復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路建設(shè)項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)研究

張飛漣，王小蘭，吳喆，何媛媛，蔡超勛

(1. 中南大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410075；2. 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，北京 100081)

復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路建設(shè)項(xiàng)目施工難度大、作業(yè)危險(xiǎn)性高、建設(shè)周期長(zhǎng)，其建設(shè)管理工作也具有極大的挑戰(zhàn)性。近年來(lái)，“設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、制造工廠化、施工模塊化、作業(yè)機(jī)械化、管理信息化”已經(jīng)成為建筑業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，模塊化管理方法在項(xiàng)目管理領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得了顯著成效[1]。引入模塊化的管理理念對(duì)傳統(tǒng)管理方法進(jìn)行改進(jìn)，成為應(yīng)對(duì)復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路項(xiàng)目建設(shè)復(fù)雜性和可變性問(wèn)題的有效途徑，而研究建立科學(xué)合理的模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)體系對(duì)模塊化管理模式的成功實(shí)施尤為重要。模塊化思想自誕生至今已經(jīng)逐漸發(fā)展完善并在多個(gè)實(shí)踐領(lǐng)域得到了應(yīng)用，關(guān)于模塊化評(píng)價(jià)的研究也開(kāi)始受到關(guān)注。劉夫云等[2]借助復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，提出了產(chǎn)品模塊化程度的評(píng)價(jià)方法。王海軍等[3]構(gòu)建了模塊化全流程評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。曾曉鵬[4]建立了關(guān)于玻璃鋼游艇模塊化設(shè)計(jì)與制造績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。楊國(guó)兵[5]研究了我國(guó)造船業(yè)產(chǎn)業(yè)的模塊化制造網(wǎng)絡(luò)績(jī)效評(píng)價(jià)。姚金鳳[6]對(duì)汽車零部件供應(yīng)鏈模塊化管理進(jìn)行了績(jī)效評(píng)價(jià)。模塊化管理思想[7]已經(jīng)在工程項(xiàng)目建設(shè)實(shí)踐中得到應(yīng)用并逐漸推廣普及，然而縱觀現(xiàn)有文獻(xiàn)，涉及項(xiàng)目模塊化管理尤其是鐵路建設(shè)項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)的研究成果匱乏。為了評(píng)價(jià)模塊化管理的實(shí)施效果，從而推動(dòng)項(xiàng)目模塊化管理的成功實(shí)施和持續(xù)改進(jìn)，進(jìn)而促使模塊化管理成為提高復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路建設(shè)效益的有利工具，需要對(duì)模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)進(jìn)行研究。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

1.1 項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效

對(duì)于績(jī)效的定義，目前可以歸納成3類代表性觀點(diǎn)，即“結(jié)果”派、“行為”派和“結(jié)果+行為”派。MICHAEL 等[8]認(rèn)為績(jī)效是“結(jié)果”，是“某人留下的東西”。CAMPBELL 等[9]則認(rèn)為績(jī)效是“行為”。另一些學(xué)則者認(rèn)為是“結(jié)果+行為”，如BRUMBRACH[10]提出“績(jī)效實(shí)際上是行為和結(jié)果的綜合”。

綜合考慮上述3種觀點(diǎn)，本文在“結(jié)果+行為”派的觀點(diǎn)上進(jìn)一步提出：行為是將工作任務(wù)付諸實(shí)施的、由從事工作的個(gè)體表現(xiàn)出來(lái)的過(guò)程，既帶有過(guò)程色彩，也具有結(jié)果的性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，本文選擇從過(guò)程及結(jié)果2個(gè)維度來(lái)進(jìn)行績(jī)效評(píng)價(jià)。

1.2 基于邏輯框架法的復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路建設(shè)項(xiàng)目模塊化管理成功標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目管理成功標(biāo)準(zhǔn)指的是一系列可以據(jù)以評(píng)判項(xiàng)目管理是否成功的原則與準(zhǔn)則，是做出判斷的基礎(chǔ)，確定成功標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)的前提和基礎(chǔ)[11]。對(duì)復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路建設(shè)項(xiàng)目模塊化管理的績(jī)效進(jìn)行評(píng)價(jià)，首先要分析其成功標(biāo)準(zhǔn)。

