袁永博，張兆翔　

（大連理工大學(xué)　建設(shè)工程學(xué)部，遼寧　大連　116000，E-mail：517899242@qq.com）

地鐵項(xiàng)目組織模型優(yōu)化研究

袁永博，張兆翔

（大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部，遼寧大連116000，E-mail：517899242@qq.com）

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)與城市化的不斷發(fā)展，地鐵在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長、增加民生供給、優(yōu)化城市結(jié)構(gòu)方面的作用不斷凸顯，成為國民日益關(guān)注的重要問題。構(gòu)建科學(xué)合理的發(fā)包模型，對(duì)于推進(jìn)地鐵建設(shè)的科學(xué)化、現(xiàn)代化、集成化管理具有重要意義。通過運(yùn)用項(xiàng)目管理理論，綜合考慮地鐵項(xiàng)目的建設(shè)特點(diǎn)，構(gòu)建PBS-CCS二維矩陣，系統(tǒng)地分析了地鐵項(xiàng)目的合同結(jié)構(gòu)、管理內(nèi)容，提出了集成發(fā)包模型。同時(shí)，分析了某市地鐵項(xiàng)目建設(shè)過程的合同情況、存在問題，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。運(yùn)用結(jié)構(gòu)熵算法驗(yàn)證了原有模型和改進(jìn)模型的時(shí)效熵、質(zhì)量熵，為地鐵建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：承發(fā)包模型；結(jié)構(gòu)熵算法；組織架構(gòu)

地鐵項(xiàng)目作為特大型基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，對(duì)于拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、緩解交通狀況、城市功能實(shí)現(xiàn)、引導(dǎo)城市空間合理布局起到了重要的作用［1］。建設(shè)過程中的發(fā)包模式更是受到學(xué)者廣泛的關(guān)注。國外學(xué)者主要關(guān)注建設(shè)過程中各類發(fā)包模式在質(zhì)量管理、進(jìn)度控制、成本管理方面的優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)比較，主要包括對(duì)于DB（設(shè)計(jì)施工一體化）、D-B（平行發(fā)包）等方面的討論［2～5］；國內(nèi)學(xué)者除對(duì)于發(fā)包模式的常規(guī)討論外，還注重引入項(xiàng)目管理、成本效益曲線等各類理論，對(duì)于整體合同體系進(jìn)行構(gòu)建。然而，研究結(jié)果整體性不強(qiáng)，對(duì)于合同結(jié)構(gòu)的梳理不夠清晰。本文應(yīng)用 PBS-CCS矩陣對(duì)于地鐵建設(shè)發(fā)包模型進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建集成發(fā)包模式，并應(yīng)用結(jié)構(gòu)熵算法計(jì)算原有模型、改進(jìn)模型的熵值，驗(yàn)證模型結(jié)果，對(duì)于地鐵項(xiàng)目建設(shè)起到了一定程度的積極作用［6～9］。

1　地鐵項(xiàng)目承發(fā)包模型構(gòu)建

1.1PBS-CCS二維矩陣集成

PBS，即為項(xiàng)目分解結(jié)構(gòu)。在大型/特大型工程中，一個(gè)總體項(xiàng)目包含若干分項(xiàng)目，每個(gè)分項(xiàng)目本身的分解結(jié)構(gòu)又很復(fù)雜。作為大型項(xiàng)目的管理者，沒有必要將項(xiàng)目分解到最基層的工作包，形成WBS（工作分解結(jié)構(gòu)），而是用PBS（項(xiàng)目分解結(jié)構(gòu)）管理更為方便［10］；地鐵項(xiàng)目由于建設(shè)周期長、工程種類多，在分解時(shí)宜采用生命周期+建筑分解結(jié)構(gòu)相結(jié)合的形式。既考慮建設(shè)過程全生命周期的各個(gè)階段，又考慮其本身的工程特點(diǎn)。

