基于BSC和改進(jìn)D-S證據(jù)理論的工程項(xiàng)目績效評價

張云寧，孔令禎，歐陽紅祥　

（河海大學(xué)　商學(xué)院，江蘇　南京　211100，E-mail：K lzhen@aliyun.com）

基于BSC和改進(jìn)D-S證據(jù)理論的工程項(xiàng)目績效評價

張云寧，孔令禎，歐陽紅祥

（河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇南京211100，E-mail：K lzhen@aliyun.com）

摘要：基于施工企業(yè)戰(zhàn)略視角，運(yùn)用平衡計分卡理論，從客戶、財務(wù)狀況、內(nèi)部運(yùn)營、學(xué)習(xí)與成長4個維度構(gòu)建了工程項(xiàng)目績效評價指標(biāo)體系。通過三角模糊數(shù)量化績效及其指標(biāo)的評價標(biāo)準(zhǔn)，利用改進(jìn)組合數(shù)OWA算子理論對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，建立了基于改進(jìn) D-S證據(jù)理論的績效綜合評價模型。實(shí)現(xiàn)了定性評語和定量評價之間的轉(zhuǎn)化，評價結(jié)果可以客觀反映項(xiàng)目績效的真實(shí)水平，能夠?yàn)榭冃гu價提供可借鑒的科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：工程項(xiàng)目績效評價；平衡計分卡；改進(jìn)OWA算子；證據(jù)理論

隨著建筑市場競爭的日益加劇，工程項(xiàng)目績效作為施工企業(yè)績效的源泉，是施工企業(yè)保持競爭優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵［1］。工程項(xiàng)目績效評價是精益化建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是衡量項(xiàng)目各項(xiàng)管理工作成效的重要工作?？陀^、準(zhǔn)確地評價工程項(xiàng)目績效，有利于項(xiàng)目成本控制和資金利用率的提高，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的良好互動。因此，加強(qiáng)工程項(xiàng)目績效評價理論和實(shí)踐研究，建立科學(xué)、完善、有效的工程項(xiàng)目績效評價機(jī)制顯得尤為重要和迫切。

國內(nèi)外學(xué)者運(yùn)用參數(shù)或非參數(shù)方法對工程項(xiàng)目績效進(jìn)行了研究，取得了豐碩成果。法國工程師Jules Dupuit在1844年發(fā)表了著作《公共工程項(xiàng)目效用的測算》，開創(chuàng)了成本效益研究的先河。Mccabe等［2］利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)建模技術(shù)對工程項(xiàng)目運(yùn)行進(jìn)行了自適應(yīng)模擬，并在此基礎(chǔ)上對工程項(xiàng)目績效進(jìn)行了測算。Seon-Yong Jeong等［3］基于計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，建立了工程項(xiàng)目績效評價系統(tǒng)，并引入BPS為政府項(xiàng)目績效評價提供了系統(tǒng)化的技術(shù)平臺。國內(nèi)學(xué)者譚濤等［4］運(yùn)用比較研究方法，從指標(biāo)層次、數(shù)量和隸屬情況三方面，對工程項(xiàng)目績效評價指標(biāo)體系進(jìn)行了研究，并探討了影響工程項(xiàng)目績效評價指標(biāo)體系設(shè)計的因素。顏艷梅等［5］通過分析公共工程項(xiàng)目特點(diǎn)，借鑒平衡記分卡模型構(gòu)建了公共工程項(xiàng)目施工過程和結(jié)果績效評價指標(biāo)體系，為工程項(xiàng)目績效評價開辟了一個新的思路。

當(dāng)前關(guān)于工程項(xiàng)目績效的研究大多是基于業(yè)主和政府視角，研究內(nèi)容多是指標(biāo)體系設(shè)計或經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益評價，缺乏從施工企業(yè)自身出發(fā)，基于施工企業(yè)戰(zhàn)略視角的工程項(xiàng)目績效研究。本文嘗試從施工企業(yè)戰(zhàn)略視角出發(fā)，運(yùn)用平衡計分卡理論建立工程項(xiàng)目績效評價指標(biāo)體系，建立基于D-S證據(jù)理論的工程項(xiàng)目績效評價模型，能夠?yàn)槭┕て髽I(yè)項(xiàng)目績效管理和決策提供必要依據(jù)。

