工程项目目标集成控制分析

摘要：本文主要介绍了工程项目目标集成控制的概念、思路与方法，并借鉴他人研究成果，提出了成本—质量—进度综合均衡优化模型，用于工程项目目标集成动态控制。

关键词：项目集成静态动态控制

工程项目是一个复杂的工程技术系统，对工程项目各项目标的控制需要从系统和整体的观点出发，进行平衡和协调，而不能失之偏颇，单纯追求某一目标的最大最优化。而集成化管理则是实现项目整体最优的有效手段。

1 工程项目目标集成静态控制

项目建设目标的理想状态是同时达到进度最快、成本最低和质量最高,但这实际上很难实现。项目的三大目标所组成的目标体系, 是一个相互制约、相互影响的统一体。其中任何一个目标的变化,都势必引起另外两个目标的变化,并受他们的影响和制约。一个质量要求很高的项目,必定在进度和成本上达到最优, 只能形成质量倾斜型目标体系;如果要求进度最快,在成本和质量上势必有所牺牲, 只能形成进度倾斜型目标体系;同理,如果成本要求压得最低,则在工期和质量上不可能达到最佳, 只能形成成本倾斜型目标体系,所以需要在目标控制过程中同时考虑到成本、进度、质量，即实施集成控制。

1.1工程项目成本-质量-进度集成控制主要方法

对于集成控制的方法，目前较为常见的有如下二种：

(1)改进的挣值分析法：

挣值分析法是研究成本-进度综合控制的有效方法，为了研究成本、进度、质量三者的集成控制，文献[3]在原有挣值分析法的基础上，引入了一个中间变量,并称其为“已获质量价值”。其具体含义可以用数学公式表示:已获质量价值EQV=EV×Qe。其中: EV 代表“挣值”，Qe代表项目质量指数，项目质量指数Qe在统计学意义上是一个个体指数,它代表着一个项目的实际质量水平,其计算公式为:Qe =(项目实际质量水平AQ/项目规定质量水平BQ)×100%。项目规定的质量水平BQ通过以下三个步骤获取:①为了科学合理的评价每一个工程项目，要根据每个工程项目成本和进度的综合情况，针对出现的质量差异产生的不同影响，通过专家打分等方式赋予每个工程不同的权重。②通过“优良”、“合格”反映工程质量的优劣程度,人为的为每个工程项目的质量分别打90 分、60分。③将前两者相乘就得到了项目规定质量水平BQ。项目实际质量水平AQ是在实际工程质量检测结果的基础上依据BQ的算法得到的。

最终得到的EQV曲线应该是紧紧围绕EV曲线的一条曲线,EQV曲线能够清晰直观的反映出项目实际质量水平与项目质量计划目标的偏离程度。从理论上来

说, 项目实际质量水平超过项目规定质量水平的情况即EQV曲线在EV曲线上方的概率较小,这种情况并不是一种好的现象,因为过高的质量可能会导致成本费用的增加和工期延误；EQV曲线在EV曲线下方则表示项目实际质量水平低于项目规定质量水平的情况,此时为了实现项目管理的目标,项目管理人员必须对工程质量进行实时监控,一旦发现偏差,立即修改计划,保证目标顺利实现。

(2)成本流曲线法

工程项目资金不仅是一个金额，还存在时间的分布，通过绘制各种性质的成本流曲线可以实现质量、进度、成本的联合管理。其联合管理的前提是[24]：

1、对网络进度计划进度中的每一个工序分别计算出质量优良和质量合格的直接成本和总的资金额；

2、在项目执行过程中，对每一个网络工序或一组工序建立的实际支出的费用账本和为提高质量而增加费用的账本（仅建立质量成本中的预防和鉴定成本台帐），成为工序台帐和质量成本台帐；

1.2 成本-进度-质量综合均衡优化模型

由于质量的量化问题是项目管理目标集成控制的难点所在，所以将进度、成本、质量集成为一个目标进行控制的就更加困难，在这方面的研究也不是很多。王健在其硕士论文《工程项目管理中工期-成本-质量综合均衡优化分析》一文中的工期-成本-质量综合均衡优化模型值得我们借鉴。他利用多目标优化理论、多属性效用函数理论建立了工程项日管理的工期-成本-质量综合均衡优化模型，并在网络计划技术的基础上，使用遗传算法对模型进行求解，从而得到最满意的决策方案和多个近似满意的备选方案，作为工程项目管理中的控制目标。在论文中作者重新对工程中单项工作的质量和整个工程的质量进行定义用“对工作质量要求的严格程度”来替代“工作质量水平”的定义，避免了不同性质工作的质量水平具有不同的评价标准而导致的评价困难；同时也使项目管理者和工程师更容易理解工程项目赶工工作质量下降的假设关系。使用多属性效用函数理论来定义评价函数，克服了优化的三个目标间不能公度的困难，而且也使评价函数的现实意义更容易理解。考虑了决策人自身的偏好，对于多目标的决策分析，综合均衡优化模型建立过程中使用了权重指标，可以很好的反映不同决策人的偏好。其工程项目管理进度-成本-质量综合均衡优化建模步骤：

