基于“費用、進度、質(zhì)量”三維目標要素集成定量模型分析

摘 要：建設項目目標要素系統(tǒng)集成是集成管理的核心。一般而言，費用、進度與質(zhì)量是建設項目基本的三大目標，形成為集成管理基本的目標要素系統(tǒng)。然而，傳統(tǒng)的建設項目管理方法強調(diào)一個目標要素的實現(xiàn)，實施“一維”要素的控制方法或“二維”要素的關系分析，事實上，這并不是“項目的最佳利益”。本文運用系統(tǒng)工程原理，探索了基于“費用、進度、質(zhì)量”三大目標要素的三維集成問題，分析了“費用、進度、質(zhì)量”多目標集成的線形規(guī)劃與目標規(guī)劃的定量模型，建立了“費用、進度、質(zhì)量”三大目標三維集成的模型與方法。

關鍵詞：集成管理；費用；進度；質(zhì)量；三維集成；模型分析

中圖分類號：F506 文獻標志碼：B文章編號：1671-7953(2009)01-0100-03

Superficial View on Establish of Enterprise Quota “cost，schedule，quality”

TANG Yan-qun

（Central South University of Forestry and Technology，Changsha 410004，China）

Abstract: Integration of objective system is the core of integrated management. Typically，cost，schedule and quality were three basic project objectives，which form objective system of integration management. Traditional project management emphasize the success of a single object and operate“one-dimension”element controlling method or“two-dimension”relation analysis，however，that is not“best benefit of project”actually. The paper，by using systematic theory；exploring three-dimension integration based on“cost，schedule，quality”；analyzing“cost，schedule，quality”，builds tri-objective integration model and method.

Key words: Integrated Management；cost；schedule；quality；three-dimension integration；model and method

1 項目要素系統(tǒng)關系和問題分析

1.1 項目要素系統(tǒng)關系

英國建造學會《項目管理實施手冊》定義項目管理 “為一個建設項目進行從概念到完成的全方位的計劃、控制與協(xié)調(diào)，以滿足委托人的要求，是項目得以在所要求的質(zhì)量標準的基礎上，在規(guī)定的時間內(nèi)，在批準的費用預算內(nèi)完成。”，按照這一定義，項目管理的目標有三個最主要的方面：專業(yè)目標（功能、質(zhì)量、生產(chǎn)能力等），工期目標和費用（成本、投資）目標，它們共同構(gòu)成項目管理的目標體系。具體到工程項目，這幾個基本目標就可以歸納為它們比喻為相互約束和平衡的三角形，如圖1所示。

圖1 三大目標的三角關系

建設項目管理中的三大目標在整個項目生命周期中具有以下幾個特征：

1）三大目標相互影響，互相聯(lián)系，某一方面的變化必然會引起其它兩個方面的變化。若片面地追求縮短工期，則必然會損害工程質(zhì)量，引起成本增加，所以在工作中應追求它們?nèi)咧g的優(yōu)化和平衡。

2）三大目標必須分解落實到具體的各個項目單元（子項目、活動）上，這樣才能保證目標的實現(xiàn)，形成一個具體的體系。

3）項目管理必須保證三者結(jié)構(gòu)的均衡性和合理性，任何強調(diào)最短工期，最高質(zhì)量，最低成本都是片面的。

1.2 問題提出

在建設項目管理要素的集成中，三大目標是控制的重點。然而，傳統(tǒng)的建設項目管理方法強調(diào)一個目標要素的實現(xiàn)，實施 “一維 ”要素的控制方法或 “二維 ”要素的關系分析以及定性分析，沒有很好對三大目標進行集成的控制，所以經(jīng)常出現(xiàn)顧此失彼的局面。只有同時綜合考慮時間、成本和質(zhì)量，既管理和控制好項目的各個要素，才能有效、成功的管理和控制一個項目。

