基于層次分析法的設計階段工程造價管理研究

文/姜嫚 中鐵第四勘察設計院集團有限公司 湖北武漢 430063

1、引言

層次分析法（Analytic Hierarchy Process, AHP）是美國運籌學家Thomas L.Saaty 于1977年提出的定量化定性問題的多準則分析方法[1]，這種方法根據因素的性質所屬按照一定的準則將它們分配為幾個有序層次，通過量化定性指標后提出各層次指標的權值，以作為復雜問題解決方案的決策依據。

項目的總體工程造價受設計階級預估成本的影響很大[2]，因此設計階段工程造價管理尤其重要。本文首先總結歸納項目設計過程中的主要問題，探究設計階段工程造價出現問題的主要原因，提出用層次分析法對設計階段工程造價管理進行評估，為項目設計階段的造價管理提供參考依據。

2、設計階段工程造價管理的主要問題

我國的工程建設實行定額計價管理模式，經過多年的工程管理實踐，形成了較為完善的管理體系。定額體系和相關政策、措施也在改革開放后發生重大變化并不斷完善，實現了定額計價管理到市場定價模式的轉變[3]。然而，工程建設管理依然存在很大的缺陷，拖延工期造成工程造價提高的現象時有。影響設計階段建設成本的原因可歸納如下：

2.1 設計管理制度

目前，工程行業形成了有設計單位對設計質量自行把關、設計成果僅需對甲方單位負責的現象。此外，由于針對設計單位的設計成果缺少專業的評價標準，導致政府主管部門對設計成果的經濟性缺乏一定的判斷。而這種政府監管方式造成勘察、設計和施工脫節，從而影響到工程造價的合理判斷。

2.2 設計指導思想

首先，甲方單位忽視設計方案優化帶來的便利而過度壓縮投標價格，針對工程項目不具備目的性，使得工程項目的設計方案無法充分實施，現場施工不能和設計成果相吻合，導致工程項目投資不能按照設計單位的預估造價來把控。第二，設計人員考慮更多的是保證設計成果的可靠度，采用的是更為保守的方案，這造成了設計成果缺乏一定的經濟性。第三，施工人員對工程造價估算和概算不會很在意，這些導致甲方無法控制好工程造價。

2.3 設計運行機制

目前工程管理部門均采用估算、概算和結算分段編制的管理方式，形成了施工與設計分離的管理方式。設計單位與工程結算沒有關系，他們只負責設計階段的施工圖預算。然而，在一些建設周期長的工程項目中，材料、設備等的價格可能發生難以預測的波動。。

2.4 設計計費模式

設計費的多少取決于建設項目的造價，因此，要想獲得更多的收入，設計單位會盡量按照最高標準設計從而有利于自己，而甲方單位缺乏一定的專業經驗知識，無法控制設計質量和辨識設計成果，.導致工程浪費和造價投資額的增加。此外，不具備職業素養的設計人員為增加工程總造價。以上兩點導致項目工程造價無法得到合理控制。

3、設計階段的工程造價管理

3.1 層次分析法的工作程序

針對設計階段工程造價存在的主要問題，先分解然后再對其進行綜合是層次分析法的基本思路。鑒于此，需要把所要解決的決策問題進行層次化及步驟化分解，也就是說需要把問題分解為各個層次的組成因素，然后分析指標的重要程度和各級之間的關系，形成具有不同等級指標的評價系統，從下到上，用下一層的各指標所占比重表示它們對上一層指標的重要程度。

3.2 評價指標的確定

建立合適的指標體系是評價的關鍵所在。層次分析法的指標體系是由上而下由多個不同含義的層次指標組成的有序結構。通常指標體系由目標層、準則層、指標層和方案層等四個不同層次組成。根據工程項目設計階段的實際情況，可將準則層劃分為區域適用性、系統適用性、技術可行性和系統效益性。每個準則層也包含了多個指標層。如圖1所示。

圖1 設計階段工程造價管理圖

（1）對不同指標權重量化

基于圖2中建立的指標體系，再參考該領域的專家對4 個同層次的指標組{（A1，A2，A3），（B1，B2，B3），（B4，B5，B6，B7），（B8，B9）}中指標之間的重要性進行兩兩對比，采用Saaty 等學者研究出的9 級比例尺法對結果進行量化。

表1 兩兩指標權重標度

（2）根據以上量化結果構建出判斷矩陣M。

（3）權重計算。

對判斷矩陣進行處理：用n 個指標的權值W=[w1w2… w3]右乘M，得到：

從上式可知，n 是M 的特征值，那么要求n個指標的權值，其實也就是求判斷矩陣M 的特征向量。

判斷矩陣具有如下性質：

由判斷矩陣的以上性質，得到以下結論，即判斷矩陣有且只有一個不為零的特征值，也是M的最大特征根，通常可以表示為λmax。目前，對于與特征值對應的特征向量W，兩種常用的方法是和解法和方根法，兩種方案的原理是相同的，都是對判斷矩陣進行歸一化處理，求出每個指標的權值。

（4）一致性檢驗。

判斷矩陣的形成是根據專家的經驗對指標權重的結果，其中存在人的主觀意識對結果的影響，因此矩陣一般不具有完全的一致性，但指標之間的相對權重偏差不能太大，應保持總體上的一致，以保證結果的可靠度[4]。

一致性的檢驗可通過式（4）：

其中，λmax如前所述為M 的最大特征值，n 為M 的階數。

在上式中，我們希望C.I 值盡可能的小，其值為零時認為M 一致性達到最佳。根據已有文獻了解到，上述的一致性檢驗結果還不完全準確，標度是另一個影響一致性判斷的因素，為避免因標度不同而產生結果差異，引入一致性比例消除其影響，改善后的指標計算方法如下：

表2 R.I 值表

其中，R.I 是平均隨機一致性標度，具體數值列于表2。

當CR＜0.1，認為判斷矩陣M 滿足一致性；前面所求權值合理；否則需重新判斷各指標間的重要性。

（5）層次總排序。

層次總排序就是將前面計算的每一層的指標權重按照由上到下的順序排列整理的過程[5]。對于最上面的層次來說，它包含的各個指標在該層次的權重比例也即是層次總排序結果。

3.3 評價的過程

為了使最后的評價結果具有實際意義，在評價選取方案時，必須全面而系統地對其進行評價，以確保最終選擇的是最優方案。這里關鍵問題在于最初對評價指標的選擇，評價指標的選擇要在充分調查了問題影響因素以及充分掌握了國內外評價指標的基礎上進行。然后將選取的評價指標按照它們的含義和作用分類分層，建立起評價指標結構。在這之后再向專家請教，根據專家的意見建議對指標體系進行修改完善，形成最后的評價體系。

結論：

本文針對設計階段工程造價管理中的主要問題，討論導致這些問題的因素，并采用層次分析法對造價管理進行探究，得出以下結論：

（1）在設計階段通常有四類工程造價管理問題：設計管理制度、設計指導思想、設計運行機制以及設計計費模式等的不合理和不科學；

（2）結合工程項目設計階段的實際情況，根據一致性，實用性，獨立性和可行性原則選取多個指標，形成合理的評價指標體系，并運用層次分析法對工程造價管理進行定量化處理。