基于層次分析法的農(nóng)村公路建設(shè)管理模式選擇研究

雷 旺，劉光鳳

(重慶交通大學(xué)管理學(xué)院，重慶 400074)

農(nóng)村公路工程項目傳統(tǒng)建設(shè)模式中，政府部門決定著工程項目勘察、設(shè)計、施工、采購的招投標(biāo)事宜，這樣常常導(dǎo)致農(nóng)村公路工程項目建設(shè)缺乏約束、監(jiān)督不到位、責(zé)任不明確、利益劃分不清楚，引發(fā)了一系列的資金浪費和挪用以及行賄受賄問題，加之農(nóng)村公路建設(shè)過程中存在施工隊伍自身管理水平不高、監(jiān)管人員不足、一線技術(shù)力量比較薄弱、建設(shè)任務(wù)重、建設(shè)資金緊張等問題，最終造成“超投資，超規(guī)模，超標(biāo)準(zhǔn)”的三超問題和質(zhì)量問題，給國家造成負(fù)擔(dān)?！笆晃逡?guī)劃”［1］以來，中央便將農(nóng)村公路工程項目建設(shè)的事權(quán)責(zé)交予了地方人民政府，而各級交通主管部門則主要負(fù)責(zé)農(nóng)村公路工程項目建設(shè)行業(yè)指導(dǎo)和技術(shù)培訓(xùn)。為了更好地順應(yīng)黨中央關(guān)于農(nóng)村公路工程項目建設(shè)的政策，提高農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理水平，合理選擇農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式已成為當(dāng)前農(nóng)村公路工程項目建設(shè)亟待解決的問題。

1998年，唐驥［2］提出按企業(yè)法人實行籌資、建設(shè)、管理、運營還貸全過程的法人責(zé)任制的公路建設(shè)管理模式，上市發(fā)行股票籌集資金與發(fā)行建設(shè)債券籌集資金相結(jié)合，充分吸收利用社會民間資金，能夠更有效地進(jìn)行農(nóng)村公路建設(shè)管理。2007年，熊昌華［3］提出一些優(yōu)化公路項目建設(shè)管理模式的對策，如，需堅持規(guī)范執(zhí)法行為，完善路政管理的基礎(chǔ)性工作，落實指派到施工現(xiàn)場監(jiān)理人員的責(zé)任，業(yè)主在選擇監(jiān)理單位和施工單位時應(yīng)綜合考慮資質(zhì)、信譽(yù)、專業(yè)知識、施工經(jīng)驗等方面。2008年，吳俊虢［4］提出Project Controlling一般適用于大型或特大型的工程建設(shè)，且它不能取代建設(shè)項目管理，也不能作為獨立建設(shè)管理模式使用。2011年，謝世榮等［5］分析了代建制項目管理模式中存在的問題和風(fēng)險，提出了改進(jìn)途徑，為代建制在我國的推廣施行提供了重要的理論支持。許茂增等［6］利用修正重心法對公路建設(shè)管理中的施工現(xiàn)場材料管理進(jìn)行了研究，并通過算例對其進(jìn)行實證分析驗證了其可行性。

通過閱讀以上文獻(xiàn)可以看出?，F(xiàn)階段對農(nóng)村公路工程項目建設(shè)的研究雖然已經(jīng)取得了一定的成果，但基本上都是集中于文字描述，而運用數(shù)學(xué)方法對實際的農(nóng)村公路建設(shè)管理模式進(jìn)行的研究還相對較少。本研究依托于以往的研究成果，以實際的農(nóng)村公路工程項目建設(shè)為例，利用數(shù)學(xué)方法對農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式進(jìn)行選擇。