合同類型分解（CCS）即針對(duì)合同類型本身的分解結(jié)構(gòu)。一個(gè)典型的地鐵項(xiàng)目可以分解為咨詢合同、投資合同、設(shè)計(jì)合同、勘察合同、前期合同、監(jiān)理合同、科研合同、工程合同、貸款合同等［11］。通過對(duì)合同類型的分解，可以系統(tǒng)地了解整個(gè)工程項(xiàng)目的合同情況。

將PBS分解結(jié)構(gòu)與CCS分解結(jié)構(gòu)集成，形成PBS-CCS二維分解結(jié)構(gòu)（見圖1）。在生命周期前期的策劃決策、總體勘察設(shè)計(jì)、咨詢服務(wù)、施工準(zhǔn)備階段，合同都是單點(diǎn)或點(diǎn)組的形式出現(xiàn)，各自部分是相對(duì)獨(dú)立的；而工程實(shí)施中的各類設(shè)計(jì)、施工、勘察、監(jiān)理、安裝類合同，都是以矩陣形式分布的，各自之間的關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)。所以，應(yīng)該選用合適的發(fā)承包方式，對(duì)地鐵項(xiàng)目進(jìn)行集成管理。

圖1　　地鐵項(xiàng)目PBS-CBS二維結(jié)構(gòu)　

1.2地鐵項(xiàng)目發(fā)包模型的建立

綜合分析二維分解結(jié)構(gòu)，結(jié)合PMC（項(xiàng)目總承包）、EPC（工程總承包）、DB（設(shè)計(jì)施工一體化）、D-B（平行發(fā)包）等發(fā)包結(jié)構(gòu)，構(gòu)建地鐵項(xiàng)目承發(fā)包結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1.2.1整體結(jié)構(gòu)

地鐵項(xiàng)目接口、界面復(fù)雜。業(yè)主應(yīng)選擇一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的工程項(xiàng)目管理咨詢機(jī)構(gòu)作為PMC（項(xiàng)目總承包），從全生命周期的角度，從前期論證、方案規(guī)劃到施工、驗(yàn)收等一系列工作進(jìn)行協(xié)助管理，同時(shí)負(fù)責(zé)發(fā)展規(guī)劃、安全評(píng)價(jià)、控規(guī)方案等研究工作。同時(shí)，PMC公司的存在可以取代原本監(jiān)理的工作內(nèi)容；從招標(biāo)方式上，可以采用邀請(qǐng)招標(biāo)的方式，選擇技術(shù)能力強(qiáng)、資金實(shí)力雄厚的單位參與投標(biāo)；從計(jì)價(jià)方式上，采用固定總價(jià)+固定費(fèi)率的方式，對(duì)于論證、規(guī)劃等合同包采取固定總價(jià)方式，對(duì)于監(jiān)理性質(zhì)的合同包采取固定費(fèi)率的方式［12］。

1.2.2土建部分

區(qū)間工程主體是隧道工程，還包括高架橋工程，設(shè)計(jì)、施工接口較多，但規(guī)模、功能方面較為固定。在發(fā)包形式上，適合采取設(shè)計(jì)施工一體化（DB）的合同包，集成發(fā)包。招標(biāo)方式上，采取公開招標(biāo)的方式進(jìn)行；在計(jì)費(fèi)方式上，采取固定總價(jià)合同，減少因?yàn)樵O(shè)計(jì)-施工變更引起的索賠，降低業(yè)主風(fēng)險(xiǎn)。

車站工程、車輛段、變電站、控制中心等工程設(shè)計(jì)、施工接口較少，但為工程目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，需要從整體角度集成化管理［13］。選擇一家有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)總承包完成設(shè)計(jì)工作；在施工層面，選擇一家有經(jīng)驗(yàn)的大型工程公司擔(dān)任施工總包，再由其劃分標(biāo)段，發(fā)包給其他分包商并負(fù)責(zé)總體施工的管理工作。在招標(biāo)方式上，均采取公開招標(biāo)的方式；在取費(fèi)方式上，設(shè)計(jì)總承包采取固定費(fèi)率方式，施工總承包采取綜合單價(jià)方式。