模塊化作為一種項(xiàng)目管理方法，其實(shí)施過(guò)程大致分為模塊設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、拼裝和維護(hù)5個(gè)階段，“過(guò)程”維度的成功標(biāo)準(zhǔn)便從這5 個(gè)階段進(jìn)行劃分。項(xiàng)目建設(shè)的進(jìn)度、成本和質(zhì)量被稱為“鐵三角”，是一組極具權(quán)威性的項(xiàng)目管理成功標(biāo)準(zhǔn)。但考慮到復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路項(xiàng)目建設(shè)的特殊性，要求在“鐵三角”基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)果維度的模塊化管理成功標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步拓展。

近年來(lái)，項(xiàng)目建設(shè)的安全性越發(fā)受到重視，林鳴等[12]將安全作為測(cè)量項(xiàng)目管理成功的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。在新的時(shí)代背景下，可持續(xù)發(fā)展也是項(xiàng)目建設(shè)需要把握的重要原則。ELKINGTON[13]提出了關(guān)于企業(yè)發(fā)展的“三重盈余”理論，強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益三者的有機(jī)統(tǒng)一，對(duì)復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路項(xiàng)目進(jìn)行模塊化管理也必須滿足“三重盈余”的成功標(biāo)準(zhǔn)，從“經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)”[11]3 個(gè)方面的影響來(lái)評(píng)價(jià)項(xiàng)目模塊化管理的績(jī)效。綜上，“結(jié)果維度”的項(xiàng)目模塊化管理成功標(biāo)準(zhǔn)主要考慮進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全、環(huán)保及社會(huì)效益6 個(gè)方面。

邏輯框架法指的是由美國(guó)國(guó)際開(kāi)發(fā)署提出的一種分析工具，在項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)價(jià)等領(lǐng)域廣泛使用。邏輯框架法將項(xiàng)目的內(nèi)在邏輯劃分為目標(biāo)、作用、產(chǎn)出及投入構(gòu)成的4個(gè)垂直邏輯層次。其中，目標(biāo)和作用都反映了項(xiàng)目管理的效果，故在本研究的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建過(guò)程中將二者合并，從項(xiàng)目模塊化管理投入、產(chǎn)出與效果3個(gè)層次來(lái)選取評(píng)價(jià)指標(biāo)。

本文以項(xiàng)目模塊化管理垂直邏輯層次及內(nèi)容為依據(jù)，結(jié)合模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)的2 個(gè)基本維度，以及模塊化管理各階段的側(cè)重點(diǎn)，得出基于邏輯框架法的項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)成功標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。

表1 基于邏輯框架法的項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)成功標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Transformation of modularized management logic and performance evaluation content

1.3 基于全過(guò)程視角的建設(shè)項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)

由于復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路項(xiàng)目施工建設(shè)條件的復(fù)雜性與難度遠(yuǎn)勝一般工程項(xiàng)目，若僅從產(chǎn)出及效果來(lái)衡量其模塊化管理績(jī)效，無(wú)法得出客觀、全面的評(píng)價(jià)結(jié)論，故本文在通過(guò)產(chǎn)出及效果類評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)直接體現(xiàn)績(jī)效的同時(shí)，通過(guò)投入類指標(biāo)間接反映績(jī)效，以求綜合衡量復(fù)雜艱險(xiǎn)條件下鐵路建設(shè)項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效。

以基于邏輯框架法的復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路項(xiàng)目模塊化管理成功標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，通過(guò)閱讀大量文獻(xiàn)，結(jié)合專家咨詢，初步選取、定義項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路建設(shè)項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表2所示。

表2 復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 2 Performance evaluation index system for modular management of complex and difficult mountain railroad projects

2 評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

2.1 基于AHP-熵權(quán)法的指標(biāo)權(quán)重確定

選用層次分析法與熵權(quán)法相結(jié)合的組合賦權(quán)法來(lái)確定指標(biāo)權(quán)重。

2.1.1 層次分析法確定主觀權(quán)重

本研究中，Ui表示所構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中6 個(gè)1 級(jí)指標(biāo)；Uij表示43 個(gè)2 級(jí)指標(biāo)；φi表示1 級(jí)指標(biāo)權(quán)重；W=(φ1，φ2，…，φ6)2，表示1級(jí)指標(biāo)所求特征向量，φij表示2 級(jí)指標(biāo)；Wi=(φi1，φi2，…φ，)T表示1 級(jí)指標(biāo)Ui所包含2 級(jí)指標(biāo)的特征向量；m表示1 級(jí)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)2級(jí)指標(biāo)數(shù)量。

