基于FANP 的工程項(xiàng)目精益能力分析

孫禮源

(天津大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部，天津 300072)

0 引言

近年來(lái)我國(guó)建筑工程行業(yè)發(fā)展迅猛，對(duì)我國(guó)整體國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了長(zhǎng)足而深遠(yuǎn)的影響，不僅對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了積極的帶動(dòng)和促進(jìn)作用，而且提高了人民生活水平和改善了居住條件。但是在建筑工程領(lǐng)域普遍出現(xiàn)的成本、質(zhì)量、生產(chǎn)效率、進(jìn)度、社會(huì)印象差和事故率高等問(wèn)題已經(jīng)成為建筑行業(yè)的頑疾［1］。傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理方式過(guò)于粗放，導(dǎo)致工程項(xiàng)目中材料資源浪費(fèi)、效率較低等問(wèn)題。

精益思想在生產(chǎn)和制造行業(yè)應(yīng)用較為廣泛，在提高行業(yè)整體效率方面做出了積極的貢獻(xiàn)。將精益思想引入建筑行業(yè)，對(duì)于我國(guó)優(yōu)化建筑行業(yè)的工作方式和理念具有重要價(jià)值［2］。然而在精益建造方面，目前的研究缺少對(duì)于工程項(xiàng)目管理精益能力的框架性思考，因此本文在總結(jié)和分析以往文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)工程項(xiàng)目管理精益能力進(jìn)行深入分析，從而推動(dòng)建筑行業(yè)的科學(xué)發(fā)展。

目前常見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析方法有層次分析法(AHP)［3］、模糊綜合評(píng)價(jià)法(FCE)等。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程中未考慮指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性是可能造成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)不準(zhǔn)確性的要因之一。以往文獻(xiàn)常常默認(rèn)指標(biāo)體系中指標(biāo)之間的關(guān)系是相互獨(dú)立的，但實(shí)際的工程項(xiàng)目管理精益能力問(wèn)題是一個(gè)復(fù)雜決策系統(tǒng)，各類因素之間是相互影響、相互作用且是非獨(dú)立的，即具有關(guān)聯(lián)性。而且這種關(guān)聯(lián)性對(duì)于最終評(píng)價(jià)的合理性有著不可小覷的影響。陳禮靖使用模糊層次分析法(FAHP)對(duì)精益建造能力進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，一定程度上克服了指標(biāo)屬性值或隸屬度難以確定等問(wèn)題，但未考慮風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性關(guān)系。

基于FANP 理論的工程項(xiàng)目管理精益能力評(píng)價(jià)深入地解析各類指標(biāo)之間的作用機(jī)理，能夠更準(zhǔn)確地描述指標(biāo)之間的聯(lián)系，同時(shí)克服主觀評(píng)價(jià)的缺點(diǎn)，為基于精益模式的工程項(xiàng)目管理提供更加貼合實(shí)際、有效的評(píng)價(jià)和分析框架。

1 精益能力指標(biāo)體系

1.1 精益能力體系層次

由于建筑工程項(xiàng)目一般具有周期長(zhǎng)、投入資金量大、資金變現(xiàn)能力差等特點(diǎn)，需要統(tǒng)籌考慮工程技術(shù)復(fù)雜性、精益建造的特點(diǎn)、工程項(xiàng)目合理性等因素。只有在對(duì)各類因素綜合考量、提煉的基礎(chǔ)上，從工程項(xiàng)目的精益施工能力、精益采購(gòu)能力、精益協(xié)同能力、精益組織能力等維度著手，進(jìn)而將其逐步拓展、細(xì)化。同時(shí)借鑒近期國(guó)內(nèi)有關(guān)工程項(xiàng)目精益建造相關(guān)研究，詳見(jiàn)文獻(xiàn)［4-5］，建立工程項(xiàng)目管理精益能力體系層次，見(jiàn)圖1。

