陳小波 王馨玉 錢希坤 周恒宇 郭祖培 張學(xué)生
(1.東北財經(jīng)大學(xué)投資工程管理學(xué)院,遼寧 大連 116025;2.東北財經(jīng)大學(xué)工程管理研究中心,遼寧 大連 116025;3.北京城建集團(tuán),北京 100023)
掙值管理被視為一種計算工程項目進(jìn)度和成本績效指標(biāo)的有效工具。Javier Pajares等[1](2011)提出了兩個新的度量標(biāo)準(zhǔn)——成本控制指標(biāo)和進(jìn)度控制指標(biāo);吉格迪等[2](2013)建立了進(jìn)度-質(zhì)量風(fēng)險控制區(qū)間,在掙值管理中引入能實(shí)現(xiàn)“事前激勵”的引導(dǎo)模型;任振等[3](2016)提出一種基于關(guān)鍵線路的改進(jìn)掙值法對工程項目進(jìn)度和成本進(jìn)行聯(lián)合控制;Jordy Batselier等[4](2017)對工程項目的成本和進(jìn)度進(jìn)行預(yù)測,提出一種新的方法(XSM); Tahereh Khesal等[5](2019)提出一種新的掙值管理(EVM)方法,對項目的質(zhì)量、成本、進(jìn)度和風(fēng)險進(jìn)行協(xié)同控制。
EVM最開始應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域,之后擴(kuò)展到IT等其他領(lǐng)域[6],許多學(xué)者對成本控制的掙值法進(jìn)行了改進(jìn)。但通過掙值法對項目進(jìn)度進(jìn)行控制存在以下弊端:①進(jìn)度偏差(SV)是以貨幣為單位而不是以時間為單位來衡量的;②SV=0(或SPI=1)可能意味著任務(wù)已經(jīng)完成,也可能意味著任務(wù)正在按照計劃運(yùn)行;③當(dāng)項目接近結(jié)束時,無論是在項目延遲還是按照計劃正常運(yùn)行時,SV總收斂于0。本文在進(jìn)度-成本權(quán)衡(time-cost trade-off,TCT)模型的構(gòu)建過程中充分考慮以上因素,研究如何對工程項目進(jìn)度和成本進(jìn)行集成管理。
要制訂合理的實(shí)施方案(Execution Method,EM),對工程項目進(jìn)行持續(xù)動態(tài)控制,如何權(quán)衡工程項目進(jìn)度和成本之間的關(guān)系、把握數(shù)字競爭力、優(yōu)化經(jīng)營管理模式是整個建筑行業(yè)需要解決的問題。本文將工程項目的建設(shè)過程分為兩個階段,即項目實(shí)施前期和項目建設(shè)期。在項目實(shí)施前期構(gòu)建進(jìn)度-成本權(quán)衡(TCT)模型,尋找滿足項目需求的最佳實(shí)施方案(BEM);在項目建設(shè)過程中,按照BEM組織實(shí)施步驟構(gòu)建模糊回歸模型,制訂下一周期的實(shí)施計劃。進(jìn)度-成本權(quán)衡(TCT)問題決定工程項目能否順利進(jìn)行、預(yù)期目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)度-成本權(quán)衡(TCT)管理通常用于項目的計劃安排,在實(shí)際實(shí)施過程中,許多未知的變量(人、材、機(jī)、環(huán)境等)都有可能影響項目目標(biāo)和交付成果。因此,解決非確定性環(huán)境中的進(jìn)度-成本權(quán)衡問題是關(guān)鍵[7]。
工程項目的復(fù)雜性決定了僅通過一條路徑完成項目建設(shè)是不現(xiàn)實(shí)的,因此本文采用掙得工期管理(EDM)對實(shí)施方案(EM)的預(yù)計完成時間(Total Planned Duration,TPD)進(jìn)行計算,公式如下
(1)
(2)
實(shí)施方案(EM)的總計劃費(fèi)用(Budget At Completion,BAC)的計算公式為
(3)
工程項目建設(shè)的最終目標(biāo)是獲得令用戶滿意的工程產(chǎn)品,這種特殊的產(chǎn)品決定了每一個建設(shè)過程都是獨(dú)一無二的。一些工程項目追求盡可能短的工期,一些工程項目希望節(jié)約資源、減少投資。根據(jù)項目的進(jìn)度和成本目標(biāo)分配二者的權(quán)重,解決進(jìn)度-成本權(quán)衡(TCT)問題,需要找到滿足項目目標(biāo)的最優(yōu)實(shí)施方案(EM),根據(jù)以下公式計算最佳實(shí)施方案(EM)