一、農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式選擇模型

閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)出農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式主要有平行承發(fā)包模式、設(shè)計或施工總分包模式、項目總承包模式、項目總承包管理模式、Construction Management(CM)模式、Partnering模式，Project Controlling(PC)模式、政府投資項目“代建制”模式等。其中，Partnering模式和Project Controlling模式不能作為一種獨立的建設(shè)管理模式而用于工程項目建設(shè)管理，所以在進(jìn)行農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式選擇的時候，只考慮除Partnering模式和Project Controlling模式之外的能夠獨立地運用于農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理的剩余6種模式。

此外，如果選擇了上述建設(shè)管理模式中的某一種模式，該種模式可以根據(jù)某一屬性進(jìn)一步分類，則需要繼續(xù)對其進(jìn)行分析，選擇適合的農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式。如，工程項目總承包模式根據(jù)承發(fā)包范圍等又可以進(jìn)一步細(xì)分為:交鑰匙總承包(Turnkey)模式、設(shè)計采購施工總承包(Engineering-Procurement-Construction)模式、設(shè)計施工總承包(Design-Build)模式、采購設(shè)計總承包(Engineering-Procurement)模式、采購施工總承包(Procurement-Construction)模式和施工總承包模式。因此，在進(jìn)行建設(shè)管理模式選擇的時候，如果選定了工程項目總承包模式，還需要對其細(xì)分模式進(jìn)行分析。

選用什么樣的數(shù)學(xué)方法才能較合理地選擇農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式呢?了解情況的都清楚，收集大量數(shù)據(jù)并運用定量的數(shù)學(xué)決策模型對農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式的決策過程進(jìn)行量化分析不容易實現(xiàn)，這樣往往容易造成決策時的主觀性。因此，需要一種能夠?qū)?fù)雜問題簡單化、條理化，同時能夠?qū)⒍颗c定性結(jié)合的決策方法。而層次分析法［7］正是這樣一種能夠?qū)?fù)雜決策問題的影響因素和內(nèi)在關(guān)系等方面進(jìn)行深入分析后，利用少量的定量信息數(shù)學(xué)化決策過程，最終提供較準(zhǔn)確的決策方案的數(shù)學(xué)方法。可見，利用層次分析法對農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式進(jìn)行合理選擇從理論上分析是可行的。

(一)模型

利用層次分析法對農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式進(jìn)行選擇，首先需要確定選擇模型的層次結(jié)構(gòu)，根據(jù)層次分析法關(guān)于層次結(jié)構(gòu)的確定過程，現(xiàn)將農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式選擇模型的層次結(jié)構(gòu)分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層，其中目標(biāo)層是合理選擇農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式;準(zhǔn)則層是實現(xiàn)目標(biāo)的評價標(biāo)準(zhǔn)，對于農(nóng)村公路工程項目來說，需要考慮它的造價、安全、質(zhì)量、工期等因素;方案層是實現(xiàn)目標(biāo)的措施或方案，也就是農(nóng)村公路工程項目的各種建設(shè)管理模式。農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式選擇的層次分析基本模型如圖1所示。當(dāng)然，如果需要對選擇好的建設(shè)管理模式的細(xì)分類型進(jìn)行分析，則需要將選擇模型的層次結(jié)構(gòu)設(shè)為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層和方案層，其中目標(biāo)層和準(zhǔn)則層不變，指標(biāo)層變?yōu)檗r(nóng)村公路工程項目各種建設(shè)管理模式，方案層變?yōu)榻?jīng)確定的建設(shè)管理模式的細(xì)分種類。以工程項目總承包模式為例，建立層次分析選擇模型如圖2所示。

(二)求解方法

就圖1所示的農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式選擇基本模型來說:

1)參數(shù)設(shè)定

Zy表示準(zhǔn)則層中的四個影響因素，即造價、安全、質(zhì)量、工期，y=1，2，3，4。

αy表示準(zhǔn)則層中的四個影響因素對應(yīng)于目標(biāo)層的排序權(quán)值，即造價對目標(biāo)層、安全對目標(biāo)層、質(zhì)量對目標(biāo)層、工期對目標(biāo)層，y=1，2，3，4。