1、根据建设工程项目的进度计划绘制网络计划图，每一项工作都被标记，以使不同的工作在同一时间不占用同一资源，因此可以相对独立的安排施工进度；

2、通过充分咨询现场管理者和工程师，利用专家打分法，得到工作的正常持续时间,正常直接成本，最短持续时间，最大直接成本。假设每一项工作正常情况下的质量为100%。同样通过专家打分，可以得到工作的最劣质量。可以应用列表计算法(TJM)计算质量的权重；

3、根据各项工作的正常持续时间和最短持续时间，利用网络计划中的关键路线法(CPM)，可以得出整个工程的最长工期T*和最短工期T0。通过求各项工作的正常直接成本和最大直接成本的算术和得到整个工程的最小直接成本和最大直接成本。根据各项工作的正常质量,和最劣质量以及质量的权重，可以得到整个工程的最优质量和最劣质量；

4、假设业主与承包商对风险的态度都是回避的，对于工程工期，工程成本和工程质量的效用函数，采用二次函数的形式,利用多属性效用函数的加性分解形式，所以可以得到工期，成本和质量的多属性效用函数:其中 ,, 可以通过专家打分法得到。这三个系数反映了决策人在工程项目的目标优化和控制中对工程工期，工程成本和工程质量所具有的不同偏好；

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5、取理想解为，负理想解为，建立工期-成本-质量综合均衡优化模型:

6、利用遗传算法进行求解，算法的终止原则是当最优个体在10代之内没有发生变化时演算终止。

2 工程项目目标集成动态控制

2.1 工程项目目标集成动态控制基本思路

一个大的工程项目总是可以分解为若干小的项目单元，其实施也是有逻辑和时序关系制约的。要想实现整个工程项目效益的最大化，就要立足于每个项目单元效益的最大化。在每个工程结束之后，都要将所有已经完工的项目与整体的最优决策方案进行比较，看其是否在允许的偏差范围之内。如果超出，则应该分析偏差的原因，及时采取相应的纠偏措施，以保证整个工程项目整体效益的最优。

2.2 工程项目目标集成动态控制基本过程

结合动态控制的基本原理，利用进度-成本-质量综合均衡优化模型，我们可以按照如下过程对工程项目目标进行集成动态控制。

1、将一个大的工程项目分解为若干小的项目单元，基于WBS分解原则对所有的项目单元进行排序，依次定义为项目单元1、项目单元2、项目单元3等等。

2、对于每一个项目单元而言，可以利用成本-进度-质量综合均衡优化模型求出各自的最优决策方案，也就是实现每一个项目单元效益最大化的成本、进度和质量的最佳组合；

3、以每一个项目单元的投资额在总投资额中所占的比例作为其相应的权重

系数，加权求和，从而可以求出整个工程项目的最佳效益值。将整体的最佳效益值作为目标值，从而形成已经结束工程项目的加权最优值序列并在工程项目实施的过程中根据实际情况设置一定的浮动范围;

4、在工程项目管理实施的过程中，当项目单元1结束的时候，我们可以收集其实际的成本、进度和质量的相关数据信息；

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5、利用成本-进度-质量综合均衡优化模型，我们可以求出项目单元1实际的效益值，将其与最优效益值作比较，看其是否在允许的范围之内；若不在，则应及时分析原因，采取相应的措施；

6、当项目单元2结束之后，收集有关进度、成本、质量的实际发生值，并利用成本-进度-质量综合均衡优化模型求出相应的效益值；

7、将项目单元1、项目单元2的实际效益值加权求和之后与它们的最优效益值加权之和进行比较，看有无偏差，是否在允许的范围之内，若有则分析原因，并采取相应的纠偏措施；

8、依次类推，将已经结束工程项目的实际效益值加权求和与对应的工程项目效益值加权之和进行比较，看有无偏差，直至所有的项目任务结束。

如此，整个工程项目目标动态控制的流程可如下图所示：