趙 瑜

(北京全路通信信號研究設(shè)計院集團有限公司，北京 100070)

1 概述

近十年來，隨著國內(nèi)鐵路建設(shè)的飛速發(fā)展，對鐵路信號工程提出了更高要求。鐵路信號防雷工程雖然比不上主體工程那樣龐大和復雜，卻也同樣具有鐵路信號工程的特征和難點；如何提高鐵路信號防雷工程的管理水平，控制成本和進度，進而實現(xiàn)更好的經(jīng)濟效益和社會效益成為亟待解決的問題。

將價值工程的理念和方法引入到鐵路信號防雷工程項目的實施中，應(yīng)用科學方法對其進行價值分析，并應(yīng)用AHP法進行了項目實施方案的比選研究。

1.1 價值工程

價值工程（Value Engineering，VE），也稱價值分析（Value Analysis，VA），是指以產(chǎn)品或作業(yè)的功能分析為核心，以提高產(chǎn)品或作業(yè)的價值為目的，力求以最低壽命周期成本實現(xiàn)產(chǎn)品或作業(yè)使用所要求的必要功能的一項有組織的創(chuàng)造性活動。

價值分析把“價值”定義為：“對象所具有的功能與獲得該功能的全部費用之比”，即

式(1)中，V為“價值”，F(xiàn)為功能，C為成本。

1.2 層次分析法

層 次 分 析 法（The Analytic Hierarchy Process，AHP）是把復雜問題分解成各個組成因素，又將這些因素按支配關(guān)系分組形成遞階層次結(jié)構(gòu)。AHP又是一種定量和定性相結(jié)合，將人的主觀判斷用數(shù)量形式表達和處理的方法。層次分析法是在價值工程功能實現(xiàn)階段主要采用的方法。

在價值分析(VE)活動中，往往需要對特定對象進行定量分析。層次分析法(AHP法)是為解決復雜問題評價而產(chǎn)生的，它采用定量與定性相結(jié)合的分析方法，適合于解決價值工程中對象選擇、功能評價、方案選擇等量化和評價問題。將AHP法應(yīng)用到價值工程活動中有利于彌補價值工程中原有一些量化方法的缺陷，解決某些量化難題，豐富、完善價值工程中的量化方法。

2 鐵路信號防雷工程的價值分析

鐵路信號防雷工程的價值分析的邏輯展開如圖1所示，在選擇評價對象和資料收集之后，首先要建立起符合鐵路信號防雷工程特點的價值評價體系，并且按照提高價值的幾個途徑進行方案創(chuàng)新，并對各方案進行評價。

圖1 價值工程邏輯展開圖Fig.1 Logic evolving diagram of value analysis

在方案選擇階段，在綜合考量現(xiàn)實因素和表1中給出的價值判斷的基礎(chǔ)上對方案進行選擇，在現(xiàn)實條件允許的情況下選擇價值最優(yōu)（V值最大）的方案，并組織實施。

表1 鐵路信號防雷工程價值分析表Tab.1 Value analysis of railway signal lightning protection project

2.1 提升鐵路信號防雷工程的價值的途徑

價值工程的主要目的便是提高工程的價值，對于鐵路信號防雷工程而言，工程項目的價值不僅僅是功能和成本之間的關(guān)系，主要體現(xiàn)在工程質(zhì)量和工程進度、以及工程質(zhì)量與工程成本之間的比值，因此價值工程公式在本文中演變?yōu)楣剑?）：

公式（2）中：

V：價值；

F：功能；

Q：質(zhì)量；

C：成本；

T：時間，即工期，工期縮短，也就是進度加快。

對應(yīng)于鐵路信號防雷工程價值的定義，提高價值的基本途徑有5種：

1)功能、質(zhì)量不變，進度加快、成本降低，價值提高；

2)進度、成本不變，功能、質(zhì)量提高，價值提高；

3)功能、質(zhì)量提高的幅度高于工期加長、成本增加的幅度；

4)功能、質(zhì)量降低的幅度小于進度加快、成本降低的幅度；

5)功能、質(zhì)量提高，進度加快、成本降低，價值大大提高。

2.2 鐵路信號防雷工程功能評價指標體系的確立

為提高鐵路信號防雷工程的價值，按照提高價值的基本途徑，通常采取的改進措施包括3個方面：增加施工人員以加快工程進度、細化分工以提高工作效率、站與站之間滾動推進以充分利用資源。每項改進措施對工程的影響都是多方面的，在方案評價時都需要綜合考慮。經(jīng)過歸納總結(jié)，改進措施與評價因素對照表如表2所示。

經(jīng)過總結(jié)得出影響一個方案的評價因素主要為以下7個方面：工程質(zhì)量、工程進度、工程成本、工程風險、實施難度、管理難度、綜合影響。這7個方面的影響構(gòu)成了鐵路信號防雷工程的評價體系的主要內(nèi)容，它們對一個改進方案的影響有強有弱，本文通過專家打分法和AHP法對評價因素的影響程度做出了評價，評價結(jié)果如表3所示。

