運用模糊層次分析法選擇合適的工程項目管理模式

楊國強（亳州市重點工程建設管理服務中心，安徽 亳州 236800）

項目管理模式選擇過程中涉及的條件參數相當復雜，且隨著各類建設標準逐步細化，在實現目標控制的過程中，需要多方面更高水平的參與配合。目前，針對工程管理選擇和評估模型的建立面臨定性和定量兩個方面的難題。本文通過模糊層次分析法分析了工程建設過程中的各類因素，根據三角模糊數原則，首先針對標準自身的性質進行分類，而后采用多標準比選的方法，從統計學上評估分類后的項目標準。根據分類結果，本次建立的分析模型處理的分類分為時間（A類）、成本（B類）、工程質量（C類）、施工安全（D類）與風險管理（E類），其中，首項控制因素是A類時間因素，其次為B類成本因素。通過以上工程因素來對工程管理中涉及的各類問題進行成因分解和量化處理，選擇出特定的時間、一定成本范圍內能穩定高效地完成工程目標并取得客戶認可的資源調控和管理方法，對提高工程效率和節省成本有重要意義。

1 工程因素分析與量化

模型建立過程中采用多標準決策的方式對各管理模式進行比選，要實現量化處理，首先需要將所有的因素轉化為同一個單元。為了實現條件的數據化和定量化，可以采用質量評估附加不確定性評估參數的方式來簡化量化的過程。在簡化過程中，采用兩兩比較的方法對標準進行優先等級排序，從而建立出一個合理的框架。本項目采用成對比較矩陣優化法對模型結構進行調整，采用升序排列程序生成參數的優先級向量，而后進行一致性檢驗。

1.1 因素分析

工程因素的讀取和量化要求工程項目信息完整全面，因素識別是管理模式比選中最基礎的環節，這個環節需要將可能影響工程項目進行或者影響工程項目質量的不確定性的因素識別出來，并進行成因的分解。

其中，各類別的因素之間是相互影響的，項目建設過程中的風險和事故大多是各類因素共同作用的結果，因此需要結合項目管理的內容和方式，對各種條件進行分解。為了防止分解過程中重復計算，必須對因素進行維度劃分，并嚴格界定劃分標準。

實際工程中，我們一般采用三維或者五維的方式來綜合分解項目管理中涉及的各類因素，三維法主要包括時間、目標和政策三個維度，本文采用五維法（見表1），主要包括時間維度、成本維度、目標維度（又稱為工程質量維度）、安全維度和風險維度。

表1 各維度所含因素示意表

1.2 量化方法

在傳統的層次分析法當中，采用的兩兩對比的方式為直接系數法，一般系數的來源為專家打分制或者成本-收益討論制。直接系數的模糊程度較低，對結果的影響過于直觀，在定量的數據本就不足的情況下，很難對精確度有一定要求的工程項目做出決策指導。因此，本次模型采用三角模糊數替代直接參數對各因素進行兩兩對比，見表2、表3。

表2 傳統的直接參數標度法

表3 三角模糊數標度法

三角模糊數處理原則是把對目標有影響的內容視為一個連續的函數，將工程中的各類因素視為影響因子，通過以上比較模式賦予各類因素一個模糊數，用表示。?由三個參數綜合構成，參數形式為（m,n,l)，其中m表示重要性比較性成立的最小可能值，l表示重要性成立的最大可能值，n表示判斷假設最可能成立的可能值。的計算值如下：

2 層次分析法模型的建立和應用

以安徽某商業建設項目為例，項目于2015年開始建設，2018年投入使用。項目地質檢測報告顯示其區域內巖層可以對高層建筑的建設提供足夠的支撐力，建筑內容包括住宅建設、商業建筑和地下車庫。其中，住宅面積為102582m2,商業建筑面積為11310m2，車庫（地下一層）建筑面積為2648m2，建筑密度為22.3%，綠化率為48.6%。

