基于组合赋权和集对分析的施工项目绿色集成评价

董 娜，卿 青，李鲁洁

（四川大学建筑与环境学院，四川成都 610065）

1 研究背景

近年来，随着我国经济的快速增长和城镇化进程的加快，工程建设行业得到了迅猛发展。工程建设各参与方中，施工企业是创造生产价值最直接的部门，施工项目管理水平直接影响工程利润的高低，而有效的工程项目评价是提升工程建设管理水平的重要保障。传统的施工项目评价主要关注经济效益，但随着信息化技术的快速发展以及环境保护意识的日益增强，传统模式已经不符合当前建筑业的可持续发展理念。因此，集成考虑项目的经济效益和社会效益、短期效益和长期效益、行业现状和未来趋势，建立一套施工项目绿色评价体系，对施工企业核心竞争力的提升和可持续发展具有重要意义。

近年来，国内外学者在项目评价领域进行了深入研究。谭涛等［1］梳理了50 篇国内有关项目评价文献，列出高频指标并对评价的层级结构进行分析；张媛［2］建立了施工项目评价指标体系；张识宇等［3］、袁尚南等［4］建立了项目经理评价指标体系；闫学伟［5］对重大工程项目后评价进行了研究并确定了指标评价标准；Hwang 等［6］定义了包含技术、经济、人员、安全等4 个领域的项目评价范围。部分学者也在传统理论基础上进行改进创新，如Costa 等［7］利用企业关键业绩指标（KPI）体系分析了巴西、智利和美国的建筑企业绩效评价；Bassioni 等［8］总结了英国建筑业的3 类绩效测量框架——关键绩效指标、平衡计分卡和EFQM 卓越模型；Salazar-Aramayo 等［9］对于成本在项目绩效评价中的影响进行了详细分析。

当前，在建立绿色低碳循环发展经济体系的背景下，绿色施工和绿色建筑成为国内外学者的关注焦点。赵金先等［10］建立了多层次的绿色施工项目评价指标体系来甄选具有优秀绿色施工能力的投标单位，并提出了施工绿色度的概念；张俊强等［11］设计了多模型集成的绿色施工方案评价方法；李林等［12］从技术、经济、社会、生态和可持续发展5 个方面进行分析，提出了低碳经济下的公共工程项目评价框架；Hwang 等［13］通过对绿色商业园区与传统商业园区进行比较，确定了绿色商业园区建设的关键成功因素及其对项目管理目标的影响；Yeung 等［14］建立了标杆管理模型以评估项目成功与否，并提出了一份包含环境性能的KPI 清单。综上所述，当前研究主要针对绿色施工或绿色建筑，综合考虑环境保护和可持续发展需要的绿色集成评价研究较少，同时缺少一套切实可行的评价指标和评价方法。

在信息化技术迅猛发展的今天，建筑信息模型（BIM）技术的推广普及成为建筑业发展的必然趋势。郭红领等［15］提出了施工阶段的BIM 应用模式；于晓明［16］构建了建筑企业BIM 应用能力量化评估模型；杨蜜等［17］基于结构方程模型建立了BIM 应用效果测度模型；Abdirad［18］建立了BIM 评估框架、BIM 应用目标和性能评估趋势；Bryde 等［19］将项目成功的标准设为参照对实际应用BIM 的项目进行分析；Succar 等［20］提出从3 个阶段划分BIM 成熟度：基于对象的建模、基于模型的协同和基于网络的集成。

由上述文献可知，面临建筑业转型升级的巨大压力，绿色化和信息化已经成为当然的研究热点，也是企业提高管理水平、建立核心竞争力的关键，将其融入施工项目评价，建立切实可行的施工项目绿色集成评价体系是促进建筑业升级转型的关键。

2 施工项目绿色集成评价

2.1 绿色集成评价内涵

绿色集成评价是指不仅评价项目的传统目标完成情况，还要结合建筑业发展趋势对其在绿色施工以及信息化等可持续发展方面进行综合评价。与传统评价相比，绿色集成评价更强调施工过程中的环境友好性以及项目管理技术手段的先进性［21］，以进一步节约资源，减少对环境的污染，促进先进技术的应用和管理水平的提升。因此，绿色评价不能一味追求经济效益和传统目标的实现，还应降低项目实施过程中对环境产生的负面影响，同时注重管理方法和先进技术的应用，提高管理效率［22-23］。

2.2 绿色集成评价指标建立

本文在整理国内外绩效评价相关文献的基础上，结合工程案例分析和企业调研，采用扎根理论对收集到的资料进行归纳分析（见图1），最终建立包含6 个传统指标（财务、进度、质量、安全、物资和科技人才）和2 个可持续指标（绿色施工和信息化）的绿色集成评价指标体系（见图2）。根据对当前绿色施工相关政策规范，以及历史经验数据整理出的绿色施工评价指标及标准如表1 所示，信息化评价指标及标准如表2 所示。

