B1、行為復雜性B2、職能復雜性B3、信息復雜性B4、環(huán)境復雜性B5的最大聯(lián)系度分別為0.22、0.16、0.24、0.20、0.23，對應的評價等級分別為高度、一般、高度、中度、一般。由以上分析可以得出，結(jié)構(gòu)復雜性和職能復雜性是大型工程組織所面臨的主要復雜因素。這與所選案例的實際情況相符合，進一步驗證所用評價體系的可行性。

4 結(jié)語

本文在前人研究組織復雜性基礎上，結(jié)合本案例項目特點，從結(jié)構(gòu)復雜性、行為復雜性、職能復雜性、信息復雜性、環(huán)境復雜性5個維度出發(fā)，選取19項評價標準，結(jié)合案例分析，驗證了所選指標的合理性和科學性，為大型工程組織管理提供理論依據(jù)，從而增大項目成功的可能性。

但是，本文的指標權(quán)重運用層次分析法得出，其主觀因素影響比較大，需要進一步深入研究。其次，研究指標的選取不一定全面，選取過程存在一定的主觀性；同時，部分指標收集數(shù)據(jù)有限。因此，大型工程組織復雜性評價研究還需進一步改進和完善。