基于質(zhì)量—效益模型的項(xiàng)目工期優(yōu)化管理

摘要：建筑項(xiàng)目施工工期是導(dǎo)致工程項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量和成本失控及工程項(xiàng)目建設(shè)各方發(fā)生糾紛的重要因素，對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益有著不可忽視的影響。本文通過構(gòu)建基于控制質(zhì)量，增加效益條件下的工程項(xiàng)目工期優(yōu)化模型，旨在拓展項(xiàng)目工期優(yōu)化范圍，得出更符合工程實(shí)際要求的工期，為相關(guān)領(lǐng)域研究及應(yīng)用提供一定參考。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量—效益模型 工期優(yōu)化 工程效益

一、引言

建設(shè)項(xiàng)目的工期進(jìn)度要受到項(xiàng)目資源中的人力、資金、物資以及技術(shù)上可能條件的制約。項(xiàng)目管理中工期的優(yōu)化管理是非常重要的，項(xiàng)目工期進(jìn)度的長(zhǎng)短影響著工程項(xiàng)目的質(zhì)量和成本，反過來施工項(xiàng)目的質(zhì)量、成本又制約著建設(shè)項(xiàng)目工期進(jìn)度[1]。國內(nèi)外對(duì)于工程項(xiàng)目控制目標(biāo)的優(yōu)化研究，較早的主要集中于對(duì)項(xiàng)目工期的優(yōu)化，但其基本只限于工期—成本、工期—資源優(yōu)化等單個(gè)影響方面，優(yōu)化研究往往只考慮建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)程中諸多問題的一個(gè)方面，而且較少有將工程項(xiàng)目的質(zhì)量問題加以考慮的。這一方面是因?yàn)榻ㄔO(shè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量管理本身極其復(fù)雜；另一方面則是因項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度在建設(shè)工程的質(zhì)量、成本影響下的優(yōu)化是一個(gè)復(fù)雜的問題[2]。事實(shí)上，建設(shè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量問題應(yīng)該是我們特別需要關(guān)注的問題，建設(shè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量在很大程度上影響項(xiàng)目的工期進(jìn)度，進(jìn)而對(duì)施工企業(yè)的聲譽(yù)和發(fā)展前途產(chǎn)生重大影響，在成本、質(zhì)量影響下的建設(shè)項(xiàng)目工期進(jìn)度優(yōu)化研究實(shí)際上則是一個(gè)積極迫切需要解決的問題。

二、基于質(zhì)量——效益控制下的工程項(xiàng)目工期優(yōu)化模型的構(gòu)建

（一）工程項(xiàng)目的質(zhì)量、成本和工期三者之間的關(guān)系概述

作為建筑施工項(xiàng)目的三大控制目標(biāo)，工程的進(jìn)度、質(zhì)量和成本三者之間相互依存、相互影響，形成一個(gè)統(tǒng)一體。建設(shè)工程項(xiàng)目最佳理想狀態(tài)是最短工期、最低成本和最高質(zhì)量三者之間取得一種動(dòng)態(tài)平衡。建筑工程項(xiàng)目的質(zhì)量、成本和進(jìn)度三者之間的關(guān)系如下圖1所示[3]：

由圖1可知，使用因果關(guān)系箭線圖，可以清晰的描述建設(shè)工程項(xiàng)目的進(jìn)度、成本和質(zhì)量三者之間的相互影響關(guān)系。在工程項(xiàng)目控制不利的情況下，任何一個(gè)方面出現(xiàn)問題，都會(huì)影響三者關(guān)系的整體動(dòng)態(tài)平衡，給建設(shè)工程項(xiàng)目的實(shí)施帶來不利影響。但是，如果在建設(shè)施工項(xiàng)目管理中，合理地調(diào)整和優(yōu)化三大控制目標(biāo)，將對(duì)于建設(shè)工程項(xiàng)目的順利實(shí)施起著至關(guān)重要的作用。