2 費用、時間和質(zhì)量多目標集成定量模型

2.1 費用、時間、質(zhì)量線性模型

項目費用、時間和質(zhì)量三個基本目標的定性分析為管理人員提供了進行這三個目標權(quán)衡和集成的基本思路，有許多學者也進行了相關的關于三大目標定量集成模型的理論和實證研究。比如關鍵路徑法（CPM），獲得值分析法（EVM），重點研究的是時間和費用目標之間的集成問題；又如，1996年，Babu和Sursh［1］提出一種新的方法，該方法在一定的前提和假設下，結(jié)合項目管理的基本特點和管理規(guī)劃技術(shù)的相關知識可以得到關于費用、時間、質(zhì)量集成三個的線性規(guī)劃模型：［2］

1）如果項目需有獲得最短的項目完成時間，在此情況下也不能完全忽略項目費用和質(zhì)量。因此，可以得到在項目費用和質(zhì)量約束下時間、費用、質(zhì)量集成線性規(guī)劃型型；

2）同樣的，針對需要盡量減少項目費用的情況，可以相應的得到在項目時間和質(zhì)量約束下的費用、時間、質(zhì)量集成線性規(guī)劃模型；

3）同樣的，針對需要盡量提高項目費用質(zhì)量的情況，可以相應的得到在項目時間和費用約束下的費用、時間、質(zhì)量集成線性規(guī)劃。

2.2 費用、時間、質(zhì)量、集成多目標規(guī)劃模型

項目管理中面臨的問題往往比較，更多的情況是項目費用、時間和質(zhì)量目標都有其限制和約束條件，需要在三者之間進行權(quán)衡。也就是說，在項目管理實踐中一般都需要達到費用、時間和質(zhì)量三個目標，但是根據(jù)實際情況的不同，這些目標有主次或者輕重緩急的不同。這些正好與管理規(guī)劃中的多目標規(guī)劃的前提相符合，因此，利用多目標規(guī)劃的思想可以建立一個費用、時間、質(zhì)量三方權(quán)衡的多目標規(guī)劃模型［3］。

一般來說，要求在項目管理中達到完成費用盡量低、時間盡量短和質(zhì)量盡量高，所以有模型的一般形式如下模型1：

決策變量：Xij，Yi minTT=YM

目標函數(shù)：minTC=∑（i，j）+（Aij+Bij×Xij）

maxTQ=∑（i，j）λij（A′ij+B′ij×Xij）

u：（T，C，Q）（T，C，Q）∈UR

模型1

其中式中：

M：事件（即雙代號網(wǎng)絡圖中的節(jié)點）的數(shù)量：

Yi：事件i(i=1，2，…，M)的最早時間：

T′ij：活動（ij）的級限費用（c′ij≧t′ ij≧0）；

Cij：活動（ij）的正常費用；

c′ij：活動（ij）的極限費用（c′ij≧cij≧0）；

qij：活動（ij）的正常質(zhì)量；

q′ij：活動(ij)的極限質(zhì)量（qij≧q′ ij≧0）；

TT：項目的總時間；

TC：項目的總費用；

假設：

1）假設每一項活動的費用和它的時間具有一定線性關系，在活動（ij）的費用一時間關系曲線f(c，t)中，令Aij 表示曲線f(c，t)在費用軸c上截距，Bij 表示曲線f(c，t)的斜率，如圖2；

圖2 費用——時間關系曲線圖

2）同樣的，假設每一項活動的質(zhì)量和它的時間具有一定的線性關系，在活動（ij）的質(zhì)量-時間關系曲線f(q，t)中，令A′ij表示曲線f(q，t)在質(zhì)量軸q上的截距，B′ij表示曲線f(q，t)的斜率，如圖3所示：

如果模型1具有最優(yōu)解的話，也就是說能同時達到時間最短、費用最低和質(zhì)量最好，那么模型1與Babu和Sursh提出的三個模型的解應該是一致的，其區(qū)別僅僅由于目標函數(shù)和約束條件的改變，對于不同的項目這三種解法的難易程度不一致。在運用這些種模型時，應該根據(jù)項目的具體情況選用最合適的解法。

