水利工程項目建設管理績效綜合評價

馬宏娟

(朝陽縣水務局，遼寧 朝陽 122000)

工程管理績效評價是判斷施工企業(yè)價值的重要基礎，也是檢測企業(yè)計劃與戰(zhàn)略實施的有效方法，屬于構(gòu)成工程管控系統(tǒng)的核心內(nèi)容。所以，當前研究的熱點和前沿為提升、保障和測評工程管理績效[1]。周巍等[2]從工程環(huán)境、社會經(jīng)濟、財務資金等角度，研究分析了項目管理體系。閆文周等[3]綜合考慮安全、費用、質(zhì)量、工期等因子，建立一個較為系統(tǒng)、完善的工程管理績效模型。然而，多層次、多維度的管理分析為實際工程績效評估的特征。單項線性分析法為以往多選用的方法，該方法原理清晰、操作簡單，但無法體現(xiàn)不同因素間非線性復雜的作用關系，對于問題的處理一般利用簡化或降維處理的思想，評估結(jié)果精度較低無法達到工程決策的要求。人工神經(jīng)網(wǎng)絡法因存在較強的聯(lián)想和適應能力，采用記憶、訓練等方法處理器實現(xiàn)各類樣本的有效生成，與一般方法相比其評估精度更好。鑒于此，本文將BP網(wǎng)絡和模糊優(yōu)選法相耦合，在訓練過程中利用BP網(wǎng)絡的自學習特征優(yōu)化調(diào)整權(quán)值，最大程度的降低期望值與實際輸出值之間的偏差，形成工程建設管理績效評估實用性更強的模糊優(yōu)選BP網(wǎng)絡[4]。

1 評價體系建立

水利工程項目存在周期長、工藝復雜、施工環(huán)境惡劣等特征，且建設過程中要統(tǒng)一協(xié)調(diào)施工、監(jiān)理、設計、業(yè)主等多個部門。不同的建設項目均存在與其相適應的發(fā)展階段，將水利工程劃分為后評價、竣工驗收、生產(chǎn)準備、建設實施、施工準備、初步設計、可研報告、項目建議書和總體規(guī)劃9個階段，該過程也稱為水利工程全生命周期，覆蓋工程竣工交付運行、施工建設和勘測設計全過程。從項目后評價、工程質(zhì)量進度、投資控制、投資計劃管理、勘測設計5個方面評價工程建設管理績效，以這5個模塊為基準進一步細分每個階段的控制難點與工作重點，按照梯階層次結(jié)構(gòu)形成的績效評價體系如表1。

每個指標的度量單位、衡量方法和取值區(qū)間存在較大差異，由此使得不同要素同一層級間存在不可通透性。所以，有必要標準化處理每個元素的初始數(shù)據(jù)，將所有參數(shù)值統(tǒng)一轉(zhuǎn)化至無量綱的0～1范圍，以滿足績效評價要求、

針對所有指標邀請熟悉工程項目的技術(shù)人員和行業(yè)內(nèi)的專家給予績效評分，結(jié)合評價結(jié)果劃分為[0.9，1.0]、[0.8，0.9)、[0.7，0.8)、[0.6，0.7)、[0，0.6)五個等級，所對應的評語為優(yōu)秀、良好、中等、合格、不合格，評分數(shù)值越高則工程管理績效越好。經(jīng)統(tǒng)計分析和標準化處理，確定10個待評樣本的評分和14個參評因子的數(shù)值。通過增加兩個理想樣本以提升樣本的可靠性，即設定所有參評因子數(shù)值均為0、1兩種情況構(gòu)成理想樣本，由此組成的樣本集有12組數(shù)據(jù)。

表1 工程管理績效評價體系

2 基于模糊優(yōu)選BP網(wǎng)絡系統(tǒng)分析

2.1 BP網(wǎng)絡模型及參數(shù)

BP網(wǎng)絡的m個輸入節(jié)點與參評樣本的n個特征值相對應，設隱層單元有l(wèi)個，則設模糊優(yōu)選BP神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的輸出層為單節(jié)點，隱含層單元系統(tǒng)有l(wèi)個，則系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 工程績效評價BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型

