摘要:建筑項目施工工期是導致工程項目進度、質(zhì)量和成本失控及工程項目建設各方發(fā)生糾紛的重要因素,對建設項目的經(jīng)濟和社會效益有著不可忽視的影響。本文通過構建基于控制質(zhì)量,增加效益條件下的工程項目工期優(yōu)化模型,旨在拓展項目工期優(yōu)化范圍,得出更符合工程實際要求的工期,為相關領域研究及應用提供一定參考。
關鍵詞:質(zhì)量—效益模型 工期優(yōu)化 工程效益
一、引言
建設項目的工期進度要受到項目資源中的人力、資金、物資以及技術上可能條件的制約。項目管理中工期的優(yōu)化管理是非常重要的,項目工期進度的長短影響著工程項目的質(zhì)量和成本,反過來施工項目的質(zhì)量、成本又制約著建設項目工期進度[1]。國內(nèi)外對于工程項目控制目標的優(yōu)化研究,較早的主要集中于對項目工期的優(yōu)化,但其基本只限于工期—成本、工期—資源優(yōu)化等單個影響方面,優(yōu)化研究往往只考慮建設項目進程中諸多問題的一個方面,而且較少有將工程項目的質(zhì)量問題加以考慮的。這一方面是因為建設工程項目的質(zhì)量管理本身極其復雜;另一方面則是因項目建設進度在建設工程的質(zhì)量、成本影響下的優(yōu)化是一個復雜的問題[2]。事實上,建設工程項目的質(zhì)量問題應該是我們特別需要關注的問題,建設工程項目的質(zhì)量在很大程度上影響項目的工期進度,進而對施工企業(yè)的聲譽和發(fā)展前途產(chǎn)生重大影響,在成本、質(zhì)量影響下的建設項目工期進度優(yōu)化研究實際上則是一個積極迫切需要解決的問題。
二、基于質(zhì)量——效益控制下的工程項目工期優(yōu)化模型的構建
(一)工程項目的質(zhì)量、成本和工期三者之間的關系概述
作為建筑施工項目的三大控制目標,工程的進度、質(zhì)量和成本三者之間相互依存、相互影響,形成一個統(tǒng)一體。建設工程項目最佳理想狀態(tài)是最短工期、最低成本和最高質(zhì)量三者之間取得一種動態(tài)平衡。建筑工程項目的質(zhì)量、成本和進度三者之間的關系如下圖1所示[3]:
由圖1可知,使用因果關系箭線圖,可以清晰的描述建設工程項目的進度、成本和質(zhì)量三者之間的相互影響關系。在工程項目控制不利的情況下,任何一個方面出現(xiàn)問題,都會影響三者關系的整體動態(tài)平衡,給建設工程項目的實施帶來不利影響。但是,如果在建設施工項目管理中,合理地調(diào)整和優(yōu)化三大控制目標,將對于建設工程項目的順利實施起著至關重要的作用。
(二)基于成本、質(zhì)量控制下的工程項目工期優(yōu)化模型
工程項目是一個動態(tài)的復雜系統(tǒng),每一項工程項目都是由許多工作組成的,任何工作都有正常施工情況下工作的持續(xù)時間和趕工情況下的持續(xù)時間。任何一項工作的實際持續(xù)時間、施工成本和工作質(zhì)量都應分別介于工作正常進行時的持續(xù)時間和趕工情況下的持續(xù)時間、正常情況下的施工成本和趕工情況下的施工成本以及工作在正常情況下的工作質(zhì)量和趕工情況下的質(zhì)量之間。
為便于模型的引入,可以先提出兩個假定條件:
假定1:工程項目中任何一項工作的實施成本和施工質(zhì)量與該項工作的實施時間成相應的比例關系。即任何一項工作的工作成本與工作的持續(xù)時間成反比關系,工作持續(xù)時間越短,工作成本就越高;任何一項工作的質(zhì)量與該項工作的持續(xù)時間成正比關系,工作的持續(xù)時間越短,工作質(zhì)量就越低[4]。