圖1 工程項(xiàng)目管理精益能力體系

1.2 指標(biāo)關(guān)聯(lián)性及對(duì)計(jì)算的影響

工程項(xiàng)目管理普遍存在依賴性和相互影響的特點(diǎn)。比如精益施工能力中標(biāo)準(zhǔn)化管理能力與消除浪費(fèi)能力是存在相互關(guān)聯(lián)的，如果在實(shí)際工作中實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理自然會(huì)對(duì)消除浪費(fèi)起到利好效應(yīng)。因此需要考量和深入分析指標(biāo)體系中關(guān)聯(lián)性和非獨(dú)立性的問(wèn)題，從而使精益能力評(píng)價(jià)更貼近實(shí)際。

邀請(qǐng)10 名專家對(duì)工程項(xiàng)目管理精益能力指標(biāo)體系中關(guān)聯(lián)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，專家分別是建筑工程領(lǐng)域的從業(yè)人員(包括管理人員、技術(shù)人員)以及高校教授。分別征詢專家對(duì)工程項(xiàng)目管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系關(guān)聯(lián)性的意見(jiàn)，采用德?tīng)柗品ǎ瑢?duì)關(guān)聯(lián)性意見(jiàn)進(jìn)行整理、歸納和統(tǒng)計(jì)，再把統(tǒng)計(jì)結(jié)果反饋給各專家。房地產(chǎn)項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)關(guān)聯(lián)性統(tǒng)計(jì)圖范例如圖2 所示。

圖2 房地產(chǎn)項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)關(guān)聯(lián)性統(tǒng)計(jì)圖范例

圖中縱橫交叉的格子中字母含義如下:A 表示橫向指標(biāo)因素對(duì)縱向因素有影響;B 表示縱向指標(biāo)因素對(duì)橫向因素有影響;C 表示兩者互有影響。交叉格中為空白表示兩者無(wú)關(guān)聯(lián)關(guān)系。圖2 中左圖實(shí)際意義為供應(yīng)商選擇與管理能力對(duì)準(zhǔn)時(shí)采購(gòu)能力和按需采購(gòu)能力有影響，通過(guò)箭頭轉(zhuǎn)化為ANP 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中示意圖，其他因素同理得到工程項(xiàng)目精益能力ANP 模型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖3 所示。

在第3 節(jié)精益能力評(píng)價(jià)中，將根據(jù)圖3 的關(guān)聯(lián)性關(guān)系計(jì)算因素的關(guān)聯(lián)性影響向量，從而構(gòu)建權(quán)重超矩陣，得出經(jīng)過(guò)關(guān)聯(lián)性影響的綜合權(quán)重，具體計(jì)算方式不在此贅述。

圖3 工程項(xiàng)目管理精益能力ANP 模型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2 基于FPP 的FANP 求解方法

網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)是T. L. Saaty 考慮了指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性、非獨(dú)立性，在層次分析法的基礎(chǔ)上發(fā)展而形成的一種新的實(shí)用決策方法［6］。

在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)過(guò)程中，由于評(píng)價(jià)過(guò)程的主觀性和模糊性的限制，本文采用的是模糊優(yōu)先規(guī)劃方法(Fuzzy Preference Programing，F(xiàn)PP)，該方法是Mikhailov 提出用于求解FANP［7］模型的一種方法。其核心思路如下:

假設(shè)A= (lij，uij)表示第n 個(gè)指標(biāo)的區(qū)間判斷矩陣，lij、uij、mij分別表示專家評(píng)價(jià)的下界、上界、最可能值。FPP 據(jù)此參數(shù)和矩陣計(jì)算出權(quán)向量，其中應(yīng)滿足

對(duì)于不一致判斷矩陣而言，有下式成立

式(2)表示權(quán)向量要盡可能滿足的判斷意見(jiàn)。

對(duì)于用三角模糊數(shù)表示的專家判斷意見(jiàn)，權(quán)向量可通過(guò)計(jì)算關(guān)于wi/wj的隸屬函數(shù)得到，如式(3)所示。

上述隸屬函數(shù)在區(qū)間(－ ∞，mij)內(nèi)為線性遞增，在區(qū)間(mij，∞)內(nèi)為線性遞減。當(dāng)wi/wj＜lij或wi/wj＞uij時(shí)，uij＜0;當(dāng)wi/wj=mij時(shí)，uij取到最大值1。在區(qū)間(lij，uij)內(nèi)，上式與三角模糊判斷(lij，mij，uij)一致。