Fx表示方案層中的各個因素，即平行承發(fā)包模式、設(shè)計或施工總分包模式、項目總承包模式、項目總承包管理模式、CM 模式、政府投資項目“代建制”模式，x=1，2，3，4，5，6。

fxy表示方案層中對應(yīng)于準(zhǔn)則層中各因素的層次單排序權(quán)值，即第個方案對應(yīng)第個準(zhǔn)則的層次單排序權(quán)值，當(dāng)方案層中的方案與準(zhǔn)則層中的準(zhǔn)則無聯(lián)系時，有fxy=0，x=1，2，3，4，5，6，y=1，2，3，4。

λmax表示成對比較矩陣的最大特征根用，λmax(y)表示計算得到的方案層對準(zhǔn)則層的各成對比較矩陣的最大特征根，y=1，2，3，4。

CI表示成對比較矩陣的一致性指標(biāo)，CIy表示計算得到的方案層對于準(zhǔn)則層的單排序一致性指標(biāo)，y=1，2，3，4。

CR表示成對比較矩陣的隨機(jī)一致性比率，其中CRy表示方案層對準(zhǔn)則層的各成對比較矩陣的隨機(jī)一致性比率，y=1，2，3，4，CR總表示方案層對目標(biāo)層的總排序一致性指標(biāo)。

n表示成對比較矩陣的階數(shù)。

圖1 農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式選擇基本模型

圖2 農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式選擇的層次分析

RI表示隨機(jī)一致性指標(biāo)，其中，RIy表示方案層對于準(zhǔn)則層的各成對比較矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，y=1，2，3，4。

2)計算過程及結(jié)果

聘請一定數(shù)量的對農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理具有豐富經(jīng)驗的人員，根據(jù)層次分析法中“1～9尺度”，對圖1所示模型中的兩兩因素進(jìn)行比較打分，構(gòu)造出成對比較矩陣，再利用層次分析法計算軟件“yaahp”對所建立的模型進(jìn)行求解，得到的層次總排序結(jié)果如表1所示。

表1 農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式選擇基本模型的層次總排序權(quán)值結(jié)果

當(dāng)所有的CR＜0.1時，得到所有的成對比較矩陣的一致性檢驗合格，計算出農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式的總排序結(jié)果可行，其中權(quán)值最大的方案為所選方案。

二、算例

(一)工程概況

從×××到×××新建一條地處山嶺重丘區(qū)的農(nóng)村公路，瀝青混凝土路面，路基寬度為5.5米，設(shè)計行車速度為15 km/h，線路起終點樁號為K0+000～K15+680，路線全長15.68 km，總工期為16個月，總造價為3 131.92萬元，路基土方約為11.644萬立方米;排水及防護(hù)約為3 277.1 m3;涵洞為 777 m/92 道，路面工程量 15.68 km。

(二)計算分析

1)構(gòu)造成對比較矩陣

根據(jù)準(zhǔn)則層和目標(biāo)層的打分結(jié)果可以得到對應(yīng)的成對比較矩陣Ⅰ:

根據(jù)方案層和準(zhǔn)則層中的造價因素的打分結(jié)果可以得到對應(yīng)的成對比較矩陣Ⅱ:

根據(jù)方案層和準(zhǔn)則層中的安全因素的打分結(jié)果可以得到對應(yīng)的成對比較矩陣Ⅲ:

根據(jù)方案層和準(zhǔn)則層中的質(zhì)量因素的打分結(jié)果可以得到對應(yīng)的成對比較矩陣Ⅳ:

根據(jù)方案層和準(zhǔn)則層中的工期因素的打分結(jié)果可以得到對應(yīng)的成對比較矩陣Ⅴ:

2)計算結(jié)果

利用層次分析法計算軟件“yaahp”計算出以上各個成對計較矩陣的相關(guān)參數(shù)結(jié)果如表2所示，計算出的農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式選擇基本模型中方案層對目標(biāo)層的總排序結(jié)果如表3所示。