(4)
(1)利用掙值管理(EVM)計算工程項目成本績效指數(shù)CPI[8],成本績效指標(biāo)是掙值(Earned Value,EV)與實(shí)際費(fèi)用(Actual Cost,AC)的比值,計算公式如下
(5)
(2)利用掙得工期管理(EDM)計算工程項目進(jìn)度控制的掙得工期指數(shù)EDI,掙得工期指數(shù)的是全部掙得工期(Total Earned Duration,TED)與全部計劃工期(Total Planned Duration,TPD)之比,計算公式如下
EDI3)
(6)
有關(guān)學(xué)者[9](1981)結(jié)合回歸技術(shù),提出了12個獨(dú)立模型估計竣工預(yù)算(EAC)。作為經(jīng)典回歸分析的擴(kuò)展,模糊回歸分析能夠?qū)δ:闆r下的觀測值進(jìn)行定量預(yù)測,克服了經(jīng)典回歸模型僅用簡化語言對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時易出現(xiàn)漏洞的弊端。
圖1 γ函數(shù)圖示
(7)
SPI和EDI預(yù)測公式如下
(8)
(9)
本項目被分為8個工作過程,各工作過程之間的邏輯關(guān)系如圖2所示。
圖2 各工作過程之間的邏輯關(guān)系
依據(jù)項目工作結(jié)構(gòu)的分解和實(shí)際項目目標(biāo)的要求,共有2592種可行的實(shí)施方案,所有可行方案的相關(guān)模糊數(shù)據(jù)詳見表1。
表1 項目可行方案的相關(guān)模糊數(shù)據(jù)
(續(xù))
根據(jù)公式可以計算出項目開工之前對于最佳實(shí)施方案(EM)的總計劃費(fèi)用(BAC)為
本文根據(jù)最佳實(shí)施方案(EM)中的活動組合建立模糊回歸模型,項目進(jìn)度安排如圖3所示。
在項目的實(shí)施過程中,按照確定的最佳實(shí)施方案(EM)在項目實(shí)施的第42天(檢查日期6月15日),工作C、工作D、工作E和工作F由于天氣原因以及現(xiàn)場管理方面的原因僅完成部分工作任務(wù)[11],用模糊語言對其進(jìn)行描述詳見表2[12],項目計劃進(jìn)度和實(shí)際進(jìn)度對比詳見圖4。
模糊成本績效指數(shù)計算結(jié)果如下
0.89,0.99]
模糊進(jìn)度績效指標(biāo)EDI計算結(jié)果如下
本文將項目進(jìn)度和成本集成控制分為兩個階段:第一個階段是將項目的結(jié)構(gòu)分解為易于管理的8個工作過程,確定項目的最佳實(shí)施方案;第二個階段是根據(jù)確定的實(shí)施方案編制項目的進(jìn)度計劃,計算進(jìn)度績效指標(biāo)(EDI、DPI)和成本績效指標(biāo)(CPI),并根據(jù)模糊最小二乘法預(yù)測下一周期的績效指標(biāo)。通過計算結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),在施工第42天時,項目的進(jìn)度滯后、費(fèi)用超支,并不代表項目的最佳實(shí)施方案選擇錯誤,而是說明如果按照現(xiàn)有狀態(tài)繼續(xù)施工,將無法實(shí)現(xiàn)項目的進(jìn)度和成本目標(biāo)。因此,在下一階段必須采取相應(yīng)的措施及時糾正偏差,找到施工中存在的問題并予以解決。案例結(jié)果證明,將模糊理論與掙值管理和最小二乘回歸分析相結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)對工程項目的事前和事中控制,為管理者提供是否需要對項目進(jìn)行調(diào)整的依據(jù)。
圖3 項目進(jìn)度計劃圖
表2 42天末工程模糊成本表 (單位:萬元)
圖4 項目計劃進(jìn)度和實(shí)際進(jìn)度對比圖
表3 t=42天工程模糊進(jìn)度表
本文旨在通過掙值管理與模糊理論和統(tǒng)計模型的結(jié)合,總結(jié)工程項目進(jìn)度和成本控制方法,分析不同方法的優(yōu)缺點(diǎn),并介紹掙值管理在成本和進(jìn)度控制中的應(yīng)用。在進(jìn)度控制方面主要采用掙得工期管理,以時間為衡量單位控制項目的進(jìn)度;在項目建設(shè)前期通過進(jìn)度-成本權(quán)衡(TCT)模型尋找最佳的實(shí)施方案;在項目建設(shè)過程中通過最小二乘回歸模型預(yù)測項目進(jìn)度和成本績效指標(biāo)。