（二）基于成本、質(zhì)量控制下的工程項(xiàng)目工期優(yōu)化模型

工程項(xiàng)目是一個(gè)動(dòng)態(tài)的復(fù)雜系統(tǒng)，每一項(xiàng)工程項(xiàng)目都是由許多工作組成的，任何工作都有正常施工情況下工作的持續(xù)時(shí)間和趕工情況下的持續(xù)時(shí)間。任何一項(xiàng)工作的實(shí)際持續(xù)時(shí)間、施工成本和工作質(zhì)量都應(yīng)分別介于工作正常進(jìn)行時(shí)的持續(xù)時(shí)間和趕工情況下的持續(xù)時(shí)間、正常情況下的施工成本和趕工情況下的施工成本以及工作在正常情況下的工作質(zhì)量和趕工情況下的質(zhì)量之間。

為便于模型的引入，可以先提出兩個(gè)假定條件：

假定1：工程項(xiàng)目中任何一項(xiàng)工作的實(shí)施成本和施工質(zhì)量與該項(xiàng)工作的實(shí)施時(shí)間成相應(yīng)的比例關(guān)系。即任何一項(xiàng)工作的工作成本與工作的持續(xù)時(shí)間成反比關(guān)系，工作持續(xù)時(shí)間越短，工作成本就越高；任何一項(xiàng)工作的質(zhì)量與該項(xiàng)工作的持續(xù)時(shí)間成正比關(guān)系，工作的持續(xù)時(shí)間越短，工作質(zhì)量就越低[4]。

假定2：一項(xiàng)工作在正常施工的情況下，其質(zhì)量水平為h，在趕工且工期不能再壓縮時(shí)的質(zhì)量水平為H，則該項(xiàng)工作的實(shí)際完成質(zhì)量介于h和H之間。同時(shí)，設(shè)定其他符號(hào)假設(shè)如表1所示：

正常情況下，建筑工程項(xiàng)目在正常施工時(shí)的工期大于趕工情況下的施工工期，工程項(xiàng)目在正常情況下的施工成本低于趕工情況下的施工成本，工程在正常施工情況下的質(zhì)量狀況優(yōu)于趕工情況下的質(zhì)量狀況。表達(dá)式為：

（2-1）

對(duì)于虛工作（即非正常情況下的工作），其持續(xù)時(shí)間可以用ntij=stij=0表示，故對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目工程，有運(yùn)籌學(xué)的基本知識(shí)可以得到以下約束條件：

1、工程項(xiàng)目的開始時(shí)間為0，即

E1= 0 （2-2）

2、每項(xiàng)工作的實(shí)際工作時(shí)間實(shí)際介于該項(xiàng)工作的正常工作時(shí)間和最短工作時(shí)間之間，即

stij≤tij≤ntij （2-3）

3、對(duì)于任意一項(xiàng)工作（i，j），有

Ei+tij≤Ej（工作結(jié)束的時(shí)間） （2-4）

整個(gè)項(xiàng)目工程的最終完成時(shí)間與最終事件的完成時(shí)間是一致的，故有

TF=EM+tm （2-5）

由假設(shè)條件1可知：任何一項(xiàng)工作的工作成本與其持續(xù)時(shí)間成反比例關(guān)系，因此可以得到工作（i，j）的工期——費(fèi)用曲線斜率為：

（2-6）

則項(xiàng)目工程的成本為：

Cij=ncij+λij（tij-ntij） （2-7）

因任何一項(xiàng)項(xiàng)目工作的工作質(zhì)量與其持續(xù)時(shí)間成正比例關(guān)系，因此可以得到工作（i，j）的工期——質(zhì)量曲線斜率為：

（2-8）

項(xiàng)目的總成本CV：

（2-9）

故整個(gè)項(xiàng)目工程的質(zhì)量水平為：

（2-10）

由以上分析，可建立基于質(zhì)量——成本的工期優(yōu)化模型：一般情況下，工程完工的時(shí)間越早，對(duì)工程項(xiàng)目各方面都有利，但是項(xiàng)目的完工時(shí)間不能無限縮短，它受到工程質(zhì)量要求和工程最大成本的限制。這樣就形成了在質(zhì)量和成本約束下的工期模型：

