王運(yùn)鑫　　靳春玲

摘要：為了在建筑設(shè)計(jì)中選出最佳方案，本文在對(duì)比分析了價(jià)值工程系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上，提出AHP和價(jià)值工程理論相結(jié)合的方法來(lái)比選方案，并將其應(yīng)用于設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)方案的比選案例中，最終得到方案B為最優(yōu)方案。

Abstract： In order to select the best scheme in architectural design， this paper based on a comparative analysis of the value engineering system evaluation method， proposed a method of combining AHP method and the value engineering theory to select the scheme， and applied it to case of design schemes comparison and selection in the design institutes， and finally decided that scheme B was the best.

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；價(jià)值工程；層次分析法

Key words： architectural design；value engineering；analytic hierarchy process （AHP）

中圖分類(lèi)號(hào)：F406 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）23-0183-03

1 價(jià)值工程和AHP的相關(guān)概念

1.1 價(jià)值工程的基本概念

1.1.1 價(jià)值工程的定義

目前關(guān)于價(jià)值價(jià)值工程的定義有多種表述。參考相關(guān)文獻(xiàn)資料，本文對(duì)價(jià)值工程的定義表述如下：價(jià)值工程是以使用者的功能需求為出發(fā)點(diǎn)，以研究對(duì)象的功能為核心，需要由多方協(xié)作，有組織、有計(jì)劃、有程序地系統(tǒng)研究功能與成本之間的關(guān)系，從而提高產(chǎn)品價(jià)值的管理方法。

1.1.2 價(jià)值工程的三要素

價(jià)值工程的三要素為：價(jià)值、功能和成本。

①價(jià)值。

運(yùn)用價(jià)值工程的最終目的是提高研究對(duì)象的價(jià)值。根據(jù)價(jià)值工程的定義可知，價(jià)值是研究對(duì)象具有的功能與費(fèi)用的比值，用公式表示為：V=F/C。

式中，V——研究對(duì)象的價(jià)值；F——研究對(duì)象的功能；C——研究對(duì)象的成本。

研究?jī)r(jià)值工程問(wèn)題，最關(guān)鍵的是實(shí)現(xiàn)研究對(duì)象的最大價(jià)值。通過(guò)公式V=F/C，可以得出提高價(jià)值的五種途徑：1）功能不變，降低成本（F→/C↓=V↑）；2）成本不變，提高功能（F↑/C→=V↑）；3）稍提高成本，大幅度提升功能（F↑↑/C↑=V↑）；4）稍降低功能，大幅度降低成本（F↓/C↓↓=V↑）；5）降低成本，提升功能（F↑/C↓=V↑↑）。

②功能。

在建筑設(shè)計(jì)中，功能就是項(xiàng)目的設(shè)計(jì)滿足建筑要求，比如滿足安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀等功能。功能是具有許多屬性，為提高建筑項(xiàng)目的價(jià)值，必須要分清功能屬性，保證必要功能、基本功能，盡量消除那些不必要的、輔助的及過(guò)剩功能。

③成本。

價(jià)值工程中產(chǎn)品成本是指產(chǎn)品從研發(fā)、設(shè)計(jì)建造、使用，一直到報(bào)廢的整個(gè)時(shí)期所發(fā)生的所有費(fèi)用，即產(chǎn)品的壽命周期成本。

壽命周期成本包括生產(chǎn)成本和使用成本兩部分，即壽命周期成本（C）=生產(chǎn)成本（C1）+使用成本（C2）。壽命周期與壽命周期成本之間的關(guān)系如圖1所示。

與一般意義上的成本相比，價(jià)值工程中產(chǎn)品的成本與其功能相關(guān)，具體關(guān)系如圖2所示。

由圖2可以看出：隨著產(chǎn)品的功能的提高，產(chǎn)品壽命周期成本先降后升，存在一個(gè)最低值。因此，在價(jià)值工程中要綜合考慮生產(chǎn)成本和使用成本的下降，以最低的壽命周期成本實(shí)現(xiàn)所研究對(duì)象的功能，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的最大價(jià)值。

1.1.3 價(jià)值工程的工作程序

價(jià)值工程的工作程序通常分為準(zhǔn)備、分析、創(chuàng)新及實(shí)施四個(gè)階段，具體工作流程如下：確定研究對(duì)象→進(jìn)行功能分析→進(jìn)行功能評(píng)價(jià)→方案創(chuàng)造→方案優(yōu)選→方案實(shí)施。

1.2 層次分析法理論

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡(jiǎn)稱AHP）是由T.L.Saaty教授于70年代中期提出的將復(fù)雜問(wèn)題的相關(guān)元素分解為目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次的一種多準(zhǔn)則決策方法。該方法通常采用1-9標(biāo)度法構(gòu)建出各層級(jí)要素的判斷矩陣；然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性與定量分析。

運(yùn)用其解決問(wèn)題，大體可以分為四個(gè)步驟：①構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型。一般分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、方案層三個(gè)層級(jí)。②構(gòu)造判斷矩陣，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。通過(guò)1-9 九個(gè)自然數(shù)和它們的倒數(shù)進(jìn)行評(píng)分，并構(gòu)建判斷矩陣。③層次單排序，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。通過(guò)對(duì)判斷矩陣進(jìn)行計(jì)算，求出本層次因素相對(duì)于上一層次某因素的重要性的排序權(quán)重。計(jì)算一致性檢驗(yàn)數(shù)CR，即：CR=，其中：CI為一致性指標(biāo)（CI=，λmax為矩陣的最大特征根，n為矩陣的階數(shù)）；RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)。為使判斷矩陣具有較好滿意性，要求CR<0.1。④層次總排序，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。利用同一層次中所有單層次排序結(jié)果，計(jì)算出針對(duì)上層的本層次所有因素重要性權(quán)值。層次總排序結(jié)果也要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