假定2:一項工作在正常施工的情況下,其質(zhì)量水平為h,在趕工且工期不能再壓縮時的質(zhì)量水平為H,則該項工作的實際完成質(zhì)量介于h和H之間。同時,設定其他符號假設如表1所示:
正常情況下,建筑工程項目在正常施工時的工期大于趕工情況下的施工工期,工程項目在正常情況下的施工成本低于趕工情況下的施工成本,工程在正常施工情況下的質(zhì)量狀況優(yōu)于趕工情況下的質(zhì)量狀況。表達式為:
(2-1)
對于虛工作(即非正常情況下的工作),其持續(xù)時間可以用ntij=stij=0表示,故對于整個項目工程,有運籌學的基本知識可以得到以下約束條件:
1、工程項目的開始時間為0,即
E1= 0 (2-2)
2、每項工作的實際工作時間實際介于該項工作的正常工作時間和最短工作時間之間,即
stij≤tij≤ntij (2-3)
3、對于任意一項工作(i,j),有
Ei+tij≤Ej(工作結束的時間) (2-4)
整個項目工程的最終完成時間與最終事件的完成時間是一致的,故有
TF=EM+tm (2-5)
由假設條件1可知:任何一項工作的工作成本與其持續(xù)時間成反比例關系,因此可以得到工作(i,j)的工期——費用曲線斜率為:
(2-6)
則項目工程的成本為:
Cij=ncij+λij(tij-ntij) (2-7)
因任何一項項目工作的工作質(zhì)量與其持續(xù)時間成正比例關系,因此可以得到工作(i,j)的工期——質(zhì)量曲線斜率為:
(2-8)
項目的總成本CV:
(2-9)
故整個項目工程的質(zhì)量水平為:
(2-10)
由以上分析,可建立基于質(zhì)量——成本的工期優(yōu)化模型:一般情況下,工程完工的時間越早,對工程項目各方面都有利,但是項目的完工時間不能無限縮短,它受到工程質(zhì)量要求和工程最大成本的限制。這樣就形成了在質(zhì)量和成本約束下的工期模型:
(2-11)
三、工程實例應用分析
(一)項目概況
工程項目為云南某大學建工學院樓,該主樓建筑面積為15574平方米。該樓建筑層數(shù)為6層,從最低室外地坪至建筑結構頂板總高度為24米?,F(xiàn)代建筑風格,結構形式為筏板基礎、框架結構。室內(nèi)裝修為石材地面,乳膠漆墻面,紙面石膏板吊頂。項目預算金額為2661萬元,質(zhì)量要求為執(zhí)行《建筑工程施工質(zhì)量統(tǒng)一驗收標準》(GB50300-2001)一次驗收合格[5]。endprint
(二)工期優(yōu)化模型的具體計算
由上文所述,該項目的工期優(yōu)化模型的具體計算步驟如下:
利用網(wǎng)絡計劃圖繪制出邏輯關系正確的施工進度網(wǎng)絡計劃圖,求出關鍵路線、每個施工工序的正常施工工期ntij(即合同規(guī)定的工期)和相應的正常情況下工作(i,j)的成本費用ncij:
ntij=280 (3-1)
ncij=2661 (3-2)
E1=0 (3-3)
Stij=250 (3-4)
tij=262 (3-5)
TF=Em+tm=273=T0 (3-6)
C0 =Σscij=Σ[c1+cf+ckijΔtij]
=268+472+780+1400+180=3100
(3-7)
t =178+230+560+1200+256=2424
=150+230+560+1300+660=2900
(3-9)
H=Q0=5
TQ=7.3
H=8 (3-10)
本例最佳工期為262天,相應的成本為2424萬元。若規(guī)定工期為280天,則相對應的最低成本為2700萬元。如果盲目地加快項目工期,打破質(zhì)量—成本—進度之間的動態(tài)平衡,其工期可為273天,但是項目建設成本卻要增加到2900萬元,比該項目規(guī)定中工期下的最低成本還要多出200萬元。需要說明的是,在具體應用該模型時可以根據(jù)不同項目的實際情況加以修正,以便能得出合理優(yōu)化的建設項目工程施工工期。