表2 ×××到×××農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式選擇模型的各成對比較矩陣計算結(jié)果

從表2可以看出，所構(gòu)造的成對比較矩陣計算出的值均小于0.1，故這些成對比較矩陣的層次單排序均滿足一致性檢驗。另外，

故，這些成對比較矩陣的層次總排序滿足一致性檢驗。也就是說，表3的計算結(jié)果是可行的。

表3 ×××到×××農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式選擇模型的層次總排序權(quán)值

從表3可以看出，通過層次分析法理論及對應(yīng)的層次分析法計算軟件“yaahp”計算出從×××到×××農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式選擇結(jié)果如下式:

綜上可以看出，綜合考慮算例中的農(nóng)村公路工程項目的造價、安全、質(zhì)量、工期等方面，選擇工程項目總承包模式對于該項農(nóng)村公路工程項目的建設(shè)管理來說，更有效。

但是工程項目總承包模式根據(jù)承發(fā)包范圍又可以進(jìn)一步細(xì)分，因此，還需對工程項目總承包模式的細(xì)分類進(jìn)行分析。如圖2所示，根據(jù)方案層和指標(biāo)層打分結(jié)果可以得到對應(yīng)的成對比較矩陣Ⅵ:

利用層次分析法計算軟件“yaahp”計算出成對比較矩陣Ⅵ的相關(guān)參數(shù)結(jié)果如表4所示。計算出的農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式選擇基本模型中方案層對目標(biāo)層的總排序結(jié)果如表5所示。

表4 從×××到×××農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式選擇模型的相關(guān)參數(shù)

從表4可以看出，成對比較矩陣Ⅵ的一致性檢驗合格，可見表4中的層次總排序結(jié)果可行。

從表5可以看出，工程項目總承包模式經(jīng)細(xì)分后得到的各種工程項目總承包模式的優(yōu)先順序為

綜上可以看出，綜合考慮算例中的農(nóng)村公路工程項目的造價、安全、質(zhì)量、工期等方面，選擇工程項目總承包模式中的設(shè)計采購施工總承包模式對于該項農(nóng)村公路工程項目的建設(shè)管理來說無疑是有利的，因為設(shè)計采購施工(EPC)總承包模式下，業(yè)主或業(yè)主代表管理工程較為寬松，不太具體和深入，這正好可以彌補(bǔ)現(xiàn)階段農(nóng)村公路建設(shè)技術(shù)力量薄弱、管理經(jīng)驗不足等問題。

表5 ×××到×××農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式選擇模型的層次總排序最終權(quán)值

三、結(jié)束語

通過以上分析可以看出，利用層次分析法對農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理模式進(jìn)行合理選擇是可行的。建設(shè)管理模式選擇合理了可以更好地順應(yīng)黨中央關(guān)于農(nóng)村公路工程項目建設(shè)的政策，提高農(nóng)村公路工程項目建設(shè)管理水平，改善“三超”現(xiàn)象，減少工程質(zhì)量問題。

［1］全國人大.中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要［EB/OL］.(2006－03－1).http://politics.people.com.cn/GB/1026/4208451.html.

［2］唐驥.高速公路建設(shè)管理模式與籌集資金的關(guān)系［J］.交通財會，1998(7):29.

［3］熊昌華.城市公路建設(shè)管理模式探討［J］.科技資訊，2007(10):173.

［4］吳俊虢.淺談一種新型的公路建設(shè)管理模式［J］.山西建筑，2008(8):287.

［5］謝世榮，董廣紅，林燕梅.淺析政府代建制下項目管理模式研究［J］.科學(xué)時代，2011(9):272.

［6］許茂增，劉光鳳.公路施工現(xiàn)場單個堆料場修正重心法選址研究［J］.工程管理學(xué)報，2012(3):75.

［7］杜棟，龐慶華，吳炎.現(xiàn)代綜合評價方法與案例精選［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2008.