基于C-OWA算子-改進(jìn)可拓學(xué)的工程項(xiàng)目管理績效評價(jià)

趙興元，劉 瑛，孟 瑋

(青島理工大學(xué) 管理工程學(xué)院，青島 266525)

工程項(xiàng)目管理(EPM)作為一個(gè)系統(tǒng)項(xiàng)目，績效評價(jià)是其重要的組成部分，它可以及時(shí)有效地反映工程項(xiàng)目管理的總體情況，并為類似項(xiàng)目管理提供一定參考[1]。隨著我國各行業(yè)生產(chǎn)能力的不斷發(fā)展，工程項(xiàng)目管理的績效逐漸被提出并不斷優(yōu)化。但在我國項(xiàng)目管理績效評估的起步時(shí)間比國外晚，并且大部分都是在復(fù)制應(yīng)用國外比較成熟的管理績效方法。在工程項(xiàng)目管理過程中涉及眾多復(fù)雜又相互關(guān)聯(lián)的因素指標(biāo)，且逐漸趨于多元化，迫切需要合理的管理方法與之適應(yīng)。

對于工程項(xiàng)目管理績效評價(jià)，國內(nèi)外學(xué)者已進(jìn)行了大量的學(xué)術(shù)研究，寧瑤瑤等運(yùn)用模糊評價(jià)的方法對大型項(xiàng)目的管理績效進(jìn)行定量研究，并通過對績效評價(jià)的結(jié)果進(jìn)行分析，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施[2]。郭騰飛使用工程和數(shù)學(xué)等科學(xué)方法構(gòu)建相應(yīng)的指標(biāo)體系，并利用工程和數(shù)學(xué)等科學(xué)方法建立相應(yīng)的模型，根據(jù)在項(xiàng)目的某個(gè)階段或全壽命周期內(nèi)產(chǎn)生的效益和成果做出綜合評判[3]。趙金先等運(yùn)用灰色聚類對地鐵工程項(xiàng)目進(jìn)行管理績效評價(jià)，驗(yàn)證了模型的可行性[4]。許炳等采用平衡計(jì)分卡法建立了項(xiàng)目管理績效評價(jià)指標(biāo)體系，并對建筑企業(yè)的項(xiàng)目管理績效進(jìn)行了評價(jià)[5]。通過上述文獻(xiàn)綜述可知，目前針對工程項(xiàng)目管理績效的評價(jià)方法主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊綜合評判、熵權(quán)、灰色聚類綜合評價(jià)等。

本文以天津市某工程項(xiàng)目為例，根據(jù)項(xiàng)目管理知識體系的三大控制指標(biāo)及工程項(xiàng)目管理的特點(diǎn)，融入HSE管理理論，建立工程項(xiàng)目管理績效評價(jià)指標(biāo)體系，利用C-OWA算子對指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)處理，并利用改進(jìn)的可拓學(xué)理論，構(gòu)建了基于C-OWA算子-改進(jìn)可拓學(xué)的工程項(xiàng)目管理績效綜合評價(jià)模型。

1 構(gòu)建工程項(xiàng)目管理績效評價(jià)指標(biāo)體系

工程項(xiàng)目管理績效評價(jià)體系是一個(gè)相對比較穩(wěn)定的框架，根據(jù)項(xiàng)目管理知識體系的三大控制指標(biāo)：質(zhì)量、進(jìn)度和成本，結(jié)合工程項(xiàng)目管理過程中所涉及的因素以及工程項(xiàng)目管理的特點(diǎn)，本文又將HSE管理理論融入其中，HSE管理是一系列管理系統(tǒng)的集成，該系統(tǒng)集安全管理，環(huán)境管理和健康管理于一體[6]。H即為健康，S即為安全，E即為環(huán)境，因此確立了質(zhì)量管理、進(jìn)度管理、成本管理、健康管理、安全管理和環(huán)境管理6個(gè)二級指標(biāo)，通過對項(xiàng)目實(shí)施過程中各個(gè)階段的內(nèi)外部環(huán)境和工作情況的詳細(xì)調(diào)查和分析，在查閱了大量相關(guān)文件，征求了項(xiàng)目管理咨詢方面專家和教授的意見之后，整理確定了三級評價(jià)指標(biāo)。該指標(biāo)體系共包含二級指標(biāo)6個(gè)，三級指標(biāo)19個(gè)，如圖1所示。

2 基礎(chǔ)方法概述

2.1 基于C-OWA算子的評價(jià)指標(biāo)賦權(quán)