通過判斷矩陣可得出各評價因素之間的排序：A＞B＞C＞D＞E＞F＞G,且同時得出了重要性權(quán)重，為下一步方案選擇提供了基礎(chǔ)。

一致性檢驗：一致性指標λ=7.3 866 566，CI=0.0 644 428，由此可知平均隨機一致性指標CR=0.0 473 844＜0.1。

表2 評價因素對照表Tab.2 Comparison of estimation factors

表3 評價因素判斷矩陣Tab.3 Judgment matrix of evaluation factors

通過判斷矩陣可得出各評價因素之間的排序：A＞B＞C＞D＞E＞F＞G,且同時得出了重要性權(quán)重，為下一步方案選擇提供了基礎(chǔ)。

按照影響鐵路信號防雷工程的七個評價因素，鐵路信號防雷工程價值工程公式（3）在應(yīng)演變?yōu)椋?/p>

式中：

V：價值；

F：功能；

Q：質(zhì)量；

C：成本；

T：工期；

h1：施工難度系數(shù)；

h2：管理難度系數(shù)；

α：綜合影響系數(shù)。

對于一個已交付的合格的防雷工程來說，完整的功能F和合格的質(zhì)量Q為必須滿足的條件，因此F可設(shè)為常數(shù)；而質(zhì)量Q是由工程質(zhì)量和工程風險共同決定的，這里的工程風險指施工方無法滿足質(zhì)量Q要求的風險值，因質(zhì)量Q為常數(shù)，所以工程質(zhì)量越低，工程風險越大；反之亦然；工程進度可由工期T來表示；施工難度、管理難度由施工方和項目管理者設(shè)定難度系數(shù)h1、h2；工程的綜合影響結(jié)合業(yè)主的綜合評價給出影響系數(shù)α。最終，工程的價值V取決于公式中各因素的綜合影響。

2.3 基于AHP分析法的方案比選研究

鐵路信號防雷工程往往不會單個車站進行實施，通常都是按照一條線或一個電務(wù)段管轄內(nèi)幾條線多個車站分標段進行招標實施。對于一個多站的鐵路信號防雷項目來說，有以下五種施工組織方案：

組織方案一：不分工不分組，逐站推進式；

組織方案二：分組不分工，逐站推進；

組織方案三：分組不分工，滾動推進；

組織方案四：分組分工，逐站推進；

組織方案五：分組分工，滾動推進。

將本文2.2中分析得出的鐵路信號防雷工程評價因素作為準則層，將上述5個方案作為方案層，則應(yīng)用AHP法進行方案優(yōu)選的示意如圖2所示，經(jīng)過計算，5個方案分析結(jié)果如表4所示。

一致性檢驗：一致性指標CI=0.0 593 781，RI=1.36，由此可知平均隨機一致性指標CR=0.0 436 604＜0.1。經(jīng)過計算可知判斷矩陣具有滿意的一致性，對于鐵路信號防雷工程來說，五種改進方案中，五個方案的排序為 ：P5＞P4＞P1＞P2＞P3。方案五綜合評價最優(yōu)，是最優(yōu)方案。

圖2 AHP法示意圖Fig.2 Schematic diagram of AHP method

表4 五個組織方案的總排序Tab. 4 Total ranking of fi ve organization schemes

2.4 鐵路信號防雷工程施工方案的價值分析

按照本文2.2中給出的公式3，以及本文2.3中給定的各系數(shù)值，計算得出各方案的價值系數(shù)如表5所示。

因方案一作為初始方案，方案二～方案五都是基于方案一進行價值提升做出的不同程度的改進，因此以方案一為基準，對方案二～方案五進行比較，比較結(jié)果如表6所示。

由表6可看出，為加快進度而單純的增加人力或者分組實施，或者僅優(yōu)化部分資源配置進行工程滾動推進，都不能有效的提升工程價值，如方案二和方案三，在改進方案后，工程價值反而降低了。工程的價值是由7個方面的要素共同決定的，因此需要更為科學合理的分工組織，并配合資源進度的優(yōu)化，才能有效的提升工程價值，如方案四和方案五，在改進方案后，工程價值得到了顯著提升。在價值提升的方案中，在條件允許的情況下，選擇價值提升最大的方案（方案五），即為最優(yōu)方案。

表5 五個組織方案的價值系數(shù)Tab.5 Value coef fi cients of fi ve organization schemes

表6 五個組織方案的價值評價Tab.6 Value evaluation of fi ve organization schemes

3 小結(jié)

本文應(yīng)用價值工程的方法，對鐵路信號防雷工程的影響因素做出詳細分析，得出科學合理的實施方案評價結(jié)論。這一結(jié)論為今后決策層在做方案選擇時提供堅實的理論依據(jù)，也為避免因盲目選擇施工方案導致工程價值無法最大化而提供了理論保障。

近年來，隨著新技術(shù)的應(yīng)用，鐵路信號系統(tǒng)進入了科技創(chuàng)新快速發(fā)展的階段，鐵路信號防雷工程只是眾多新興的鐵路信號工程中的一個方面。本文旨在對鐵路信號工程在新興項目的項目管理方向作一次探索研究，從提高工程價值、提高管理水平等方面進行深入思考，希望在提高同類項目的科學管理水平，增加項目工程價值方面起到拋磚引玉的作用。