2.1.2 熵權(quán)法確定客觀權(quán)重

1) 建立判斷矩陣

設(shè)共有m個(gè)評(píng)價(jià)者和n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，將aij定義為第i個(gè)評(píng)價(jià)者對(duì)第j個(gè)指標(biāo)的賦值，得出指標(biāo)體系的判斷矩陣A，進(jìn)一步對(duì)判斷矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，從而消除量綱影響，標(biāo)準(zhǔn)化的判斷矩陣為R。

從而第j個(gè)指標(biāo)信息熵值計(jì)算公式為：

第j個(gè)指標(biāo)的最終權(quán)重計(jì)算公式為：

2.1.3 組合權(quán)重確定

組合權(quán)重計(jì)算采用線性加權(quán)法，計(jì)算公式為：

由于復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路項(xiàng)目面臨的建設(shè)環(huán)境具有特殊性，在定義指標(biāo)權(quán)重時(shí)，無(wú)法給出普遍適用的組合賦權(quán)系數(shù)，組合賦權(quán)系數(shù)具有動(dòng)態(tài)性，需要根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)、生態(tài)環(huán)境復(fù)雜程度和指標(biāo)性質(zhì)等實(shí)際情況，在征詢專家意見(jiàn)后進(jìn)行確定。

2.2 綜合評(píng)價(jià)云模型構(gòu)建

2.2.1 確定評(píng)價(jià)基準(zhǔn)云

在進(jìn)行專家咨詢時(shí)，將論域定義為[0, 100]，其中：[0, 20]表示差，(20, 40]表示較差，(40, 60]表示一般，(60, 80]代表良好，(80, 100]表示優(yōu)秀。

設(shè)V代表復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路建設(shè)項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的評(píng)語(yǔ)集，則V={v1,v2,v3,v4,v5}={差，較差，一般，良好，優(yōu)秀}。

在指標(biāo)評(píng)語(yǔ)集中，任一評(píng)語(yǔ)的取值都需要滿足雙邊約束關(guān)系[Vmin,Vmax],Vmin與Vmax為評(píng)語(yǔ)值的最小和最大邊界。通常采用簡(jiǎn)化雙邊約束的形式得到評(píng)價(jià)基準(zhǔn)云CV(ExV，EnV，HeV)，計(jì)算公式如下：

其中：k為常數(shù)，決定云的厚度，本文取k=0.1。

2.2.2 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)云

設(shè)共有p個(gè)專家對(duì)項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的n個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，令θij為第i個(gè)專家對(duì)第j個(gè)指標(biāo)的評(píng)分值，得出評(píng)價(jià)指標(biāo)云集Cθ。

令第j個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)云為Cθi，關(guān)于Cθi的主要參數(shù)(Exθj，Enθj，Heθj)計(jì)算公式為：

根據(jù)2 級(jí)指標(biāo)特征參數(shù)計(jì)算1 級(jí)指標(biāo)云數(shù)字特征參數(shù)的公式為：

2.2.3 確定評(píng)價(jià)綜合云

基于云模型的項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)，最終需要根據(jù)1 級(jí)指標(biāo)特征參數(shù)計(jì)算評(píng)價(jià)綜合云C(Ex，En，He)云數(shù)字特征參數(shù)，從而得出評(píng)價(jià)結(jié)果。

2.2.4 確定評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)評(píng)價(jià)綜合云、指標(biāo)云與基準(zhǔn)云之間的云相似度，可以得出復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路建設(shè)項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)結(jié)果。

3 案例分析

依據(jù)上文所建立的復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)體系，以某復(fù)雜艱險(xiǎn)地區(qū)鐵路項(xiàng)目橋梁工程X 為例，對(duì)項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效進(jìn)行評(píng)價(jià)。

該鐵路線路全長(zhǎng)為825.5 km，其中橋梁全長(zhǎng)84 km，為總長(zhǎng)的 10.2%，簡(jiǎn)支T 梁占比達(dá)到95%以上。墩高較低是該項(xiàng)目所有橋梁具有的普遍特征，約有70%的橋墩墩高小于12 m，其中1 187個(gè)橋墩墩在10 m 以下。X 項(xiàng)目位于沙漠邊緣極度干旱地區(qū)。極端氣候與復(fù)雜的自然環(huán)境導(dǎo)致橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工困難，養(yǎng)護(hù)條件差，橋梁質(zhì)量難以保證。對(duì)橋墩進(jìn)行模塊化管理有效地克服了沙漠地區(qū)混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)條件難的問(wèn)題。