工程項(xiàng)目涉及多個(gè)評價(jià)指標(biāo)，評價(jià)指標(biāo)加權(quán)的合理性通常會(huì)直接影響指標(biāo)結(jié)果。通過文獻(xiàn)閱讀可知，以前的加權(quán)方法有模糊數(shù)學(xué)評估、熵加權(quán)方法、層次分析法等，但它們都是直接使用專家分配的權(quán)重進(jìn)行加權(quán)，沒有考慮專家主觀偏好的影響。為了增加專家賦權(quán)對結(jié)果的準(zhǔn)確性，減少專家在構(gòu)建項(xiàng)目管理績效評價(jià)指標(biāo)體系中的主觀偏好因素帶來的不利影響，本文引入了C-OWA算子進(jìn)行加權(quán)處理。C-OWA是一種通過重新組合數(shù)據(jù)序列并根據(jù)序列位置對其進(jìn)行加權(quán)的賦權(quán)方法，由于評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值與每個(gè)決策數(shù)據(jù)的位置相關(guān)，因此通過重新排序，將主觀評分給定的最大值和最小值分配給影響相對較弱的位置，從而減少由主觀偏好因素造成的賦權(quán)偏差，使加權(quán)更加客觀合理，實(shí)現(xiàn)科學(xué)計(jì)算[8]。其指標(biāo)賦權(quán)步驟如下：

1) 邀請n位專家，針對同一層次指標(biāo)的重要性程度進(jìn)行打分(10分制)，通過n位專家的打分結(jié)果構(gòu)成指標(biāo)的初始決策數(shù)據(jù)集(m1,m2,m3,…,mi,…,mn)，將數(shù)據(jù)根據(jù)由大到小的順序重新排列得到新的數(shù)列a1>a2>a3>…>aj>…>an，即a=(a1,a2,a3,…,aj,…,an)。

2) 通過組合數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算ai的權(quán)重，得到加權(quán)向量w：

(1)

(2)

4) 通過歸一化計(jì)算得到指標(biāo)的相對權(quán)重Wi：

(3)

2.2 構(gòu)建基于改進(jìn)可拓學(xué)的工程項(xiàng)目管理績效評價(jià)模型

可拓物元一般由事物M、特征C和量值X構(gòu)造的有序三元組R=(M,C,X)作為描述事物的基本元，其中R表示量值X是事物M關(guān)于特征C的值。通過物元可拓理論方法進(jìn)行定性分析研究對象，再結(jié)合可拓集合論計(jì)算經(jīng)典域和節(jié)域，然后利用關(guān)聯(lián)函數(shù)來量化核算各事物及其對應(yīng)區(qū)間加權(quán)后的關(guān)聯(lián)度[9]。

若事物M具有n個(gè)特征，則其表示為

與工程項(xiàng)目管理的績效評價(jià)相對應(yīng)時(shí)，其中M代表項(xiàng)目績效；C1,C2,…,Cn是績效的多維度量指標(biāo)；X1,X2,…,Xn是多維度量指標(biāo)值。

2.2.1 可拓物元模型的建立

1) 建立單個(gè)指標(biāo)待評物元。針對某一項(xiàng)目的實(shí)際情況，邀請多位專家對需進(jìn)行評價(jià)的物元Mo的特征值進(jìn)行打分，其中物元Mo分別包含質(zhì)量管理、進(jìn)度管理、成本管理、健康管理、安全管理、環(huán)境管理等6個(gè)指標(biāo)，并由此構(gòu)建待評物元：

式中：Ro為工程項(xiàng)目管理績效；Mo為待評價(jià)的相應(yīng)指標(biāo)；Con為特征值；Yon為專家組對各個(gè)特征值的評分。

2) 計(jì)算經(jīng)典域物元和節(jié)域物元。若工程項(xiàng)目管理績效等級為j(j=1，2，…，y)，則其經(jīng)典域物元可表示為Roj；在各指標(biāo)特征的取值范圍內(nèi)選取最大值和最小值即可構(gòu)成工程項(xiàng)目管理績效評價(jià)的節(jié)域物元Rop：

式中：Roj為工程項(xiàng)目管理績效水平等級為j時(shí)的物元模型；Mop為物元系統(tǒng)中工程項(xiàng)目管理績效等級的全體；Moj為績效等級為j；Con為工程項(xiàng)目管理績效的第n個(gè)指標(biāo)；〈aojn,bojn〉對應(yīng)于Xojn即第Con指標(biāo)的取值范圍〈aopn,bopn〉即Con的值域，即Mop的節(jié)域。

3) 計(jì)算工程項(xiàng)目管理績效評價(jià)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度。計(jì)算各個(gè)二級指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度，其關(guān)聯(lián)函數(shù)為