1　工程項(xiàng)目績效評價指標(biāo)體系構(gòu)建

平衡計分卡（BSC）的內(nèi)涵與工程項(xiàng)目績效評價是相同的，將平衡計分卡理論引入工程項(xiàng)目績效評價指標(biāo)構(gòu)建，打破了傳統(tǒng)績效評價中只注重財務(wù)評價的缺陷，能夠從客戶、財務(wù)狀況、內(nèi)部運(yùn)營、學(xué)習(xí)與成長等維度，建立系統(tǒng)、全面、操作性強(qiáng)的績效評價指標(biāo)體系［6］。

本文在借鑒已有研究成果的基礎(chǔ)上，充分考慮基于施工企業(yè)戰(zhàn)略視角工程項(xiàng)目績效評價的特點(diǎn)，運(yùn)用戰(zhàn)略管理工具平衡記分卡理論，構(gòu)建了工程項(xiàng)目績效評價指標(biāo)體系，得到 18個反映工程項(xiàng)目績效的評價指標(biāo)［7］，如表1所示。

表1　　基于BSC的績效評價指標(biāo)體系　

2　綜合評價模型建立

Dempster-Shafe證據(jù)理論簡稱D-S證據(jù)理論，是一種處理不確定性問題的強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)方法［8］。針對工程項(xiàng)目績效評價指標(biāo)繁多，且定性指標(biāo)和定量指標(biāo)摻雜，該方法能夠全面考慮定性因素和定量因素對績效的影響，使評價結(jié)果更客觀準(zhǔn)確。

采用評定小組對各項(xiàng)績效指標(biāo)進(jìn)行評價，將小組成員看作獨(dú)立的信息源，評定小組的判斷即是證據(jù)。運(yùn)用D-S證據(jù)理論的合成法則，利用來自不同信息源的證據(jù)，能夠提高對事件的置信程度［9］。

2.1建立辨別框架各命題及指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)

評價標(biāo)準(zhǔn)是證據(jù)理論中數(shù)據(jù)的重要組成部分，通常是由評語集構(gòu)成。運(yùn)用D-S理論進(jìn)行綜合評價，分別建立辨別框架和指標(biāo)評語集。

2.1.1建立辨別框架

通常績效評語集定義為：

其中，Ki（i=1，2，…，m）表示績效可以被判定的一個評語，也就是評價指標(biāo)的一個評價等級。根據(jù)評語集的建立原則及績效評價的特點(diǎn)，借鑒王長健等［10］的績效評定等級劃分方法，將工程項(xiàng)目績效劃分為5個等級：績效高、績效較高、績效中、績效較低、績效低，評語集為：Θ=｛高，較高，中，較低，低｝，并通過三角模糊數(shù)對各個評定等級進(jìn)行量化，得到如表2所示的績效評定辨別框架。

表2　　績效評定辨別框架及三角模糊數(shù)　

2.1.2建立指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)

利用績效指標(biāo)進(jìn)行績效評價時，指標(biāo)評語等級劃分的越多，越能反映真實(shí)的績效水平。但相關(guān)研究顯示，模糊綜合評價時等級區(qū)5～7個為宜。本文將指標(biāo)評價等級劃分為5個等級，同樣運(yùn)用三角模糊數(shù)對各級評語進(jìn)行量化，如表3所示。

表3　　績效評價指標(biāo)及其三角模糊數(shù)　

2.2建立mass函數(shù)

為了將評價指標(biāo)的模糊評語映射到績效的評定等級中，借助模糊集合相對距離［11］，通過計算模糊集合相對距離建立兩個評價等級間的聯(lián)系。

其中，n=1，2，…，V，j=1，2，…，P，V和P分別表示績效評定辨別框架的命題數(shù)和評定成員數(shù)；表示成員j對指標(biāo)i的模糊評語與績效評價等級各命題的相對距離，其值越小，表示評定人員對指標(biāo)的模糊評語越貼近 K中某個命題，當(dāng)=0時，表明指標(biāo)模糊評語屬于績效評價中的某個等級。將構(gòu)造成mass函數(shù)，對其進(jìn)行如下轉(zhuǎn)化：

通過上述公式，便得到全部判定成員對全部評價指標(biāo)的mass函數(shù)。

2.3工程項(xiàng)目績效評價過程

2.3.1建立指標(biāo)間mass函數(shù)

