基于层次分析法的农村公路建设管理模式选择研究

2012-06-23刘光凤

重庆与世界(教师发展版) 2012年12期

雷旺，刘光凤

(重庆交通大学管理学院，重庆 400074)

农村公路工程项目传统建设模式中，政府部门决定着工程项目勘察、设计、施工、采购的招投标事宜，这样常常导致农村公路工程项目建设缺乏约束、监督不到位、责任不明确、利益划分不清楚，引发了一系列的资金浪费和挪用以及行贿受贿问题，加之农村公路建设过程中存在施工队伍自身管理水平不高、监管人员不足、一线技术力量比较薄弱、建设任务重、建设资金紧张等问题，最终造成“超投资，超规模，超标准”的三超问题和质量问题，给国家造成负担。“十一五规划”［1］以来，中央便将农村公路工程项目建设的事权责交予了地方人民政府，而各级交通主管部门则主要负责农村公路工程项目建设行业指导和技术培训。为了更好地顺应党中央关于农村公路工程项目建设的政策，提高农村公路工程项目建设管理水平，合理选择农村公路工程项目建设管理模式已成为当前农村公路工程项目建设亟待解决的问题。

1998年，唐骥［2］提出按企业法人实行筹资、建设、管理、运营还贷全过程的法人责任制的公路建设管理模式，上市发行股票筹集资金与发行建设债券筹集资金相结合，充分吸收利用社会民间资金，能够更有效地进行农村公路建设管理。2007年，熊昌华［3］提出一些优化公路项目建设管理模式的对策，如，需坚持规范执法行为，完善路政管理的基础性工作，落实指派到施工现场监理人员的责任，业主在选择监理单位和施工单位时应综合考虑资质、信誉、专业知识、施工经验等方面。2008年，吴俊虢［4］提出Project Controlling一般适用于大型或特大型的工程建设，且它不能取代建设项目管理，也不能作为独立建设管理模式使用。2011年，谢世荣等［5］分析了代建制项目管理模式中存在的问题和风险，提出了改进途径，为代建制在我国的推广施行提供了重要的理论支持。许茂增等［6］利用修正重心法对公路建设管理中的施工现场材料管理进行了研究，并通过算例对其进行实证分析验证了其可行性。

通过阅读以上文献可以看出。现阶段对农村公路工程项目建设的研究虽然已经取得了一定的成果，但基本上都是集中于文字描述，而运用数学方法对实际的农村公路建设管理模式进行的研究还相对较少。本研究依托于以往的研究成果，以实际的农村公路工程项目建设为例，利用数学方法对农村公路工程项目建设管理模式进行选择。

一、农村公路工程项目建设管理模式选择模型

阅读相关文献，总结出农村公路工程项目建设管理模式主要有平行承发包模式、设计或施工总分包模式、项目总承包模式、项目总承包管理模式、Construction Management(CM)模式、Partnering模式，Project Controlling(PC)模式、政府投资项目“代建制”模式等。其中，Partnering模式和Project Controlling模式不能作为一种独立的建设管理模式而用于工程项目建设管理，所以在进行农村公路工程项目建设管理模式选择的时候，只考虑除Partnering模式和Project Controlling模式之外的能够独立地运用于农村公路工程项目建设管理的剩余6种模式。

此外，如果选择了上述建设管理模式中的某一种模式，该种模式可以根据某一属性进一步分类，则需要继续对其进行分析，选择适合的农村公路工程项目建设管理模式。如，工程项目总承包模式根据承发包范围等又可以进一步细分为:交钥匙总承包(Turnkey)模式、设计采购施工总承包(Engineering-Procurement-Construction)模式、设计施工总承包(Design-Build)模式、采购设计总承包(Engineering-Procurement)模式、采购施工总承包(Procurement-Construction)模式和施工总承包模式。因此，在进行建设管理模式选择的时候，如果选定了工程项目总承包模式，还需要对其细分模式进行分析。

选用什么样的数学方法才能较合理地选择农村公路工程项目建设管理模式呢?了解情况的都清楚，收集大量数据并运用定量的数学决策模型对农村公路工程项目建设管理模式的决策过程进行量化分析不容易实现，这样往往容易造成决策时的主观性。因此，需要一种能够将复杂问题简单化、条理化，同时能够将定量与定性结合的决策方法。而层次分析法［7］正是这样一种能够对复杂决策问题的影响因素和内在关系等方面进行深入分析后，利用少量的定量信息数学化决策过程，最终提供较准确的决策方案的数学方法。可见，利用层次分析法对农村公路工程项目建设管理模式进行合理选择从理论上分析是可行的。

(一)模型

利用层次分析法对农村公路工程项目建设管理模式进行选择，首先需要确定选择模型的层次结构，根据层次分析法关于层次结构的确定过程，现将农村公路工程项目建设管理模式选择模型的层次结构分为目标层、准则层和方案层，其中目标层是合理选择农村公路工程项目建设管理模式;准则层是实现目标的评价标准，对于农村公路工程项目来说，需要考虑它的造价、安全、质量、工期等因素;方案层是实现目标的措施或方案，也就是农村公路工程项目的各种建设管理模式。农村公路工程项目建设管理模式选择的层次分析基本模型如图1所示。当然，如果需要对选择好的建设管理模式的细分类型进行分析，则需要将选择模型的层次结构设为目标层、准则层、指标层和方案层，其中目标层和准则层不变，指标层变为农村公路工程项目各种建设管理模式，方案层变为经确定的建设管理模式的细分种类。以工程项目总承包模式为例，建立层次分析选择模型如图2所示。