图1 施工项目绿色集成评价指标识别流程

图2 施工项目绿色集成评价指标体系

表1 绿色施工评价指标及标准

表2 绿色施工信息化评价指标及标准

3 指标权重确定

3.1 施工项目绿色集成评价调查问卷

为确保数据来源准确性，本研究课题组邀请了23 位具有丰富经验的专家填写调查问卷，其中包含项目管理层、企业管理层以及高校科研人员。调查数据（以下简称“样本”）表明，随着信息技术的发展，已有越来越多的企业将BIM 技术运用到实际项目中（见图3）。施工管理部分的调查显示，目前绝大多数项目在实施过程中使用了绿色施工相关措施（见图4），而阻碍绿色施工的主要原因是投入增加和缺少强制性规定。

图3 绿色施工项目应用BIM 技术程度的样本统计

图4 绿色施工项目建设主要措施的样本统计

3.2 改进的G1 组合赋权法

传统G1 法由评价者根据评价标准确定指标重要性排序，再确定相邻指标间的相对重要性比值。在实际应用中，为减少专家主观因素的干扰，通常会邀请多位专家同时对指标进行重要性判断。在多专家、多指标的综合评价中，如果采用传统的G1 方法，将使得权重计算变得十分复杂和困难。针对以上问题，本研究在使用群组G1 组合赋权法时作出改进。首先针对多位专家对指标排序不一致的问题，将不同专家对指标的排序转换成分值，根据指标分值得到一个综合排序。对于相邻指标相对重要性比值不易确定的问题，本研究通过相邻指标得分标准差的比值来确定相对重要性程度，在一定程度上减少了由专家判断带来的主观影响，使得最终权重分配结果更加科学客观。改进后的权重确定过程如下：

（1）一致性检验。对于多位专家给出的指标排序,利用斯皮尔曼等级相关系数对排序进行一致性检验，淘汰不能通过一致性检验的排序结果，确保数据的有效性。斯皮尔曼相关系数淘汰标准为：计算一位专家和其他所有专家的斯皮尔曼等级相关系数的均值，当均值大于等于0.5，则该专家的排序通过一致性检验；否则，淘汰该专家排序。将样本进行一致性检验，计算结果如表3 所示，所有斯皮尔曼相关系数值均大于0.5，符合一致性检验要求。

表3 基于样本的施工项目绿色集成评价指标斯皮尔曼相关系数检验结果

（2）二次综合排序。将多位专家的排序进行二次综合排序，首先将指标的排名转化成分数R，再将多位专家的分数进行汇总得出指标的综合得分Ri*（i=1,2,3,…,n）。按得分Ri*的大小进行重新排序，分值大的排名高，反之排名低；若出现两个指标得分相同，则通过计算不同得分的标准差来确定指标排序。维度A的各指标排序结果如表4 所示。

表4 基于样本的施工项目绿色集成评价指标A 维度二次综合排序结果

（3）确定指标相对重要性程度。对样本根据流程计算出评价指标各维度及各维度下每个指标的权重分配如表5 所示，可以看出，财务、质量、安全依然是绩效评价重点关注的内容。由于近年来信息化技术的推广，项目信息化管理维度权重也较高；而绿色施工管理维度权重最低，通过回访发现主要原因是绿色施工会增加施工成本而很难带来直接收益，因此受访者对于绿色施工的重视程度不高。绿色施工管理的关注重点是周边居民满意度、绿色环保工地建设和绿色建筑材料使用；信息化管理中权重排名前三的指标为软硬件技术配置情况、多方协同管理和项目动态管理。

表5 基于样本的施工项目绿色集成评价指标权重分配

4 集对分析模型

在对施工项目进行评价时，单纯判断指标所属某等级不能反映出指标的真实情况，使得评价较为模糊。本研究引入集对分析模型，利用联系度函数计算指标等级联系度，不仅能判断评价对象与各等级的联系紧密度，还能从中发现等级间的转化趋势，从而提高评价结果的准确性。集对分析是在一定的问题背景下，对集对中两个集合的确定性与不确定性及其相互作用进行的一种系统分析［24］。集对分析方法的基本流程为：根据问题建立集对，对两个集合的N个特性进行比对分析。假设两个集合共有特性S个，对立特性P个，模糊特性F个，S+P+F=N。

式（1）中：μ为集对联系度；a为集对同一度；b为集对差异度；c为集对的对立度；iμ为差异度系数，取值在［-1,1］区间内；jμ为对立度系数，值为-1。在系统内部协调性分析时iμ和jμ可仅起标记作用。

4.1 集对分析模型构建

本文将绩效评价指标等级标准和项目实际值作为一个集对，通过计算实际值与标准值不同等级之间的联系度来评价分析实际项目绩效情况。联系度计算方法：首先，得到项目实际值后将项目实际值与评价标准形成集对。将评价指标分为优（Ⅰ）、良（Ⅱ）、中（Ⅲ）、差（Ⅳ）4 个等级，计算实际值与各评价等级之间的联系度，当实际值属于某一级别时联系度取值为1，具有同一性；当相差两级或以上时取值为-1，具有对立性；当相差一级时在-1 和1 间取值，具有差异性。构造出的联系度函数分别如下。