（2-11）

三、工程實(shí)例應(yīng)用分析

（一）項(xiàng)目概況

工程項(xiàng)目為云南某大學(xué)建工學(xué)院樓，該主樓建筑面積為15574平方米。該樓建筑層數(shù)為6層，從最低室外地坪至建筑結(jié)構(gòu)頂板總高度為24米。現(xiàn)代建筑風(fēng)格，結(jié)構(gòu)形式為筏板基礎(chǔ)、框架結(jié)構(gòu)。室內(nèi)裝修為石材地面，乳膠漆墻面，紙面石膏板吊頂。項(xiàng)目預(yù)算金額為2661萬元，質(zhì)量要求為執(zhí)行《建筑工程施工質(zhì)量統(tǒng)一驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50300-2001）一次驗(yàn)收合格[5]。endprint

（二）工期優(yōu)化模型的具體計(jì)算

由上文所述，該項(xiàng)目的工期優(yōu)化模型的具體計(jì)算步驟如下：

利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖繪制出邏輯關(guān)系正確的施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，求出關(guān)鍵路線、每個(gè)施工工序的正常施工工期ntij（即合同規(guī)定的工期）和相應(yīng)的正常情況下工作（i，j）的成本費(fèi)用ncij：

ntij=280 （3-1）

ncij=2661 （3-2）

E1=0 （3-3）

Stij=250 （3-4）

tij=262 （3-5）

TF=Em+tm=273=T0 （3-6）

C0 =Σscij=Σ[c1+cf+ckijΔtij]

=268+472+780+1400+180=3100

（3-7）

t =178+230+560+1200+256=2424

=150+230+560+1300+660=2900

（3-9）

H=Q0=5

TQ=7.3

H=8 （3-10）

本例最佳工期為262天，相應(yīng)的成本為2424萬元。若規(guī)定工期為280天，則相對(duì)應(yīng)的最低成本為2700萬元。如果盲目地加快項(xiàng)目工期，打破質(zhì)量—成本—進(jìn)度之間的動(dòng)態(tài)平衡，其工期可為273天，但是項(xiàng)目建設(shè)成本卻要增加到2900萬元，比該項(xiàng)目規(guī)定中工期下的最低成本還要多出200萬元。需要說明的是，在具體應(yīng)用該模型時(shí)可以根據(jù)不同項(xiàng)目的實(shí)際情況加以修正，以便能得出合理優(yōu)化的建設(shè)項(xiàng)目工程施工工期。

四、結(jié)論與建議

質(zhì)量—成本優(yōu)化在建設(shè)工程項(xiàng)目的組織和管理中扮演著非常重要的角色。建設(shè)周期的長(zhǎng)短對(duì)建設(shè)費(fèi)用有很大影響，在安排施工工期時(shí)，要正確處理工期與工程質(zhì)量及工程效益的辯證關(guān)系，力求均衡和有節(jié)奏地施工，以實(shí)現(xiàn)建設(shè)工期和工程質(zhì)量及工程效益的優(yōu)化組合。對(duì)于投資大、周期長(zhǎng)的水利工程建設(shè)項(xiàng)目來說，在保證工程質(zhì)量和控制成本收益的條件下，縮短建設(shè)工期、贏得建設(shè)時(shí)間，不僅能提高項(xiàng)目本身的經(jīng)濟(jì)效益，還有利于提高項(xiàng)目的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣慧，莫輕文，王忠偉. 工程項(xiàng)目質(zhì)量—工期—成本—綜合評(píng)價(jià)決策研究[J]. 交通標(biāo)準(zhǔn)化，2008（10）