為了避免D-S在處理高沖突證據(jù)時的缺陷，對D-S證據(jù)合成規(guī)則進(jìn)行改進(jìn)［12］，即通過建立證據(jù)距離矩陣，計算得到證據(jù)集的歐氏距離，然后利用可信度函數(shù)對證據(jù)源進(jìn)行改進(jìn)，并利用D-S合成法則對證據(jù)合成?？冃гu價等級為Θ=｛K1，K2，K3，…，Km｝，證據(jù)集 Z=｛Z1，Z2，…，Kp｝，建立的 mass函數(shù)為z1，z2，…，zp。定義證據(jù)距離矩陣D：

其中nK≠Θ，利用D-S證據(jù)合成法則，合成改進(jìn)后的各個評定成員對績效指標(biāo)的 mass函數(shù)，得到全部評定成員對指標(biāo)的mass函數(shù)。

2.3.2建立賦權(quán)后的mass函數(shù)

D-S理論是建立在各證據(jù)重要性相同的假設(shè)之上的，但是各評價指標(biāo)的重要性是不同的，需對不同證據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，確保其重要性相等。論文利用有序加權(quán)平均（OWA）算子對指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)。

OWA算子作為一種多屬性決策信息集結(jié)方法，近年來引起了廣泛的關(guān)注，眾多學(xué)者通過改進(jìn)數(shù)據(jù)集結(jié)的形式，對OWA算子進(jìn)行了諸多改進(jìn)，并廣泛應(yīng)用于決策、數(shù)據(jù)處理、數(shù)學(xué)規(guī)劃等領(lǐng)域［13，14］。本文采用基于組合數(shù)的OWA算子理論，對加權(quán)向量進(jìn)行改進(jìn)從而實(shí)現(xiàn)指標(biāo)賦權(quán)。具體步驟如下：

（2）利用組合數(shù)進(jìn)行權(quán)重計算時，數(shù)據(jù)ja′的權(quán)重組合數(shù)為，數(shù)據(jù)的權(quán)重通過組合數(shù)計算公式得到：

（3）根據(jù)步驟（2）計算出的賦權(quán)向量σ，對決策數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)，得到指標(biāo)iA的絕對權(quán)重值：

（4）將絕對權(quán)重值歸一化處理，計算指標(biāo)的相對權(quán)重：

通過重復(fù)步驟（1）～步驟（4）的計算，便可得到各級評價指標(biāo)的權(quán)重。利用證據(jù)理論，稱權(quán)重最高的指標(biāo)為首要證據(jù)，其他指標(biāo)為次要證據(jù)，令，則相對權(quán)重計算式為：

3　算例分析

為了驗(yàn)證基于改進(jìn)組合數(shù) OWA算子和改進(jìn)D-S證據(jù)理論的工程項(xiàng)目績效綜合評價方法的可行性，以SD公司的某體育公園工程項(xiàng)目為例進(jìn)行算例分析。本項(xiàng)目總占地面積約101萬m2，包括賽場、大型場館、房屋建筑、景觀綠化和其他附屬工程。

3.1合成模糊評語

以新客戶增加率A1為例，根據(jù)表3中指標(biāo)等級的劃分標(biāo)準(zhǔn)，得到專家對其的模糊評語值分別為：

為方便計算，數(shù)據(jù)處理及融合借助Matlab數(shù)學(xué)分析軟件實(shí)現(xiàn)，由式（3）計算得到專家的判斷結(jié)果與表2中各個命題的相對距離，在經(jīng)過式（4）、式（5）將相對距離轉(zhuǎn)化并歸一化，得到專家對指標(biāo)的判斷結(jié)果對各命題的mass函數(shù)。

利用式（7）、式（8）和D-S證據(jù)合成法則合成專家的mass函數(shù)，得到指標(biāo)A1對表2中各辨別命題的mass函數(shù)：MA1=（0.074，0.919，0.007，0.000，0.0003，0.0001）。同理得到其他指標(biāo)的mass函數(shù)。評價結(jié)果如表4所示。

3.2合成指標(biāo)mass函數(shù)

采用基于組合數(shù)OWA算子計算指標(biāo)權(quán)重，以一級指標(biāo)為例，邀請專家進(jìn)行評分賦權(quán)，評分結(jié)果如表5所示。

利用OWA算子理論，將決策數(shù)據(jù)從大到小進(jìn)行重新排序，得到：

根據(jù)式（6）得到加權(quán)向量：

根據(jù)式（7）計算絕對權(quán)重為：

表4　　績效指標(biāo)評定結(jié)果　

表5　　指標(biāo)權(quán)重評分結(jié)果　

再根據(jù)式（8）和式（9）分別計算得到一級指標(biāo)權(quán)重向量為：（0.24，0.31，0.21，0.24），相對權(quán)重向量為（0.77，1，0.68，0.77）。