2.1 層次結構的建立

對上述工程進行工程因素識別，從上述五個維度包含的管理因素進行分層構建，得到工程管理水平社的分析模型，具體如圖1所示。

2.2 分析矩陣的建立

如圖1所示，模型的構建分為目標層、準則層和因素層三個層級，每個層級可以用三角模糊數法進行成對比較，從而構建出模糊比較矩陣。

圖1 層次分析模型結構圖

在進行量化比較的過程中，為了使評估貼合實際情況，最終選取了專家評估制度，由業主方面聘請四位專家和兩位資深項目經理從五個維度做出重要性判別，選擇眾數作為判別結果。以本工程中各因素對目標影響程度的判別為例，判別結果構成的模糊比較矩陣見表4。

表4 三角模糊數比較矩陣

2.3 一致性檢測方法

此時，便可以通過歸一化排序向量W對矩陣進行一致性檢驗。本次檢驗采取常見的相容性指標法則，這種方法能夠充分利用已有數據，準確性較好。

相容性指標法需要先計算出W的互補矩陣，而后構建相容性指標函數具體計算公式如下：

一般來說，一致性判斷需要事先設置期望值，期望值越小則要求判斷的一致性的程度越高。如果不事先指定期望值，多數項目都會采用常規的期望值α=0.1。

通過上述方法我們對矩陣A進行計算機處理，得到相容性裝指標值因此可以滿足一致性的要求，這說明本次設立的判斷矩陣值是合理的，可用于指導判斷。

2.4 排序結果

根據計算所得的排序向量，可以體現出計算層（即本例中的因素初層）對上一層中的相關因素（即本例子中準則層中的對目標的影響力因素）的影響比重。對比重大小進行排序，就可以得到單個元素重要性排序矩陣，本例當中的計算與排序結果如圖2所示。

圖2 單層排序結果示意圖

根據排序結果顯示，時間是五個維度中對工程結果影響最顯著的因素，是工程項目管理過程中需要控制的首要因素。運用同樣的流程進行計算，可以得到因素二層的元素對工程時間影響的重要性大小排序，本項目中元素二層對應時間層的因素包括設計、招標、施工、驗收、運行五個階段的工作時間，最終結果顯示施工時間對時間因素的影響最大。

成本因素計算排序值為0.285，排在第二位，這表明成本因素同樣對目標實現影響較大，需要重點關注。成本因素的下層包含有建材、耗能、勞務、運輸、機械損耗五個因素，同樣按照構建判斷矩陣、驗證一致性、計算排序值的流程可以得到本層的判斷結果。判斷結果顯示，與工程管理最相關的因素為建材費用。需要注意的是，本層不包含常見的土地費用，這主要是因為土地費用在項目期間較為穩定且與工程管理模式的選取關系較小，因此不列舉在B類因素當中。

3 根據排序結果選擇工程管理模式

當前，我國工程項目采用的管理模式主要包括CM模式、Pa-Con模式和CDC模式。其中，CM管理模式依賴第三方單位，采用最短路徑法進行施工管理和調節，強調是施工過程中各部門的協調合作，在減少設計變更、節省工程成本、保證工程質量方面具有突出優勢。Pa-Con模式是將工程內容明確后統一交接給總負責單位，這種模式的整體性大于其他的管理模式，在降低施工成本方面卓有成效，但是由于內部部分合同的簡化和模糊，導致工程風險相對較高。CDC模式是在工程進行之前便設定出清晰投資數和施工時間，同時有明確的階段規劃，但不同的施工階段可能因為相對獨立而容易出現配合不當的問題，因此主要用于強調工期和投資數的項目。

可見，根據上文的排序結果，CDC是最適合于本項目的管理模式。

4 結語

本項目針對層次分析法在工程管理模式選擇中的應用問題進行研究。

（1）對于具體的工程項目，前期完善工程資料，采用標準判斷程序識別影響工程管理模式的各類因素并按照維度分類。

（2）對于判斷矩陣的處理采用三角模糊數法代替傳統的直接參數法，削弱了不當參數對于模型準確性的影響，提高了判斷模型的準確性。

（3）運用了三角模糊數法的層次分析模型社的一致性判別比常規模型更復雜，本文在傳統計算方法基礎上引入了張量積計算，補充了計算過程。

（4）排序結果對于工程模式的選擇有重要的指導意義，可以作為模式選擇的重要依據，從而進一步服務于完成工程目標、節省工程成本、滿足業主需求的管理目標。