（1）正向指标即越大越优型。

1）假设指标t处于Ⅰ级，计算方法如下：

式（2）中：μ1t为评价对象的指标t对于等级Ⅰ的联系度；Xt为评价对象的指标t的实际值；S1t为等级Ⅰ的下限值。

2）假设指标t处于Ⅱ级，计算方法如下：

3）假设指标t处于Ⅲ级，计算方法如下：

4）假设指标t处于Ⅳ级，计算方法如下：

（2）负向指标即越小越优型。假设指标t处于Ⅰ级，计算方法如下：

式（6）中：μ1t为评价对象的指标t对于等级Ⅰ的联系度；S1t、S2t分别为指标t的等级Ⅰ和等级Ⅱ的区间上限值。

4.2 系统内部协调性分析

集对势的同势、反势、均势体现了系统的联系程度及发展趋势，因此可以利用集对势分析各维度的协调性和发展趋势［25］。首先基于改进的G1 法：

（1）假设指标t处于Ⅱ级，计算方法如下：

（2）假设指标t处于Ⅲ级，计算方法如下：

（3）假设指标t处于Ⅳ级，计算方法如下：

计算出各指标的等级联系度后，若指标t属于等级i，那么指标t对于等级i的联系度μi必大于对其他等级的联系度。根据上文由改进的G1 法得到的权重w，将指标联系度乘以权重即可得到各维度以及项目的综合评价等级，最终构造出基于改进G1 赋权法的集对分析模型：

由G1 赋权法的集对分析模型得到联系度系数，并计算出各维度的a、b、c值，再由a、b、c的大小关系确定各维度的集对势（见表6），分析出各维度内部的协调程度及其等级转化趋势。

表6 施工项目绿色评价的系统集对势

5 案例应用

为验证本研究构建的评价指标及模型的有效性，本文以某施工企业地铁机电安装项目(以下简称“案例项目”)为例进行算例分析。广州地铁七号线一期2 标段机电安装项目共包含两个车站：钟村站和汉溪长隆站，两个站点均为框架结构，总建筑面积为45 000 m2，机电工程总造价7 100 万元，计划工期170 d，项目最终工期提前到160 d，建造费用总额6 900 万元。在获取项目相关资料后，本研究课题组邀请了项目负责人对项目情况进行说明，在充分了解等级标准后，根据项目数据计算项目实际值。定性指标实际值由专家根据项目资料讨论得出。利用上文联系度函数公式，计算出各指标的等级联系度并根据集对分析模型确定评价等级，绿色施工管理和信息化管理维度的等级联系度及评价等级如表7所示，项目综合评价等级如表8 所示

表7 案例项目绿色施工和信息化管理等级联系度及评价等级

表8 案例项目施工绿色集成各维度综合评价等级

根据表7 数据对案例项目绿色施工管理及信息化管理维度的系统协调性进行分析（见图5）：绿色施工管理维度处于微反势，说明在该系统内部有微小对立趋势，即该系统不协调，具有一定的恶化趋势。笔者通过调查了解到，案例项目未被评为绿色环保工地导致G3 指标得分较低，现场噪音控制不合格，在绿色施工方案编制上细化程度不够，因此影响了项目绿色施工管理整体评价等级。企业在对类似项目进行管理时，应该加强对绿色施工管理的重视，以改善其继续恶化的趋势。信息化管理维度处于弱同势，说明该系统具有同一的趋势，系统整体较为协调但继续改善的趋势较弱。

此外通过分析可知，案例项目建立了较为完善的项目管理系统，各专业协同管理以及移动端管理做得较好，并且制定了详细的施工阶段BIM 技术应用流程，因此整体评价等级较高；而信息化维度投入已经较多，系统已处于较为协调的状态，继续增加该部分的投入对系统整体的改善趋势不大。从评价等级来看，案例项目的绿色施工管理及信息化管理维度均处于Ⅱ级，但通过系统协调性分析更能体现出系统内部的关系，有助于更清晰地了解项目实施情况，对类似项目的决策管理起到指导作用。

6 结论

施工项目绿色集成评价对提升项目管理水平及指导后续施工具有重要意义。本文运用扎根理论建立了信息化、绿色化背景下施工项目绿色集成评价指标，能够全面反映项目整体水平以及未来发展潜力，并对传统的群组G1 组合赋权法进行改进，确定各项指标的权重，结合集对分析原理建立评价模型，最后通过工程实例验证了该评价模型的有效性。本文研究提出的方法能够客观合理地确定各指标及维度的评价等级，并反映出系统各维度的协调性及发展趋势，为精益化项目管理提供了一定理论依据和实践参考。