其中，

式中：j=1，2，3，4；i=1，2，…，n。

通過C-OWA算子的評價(jià)指標(biāo)計(jì)算賦權(quán)得到了各三級指標(biāo)Coi的權(quán)重為αi, 一級指標(biāo)的Po加權(quán)后關(guān)于績效等級j的關(guān)聯(lián)度為Kj(Po),工程項(xiàng)目管理績效A關(guān)于不同績效等級的綜合關(guān)聯(lián)度為Kj(P)，計(jì)算公式如下：

2.2.2 可拓學(xué)方法的改進(jìn)

針對工程管理績效評價(jià)指標(biāo)，對處于同一指標(biāo)的績效評價(jià)等級j(1≤j≤y)的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行比較，取其最大值，若滿足：

Ks(Po)=maxKj(Po)

則在工程項(xiàng)目管理績效中分析對象P0的績效評價(jià)等級為j。當(dāng)關(guān)聯(lián)度Kj(P0)比較小時(shí)，則其結(jié)果可能不能滿足要求，因此在比較其不合理性時(shí)，可通過基于可拓學(xué)對計(jì)算方法進(jìn)行改進(jìn)，計(jì)算其績效度Ri[10]。

下面選二級指標(biāo)i(1≤i≤n)加權(quán)后的關(guān)聯(lián)度Kj(Po)>0來進(jìn)行二級指標(biāo)績效度Ri和綜合關(guān)聯(lián)度R的計(jì)算。其步驟如下：

其中

Kj(Po)>0

工程項(xiàng)目管理是指在一定的條件下，根據(jù)一定的邏輯規(guī)則，依據(jù)最優(yōu)化原則進(jìn)行有效的系統(tǒng)管理，以達(dá)到項(xiàng)目目標(biāo)的活動(dòng)。從概率論的角度，在對任何特定項(xiàng)目進(jìn)行管理績效評價(jià)之前，獲得每種可能的評價(jià)結(jié)果的概率在理論上都是相同的，即對管理績效水平評價(jià)等級的劃分是等概率事件。因此，管理績效的測度應(yīng)在取值范圍內(nèi)平均分配。但是，從嚴(yán)格控制管理水平評價(jià)的角度出發(fā)，應(yīng)盡可能提高最高級別的測度范圍，使優(yōu)秀級別的評價(jià)得分盡可能高，才能達(dá)到優(yōu)異的管理水平，同時(shí)，應(yīng)擴(kuò)大最低級別的測度范圍，使被評為最低級別的難度增加，從而促進(jìn)了整體項(xiàng)目管理水平的提高。

因此設(shè)管理績效測度為4個(gè)等級：優(yōu)秀、良好、一般、較差。以100分為滿分，其評分值與等級分布見表1。

表1 工程項(xiàng)目管理績效等級

3 實(shí)例分析

以天津市某工程項(xiàng)目為例進(jìn)行分析。該項(xiàng)目地處繁華地段，周邊環(huán)境復(fù)雜，規(guī)模龐大、系統(tǒng)復(fù)雜，業(yè)態(tài)多樣，包括土地面積31.5萬m2，可開發(fā)面積約86.8萬m2，地下面積120萬m2，是集辦公、娛樂、餐飲、購物、休閑和酒店等多功能于一體的綜合性民用建筑群。

3.1 評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

邀請項(xiàng)目管理相關(guān)領(lǐng)域的6位專家對各級指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行評分，并利用C-OWA算子進(jìn)行加權(quán)處理以獲得各級指標(biāo)的權(quán)重。以二級指標(biāo)為例，6個(gè)二級指標(biāo)的重要性評分結(jié)果見表2。

表2 二級指標(biāo)專家打分

根據(jù)同樣方式可求出各三級指標(biāo)的相對權(quán)重向量，結(jié)果分別為

W1=(0.3026 0.1468 0.2793 0.2713)，W2=(0.3398 0.2987 0.3615),

W3=(0.2938 0.3026 0.2527 0.1509)，W4=(0.4856 0.5144)，

W5=(0.1786 0.2870 0.3076 0.2268)，W6=(0.4566 0.5434)。

3.2 基于改進(jìn)可拓學(xué)的工程項(xiàng)目管理績效評價(jià)

根據(jù)本文改進(jìn)的物元模型，邀請若干位從業(yè)工程師對該項(xiàng)目各指標(biāo)管理績效進(jìn)行評分。限于篇幅以工程項(xiàng)目管理中“安全管理”為例，依次待評物元為

確定經(jīng)典域物元為

式中：j為各個(gè)級別對應(yīng)的等級。

確定節(jié)域物元為

利用C-OWA算子計(jì)算得到加權(quán)后“安全管理”的各個(gè)指標(biāo)因素對4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級的關(guān)聯(lián)度結(jié)果，見表3。