[2]王瑜，余曉鐘等. 工程項(xiàng)目工期、質(zhì)量、成本的綜合優(yōu)化決策[J].統(tǒng)計(jì)與決策，2006（19）

[3]梁春閣. 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃在建筑工程工期—成本優(yōu)化中應(yīng)用實(shí)證分析[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2010（12）

[4]陳爾基. 工作持續(xù)期不確定條件下工程項(xiàng)目工期優(yōu)化研究[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2010：25—46

[5]李冰利.建筑工程項(xiàng)目施工工期與資源配置研究[D].北京：清華大學(xué)，2008：30—50

（楊清，1963年生，云南昆明人，昆明理工大學(xué)基礎(chǔ)建設(shè)處合同預(yù)算部主任。研究方向：項(xiàng)目管理）endprint

（二）工期優(yōu)化模型的具體計(jì)算

由上文所述，該項(xiàng)目的工期優(yōu)化模型的具體計(jì)算步驟如下：

利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖繪制出邏輯關(guān)系正確的施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，求出關(guān)鍵路線、每個(gè)施工工序的正常施工工期ntij（即合同規(guī)定的工期）和相應(yīng)的正常情況下工作（i，j）的成本費(fèi)用ncij：

ntij=280 （3-1）

ncij=2661 （3-2）

E1=0 （3-3）

Stij=250 （3-4）

tij=262 （3-5）

TF=Em+tm=273=T0 （3-6）

C0 =Σscij=Σ[c1+cf+ckijΔtij]

=268+472+780+1400+180=3100

（3-7）

t =178+230+560+1200+256=2424

=150+230+560+1300+660=2900

（3-9）

H=Q0=5

TQ=7.3

H=8 （3-10）

本例最佳工期為262天，相應(yīng)的成本為2424萬元。若規(guī)定工期為280天，則相對(duì)應(yīng)的最低成本為2700萬元。如果盲目地加快項(xiàng)目工期，打破質(zhì)量—成本—進(jìn)度之間的動(dòng)態(tài)平衡，其工期可為273天，但是項(xiàng)目建設(shè)成本卻要增加到2900萬元，比該項(xiàng)目規(guī)定中工期下的最低成本還要多出200萬元。需要說明的是，在具體應(yīng)用該模型時(shí)可以根據(jù)不同項(xiàng)目的實(shí)際情況加以修正，以便能得出合理優(yōu)化的建設(shè)項(xiàng)目工程施工工期。

四、結(jié)論與建議

質(zhì)量—成本優(yōu)化在建設(shè)工程項(xiàng)目的組織和管理中扮演著非常重要的角色。建設(shè)周期的長(zhǎng)短對(duì)建設(shè)費(fèi)用有很大影響，在安排施工工期時(shí)，要正確處理工期與工程質(zhì)量及工程效益的辯證關(guān)系，力求均衡和有節(jié)奏地施工，以實(shí)現(xiàn)建設(shè)工期和工程質(zhì)量及工程效益的優(yōu)化組合。對(duì)于投資大、周期長(zhǎng)的水利工程建設(shè)項(xiàng)目來說，在保證工程質(zhì)量和控制成本收益的條件下，縮短建設(shè)工期、贏得建設(shè)時(shí)間，不僅能提高項(xiàng)目本身的經(jīng)濟(jì)效益，還有利于提高項(xiàng)目的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣慧，莫輕文，王忠偉. 工程項(xiàng)目質(zhì)量—工期—成本—綜合評(píng)價(jià)決策研究[J]. 交通標(biāo)準(zhǔn)化，2008（10）

[2]王瑜，余曉鐘等. 工程項(xiàng)目工期、質(zhì)量、成本的綜合優(yōu)化決策[J].統(tǒng)計(jì)與決策，2006（19）

[3]梁春閣. 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃在建筑工程工期—成本優(yōu)化中應(yīng)用實(shí)證分析[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2010（12）

[4]陳爾基. 工作持續(xù)期不確定條件下工程項(xiàng)目工期優(yōu)化研究[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2010：25—46