圖2　　地鐵項(xiàng)目承發(fā)包結(jié)構(gòu)圖　

1.2.3車輛及機(jī)電設(shè)備

車輛設(shè)備是地鐵工程的主要部分，占總投資的5%以上，應(yīng)單獨(dú)發(fā)包；招標(biāo)方式為邀請(qǐng)招標(biāo)［14］。機(jī)電設(shè)備具有安裝環(huán)節(jié)多、接口單位多、專業(yè)工程多、工序交叉多的特點(diǎn)，有 20多個(gè)專業(yè)類別［15］，一些設(shè)備又需要從國外引進(jìn)。在發(fā)包方式上，需要選擇一家有經(jīng)驗(yàn)的機(jī)電設(shè)備安裝總承包來集成管理、統(tǒng)一安裝，同時(shí)提供采購咨詢，由業(yè)主出面采購各項(xiàng)機(jī)電設(shè)備；招標(biāo)采取邀請(qǐng)招標(biāo)的方式；計(jì)費(fèi)取固定費(fèi)率的方式［16］。

1.2.4動(dòng)遷部分

動(dòng)遷作為地鐵建設(shè)中合同包最多的部分，在建設(shè)過程中起到了重要的作用。從構(gòu)成上，主要分為管線遷改、拆遷補(bǔ)償、交通設(shè)施安裝等三類。管線遷改又分為給排水管線、電力管線、通信管線、運(yùn)營商管線等部分。在發(fā)包上，將排水管線遷移與排水工程施工統(tǒng)一發(fā)包，其余管線以及交通設(shè)施安裝統(tǒng)一發(fā)包給所對(duì)應(yīng)的承包商總體承包。招標(biāo)方式上，由于遷改部分均涉及改造原有線路，所以須由該線路擁有者負(fù)責(zé)，方式上為直接委托；計(jì)費(fèi)方式上，按照實(shí)際所產(chǎn)生的工程量結(jié)算。

2　某城市地鐵項(xiàng)目組織管理優(yōu)化

2.1項(xiàng)目基本情況

某市地鐵從 2009年開始建設(shè)，至今為止已經(jīng)完成1、2號(hào)線的建設(shè)工作，4、5號(hào)線已初步論證完畢，即將投入到建設(shè)過程中。4、5號(hào)線長度均為25km左右，從地鐵建設(shè)情況而言，工程量較大。某城市地鐵有限公司屬于市政府下設(shè)的軌道交通管理辦公室。下設(shè)總工辦、辦公室、工程部、設(shè)備材料部、質(zhì)量安全管理部、預(yù)算管理部、財(cái)務(wù)部、動(dòng)遷部、規(guī)劃發(fā)展部、招標(biāo)合同部，擁有工程管理人員100人左右。同時(shí)，除設(shè)計(jì)及動(dòng)遷部分采取總承包方式外，其余均采取平行發(fā)包的模式。各個(gè)工程類別標(biāo)段/合同包數(shù)量及負(fù)責(zé)部門見表1。

在管理過程中，除負(fù)責(zé)部門與各承包方發(fā)生業(yè)務(wù)關(guān)系外，總工辦、質(zhì)量安全管理部、招標(biāo)合同部、預(yù)算管理部作為重要業(yè)務(wù)部門，會(huì)與工程部、機(jī)電裝修部、設(shè)計(jì)材料部負(fù)責(zé)的所有承包商存在管理關(guān)系；預(yù)算管理部、招標(biāo)合同部除動(dòng)遷類之外的所有合同的履約支付過程，如圖3所示。