圖3

但實際情況并非如此，大多數(shù)時候模型 1并沒有最優(yōu)解，此時就需要運用各種算法解決多目標規(guī)劃最優(yōu)化問題。求解多目標規(guī)劃模型的算法有很多種，如線性加權(quán)和法、極大極小法、平方和加權(quán)法、理想點法、目標規(guī)劃法、分目標乘除法、幾何平均法、序列最優(yōu)化法、交互規(guī)劃法等［4］。

3三大目標三維集成基本模型與分析

3.1 目標三維集成模型描述

我們把建設項目三個主要目標定義為一個三維間。假設：S-工期，R-費用，A-質(zhì)量，則有三維目標模型空間定義為：IM=(S，R，A)，用圖4表示為：

1）S維對應處理的是在給定工期內(nèi)對目標系統(tǒng)需求理解的深度。從模糊不清到清晰再到完備的過程。即S：SOSFSC

2）R維用于費用系統(tǒng)需求表達的不同描述方式，從一般估算到基本預算，再到準確決算的轉(zhuǎn)換過程。即R：RlRSRF

3）A維用來表示質(zhì)量系統(tǒng)需求所達到的共同認可的程度。從業(yè)主理想出發(fā)演化到參與單位的共同認識的變化過程。即A：APAC

圖4 三維目標模型圖

3.2 目標三維集成模型分析

我們從目標三維集成模型圖1可以看出，初始狀態(tài)輸入和期望目標輸出分別對應三維系統(tǒng)要素的開始階段和理想目標最高階段，可以認為系統(tǒng)分析和獲得三維系統(tǒng)要素的過程就是初始狀態(tài)輸入到期望目標輸出的演化過程，它的演化運動的軌跡就是一條在三維空間中的任意曲線。即

F：Po(so，ri，aP)Pn(sc，rf，ac) 或F：Mo(S0，RI，AP)Mn(SC，RF，AC)

其中：SO={so}，Rl={ri}，AP={ap)，SC{sc}，RF={rf}，AC={ac}。

這一模型可以真實地反映出系統(tǒng)分析的復雜性和難度，也符合人們認識水平發(fā)展的規(guī)律。目標三維集成是一個逐步形成的過程，在這一過程中它需用一系列的方法和技術(shù)來實現(xiàn)和完成目標系統(tǒng)需求。

事實上我們?nèi)绻裀n(sc，rf，ac)點看作是目標三維集成所追求的理想目標，則有

Pi（sci，rfi，aci）Pi（sci，rf，aci）Pn（sc，rf，ac）（0

由此，目標三維集成結(jié)果實際是從原點到 Pn 的一條空間曲線，這一曲線是在一定工

期下、一定的費用、一定的質(zhì)量三者協(xié)調(diào)的結(jié)果。當然，三者之間可以不是唯一的對應關系，可以形成一個目標三維集成空間，，而真正合理的三維集成目標可以通過數(shù)據(jù)包絡分析或三維目標模糊綜合分析確定。

4 結(jié)論

費用、進度與質(zhì)量是建設項目基本的三大目標要素，形成為集成管理基本的目標要素系統(tǒng)，也是建設項目集成管理的核心。本章在目標控制要素系統(tǒng)關系分析的基礎上，基于目標要素系統(tǒng)集成三角原理，，在借鑒、分析相關專家研究觀點的基礎上，初步探索了基于“費用、進度、質(zhì)量 ”的三大目標要素的三維集成方法。

參考文獻

［1］BABU，A.J.G.SURCH，N.ProjeCt management with time，cost and quality considerations［J］.Euroepan J.Oepralions Research，1996(88)：302一327.

［2］ 錢頌迪.運籌學［M］.北京：清華大學出版社，1990.

［3］ 吳育華，杜 綱.管理科學基礎［M］.天津:天津大學出版社，2001.

［4］ 吳育華，付永進著.決策、對策與沖突分析［M］.海口：南方出版社，2001.