表3 “安全管理”各個(gè)指標(biāo)因子對4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級的關(guān)聯(lián)度

根據(jù)此方法可計(jì)算工程項(xiàng)目管理績效中所有二級指標(biāo)對應(yīng)的評價(jià)因子關(guān)于4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級的關(guān)聯(lián)度，結(jié)合計(jì)算工程項(xiàng)目管理的綜合關(guān)聯(lián)度和績效度，計(jì)算結(jié)果見表4。

表4 工程項(xiàng)目管理績效綜合關(guān)聯(lián)度

3.3 評價(jià)分析及改進(jìn)意見

根據(jù)表4的評判結(jié)果，對于該工程項(xiàng)目管理績效評價(jià)等級為良好，即該工程項(xiàng)目總體管理水平較好，但仍存在提高的必要和空間。例如：進(jìn)度管理C2、安全管理C5績效等級均為一般，相比于其他4個(gè)方面還存在一些不足等，由數(shù)據(jù)計(jì)算可知，造成進(jìn)度管理C2和安全管理C5的評價(jià)結(jié)果為一般的主要原因是這兩個(gè)二級指標(biāo)本身很重要，所占權(quán)重較大但實(shí)際評價(jià)得分較低。故應(yīng)主要從其各三級指標(biāo)著手，針對不足之處采取相應(yīng)措施，從而使其以后在工程項(xiàng)目管理中更加科學(xué)有序。對于進(jìn)度管理C2而言，進(jìn)度計(jì)劃的編制和實(shí)施應(yīng)是以施工關(guān)鍵線路的某棟樓為關(guān)注重點(diǎn)，兼顧非關(guān)鍵施工線路，確保關(guān)鍵施工線路的按期實(shí)施，同時(shí)以主動(dòng)為主，被動(dòng)為輔，盡量提前暴露矛盾，解決矛盾，還要確保專業(yè)分包以及甲供設(shè)備的招標(biāo)工作、進(jìn)廠工作順利進(jìn)行。如果涉及設(shè)計(jì)變更，則項(xiàng)目組應(yīng)提供應(yīng)急的措施及可改進(jìn)的施工工藝和方法，確保工程安全，加快工程進(jìn)度、提高工程質(zhì)量且節(jié)約工程費(fèi)用的變更。而安全管理C5方面，首先應(yīng)貫徹“以人為本”的理念，員工的安全始終是重中之重，所以應(yīng)制定嚴(yán)格的員工安全管理制度，認(rèn)真落實(shí)“安全第一、預(yù)防為主”的方針。對于機(jī)械設(shè)備，應(yīng)做好調(diào)度和管轄，制定機(jī)械設(shè)備使用的最優(yōu)方案，采用先進(jìn)的施工機(jī)械來投入施工。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)域的具體情況，針對具體工程量，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，施工要求等情況選擇施工機(jī)械并合理安排。同時(shí)，對施工機(jī)械應(yīng)做好資料的管理，機(jī)械設(shè)備的使用和維護(hù)以及大型設(shè)備的安裝等。消防安全方面必須嚴(yán)格落實(shí)《中華人民共和國消防法》《建設(shè)工程事故現(xiàn)場消防安全技術(shù)規(guī)范》(GB 50720—2011)相關(guān)規(guī)定，建立防火巡查等相關(guān)制度并嚴(yán)格實(shí)施。

4 結(jié)束語

本文根據(jù)項(xiàng)目管理知識體系的三大控制指標(biāo)：質(zhì)量、進(jìn)度和成本，并結(jié)合工程項(xiàng)目管理過程中所涉及的因素以及工程項(xiàng)目管理的特點(diǎn)，同時(shí)又將HSE管理理論融入其中，建立了工程項(xiàng)目管理績效評價(jià)指標(biāo)體系，利用C-OWA算子對指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行賦權(quán)，以減少由于專家偏好產(chǎn)生的負(fù)面影響，使賦權(quán)更加科學(xué)，保證了評價(jià)結(jié)果的有效性，接著以物元可拓學(xué)及變權(quán)理論為基礎(chǔ)，通過優(yōu)化關(guān)聯(lián)函數(shù)、歸一化處理數(shù)據(jù)，建立工程項(xiàng)目管理績效評價(jià)模型，提高了評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。運(yùn)用該模型以天津某大型項(xiàng)目為例進(jìn)行分析，得出該工程項(xiàng)目管理績效評價(jià)等級為良好，但進(jìn)度管理C2、安全管理C5績效等級均為一般，仍存在提高的必要和空間，針對不足之處提出具體的改進(jìn)措施，從而提高了整個(gè)項(xiàng)目管理水平。