基于C-OWA算子-改进可拓学的工程项目管理绩效评价

赵兴元，刘 瑛，孟 玮

(青岛理工大学 管理工程学院，青岛 266525)

工程项目管理(EPM)作为一个系统项目，绩效评价是其重要的组成部分，它可以及时有效地反映工程项目管理的总体情况，并为类似项目管理提供一定参考[1]。随着我国各行业生产能力的不断发展，工程项目管理的绩效逐渐被提出并不断优化。但在我国项目管理绩效评估的起步时间比国外晚，并且大部分都是在复制应用国外比较成熟的管理绩效方法。在工程项目管理过程中涉及众多复杂又相互关联的因素指标，且逐渐趋于多元化，迫切需要合理的管理方法与之适应。

对于工程项目管理绩效评价，国内外学者已进行了大量的学术研究，宁瑶瑶等运用模糊评价的方法对大型项目的管理绩效进行定量研究，并通过对绩效评价的结果进行分析，提出了相应的改进措施[2]。郭腾飞使用工程和数学等科学方法构建相应的指标体系，并利用工程和数学等科学方法建立相应的模型，根据在项目的某个阶段或全寿命周期内产生的效益和成果做出综合评判[3]。赵金先等运用灰色聚类对地铁工程项目进行管理绩效评价，验证了模型的可行性[4]。许炳等采用平衡计分卡法建立了项目管理绩效评价指标体系，并对建筑企业的项目管理绩效进行了评价[5]。通过上述文献综述可知，目前针对工程项目管理绩效的评价方法主要有神经网络、模糊综合评判、熵权、灰色聚类综合评价等。

本文以天津市某工程项目为例，根据项目管理知识体系的三大控制指标及工程项目管理的特点，融入HSE管理理论，建立工程项目管理绩效评价指标体系，利用C-OWA算子对指标进行赋权处理，并利用改进的可拓学理论，构建了基于C-OWA算子-改进可拓学的工程项目管理绩效综合评价模型。

1 构建工程项目管理绩效评价指标体系

工程项目管理绩效评价体系是一个相对比较稳定的框架，根据项目管理知识体系的三大控制指标：质量、进度和成本，结合工程项目管理过程中所涉及的因素以及工程项目管理的特点，本文又将HSE管理理论融入其中，HSE管理是一系列管理系统的集成，该系统集安全管理，环境管理和健康管理于一体[6]。H即为健康，S即为安全，E即为环境，因此确立了质量管理、进度管理、成本管理、健康管理、安全管理和环境管理6个二级指标，通过对项目实施过程中各个阶段的内外部环境和工作情况的详细调查和分析，在查阅了大量相关文件，征求了项目管理咨询方面专家和教授的意见之后，整理确定了三级评价指标。该指标体系共包含二级指标6个，三级指标19个，如图1所示。

2 基础方法概述

2.1 基于C-OWA算子的评价指标赋权

工程项目涉及多个评价指标，评价指标加权的合理性通常会直接影响指标结果。通过文献阅读可知，以前的加权方法有模糊数学评估、熵加权方法、层次分析法等，但它们都是直接使用专家分配的权重进行加权，没有考虑专家主观偏好的影响。为了增加专家赋权对结果的准确性，减少专家在构建项目管理绩效评价指标体系中的主观偏好因素带来的不利影响，本文引入了C-OWA算子进行加权处理。C-OWA是一种通过重新组合数据序列并根据序列位置对其进行加权的赋权方法，由于评价指标的权重值与每个决策数据的位置相关，因此通过重新排序，将主观评分给定的最大值和最小值分配给影响相对较弱的位置，从而减少由主观偏好因素造成的赋权偏差，使加权更加客观合理，实现科学计算[8]。其指标赋权步骤如下：

1) 邀请n位专家，针对同一层次指标的重要性程度进行打分(10分制)，通过n位专家的打分结果构成指标的初始决策数据集(m1,m2,m3,…,mi,…,mn)，将数据根据由大到小的顺序重新排列得到新的数列a1>a2>a3>…>aj>…>an，即a=(a1,a2,a3,…,aj,…,an)。