原管理模式現(xiàn)存在的主要問題：

（1）管理接口復(fù)雜。地鐵建設(shè)過程中，土建施工/機(jī)電裝修均需要對(duì)接除負(fù)責(zé)部門外的一系列職能部門。各部門由于管理內(nèi)容不同，決策時(shí)側(cè)重點(diǎn)不相符合，缺少一個(gè)統(tǒng)一指揮調(diào)配的強(qiáng)力部門，容易導(dǎo)致建設(shè)效率偏低的情況。

（2）承包商數(shù)量過多。除設(shè)計(jì)合同、部分動(dòng)遷合同采取總承包外，其余均采用平行發(fā)包的模式，需要管理的合同數(shù)量過多，管理人員負(fù)擔(dān)過重，也容易導(dǎo)致工程質(zhì)量的下降。

（3）部門功能設(shè)置不科學(xué)。從部門設(shè)置上，設(shè)備材料部負(fù)責(zé)設(shè)備系統(tǒng)的采購與驗(yàn)收，機(jī)電裝修部負(fù)責(zé)整體安裝、地盤管理工作，管理內(nèi)容上可以合并；財(cái)務(wù)部負(fù)責(zé)投資融資、臺(tái)賬管理，預(yù)算管理部負(fù)責(zé)工程款支付、簽證變更等內(nèi)容，相互間搭界較多，職能上也有合并的空間；沒有重視到對(duì)于工程風(fēng)險(xiǎn)的管理。

表1　　各工程類別合同包/標(biāo)段數(shù)量及負(fù)責(zé)部門一覽表　

圖3　　某市地鐵項(xiàng)目原有組織模型　

2.2項(xiàng)目組織管理優(yōu)化

2.2.1組織架構(gòu)

（1）增設(shè)項(xiàng)目指揮中心，負(fù)責(zé)工程項(xiàng)目的集成管理，對(duì)于職能部門、各承包商上報(bào)的信息集中分析、綜合協(xié)調(diào)，統(tǒng)一指揮，保證工程項(xiàng)目在整體上順暢、順利地進(jìn)行與完成。

（2）機(jī)電裝修部與設(shè)備材料部合為機(jī)電裝修部。

（3）財(cái)務(wù)部與預(yù)算管理部合并，在此基礎(chǔ)上成立審計(jì)與財(cái)務(wù)中心。整合財(cái)務(wù)分析、投融資、工程支付、預(yù)算決算等內(nèi)容。

（4）將原有的工程部與總工辦合并，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、勘察與施工的統(tǒng)一管理。

（5）增設(shè)風(fēng)險(xiǎn)管理部，組織其他部門對(duì)于工程中投融資、設(shè)計(jì)、施工等風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別、分析、處理。

（6）將原有的規(guī)劃發(fā)展部擴(kuò)大為戰(zhàn)略規(guī)劃委員會(huì)，對(duì)于項(xiàng)目發(fā)展做遠(yuǎn)期層面的規(guī)劃。

（7）增設(shè)黨群部，突出黨對(duì)管理人員的指導(dǎo)。

在該模型中，項(xiàng)目指揮中心負(fù)責(zé)工程項(xiàng)目的統(tǒng)一指揮，各職能部就各自負(fù)責(zé)的專業(yè)模塊收集信息、形成方案，并最終匯總到項(xiàng)目指揮中心。

2.2.2承發(fā)包模式

參考前文構(gòu)建的承發(fā)包模型，可以構(gòu)建出改進(jìn)后的各合同包數(shù)量以及負(fù)責(zé)部門，如表2所示。

表2　　改進(jìn)模型各合同包數(shù)量及負(fù)責(zé)部門　

項(xiàng)目指揮中心作為除審計(jì)財(cái)務(wù)、合同管理外所有承包商的歸口管理部門，負(fù)責(zé)建設(shè)過程的統(tǒng)一指揮，審計(jì)與財(cái)務(wù)中心、風(fēng)險(xiǎn)管理部、合同管理部、質(zhì)量安全管理部就各自負(fù)責(zé)模塊開展管理工作?？傻贸龈倪M(jìn)模型的管理流程圖（見圖4）。