2 基于AHP的價(jià)值工程實(shí)施步驟

基于AHP的價(jià)值工程應(yīng)按下列步驟進(jìn)行實(shí)施：①應(yīng)用AHP選擇對(duì)象；②應(yīng)用AHP進(jìn)行功能分析與評(píng)價(jià)；③應(yīng)用AHP計(jì)算各方案的成本系數(shù)（權(quán)重）與功能系數(shù)（權(quán)重）；④計(jì)算各方案的價(jià)值系數(shù)，其計(jì)算公式為：V=F/E（C）；⑤根據(jù)價(jià)值系數(shù)大小對(duì)各方案進(jìn)行排序，選擇價(jià)值系數(shù)最大的方案，即為最優(yōu)方案。

3 應(yīng)用案例

某建筑設(shè)計(jì)院每年都會(huì)承擔(dān)許多建筑設(shè)計(jì)工作，對(duì)設(shè)計(jì)方案的取舍變得越來(lái)越重要。以下是基于AHP的價(jià)值工程理論在建筑設(shè)計(jì)中方案優(yōu)選的應(yīng)用。

3.1 對(duì)象的選擇

對(duì)該設(shè)計(jì)院來(lái)說(shuō)，到底選擇哪類(lèi)項(xiàng)目作為分析對(duì)象？從設(shè)計(jì)種類(lèi)角度出發(fā)，通過(guò)AHP找出設(shè)計(jì)項(xiàng)目重要度最大的作為關(guān)鍵項(xiàng)目進(jìn)行分析。由于只是進(jìn)行設(shè)計(jì)項(xiàng)目重要程度比較，所以構(gòu)建的層次結(jié)構(gòu)只包括目標(biāo)層和準(zhǔn)則層。采用調(diào)查問(wèn)卷法對(duì)準(zhǔn)則層要素（住宅B1、綜合樓B2、辦公樓B3和教學(xué)樓B4）的重要性進(jìn)行評(píng)分，得到判斷矩陣，如表1所示。

用方根法求權(quán)重向量，公式為：

Wi=，i=1，2，…，n

經(jīng)計(jì)算，權(quán)重向量為：

Wi=[0.636，0.212，0.103，0.049]T

求判斷矩陣A的最大特征根λmax：

AW=0.6360.2120.1030.049=2.7060.8930.4270.205

λmax==4.199

計(jì)算一致性指標(biāo)C.I.：

C.I.===0.066

n=4時(shí)，R.I.=0.89

因此，C.R.==0.074<0.1，說(shuō)明判斷矩陣具有滿意的一致性。

由各項(xiàng)目權(quán)重向量知，住宅的重要性最強(qiáng)，因此選擇住宅項(xiàng)目作為研究對(duì)象。

3.2 功能評(píng)價(jià)

在確定研究對(duì)象的前提下，功能評(píng)價(jià)只是對(duì)住宅功能間的重要性進(jìn)行對(duì)比。住宅的總體功能A由安全B1、美觀B2、適用B3、其他B4 四個(gè)功能組成。根據(jù)專(zhuān)業(yè)人員對(duì)不同功能間給出的對(duì)比值，構(gòu)建判斷矩陣并進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如表2所列。

由表2知，C.R.<0.1，說(shuō)明判斷矩陣具有滿意的一致性，功能安全、美觀、適用及其他的權(quán)重依次為0.260、0.140、0.519、0.081，說(shuō)明對(duì)于一幢住宅來(lái)說(shuō)，最重要的是要滿足適用性的功能，其次是安全。

3.3 方案選擇

以某企業(yè)擬建的職工住宅為例，根據(jù)收集到的資料獲知，價(jià)值工程分析人員已經(jīng)采用優(yōu)缺點(diǎn)列舉法等簡(jiǎn)單方法從設(shè)計(jì)院初步設(shè)計(jì)提出的十幾個(gè)不同的方案中篩選出了四個(gè)較優(yōu)方案A、B、C、D。假設(shè)該住宅的主要評(píng)價(jià)因素有兩項(xiàng)：一是成本E，二是性能F（成本與性能同等重要）。文章采用AHP和價(jià)值工程傳統(tǒng)理論相結(jié)合的方法進(jìn)行方案比選，首先構(gòu)建其層次結(jié)構(gòu)模型如圖3所示。

專(zhuān)家對(duì)各方案相對(duì)于評(píng)價(jià)因素成本E、性能F重要性的評(píng)分，構(gòu)建相關(guān)判斷矩陣并進(jìn)行計(jì)算，得到成本與性能權(quán)重系數(shù)分別如表3、表4所列。

最后，根據(jù)各方案成本系數(shù)和功能系數(shù)的數(shù)值，計(jì)算價(jià)值相對(duì)大小，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5可知，方案B的價(jià)值系數(shù)最大，可作為首選的方案。說(shuō)明應(yīng)用該方案設(shè)計(jì)院獲益最大。

4 結(jié)語(yǔ)

在建筑設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)出高價(jià)值產(chǎn)品是設(shè)計(jì)院努力追求的目標(biāo)，這就意味著其設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是以較低的成本滿足了用戶的需求，此時(shí)設(shè)計(jì)院便可獲取較大的利潤(rùn)。將層次分析法應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)問(wèn)題中，彌補(bǔ)了價(jià)值工程中缺乏定量分析的不足，同時(shí)也豐富了分析經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的方法。

參考文獻(xiàn)：

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