(二)求解方法

就图1所示的农村公路工程项目建设管理模式选择基本模型来说:

1)参数设定

Zy表示准则层中的四个影响因素，即造价、安全、质量、工期，y=1，2，3，4。

αy表示准则层中的四个影响因素对应于目标层的排序权值，即造价对目标层、安全对目标层、质量对目标层、工期对目标层，y=1，2，3，4。

Fx表示方案层中的各个因素，即平行承发包模式、设计或施工总分包模式、项目总承包模式、项目总承包管理模式、CM 模式、政府投资项目“代建制”模式，x=1，2，3，4，5，6。

fxy表示方案层中对应于准则层中各因素的层次单排序权值，即第个方案对应第个准则的层次单排序权值，当方案层中的方案与准则层中的准则无联系时，有fxy=0，x=1，2，3，4，5，6，y=1，2，3，4。

λmax表示成对比较矩阵的最大特征根用，λmax(y)表示计算得到的方案层对准则层的各成对比较矩阵的最大特征根，y=1，2，3，4。

CI表示成对比较矩阵的一致性指标，CIy表示计算得到的方案层对于准则层的单排序一致性指标，y=1，2，3，4。

CR表示成对比较矩阵的随机一致性比率，其中CRy表示方案层对准则层的各成对比较矩阵的随机一致性比率，y=1，2，3，4，CR总表示方案层对目标层的总排序一致性指标。

n表示成对比较矩阵的阶数。

图1 农村公路工程项目建设管理模式选择基本模型

图2 农村公路工程项目建设管理模式选择的层次分析

RI表示随机一致性指标，其中，RIy表示方案层对于准则层的各成对比较矩阵的平均随机一致性指标，y=1，2，3，4。

2)计算过程及结果

聘请一定数量的对农村公路工程项目建设管理具有丰富经验的人员，根据层次分析法中“1～9尺度”，对图1所示模型中的两两因素进行比较打分，构造出成对比较矩阵，再利用层次分析法计算软件“yaahp”对所建立的模型进行求解，得到的层次总排序结果如表1所示。

表1 农村公路工程项目建设管理模式选择基本模型的层次总排序权值结果

当所有的CR＜0.1时，得到所有的成对比较矩阵的一致性检验合格，计算出农村公路工程项目建设管理模式的总排序结果可行，其中权值最大的方案为所选方案。

二、算例

(一)工程概况

从×××到×××新建一条地处山岭重丘区的农村公路，沥青混凝土路面，路基宽度为5.5米，设计行车速度为15 km/h，线路起终点桩号为K0+000～K15+680，路线全长15.68 km，总工期为16个月，总造价为3 131.92万元，路基土方约为11.644万立方米;排水及防护约为3 277.1 m3;涵洞为 777 m/92 道，路面工程量 15.68 km。

(二)计算分析

1)构造成对比较矩阵

根据准则层和目标层的打分结果可以得到对应的成对比较矩阵Ⅰ:

根据方案层和准则层中的造价因素的打分结果可以得到对应的成对比较矩阵Ⅱ:

根据方案层和准则层中的安全因素的打分结果可以得到对应的成对比较矩阵Ⅲ:

根据方案层和准则层中的质量因素的打分结果可以得到对应的成对比较矩阵Ⅳ:

根据方案层和准则层中的工期因素的打分结果可以得到对应的成对比较矩阵Ⅴ:

2)计算结果

利用层次分析法计算软件“yaahp”计算出以上各个成对计较矩阵的相关参数结果如表2所示，计算出的农村公路工程项目建设管理模式选择基本模型中方案层对目标层的总排序结果如表3所示。

表2 ×××到×××农村公路工程项目建设管理模式选择模型的各成对比较矩阵计算结果

从表2可以看出，所构造的成对比较矩阵计算出的值均小于0.1，故这些成对比较矩阵的层次单排序均满足一致性检验。另外，

故，这些成对比较矩阵的层次总排序满足一致性检验。也就是说，表3的计算结果是可行的。

表3 ×××到×××农村公路工程项目建设管理模式选择模型的层次总排序权值

从表3可以看出，通过层次分析法理论及对应的层次分析法计算软件“yaahp”计算出从×××到×××农村公路工程项目建设管理模式选择结果如下式:

综上可以看出，综合考虑算例中的农村公路工程项目的造价、安全、质量、工期等方面，选择工程项目总承包模式对于该项农村公路工程项目的建设管理来说，更有效。

但是工程项目总承包模式根据承发包范围又可以进一步细分，因此，还需对工程项目总承包模式的细分类进行分析。如图2所示，根据方案层和指标层打分结果可以得到对应的成对比较矩阵Ⅵ:

利用层次分析法计算软件“yaahp”计算出成对比较矩阵Ⅵ的相关参数结果如表4所示。计算出的农村公路工程项目建设管理模式选择基本模型中方案层对目标层的总排序结果如表5所示。

表4 从×××到×××农村公路工程项目建设管理模式选择模型的相关参数

从表4可以看出，成对比较矩阵Ⅵ的一致性检验合格，可见表4中的层次总排序结果可行。

从表5可以看出，工程项目总承包模式经细分后得到的各种工程项目总承包模式的优先顺序为

综上可以看出，综合考虑算例中的农村公路工程项目的造价、安全、质量、工期等方面，选择工程项目总承包模式中的设计采购施工总承包模式对于该项农村公路工程项目的建设管理来说无疑是有利的，因为设计采购施工(EPC)总承包模式下，业主或业主代表管理工程较为宽松，不太具体和深入，这正好可以弥补现阶段农村公路建设技术力量薄弱、管理经验不足等问题。