四、結論與建議
質(zhì)量—成本優(yōu)化在建設工程項目的組織和管理中扮演著非常重要的角色。建設周期的長短對建設費用有很大影響,在安排施工工期時,要正確處理工期與工程質(zhì)量及工程效益的辯證關系,力求均衡和有節(jié)奏地施工,以實現(xiàn)建設工期和工程質(zhì)量及工程效益的優(yōu)化組合。對于投資大、周期長的水利工程建設項目來說,在保證工程質(zhì)量和控制成本收益的條件下,縮短建設工期、贏得建設時間,不僅能提高項目本身的經(jīng)濟效益,還有利于提高項目的社會效益。
參考文獻:
[1]蔣慧,莫輕文,王忠偉. 工程項目質(zhì)量—工期—成本—綜合評價決策研究[J]. 交通標準化,2008(10)
[2]王瑜,余曉鐘等. 工程項目工期、質(zhì)量、成本的綜合優(yōu)化決策[J].統(tǒng)計與決策,2006(19)
[3]梁春閣. 網(wǎng)絡計劃在建筑工程工期—成本優(yōu)化中應用實證分析[J]. 工程建設與設計,2010(12)
[4]陳爾基. 工作持續(xù)期不確定條件下工程項目工期優(yōu)化研究[D].長春:吉林大學,2010:25—46
[5]李冰利.建筑工程項目施工工期與資源配置研究[D].北京:清華大學,2008:30—50
(楊清,1963年生,云南昆明人,昆明理工大學基礎建設處合同預算部主任。研究方向:項目管理)endprint
(二)工期優(yōu)化模型的具體計算
由上文所述,該項目的工期優(yōu)化模型的具體計算步驟如下:
利用網(wǎng)絡計劃圖繪制出邏輯關系正確的施工進度網(wǎng)絡計劃圖,求出關鍵路線、每個施工工序的正常施工工期ntij(即合同規(guī)定的工期)和相應的正常情況下工作(i,j)的成本費用ncij:
ntij=280 (3-1)
ncij=2661 (3-2)
E1=0 (3-3)
Stij=250 (3-4)
tij=262 (3-5)
TF=Em+tm=273=T0 (3-6)
C0 =Σscij=Σ[c1+cf+ckijΔtij]
=268+472+780+1400+180=3100
(3-7)
t =178+230+560+1200+256=2424
=150+230+560+1300+660=2900
(3-9)
H=Q0=5
TQ=7.3
H=8 (3-10)
本例最佳工期為262天,相應的成本為2424萬元。若規(guī)定工期為280天,則相對應的最低成本為2700萬元。如果盲目地加快項目工期,打破質(zhì)量—成本—進度之間的動態(tài)平衡,其工期可為273天,但是項目建設成本卻要增加到2900萬元,比該項目規(guī)定中工期下的最低成本還要多出200萬元。需要說明的是,在具體應用該模型時可以根據(jù)不同項目的實際情況加以修正,以便能得出合理優(yōu)化的建設項目工程施工工期。
四、結論與建議
質(zhì)量—成本優(yōu)化在建設工程項目的組織和管理中扮演著非常重要的角色。建設周期的長短對建設費用有很大影響,在安排施工工期時,要正確處理工期與工程質(zhì)量及工程效益的辯證關系,力求均衡和有節(jié)奏地施工,以實現(xiàn)建設工期和工程質(zhì)量及工程效益的優(yōu)化組合。對于投資大、周期長的水利工程建設項目來說,在保證工程質(zhì)量和控制成本收益的條件下,縮短建設工期、贏得建設時間,不僅能提高項目本身的經(jīng)濟效益,還有利于提高項目的社會效益。
參考文獻:
[1]蔣慧,莫輕文,王忠偉. 工程項目質(zhì)量—工期—成本—綜合評價決策研究[J]. 交通標準化,2008(10)
[2]王瑜,余曉鐘等. 工程項目工期、質(zhì)量、成本的綜合優(yōu)化決策[J].統(tǒng)計與決策,2006(19)
[3]梁春閣. 網(wǎng)絡計劃在建筑工程工期—成本優(yōu)化中應用實證分析[J]. 工程建設與設計,2010(12)
[4]陳爾基. 工作持續(xù)期不確定條件下工程項目工期優(yōu)化研究[D].長春:吉林大學,2010:25—46
[5]李冰利.建筑工程項目施工工期與資源配置研究[D].北京:清華大學,2008:30—50
(楊清,1963年生,云南昆明人,昆明理工大學基礎建設處合同預算部主任。研究方向:項目管理)endprint
(二)工期優(yōu)化模型的具體計算
由上文所述,該項目的工期優(yōu)化模型的具體計算步驟如下:
利用網(wǎng)絡計劃圖繪制出邏輯關系正確的施工進度網(wǎng)絡計劃圖,求出關鍵路線、每個施工工序的正常施工工期ntij(即合同規(guī)定的工期)和相應的正常情況下工作(i,j)的成本費用ncij:
ntij=280 (3-1)
ncij=2661 (3-2)
E1=0 (3-3)
Stij=250 (3-4)
tij=262 (3-5)
TF=Em+tm=273=T0 (3-6)
C0 =Σscij=Σ[c1+cf+ckijΔtij]
=268+472+780+1400+180=3100
(3-7)
t =178+230+560+1200+256=2424
=150+230+560+1300+660=2900
(3-9)
H=Q0=5
TQ=7.3
H=8 (3-10)
本例最佳工期為262天,相應的成本為2424萬元。若規(guī)定工期為280天,則相對應的最低成本為2700萬元。如果盲目地加快項目工期,打破質(zhì)量—成本—進度之間的動態(tài)平衡,其工期可為273天,但是項目建設成本卻要增加到2900萬元,比該項目規(guī)定中工期下的最低成本還要多出200萬元。需要說明的是,在具體應用該模型時可以根據(jù)不同項目的實際情況加以修正,以便能得出合理優(yōu)化的建設項目工程施工工期。
四、結論與建議
質(zhì)量—成本優(yōu)化在建設工程項目的組織和管理中扮演著非常重要的角色。建設周期的長短對建設費用有很大影響,在安排施工工期時,要正確處理工期與工程質(zhì)量及工程效益的辯證關系,力求均衡和有節(jié)奏地施工,以實現(xiàn)建設工期和工程質(zhì)量及工程效益的優(yōu)化組合。對于投資大、周期長的水利工程建設項目來說,在保證工程質(zhì)量和控制成本收益的條件下,縮短建設工期、贏得建設時間,不僅能提高項目本身的經(jīng)濟效益,還有利于提高項目的社會效益。
參考文獻:
[1]蔣慧,莫輕文,王忠偉. 工程項目質(zhì)量—工期—成本—綜合評價決策研究[J]. 交通標準化,2008(10)
[2]王瑜,余曉鐘等. 工程項目工期、質(zhì)量、成本的綜合優(yōu)化決策[J].統(tǒng)計與決策,2006(19)
[3]梁春閣. 網(wǎng)絡計劃在建筑工程工期—成本優(yōu)化中應用實證分析[J]. 工程建設與設計,2010(12)
[4]陳爾基. 工作持續(xù)期不確定條件下工程項目工期優(yōu)化研究[D].長春:吉林大學,2010:25—46
[5]李冰利.建筑工程項目施工工期與資源配置研究[D].北京:清華大學,2008:30—50
(楊清,1963年生,云南昆明人,昆明理工大學基礎建設處合同預算部主任。研究方向:項目管理)endprint