电力工程EPC项目联合体模式的评价与选择
2023-01-17戴洪军蔡升华任治军潘晓烨
戴洪军,蔡升华,任治军,陆 薇,潘晓烨
(中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司,江苏 南京 211102,E-mail:daihongjun@jspdi.com.cn)
国内对工程项目管理模式的研究与选择以往多是关注DB模式、EPC模式、PM模式、PPP模式、BOT模式等,对于联合体EPC项目管理模式的评价与选择还不多见。自《房屋建筑和市政基础设施项目工程总承包管理办法》(建市规[2019]12号)于2020年3月1日起施行以来,由于“双资质”的要求,国内电力工程采用联合体模式的工程总承包项目越来越多。
对项目管理模式选择的研究,十多年前,业界更多的是对PMC、CM、MC等模式的对比分析,如孙剑[1]对工程建设的PM、CM和PMC 3种模式进行了比较分析。张尚[2]对CM与MC模式进行了比较研究。近十多年来,业界则更多地关注于EPC、BOT、PPP等模式的研究,如陈伟平等[3]对EPC和DB模式的合同条件进行了对比研究。李辉山等[4]对我国建筑业推行 EPC模式的制约因素进行了分析。胡旭辉等[5]基于高速公路的建设对BOT+EPC模式与PPP模式进行了探讨。郑磊[6]对DBB、PMC、BOT、EPC和合伙管理模式进行了简要分析和选择。刘晓君等[7]将工程项目管理模式划分为3种一级模式,分别为DBB、EPC和PPP模式,其中,EPC模式又划分为9种二级模式,PPP模式划分为10种模式。近十多年来电力工程项目越来越多地采用EPC模式,尤其是近几年采用联合体EPC模式呈现增长趋势,国内对火电、输变电、新能源等电力工程EPC模式的研究也日益增多。李茜等[8]等对电力工程项目管理模式的创新进行了分析。王琳[9]等对火电项目的管理模式进行了分析。万华等[10]对输变电项目的管理模式进行了研究。
关于联合体EPC项目模式,相比较而言,以往国内对联合体和联营体EPC项目模式研究不多,曹珊等[11]、张升奇[12]、马高峰[13]、王华[14]等对国内外项目联合体模式及联合体与联营体的差异做过分析,但存在着不同的认识与看法,有的甚至将两者相混淆,其实联合体与联营体在法律关系上存在着本质的区别,《民法通则》中的规定可将联营体分为法人型、紧密型和松散型。法人型和紧密型联营体成员方根据合同约定与出资比例进行利益分配;松散型联营体成员方则各自独立经营、不承担连带责任。尽管当前法律法规没有对联合体的模式进行分类,但根据联合体EPC项目的合同费用构成与联合体项目部的组成方式,国内联合体模式可大致分为紧密型、合伙型和松散型3种,无论哪一种模式均要承担连带责任。紧密型联合体是指成员方共同经营项目,按照协议约定,成员方共同提供项目所需的资源,联合体项目部在机构设置时,成员方的人员交叉配置,服从联合体EPC项目经理的统一领导与指挥,按照联合体协议约定的比例,分享利润和承担风险;合伙型联合体是指成员方共同合作完成项目管理工作,成员方共同设立联合体项目组织机构,但人员基本没有交叉配置,主要服从各自的项目经理领导与指挥,按 EPC合同承担各自的工作,获取自身的收益;松散型联合体是指成员方承担各自的工作,自负盈亏,合作程度最低,没有联合体项目部,或者是形式上的项目部,成员方各自设立一套完整的项目组织机构,人员没有交叉配置,只服从各自的项目经理领导与指挥。
为了更好地推动联合体 EPC项目在工程实践中的应用,本文在对联合体项目特性分析的基础上,提出了EPC项目联合体的不同模式及其评价指标,建立了 EPC项目联合体模式评价与选择的模型,并结合电力工程实例,对不同联合体模式的评价与选择进行了深入的研究。
1 联合体模式选择的评价指标体系
影响项目管理模式的选择有诸多因素,杨宇[15]构建了公共投资建设项目管理模式评价指标体系,既有定量指标也有定性指标。张莉娜[16]针对装配式建筑的3个阶段探讨了建设工程绿色项目管理评价指标体系,共设置37项指标。
尽管影响项目管理模式选择的因素及指标众多,但有的指标是定量的,有的指标是定性的,且并不是指标越多越好,应该选择适量的、有针对性的评价指标。另外,对于项目管理模式的选择不仅仅是从承包方的角度考虑,更多的是要从业主方的角度去考虑,因为,只有业主方觉得某种项目管理模式更适合自身的项目,才会与承包方就此模式开展谈判,承包方可以有意识地去引导业主方采用某种项目管理模式,但必须向业主方说清楚此模式的优势及给业主方带来的好处。
EPC项目联合体模式根据牵头方的不同,还可以进一步细分为:设计方牵头的紧密型、施工方牵头的紧密型、设计方牵头的合伙型、施工方牵头的合伙型及其他方牵头的紧密型或合伙型等模式。松散型因为是各自组建项目部且各自独立运作,就不存在由哪一方去牵头开展EPC项目管理工作了。