圖4　　地鐵項(xiàng)目改進(jìn)綜合組織模型　

2.2.3模型優(yōu)勢(shì)

該模型將地鐵項(xiàng)目的職能管理與合同管理有機(jī)整合，發(fā)揮如下作用：

（1）理清了各個(gè)標(biāo)段、項(xiàng)目部與職能管理部門的關(guān)系。采用項(xiàng)目指揮中心集中管理項(xiàng)目部，可以集中分析整合來自各個(gè)職能部門的信息，從公司的角度做出判斷、統(tǒng)一指揮，完成進(jìn)度控制、支付管理、質(zhì)量安全保證等重要職能，減少了管理的接口。

（2）體現(xiàn)了人、財(cái)、物的各方面平衡。舊的管理模型中，各個(gè)項(xiàng)目單獨(dú)與職能部門發(fā)生搭界關(guān)系，各職能部門要花大量的精力協(xié)調(diào)各個(gè)項(xiàng)目、標(biāo)段中的人、財(cái)、物等多方面關(guān)系，給自身管理、項(xiàng)目部治理帶來了很多的問題。采用這種方式，項(xiàng)目指揮中心對(duì)于項(xiàng)目的各類資源統(tǒng)一調(diào)配，實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)目之間的平衡。

（3）融合了職能管理與合同管理雙方面內(nèi)容。職能管理是項(xiàng)目公司對(duì)于其主管的各個(gè)部門的管理，其雙方具有隸屬與被隸屬的關(guān)系。主要采取行政命令的方式進(jìn)行管理；合同管理是業(yè)主方，即項(xiàng)目公司對(duì)于乙方（承包商）的管理，主要采取合同的方式進(jìn)行管理。該模型集成了職能管理與合同管理兩方面內(nèi)容，管理上具有很強(qiáng)的整體性。

3　基于結(jié)構(gòu)熵算法的優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證

熵最初是法國物理學(xué)家克勞修斯在 1865年提出的，用以表示宏觀自發(fā)過程所具有的不可逆性；目前有質(zhì)量熵、時(shí)效熵、柔性熵等維度。地鐵項(xiàng)目中，主要從質(zhì)量、時(shí)效兩方面考慮［17～19］。

3.1組織系統(tǒng)的時(shí)效R1

假設(shè)系統(tǒng)有n個(gè)要素，m個(gè)層次，系統(tǒng)間只有上下級(jí)間的交流。

（1）聯(lián)系長度的確定。上下級(jí)部門之間的最短聯(lián)系長度，直線相連的為1，每中轉(zhuǎn)一次長度加1，即為Lij。

（2）微觀態(tài)總數(shù)。微觀態(tài)總數(shù)A1為系統(tǒng)演變成某一種狀態(tài)可能的途徑數(shù)叫做狀態(tài)的微觀態(tài)總數(shù)。

其中，i、j為系統(tǒng)中元素的編號(hào)，即組織架構(gòu)途中各個(gè)部門的編號(hào)。（i，j=1，2，3...n）

（3）時(shí)效微觀態(tài)實(shí)現(xiàn)概率。即每個(gè)微觀態(tài)出現(xiàn)的概率。P1（ij）為系統(tǒng)第i，j個(gè)元素聯(lián)系時(shí)時(shí)效微觀態(tài)出現(xiàn)的概率。

（4）每個(gè)元素的時(shí)效熵。H1（ij）為元素i，j間的時(shí)效熵。

（5）系統(tǒng)的總時(shí)效熵。即系統(tǒng)內(nèi)所有上下級(jí)之間產(chǎn)生的時(shí)效熵。

由此可以測(cè)量組織中上下級(jí)之間信息傳播速度。

3.2組織系統(tǒng)的質(zhì)量R2

質(zhì)量熵描繪的是組織中信息傳播的重要因素之一。當(dāng)一個(gè)元素接受信息的接口過多，自然就會(huì)引起傳播質(zhì)量的下降。

（1）聯(lián)系跨度。即系統(tǒng)中和該元素有直接聯(lián)系元素的數(shù)量，在這里表示為Ki，測(cè)量的是系統(tǒng)中信息傳遞不確定性的大小，它既包括縱向的命令鏈條，也有橫向的信息。