根據(jù)FPP 法，可將解權(quán)向量的問(wèn)題變?yōu)橐?guī)劃問(wèn)題，如式(4)所示

考慮到隸屬函數(shù)(3)的特殊形式，式(4)可轉(zhuǎn)化為非線性規(guī)劃問(wèn)題，如式(5)所示

3 精益能力評(píng)價(jià)

3.1 根據(jù)模糊優(yōu)先規(guī)劃法-熵權(quán)法求指標(biāo)相對(duì)局部權(quán)重

建立基于兩兩指標(biāo)成對(duì)比較的三角模糊數(shù)判斷矩陣，在此定義基于三角模糊數(shù)相對(duì)重要性的語(yǔ)言變量。如三角模糊數(shù)(6，7，8)表示很重要，如表1 所示。

表1 基于三角模糊數(shù)的語(yǔ)言變量

根據(jù)由問(wèn)卷調(diào)查所得到數(shù)據(jù)處理的結(jié)果分析，建立三角模糊數(shù)判斷矩陣，本文以精益施工管理能力二級(jí)指標(biāo)為例，經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 精益施工管理能力三角模糊數(shù)判斷矩陣

根據(jù)FPP 方法，可將表3 中的精益施工管理能力二級(jí)指標(biāo)的三角模糊數(shù)判斷矩陣轉(zhuǎn)化為以下非線性規(guī)劃問(wèn)題。

利用Matlab 軟件計(jì)算判斷矩陣構(gòu)成的非線性規(guī)劃問(wèn)題，即可得到精益施工管理能力局部權(quán)重向量wH

1 = (w11，w12，w13) = (0.558，0.122，0.320)。同理可得一級(jí)指標(biāo)和其他風(fēng)險(xiǎn)因素二級(jí)指標(biāo)的局部權(quán)重，如下。

3.2 構(gòu)建超矩陣求綜合局部權(quán)重

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分別得到以各因素為次準(zhǔn)則的對(duì)比矩陣，計(jì)算關(guān)聯(lián)性影響向量，并由各因素的關(guān)聯(lián)性影響向量組成超矩陣。以社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)為例，根據(jù)圖2 可知，對(duì)城市規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生影響的因素有區(qū)域發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)和公共干預(yù)風(fēng)險(xiǎn)，得到以城市規(guī)劃為次準(zhǔn)則下的關(guān)聯(lián)性影響向量，見(jiàn)表3。

表3 城市規(guī)劃為次準(zhǔn)則下的關(guān)聯(lián)性影響向量

同理可求得以其他精益采購(gòu)能力指標(biāo)為次準(zhǔn)則時(shí)的關(guān)聯(lián)性影響向量。最后由這些向量構(gòu)成社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)因素的超矩陣wN5，如表4 所示。

表4 精益采購(gòu)能力因素的超矩陣wN5

3.3 計(jì)算綜合全局權(quán)重以及確定總排序

再由一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重分別和二級(jí)指標(biāo)的綜合權(quán)重進(jìn)行相乘運(yùn)算，可得所有風(fēng)險(xiǎn)因素二級(jí)指標(biāo)的全局權(quán)重，從而得到房地產(chǎn)投資風(fēng)險(xiǎn)因素的總排序結(jié)果，如表5 所示。

表5 房地產(chǎn)投資風(fēng)險(xiǎn)總排序表

(續(xù))

從以上的計(jì)算過(guò)程和結(jié)果可以得到，工程項(xiàng)目管理的精益能力指標(biāo)排序前3 名因素依次是標(biāo)準(zhǔn)化管理能力、客戶需求管理能力、全面質(zhì)量施工管理能力。

4 結(jié)語(yǔ)

采用模糊層次分析法對(duì)工程項(xiàng)目管理精益能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，不僅綜合地考量了工程技術(shù)復(fù)雜性、精益建造的特點(diǎn)、工程項(xiàng)目管理合理性等特性，而且深入地解析了各指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性，從而使精益能力分析結(jié)果更加貼近實(shí)際情況。在項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)作中，項(xiàng)目管理者在標(biāo)準(zhǔn)化管理能力、客戶需求管理能力、全面質(zhì)量施工管理能力方面要著重加強(qiáng)精益工程管理水準(zhǔn)，從而提高工程管理效率。

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