对于业主方而言,选择哪一种联合体EPC项目模式的影响因素主要有:项目的进度和安全管控能力、项目的技术质量管理水平、项目的成本控制、项目的风险管控以及内外部的沟通协调能力等,尽管还有其他很多因素,但以上这些因素是业主方更关心的,也EPC项目管理工作的主要任务与内容。
因此,针对 EPC项目联合体模式的评价与选择,可以针对5种主要模式进行研究,分别为:设计方牵头的紧密型(A模式)、施工方牵头的紧密型(B模式)、设计方牵头的合伙型(C模式)、施工方牵头的合伙型(D模式)和松散型(E模式)。构建的一级评价指标为:进度管理、安全管理、质量管理、成本管理、风险管理和沟通管理。
2 评价模型的构建
2.1 熵权TOPSIS模型构建
TOPSIS法[17,18]是一种近似逼近的排序方法,为了对众多方案给出一个排序。在给出所有方案之后,可以根据这些数据,构造出一个所有方案组成的系统中的理想最优解和最劣解,具有便捷、简单、可操作强、客观性强的优点。
假设有m种联合体模式待选择,评价指标有n个,第i种模式的第j个指标值为xij,则由不同模式评价指标值构成的初始矩阵X为:
熵权TOPSIS模型构建步骤如下:
2.1.1 矩阵归一化处理
首先建立规范化矩阵R,处理公式如下:
2.1.2 利用熵权法确定指标权重
(1)各个指标熵值的计算。采用数学方法中熵的原理,可以最大程度地避免主观因素带来的影响,因此,各个评价指标的决策信息可以用熵值Ej来表示,如下式所示:
(2)计算指标的差异度。第j个指标的差异度Dj表示为:
Dj值越大,越分散,第j个指标的重要程度也就越高;Dj值越小,越集中,第j个指标的重要程度也就越低。
(3)熵权计算。第j个指标的权重因子按下式计算:
2.1.3 构建加权判断矩阵
进一步构建加权判断矩阵V,将各指标的权重因子wj引入矩阵R,得到:
2.1.4 获取正、负理想状态解
正理想解为:
式中,v+j=maxi=1,2,…,m{vij},即第j个评价指标在所有模式中的最大值。
负理想解为:
式中,v-j=mini=1,2,…,m{vij},即第j个评价指标在所有模式中的最小值。
2.1.5 计算欧氏距离
采用欧几里德公式计算各模式的评价值与正、负理想状态解之间的欧氏距离,如下所示:
2.2 灰色关联度模型构建
在熵权TOPSIS模型得出的待评价模式正理想解的基础上,取分辨系数ρ∈(0,1),按下式计算第i种模式与正理想解之间的第j个指标的灰关联系数:
于是,可以得到第i种模式与正理想解之间的灰色关联度为:
同理可得到ξi-(j)和B-(vi,v-):
2.3 组合模型构建
在前述基础上,采用下式对计算得到的欧氏距离(D+、D-)及灰色关联度(B+、B-)进行无量纲化处理。
式中,Λi代表D+、D-、B+、B-,无量纲化处理的值分别用d+、d-、b+、b-表示。
d+、b-数值越大,待评价的模式越偏离理想解;d-、b+的数值越大,待评价的模式越接近理想解。将无量纲化后的欧式距离(d+、d-)和灰色关联度(b+、b-)相结合,可以得出待评价的模式与正、负理想解的接近程度(Ti+、Ti-)。
式中,p1,p2为偏好程度,且p1+p2=1,决策者根据偏好选择p1和p2的值。
根据下式计算得出相对贴近度Qi,即待评价的模式与正、负理想解在态势上的接近水平程度。
根据Qi的大小对待评价的模式进行排序。Qi越大意味着待评价的模式评价越优;反之,Qi越小意味着待评价的模式评价越劣。
3 案例分析
3.1 数据的收集与处理
针对5种主要的联合体EPC项目模式,邀请业主方、监理方、施工方和设计方共7位专家,分大型(例如江苏某热电联产煤机EPC项目)和中小型(如广东某G50燃机EPC项目)两种项目规模,从有利于业主管控的角度对6个一级指标进行评分(满分按100分考虑),经加权处理后,两种规模的得分如表1和表2所示。
表1 大型EPC项目的专家评分表
表2 中小型EPC项目的专家评分表
就平均值而言,无论是大型EPC项目还是中小型EPC项目,专家评分的结果排序是一致,A模式最优,其次分别为:B模式、C模式、D模式、E模式。
3.2 大型EPC项目联合体模式的评价与选择
(1)指标矩阵归一化。按照式(2)将表1的得分归一化,得到无量纲归一化指标值矩阵R。
(2)熵权计算。利用熵权法对各指标的权重进行确定,根据式(3)~式(5)计算得到各个指标的熵权:
(3)计算正、负理想状态解。根据式(6)计算得到加权判断矩阵,并根据式(7)和式(8),计算出待评价模式的正、负理想解,结果如下:
(4)计算欧氏距离。根据式(9)和式(10),计算得到各模式与正、负理想状态解的距离为:
(5)计算灰色关联度。根据式(11)~式(14),取ρ=0.5,计算出待评价模式与正、负理想解之间的灰色关联度:
(6)组合处理。针对上述结果,采用式(15)分别对D+、D-和B+、B-进行无量纲化处理,得到无量纲化后的欧式距离(d+、d-)和灰色关联度(b+、b-),结果如表3所示:
表3 处理后的欧氏距离和灰色关联度
根据式(16)和式(17),取p1=p2=0.5,得出待评价模式与正负理想解的接近程度(Ti+、Ti-):
根据式(18),可以计算出待评价模式与正、负理想解的接近程度Qi:
Qi越大,表示待评价的模式越优。因此,对于大型EPC项目而言,A模式最优,其次分别为:C模式、B模式、D模式、E模式,这与按专家评分平均值的排序还是存在差异的。
(7)结果分析。对TOPSIS法、灰色关联度法及两者相结合的评价结果作对比分析,可以进一步评价两者相结合方法的准确度。由式(16)及式(17)计算各模式与正负理想解的接近程度,由式(18)计算相对贴近度。这里p1、p2取3组数值,计算结果如表4所示。
表4 各模式的贴近程度
当p1=1、p2=0时,表示采用的方法为TOPSIS法,由表4可知各模式的评价结果差距及优劣明显;当p1=0、p2=1时,表示采用的方法为灰色关联度法,由表4可知各模式的评价结果差距及优劣不明显;当p1=0.5、p2=0.5时,表示采用的方法为两者相结合的方法,由表4可知各模式的评价结果差距及优劣合理。无论p1,p2如何调整,只要p1+p2=1,其评价的结论是一致的。
3.3 中小型EPC项目联合体模式的评价与选择
(1)指标矩阵归一化。按照式(2)将表2的得分归一化,得到无量纲归一化指标值矩阵R。
(2)熵权计算。根据式(3)~式(5)计算得到各个指标的熵权:
(3)计算正、负理想状态解。根据式(6)~式(8)计算待评价模式的正、负理想解:
(4)计算欧氏距离。根据式(9)和式(10),计算得到各模式与正、负理想状态解的距离为:
(5)计算灰色关联度。根据式(11)~式(14),取ρ=0.5,计算出待评价模式与正、负理想解之间的灰色关联度:
(6)组合处理。在上述结果的基础上,根据式(15)得到无量纲化后的欧式距离和灰色关联度,结果如表5所示。
表5 处理后的欧氏距离和灰色关联度
根据式(16)和式(17),取p1=p2=0.5,得出待评价模式与正负理想解的接近程度:
根据式(18),可以计算出待评价模式与正、负理想解的接近程度:
因此,对于中小型EPC项目而言,排序与大型EPC项目一致。
(7)结果分析。同样,由式(16)、式(17)和式(18)计算相对贴近度。这里p1、p2取3组数值,计算结果如表6所示。
表6 各模式的贴近程度
由表6的计算结果可见,采用TOPSIS评价法(p1=1、p2=0)与组合评价法(p1=p=0.5),排序结果是一致的;当采用灰色关联度评价法(p1=0、p2=1)时,其排序结果则与按专家评分平均值的排序相同。
(8)趋势分析。进一步对p1、p2的取值进行仿真,当偏好系数p1的值在0~1进行变化时,5种被评价模式的评价结果变化情况如图1所示。
由图1可以看出,不管偏好系数(p)如何改变,总体上评价结论是一致的,只有当p1取值趋向0时,排在第2与第3的次序才有差异;当p1=p2=0.5时,样本间的优劣差距比较合理。
图1 样本贴近度随偏好系数变化曲线
通过选择合适的偏好系数,可以判断出较为合理的排序结果,从而帮助业主方更好地开展对EPC项目联合体模式的评价与选择工作。
4 结语
EPC项目联合体模式的评价与选择,应从业主的角度考虑评价指标体系,且应选择适量的、有针对性的、可量化的指标。根据专家评分的平均值排序,大型与中小型电力工程EPC项目的排序结果是一致的,设计方牵头的紧密型联合体是首选,其后依次为:施工方牵头的紧密型、设计方牵头的合伙型、施工方牵头的合伙型、松散型。对于大型电力工程EPC项目而言,采用TOPSIS评价法、灰色关联度评价法及两者组合的评价方法的评价结论是一致,设计方牵头的紧密型联合体是首选,其后依次为:设计方牵头的合伙型、施工方牵头的紧密型、施工方牵头的合伙型、松散型。对于中小型电力工程EPC项目而言,采用TOPSIS评价法与组合评价法,排序结果与大型电力工程EPC项目是一致的;当采用灰色关联度评价法时,其排序结果则与按专家评分平均值的排序相同。尽管案例中邀请了业主方、监理方、施工方和设计方的专家参与了评价,并且结合了具体的电力工程实例,但考虑到专家的个人能力与经验水平存在差异,专家评分的客观性有一定的难度,因此,关于项目管理模式评价指标的选择还有进一步研究的空间。