2) 通过组合数设计计算ai的权重，得到加权向量w：

(1)

(2)

4) 通过归一化计算得到指标的相对权重Wi：

(3)

2.2 构建基于改进可拓学的工程项目管理绩效评价模型

可拓物元一般由事物M、特征C和量值X构造的有序三元组R=(M,C,X)作为描述事物的基本元，其中R表示量值X是事物M关于特征C的值。通过物元可拓理论方法进行定性分析研究对象，再结合可拓集合论计算经典域和节域，然后利用关联函数来量化核算各事物及其对应区间加权后的关联度[9]。

若事物M具有n个特征，则其表示为

与工程项目管理的绩效评价相对应时，其中M代表项目绩效；C1,C2,…,Cn是绩效的多维度量指标；X1,X2,…,Xn是多维度量指标值。

2.2.1 可拓物元模型的建立

1) 建立单个指标待评物元。针对某一项目的实际情况，邀请多位专家对需进行评价的物元Mo的特征值进行打分，其中物元Mo分别包含质量管理、进度管理、成本管理、健康管理、安全管理、环境管理等6个指标，并由此构建待评物元：

式中：Ro为工程项目管理绩效；Mo为待评价的相应指标；Con为特征值；Yon为专家组对各个特征值的评分。

2) 计算经典域物元和节域物元。若工程项目管理绩效等级为j(j=1，2，…，y)，则其经典域物元可表示为Roj；在各指标特征的取值范围内选取最大值和最小值即可构成工程项目管理绩效评价的节域物元Rop：

式中：Roj为工程项目管理绩效水平等级为j时的物元模型；Mop为物元系统中工程项目管理绩效等级的全体；Moj为绩效等级为j；Con为工程项目管理绩效的第n个指标；〈aojn,bojn〉对应于Xojn即第Con指标的取值范围〈aopn,bopn〉即Con的值域，即Mop的节域。

3) 计算工程项目管理绩效评价指标的关联度。计算各个二级指标的关联度，其关联函数为

其中，

式中：j=1，2，3，4；i=1，2，…，n。

通过C-OWA算子的评价指标计算赋权得到了各三级指标Coi的权重为αi, 一级指标的Po加权后关于绩效等级j的关联度为Kj(Po),工程项目管理绩效A关于不同绩效等级的综合关联度为Kj(P)，计算公式如下：

2.2.2 可拓学方法的改进

针对工程管理绩效评价指标，对处于同一指标的绩效评价等级j(1≤j≤y)的关联度进行比较，取其最大值，若满足：

Ks(Po)=maxKj(Po)

则在工程项目管理绩效中分析对象P0的绩效评价等级为j。当关联度Kj(P0)比较小时，则其结果可能不能满足要求，因此在比较其不合理性时，可通过基于可拓学对计算方法进行改进，计算其绩效度Ri[10]。

下面选二级指标i(1≤i≤n)加权后的关联度Kj(Po)>0来进行二级指标绩效度Ri和综合关联度R的计算。其步骤如下：

其中

Kj(Po)>0

工程项目管理是指在一定的条件下，根据一定的逻辑规则，依据最优化原则进行有效的系统管理，以达到项目目标的活动。从概率论的角度，在对任何特定项目进行管理绩效评价之前，获得每种可能的评价结果的概率在理论上都是相同的，即对管理绩效水平评价等级的划分是等概率事件。因此，管理绩效的测度应在取值范围内平均分配。但是，从严格控制管理水平评价的角度出发，应尽可能提高最高级别的测度范围，使优秀级别的评价得分尽可能高，才能达到优异的管理水平，同时，应扩大最低级别的测度范围，使被评为最低级别的难度增加，从而促进了整体项目管理水平的提高。