各單元系統(tǒng)和目標權(quán)重值，應用BP網(wǎng)絡反向傳播算法及上述模型進行求解，即不同網(wǎng)絡的連接權(quán)重，最終達到期望與實際輸出的誤差最小。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入節(jié)點與設定的14個參評因子一一對應，中間層節(jié)點數(shù)依據(jù)Klomo gorov定理確定為29個，工程管理績效評估結(jié)果為輸出層的1個節(jié)點。設定trainlm函數(shù)為訓練學習樣本的方程，其學習算法為精準度高、收斂速度快的LMBP反向傳播算法，BP網(wǎng)絡的訓練目標誤差、最大訓練步數(shù)為0.001和1 000。

2.2 模型訓練及檢測

BP模型的訓練樣本為樣本集的前10個樣本數(shù)據(jù)，通過對各參評因子的量化處理設定為輸入節(jié)點，而輸出期望值為專家組對工程建設管理績效的具體評分值。經(jīng)過6個訓練周期后該BP網(wǎng)絡的均方誤差達到期望設定值，如圖2所示。

圖2 BP網(wǎng)絡的訓練誤差曲線

BP網(wǎng)絡的檢測數(shù)據(jù)來源于樣本集中10～12組樣本，模型檢測的輸入節(jié)點與輸出結(jié)果對照值為10～12組樣本的績效評價因子數(shù)據(jù)及其對應的專家評分值，運用搭建好的優(yōu)選模型完成樣本的訓練如表2。

由表2可知，水利工程管理績效評價和BP模型的輸出結(jié)果保持較高的一致性，期望輸出和實際輸出間的誤差很小，均方差D低于0.000 1，兩者吻合度滿足要求。所以，針對水利工程管理績效的評價分析該模糊優(yōu)選BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型表現(xiàn)出較強的適用性與可靠性，可為工程管理績效評價提供一種新的途徑。

表2 網(wǎng)絡訓練對比值

3 實例應用

遼東地區(qū)某水庫輸水工程承擔著當?shù)爻擎?zhèn)生活、工業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)灌溉用水的任務，水庫流域儲備充分的水資源，輸水工程全長48.2 km，設計水平年總供水量25.16×108m3，供水保證率99%。輸水工程建設項目于2016年竣工通水，工程質(zhì)量檢驗合格：(1)從工程質(zhì)量的角度，該輸水項目的單位、分部、單元工程的優(yōu)良率分別為96.1%、100%和92.8%，外觀質(zhì)量得分率94.5%。(2)從安全施工的角度，該建設項目全過程未出現(xiàn)安全事故。(3)從生態(tài)環(huán)境的角度，輸水工程嚴格按照批復的水土流失防治范圍整治，水土保持治理度為96.5%。(4)從征地移民的角度，項目投資控制未超出概算范圍且工作質(zhì)量達到標準要求。總體而言，建設項目的成本節(jié)約率和工期提前率達到14%、11%，較其他同類項目而言具有較好的經(jīng)濟合理性[5]。

根據(jù)水庫輸水工程的實際運行情況、竣工驗收與建設監(jiān)理相關資料提取各參數(shù)值，結(jié)合專家意見經(jīng)適當調(diào)整獲取相應的評分值，如表3。

表3 水庫輸水工程管理績效評價初始數(shù)據(jù)

運用Matlab軟件和BP網(wǎng)絡程序?qū)崿F(xiàn)水庫輸水工程的建設管理績效評價，綜合評價指數(shù)為0.9458，按照已劃分的評定標準隸屬于優(yōu)秀等級，由此表明該水庫輸水工程的管理績效可以達到相對優(yōu)秀狀態(tài)，所構(gòu)建的評估模型滿足科學合理性要求。

4 結(jié) 論

(1)針對水利工程建設特點和項目效益評價內(nèi)容，從多個不同層面選擇適用范圍廣、覆蓋項目全面、參數(shù)意義明確的多個因子構(gòu)建績效評價體系，通過綜合評價為其它同類項目的建設管理提供科學指導。對于不同類型的建設項目選擇的評價因子應有所取舍和側(cè)重，結(jié)合工程特點選取符合項目要求的測評參數(shù)。

(2)將BP神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊優(yōu)選法相結(jié)合搭建綜合評估模型，為工程質(zhì)量管控提供一套系統(tǒng)、完善的評價標注與體系，可為水利開發(fā)項目績效評價和管控提供科學指導。