3.1 基于AHP-熵權(quán)法的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

3.1.1 主觀權(quán)重確定

基于復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，設(shè)計(jì)了績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)調(diào)查問(wèn)卷，邀請(qǐng)10 位具有項(xiàng)目模塊化管理領(lǐng)域理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專家填寫(xiě)該問(wèn)卷，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系指標(biāo)之間的重要性進(jìn)行比較與打分，通過(guò)計(jì)算得出指標(biāo)主觀權(quán)重。

3.1.2 客觀權(quán)重確定

邀請(qǐng)上述10 位專家對(duì)績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的指標(biāo)進(jìn)行重要度評(píng)分，評(píng)分區(qū)間為[0,100]，計(jì)算出指標(biāo)客觀權(quán)重。

3.1.3 組合權(quán)重確定

在得出績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)主客觀權(quán)重計(jì)算結(jié)果后，組織專家研討，經(jīng)過(guò)兩輪意見(jiàn)征詢后，專家意見(jiàn)趨于一致，得出各評(píng)價(jià)指標(biāo)組合賦權(quán)系數(shù)，計(jì)算得出指標(biāo)組合權(quán)重。評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重向量計(jì)算結(jié)果如表3所示。

表3 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果Table 3 Evaluation index weight calculation results

3.2 基于云模型的績(jī)效綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

3.2.1 確定評(píng)價(jià)基準(zhǔn)云

依據(jù)評(píng)語(yǔ)集及論域，得出不同評(píng)語(yǔ)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)云CVi，結(jié)果如表4所示。

表4 X項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)基準(zhǔn)云Table 4 X project modular management performance evaluation benchmark cloud

3.2.2 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)云

邀請(qǐng)X 項(xiàng)目建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)理等各單位中對(duì)X 項(xiàng)目模塊化管理情況有充分了解的工作人員共10 名，對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行百分制評(píng)分，獲取X項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)中各評(píng)價(jià)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)，計(jì)算得出評(píng)價(jià)指標(biāo)云數(shù)字特征參數(shù)。

3.2.3 確定評(píng)價(jià)綜合云

根據(jù)1級(jí)指標(biāo)云數(shù)字特征參數(shù)計(jì)算得出績(jī)效評(píng)價(jià)綜合云模型特征參數(shù)，并繪制評(píng)價(jià)綜合云圖，如圖1所示。

3.2.4 評(píng)價(jià)結(jié)果

1) 評(píng)價(jià)指標(biāo)云相似度分析

計(jì)算X 項(xiàng)目的1 級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)云與評(píng)價(jià)基準(zhǔn)云相似度，結(jié)果如表5所示。

從表5 可以看出，X 項(xiàng)目各1 級(jí)指標(biāo)均與評(píng)價(jià)基準(zhǔn)云中“良好”的云相似度最大，所以其評(píng)價(jià)結(jié)果均為“良好”。

表5 1級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)云相似度Table 5 Cloud similarity of level 1 evaluation indicators

2) 綜合云相似度分析

X項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)綜合云與評(píng)價(jià)基準(zhǔn)云相似度計(jì)算結(jié)果如表6所示。

表6 X項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效綜合云相似度Table 6 Integrated cloud similarity for modular management performance of X projects

由表6 中數(shù)據(jù)及圖1 中疊加效果圖可知，X 項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效為“良好”。

4 結(jié)論

1) 構(gòu)建了復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。以模塊化管理活動(dòng)為評(píng)價(jià)對(duì)象， 構(gòu)建了包含6 個(gè)1 級(jí)指標(biāo)、43 個(gè)2 級(jí)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2) 通過(guò)AHP-熵權(quán)法定義了項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算方法，采用線性加權(quán)的方法得出指標(biāo)組合權(quán)重。

3) 建立了基于云模型的復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路建設(shè)項(xiàng)目模塊化管理績(jī)效評(píng)價(jià)模型，通過(guò)MATLAB編程實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)結(jié)果的計(jì)算。

4) 將所建立的評(píng)價(jià)體系應(yīng)用于某復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路項(xiàng)目，得出其模塊化管理績(jī)效為“良好”，與工程實(shí)際一致，表明本文的評(píng)價(jià)體系可行。