因此设管理绩效测度为4个等级：优秀、良好、一般、较差。以100分为满分，其评分值与等级分布见表1。

表1 工程项目管理绩效等级

3 实例分析

以天津市某工程项目为例进行分析。该项目地处繁华地段，周边环境复杂，规模庞大、系统复杂，业态多样，包括土地面积31.5万m2，可开发面积约86.8万m2，地下面积120万m2，是集办公、娱乐、餐饮、购物、休闲和酒店等多功能于一体的综合性民用建筑群。

3.1 评价指标权重的确定

邀请项目管理相关领域的6位专家对各级指标的权重进行评分，并利用C-OWA算子进行加权处理以获得各级指标的权重。以二级指标为例，6个二级指标的重要性评分结果见表2。

表2 二级指标专家打分

根据同样方式可求出各三级指标的相对权重向量，结果分别为

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 基于改进可拓学的工程项目管理绩效评价

根据本文改进的物元模型，邀请若干位从业工程师对该项目各指标管理绩效进行评分。限于篇幅以工程项目管理中“安全管理”为例，依次待评物元为

确定经典域物元为

式中：j为各个级别对应的等级。

确定节域物元为

利用C-OWA算子计算得到加权后“安全管理”的各个指标因素对4个风险等级的关联度结果，见表3。

表3 “安全管理”各个指标因子对4个风险等级的关联度

根据此方法可计算工程项目管理绩效中所有二级指标对应的评价因子关于4个风险等级的关联度，结合计算工程项目管理的综合关联度和绩效度，计算结果见表4。

表4 工程项目管理绩效综合关联度

3.3 评价分析及改进意见

根据表4的评判结果，对于该工程项目管理绩效评价等级为良好，即该工程项目总体管理水平较好，但仍存在提高的必要和空间。例如：进度管理C2、安全管理C5绩效等级均为一般，相比于其他4个方面还存在一些不足等，由数据计算可知，造成进度管理C2和安全管理C5的评价结果为一般的主要原因是这两个二级指标本身很重要，所占权重较大但实际评价得分较低。故应主要从其各三级指标着手，针对不足之处采取相应措施，从而使其以后在工程项目管理中更加科学有序。对于进度管理C2而言，进度计划的编制和实施应是以施工关键线路的某栋楼为关注重点，兼顾非关键施工线路，确保关键施工线路的按期实施，同时以主动为主，被动为辅，尽量提前暴露矛盾，解决矛盾，还要确保专业分包以及甲供设备的招标工作、进厂工作顺利进行。如果涉及设计变更，则项目组应提供应急的措施及可改进的施工工艺和方法，确保工程安全，加快工程进度、提高工程质量且节约工程费用的变更。而安全管理C5方面，首先应贯彻“以人为本”的理念，员工的安全始终是重中之重，所以应制定严格的员工安全管理制度，认真落实“安全第一、预防为主”的方针。对于机械设备，应做好调度和管辖，制定机械设备使用的最优方案，采用先进的施工机械来投入施工。根据项目区域的具体情况，针对具体工程量，结构特点，施工要求等情况选择施工机械并合理安排。同时，对施工机械应做好资料的管理，机械设备的使用和维护以及大型设备的安装等。消防安全方面必须严格落实《中华人民共和国消防法》《建设工程事故现场消防安全技术规范》(GB 50720—2011)相关规定，建立防火巡查等相关制度并严格实施。

4 结束语

本文根据项目管理知识体系的三大控制指标：质量、进度和成本，并结合工程项目管理过程中所涉及的因素以及工程项目管理的特点，同时又将HSE管理理论融入其中，建立了工程项目管理绩效评价指标体系，利用C-OWA算子对指标权重进行赋权，以减少由于专家偏好产生的负面影响，使赋权更加科学，保证了评价结果的有效性，接着以物元可拓学及变权理论为基础，通过优化关联函数、归一化处理数据，建立工程项目管理绩效评价模型，提高了评价结果的准确性。运用该模型以天津某大型项目为例进行分析，得出该工程项目管理绩效评价等级为良好，但进度管理C2、安全管理C5绩效等级均为一般，仍存在提高的必要和空间，针对不足之处提出具体的改进措施，从而提高了整个项目管理水平。