利用同樣方法計算各二級評價指標(biāo)權(quán)重向量為：（0.26，0.19，0.25，0.16，0.14）（0.31，0.27，0.19，0.23）（0.21，0.24，0.18，0.12，0.15）（0.27，0.25，0.21，0.27）（1，0.73，0.96，0.62，0.54）（1，0.87，0.61，0.74）（0.88，1，0.75，0.5，0.625）（1，0.93，0.77，1）。最后應(yīng)用式（10）對各指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，得到最終的 mass函數(shù)和最終的評價結(jié)果，如表6、表7所示。

表6　　賦權(quán)后mass函數(shù)　

表7　　工程項(xiàng)目績效評價結(jié)果　

3.4結(jié)果分析

評價結(jié)果表明，該工程項(xiàng)目績效為：32.8%為績效高，46.4%為績效較高，18%為績效中，2.7%為績效較低，績效低的支持度為0，無法分配的支持度為0.1%。按照最大隸屬度原則，認(rèn)定該工程項(xiàng)目綜合績效等級為績效較高。其中，一級指標(biāo)客戶、財務(wù)評價、內(nèi)部運(yùn)營和學(xué)習(xí)與成長的評價等級分別為績效較高、績效高、績效中和績效較高。由此可見，影響本項(xiàng)目績效的主要原因是內(nèi)部運(yùn)營方面，可以通過改善內(nèi)部運(yùn)營方面的績效來提升項(xiàng)目整體績效。

4　結(jié)語

運(yùn)用平衡計分卡理論構(gòu)建了施工企業(yè)戰(zhàn)略視角下工程項(xiàng)目績效評價指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)了財務(wù)評價與非財務(wù)評價、短期目標(biāo)和長期目標(biāo)的平衡，能夠科學(xué)系統(tǒng)的反映工程項(xiàng)目的績效水平。將D-S證據(jù)理論運(yùn)用到工程項(xiàng)目績效評價中，建立了基于改進(jìn)的D-S證據(jù)理論和改進(jìn)組合數(shù)OWA算子理論的綜合評價模型。實(shí)現(xiàn)了績效定性評語和定量評價之間的轉(zhuǎn)化，能夠直觀反映施工企業(yè)項(xiàng)目績效管理的優(yōu)勢及薄弱環(huán)節(jié)，對提升施工企業(yè)管理水平具有一定的指導(dǎo)意義。

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張云寧（1960-），男，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：國際工程項(xiàng)目管理，工程經(jīng)濟(jì)，風(fēng)險管理，BIM應(yīng)用研究；

孔令禎（1991-），男，碩士研究生，研究方向：工程管理，風(fēng)險管理；

歐陽紅祥（1969-），男，博士，講師，研究方向：工程項(xiàng)目管理。

中央高?？蒲谢痦?xiàng)目（2013B07814）.

中圖分類號：F284

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-8859（2016）03-122-05

DOI：10.13991/j.cnki.jem.2016.03.021

作者簡介：

收稿日期：2016-03-28.

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（71102072）；

Perform ance Evaluation of Engineering Project Base on the BSC and Im p roved D-S Evidence

ZHANG Yun-ning，KONG Ling-zhen，OUYANG Hong-xiang
（School of Business，HoHai University，Nanjing211100，E-mail：K lzhen@aliyun.com）

Abstract：A performance evaluation index system is constructed using the balanced Scorecard to construct w ith four dimensions of customer，financial situation，internal operation，learning and grow th.And the uncertain information in the evaluation process is processed by the fuzzy function，a comprehensive evaluation model is established based on the improved D-S evidence theory and improved combination number OWA operator theory.Finally，the model is validated by a sports park project.Using the com prehensive evaluation model to evaluate its performance，the results show that the support of the project performance is up to46.4%.According to the principle of the maximum membership degree，it is found that the overall performance level of the project is higher.The comprehensive evaluation model can realize the transformation between qualitative evaluation and quantitative evaluation，and the evaluation results can reflect the real level of project performance objectively，which can provide a scientific basis for the performance evaluation.

Keywords：project performance evaluation；balanced score card；OWA operator；evidence theory