[5]李冰利.建筑工程項(xiàng)目施工工期與資源配置研究[D].北京：清華大學(xué)，2008：30—50

（楊清，1963年生，云南昆明人，昆明理工大學(xué)基礎(chǔ)建設(shè)處合同預(yù)算部主任。研究方向：項(xiàng)目管理）endprint

（二）工期優(yōu)化模型的具體計(jì)算

由上文所述，該項(xiàng)目的工期優(yōu)化模型的具體計(jì)算步驟如下：

利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖繪制出邏輯關(guān)系正確的施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，求出關(guān)鍵路線、每個(gè)施工工序的正常施工工期ntij（即合同規(guī)定的工期）和相應(yīng)的正常情況下工作（i，j）的成本費(fèi)用ncij：

ntij=280 （3-1）

ncij=2661 （3-2）

E1=0 （3-3）

Stij=250 （3-4）

tij=262 （3-5）

TF=Em+tm=273=T0 （3-6）

C0 =Σscij=Σ[c1+cf+ckijΔtij]

=268+472+780+1400+180=3100

（3-7）

t =178+230+560+1200+256=2424

=150+230+560+1300+660=2900

（3-9）

H=Q0=5

TQ=7.3

H=8 （3-10）

本例最佳工期為262天，相應(yīng)的成本為2424萬元。若規(guī)定工期為280天，則相對(duì)應(yīng)的最低成本為2700萬元。如果盲目地加快項(xiàng)目工期，打破質(zhì)量—成本—進(jìn)度之間的動(dòng)態(tài)平衡，其工期可為273天，但是項(xiàng)目建設(shè)成本卻要增加到2900萬元，比該項(xiàng)目規(guī)定中工期下的最低成本還要多出200萬元。需要說明的是，在具體應(yīng)用該模型時(shí)可以根據(jù)不同項(xiàng)目的實(shí)際情況加以修正，以便能得出合理優(yōu)化的建設(shè)項(xiàng)目工程施工工期。

四、結(jié)論與建議

質(zhì)量—成本優(yōu)化在建設(shè)工程項(xiàng)目的組織和管理中扮演著非常重要的角色。建設(shè)周期的長(zhǎng)短對(duì)建設(shè)費(fèi)用有很大影響，在安排施工工期時(shí)，要正確處理工期與工程質(zhì)量及工程效益的辯證關(guān)系，力求均衡和有節(jié)奏地施工，以實(shí)現(xiàn)建設(shè)工期和工程質(zhì)量及工程效益的優(yōu)化組合。對(duì)于投資大、周期長(zhǎng)的水利工程建設(shè)項(xiàng)目來說，在保證工程質(zhì)量和控制成本收益的條件下，縮短建設(shè)工期、贏得建設(shè)時(shí)間，不僅能提高項(xiàng)目本身的經(jīng)濟(jì)效益，還有利于提高項(xiàng)目的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣慧，莫輕文，王忠偉. 工程項(xiàng)目質(zhì)量—工期—成本—綜合評(píng)價(jià)決策研究[J]. 交通標(biāo)準(zhǔn)化，2008（10）

[2]王瑜，余曉鐘等. 工程項(xiàng)目工期、質(zhì)量、成本的綜合優(yōu)化決策[J].統(tǒng)計(jì)與決策，2006（19）

[3]梁春閣. 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃在建筑工程工期—成本優(yōu)化中應(yīng)用實(shí)證分析[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2010（12）

[4]陳爾基. 工作持續(xù)期不確定條件下工程項(xiàng)目工期優(yōu)化研究[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2010：25—46

[5]李冰利.建筑工程項(xiàng)目施工工期與資源配置研究[D].北京：清華大學(xué)，2008：30—50

（楊清，1963年生，云南昆明人，昆明理工大學(xué)基礎(chǔ)建設(shè)處合同預(yù)算部主任。研究方向：項(xiàng)目管理）endprint