3.3系統(tǒng)的有序度R

從質(zhì)量和時(shí)效兩個(gè)層面綜合考慮的結(jié)果。

將軌道交通原有組織模型與改進(jìn)綜合組織模型抽象成點(diǎn)、線連接，可得圖5、圖6。

圖5　　地鐵項(xiàng)目原有組織模型抽象版　

圖6　　某市地鐵項(xiàng)目改進(jìn)綜合組織模型抽象版　

將圖5，圖6帶入到結(jié)構(gòu)熵模型計(jì)算，可得出原有模型、改進(jìn)模型的結(jié)構(gòu)熵計(jì)算結(jié)果，見表 3～表7。

表3　　某市地鐵項(xiàng)目原有組織模型時(shí)效計(jì)算　

從表中可以看出改進(jìn)模型中的系統(tǒng)時(shí)效、系統(tǒng)質(zhì)量均大于原有模型，這說明改進(jìn)綜合組織模型有助于提高組織效率、實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)。

4　結(jié)語

工程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要構(gòu)建合理的組織方式，保障組織的良好運(yùn)行。本文通過 PBS-CCS模型的構(gòu)建，系統(tǒng)分析了地鐵項(xiàng)目中各類工程類型、合同結(jié)構(gòu)，提出了項(xiàng)目集成發(fā)承包模型；同時(shí)，通過分析現(xiàn)有組織模型中存在的管理問題，改進(jìn)組織方式、承發(fā)包模式，解決地鐵建設(shè)中資源分配困難、運(yùn)作模式不暢的問題。最后，用結(jié)構(gòu)熵算法計(jì)算改進(jìn)模型的時(shí)效熵、質(zhì)量熵，并將熵值與原有結(jié)果比較，對(duì)于工程效率的提高起到了一定的積極作用。

表4　　某市地鐵項(xiàng)目原有組織模型質(zhì)量計(jì)算　

表5　　地鐵項(xiàng)目改進(jìn)綜合組織模型時(shí)效計(jì)算　

表6　　地鐵項(xiàng)目綜合組織模型質(zhì)量計(jì)算　

表7　　組織架構(gòu)有序度綜合比較　

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中圖分類號(hào)：TU721

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-8859（2016）03-059-07

DOI：10.13991/j.cnki.jem.2016.03.010

作者簡介：

袁永博（1957-），男，博士，教授，研究方向：工程項(xiàng)目管理；

張兆翔（1990-），男，碩士研究生，研究方向：工程項(xiàng)目管理。

收稿日期：2016-04-08.

Model Optimization of Metro Projects

YUAN Yong-bo，ZHANG Zhao-xiang
（Faculty of Infrastructure Engineering，Dalian University of Technology，Dalian116000，China，E-mail：517899242@qq.com）

Abstract：As China's econom ic development and urbanization continues，the role of the subway in promoting economic grow th，increasing the supply of people's livelihood and optimizing the structure of the city continues to be highlighted.Subway has increasingly become an important issue of national concern.A scientific and rational contracting model is of great significance for promoting scientific subw ay construction，modernization and integrated management.Based on project management theory，considering the characteristics of subway construction project to construct PBS-CCS two-dimensional matrix，the structure of the subway project contracts，management content is analyzed.A integrated contract model is proposed.Meanwhile，this article analyzes the contractual status and existing problems of a subway project construction process and optimizes them accordingly.Finally，this article uses structural entropy algorithm to verify the original model and the improved model，providing a reference for subway construction.

Keywords：contracting model；structure entropy algorithm；organizational structure