工程项目管理目标系统的建立及优化

周海兰

【摘 要】 进度、成本和质量是工程项目管理的三大目标，这三大目标之间相互影响，相互作用。在工程建设项目这个多目标系统中，单一地、绝对地突出某个目标，难以保证项目总目标的实现，只有建立起项目管理的目标系统，对三大目标进行整体控制，才能保证项目目标的顺利实现。

【关键词】项目管理；目标系统；优化

随着工程建设项目向大型化和复杂化的方向发展，工程项目管理在项目建设中起到越来越重要的作用。目标管理方法（MBO）是工程项目管理的基本方法，项目管理工作是围绕着目标进行的。但传统的项目管理没有重视项目的整体性，不能对项目进行整体系统的规划，而是将它们隔离开来，单独或阶段性地考虑问题，因此很难达到整体最优的效果，而系统理论认为局部最优不一定是全局最优，全局最优才是项目管理追求的最高目标。随着计算机技术、通讯技术、控制论、系统论的发展以及工程项目自身的系统性质，决定了工程项目应该采用建立目标系统的方法进行管理。以项目目标控制为中心，在科学的基础上进行管理是工程建设项目管理发展的必然趋势，因此只有使人们树立以项目管理目标为中心的管理思想，形成以项目目标为中心的工程项目管理体系，才能有效地控制项目的投资规模、建设周期，并为国家、社会提供高质量的建设产品。

1 工程项目管理目标系统基本理论

1.1 工程项目管理目标系统的概念及组成

项目目标是指实施项目所要达到的期望结果。工程项目管理的基本目标就是在限定的时间内，在限定的资源条件下，以尽可能快的进度、尽可能低的成本圆满完成项目任务。所以，工程项目管理的基本目标有三个最主要的方面——进度目标、成本目标和质量目标。这三者互相联系，互相影响，共同构成了项目管理的目标系统。

1.2 工程项目管理三大目标之间的关系

进度、成本和质量是工程项目管理的三大目标，虽然三大目标有着各自的内涵，不能互相替代和等同，但是三者之间相互依存、相互影响，形成了一个辩证的统一体。工程项目进度、成本和质量三大目标之间的关系如图1所示。

在图1中，三角形的内部表现为三个目标的对立关系，外部表现为三个目标的统一关系。在通常情况下，当进度要求不变时，如果对工程质量有较高的要求，则成本越高；当成本不变时，质量要求越高，则进度越慢；当质量标准不变时，进度过快或过慢都会导致成本的增加。所有这些都表明，工程项目三大目标之间存在着对立的一面。但另一方面，在通常情况下，适当地加快工程的施工进度，不仅可以避免因意外原因而必须采取的赶工，保证工程的建设质量和工期，而且有可能使项目提前完工或提早交付使用，从而尽早发挥项目的经济效益；严格地控制工程的质量，可以减少或避免工程返工，保证项目的建设进度，还可以减少项目的维护费用，提高项目的整体效益；严格地控制工程的成本，可以避免建设项目的费用超支，使得项目的资金按计划供应，从而保证工程的进度和施工质量。所有这一切都说明，三大目标之间存在着统一的一面。由此可见，三个目标之间，表现对立统一的关系，其中任意一个目标的变化既影响另外两个目标，又受另外两个目标的制约。

2 工程项目管理目标系统的建立

进度目标、成本目标和质量目标构成了工程项目管理的三大目标。这三大目标既相互对立又相互统一，互相联系，互相影响，共同构成了项目管理的目标系统。具体地说，项目管理目标系统就是由工程项目的各级目标按照一定的从属关系而构成的目标体系。目标系统的建立需要经过理清目标层次结构、分清目标主次关系、目标系统优化三个步骤。

2.1 理清目标层次结构

目标系统的建立应首先理清目标系统的层次结构。目标系统可以分为三个层次，即系统总目标、子目标和可操作性目标。目标系统的层次结构可如图2所示。

第一层第二层第三层

总目标子目标 可操作目标

图2某工程项目目标层次结构图

项目的总目标可以分解成若干个子目标，它是根据项目某一方面子系统的特点来制定相应的目标要求，将子目标进一步分解可以得到操作性目标。操作性目标是贯穿项目总目标和其上一级子目标的意图而制定的指导具体操作的目标。工程项目目标系统的各级目标是逐层扩展并逐级细化的。在上图中，它的最高层是总目标，是整个目标系统的出发点和归宿点，在总目标下面还有多层、多个子目标来支持。上一层目标的实现需要下一层次目标的实现做保证；上层目标是下层目标的目的，下层目标是上层目标的手段。项目总目标与各个子目标按照一定的优先顺序就构成了一个完整的目标系统。

2.2 分清目标主次关系

在项目目标系统中，位于不同层次的目标，其重要性程度也不相同，而同一层次的目标在不同的建设阶段其重要性亦有所不同。在目标系统的建立过程中，要将主要目标和次要目标区分开来，其目的是在今后的目标控制过程中有所侧重，便于抓住关键问题。当各目标之间出现矛盾和冲突时，应从项目整体利益出发，按上层优于下层、子目标服从总目标的原则，对诸多子目标进行权衡，并根据子目标的优先顺序进行冲突调解，以寻求项目目标系统的协调与平衡。对于各个子目标的重要程度，可赋予不同的权重，确定其优先级，并依据目标的优先顺序指导和开展项目管理工作。各子目标的优先顺序的确定我们经常采用的主要方法有层次分析法，专家打分法等。

2.3 重视目标系统优化

在目标系统的建立过程中，各目标之间往往既有对立关系，又有统一关系。工期最短、成本最低、质量最好是项目管理的最佳状态，但在实际的项目运行过程中，任何一个方面的变化都会引起另外两个方面的变化，不可能达到三个目标的同时最优。因此，在项目目标系统的建立过程中，工程管理人员应从项目的整体效益出发，根据项目具体的实际情况和约束条件，正确认识项目各目标之间的关系，使项目各个目标组成的目标系统达到最优，建立最佳的项目管理目标系统，从而保证项目总目标的顺利实现。在下面的内容中我们将介绍一种基于网络计划的系统优化方法。

3 工程项目管理目标系统的优化

3.1 优化原理

对一个施工网络进度计划而言，往往由许多工序组成，而每道工序的实现又可以有多种方案。在每种方案下，进度、成本和质量各个目标的实现程度也一定有所差别，在这若干个组合方案中一定会有一个最优的方案。因此，我们可以首先对进度、成本和质量这三项指标赋予权重，然后对每一道工序的各个施工方案进行评价，最后我们再计算各个组合方案下的各指标值与权重相乘，再累加，得到加权总分，即为各组合方案的综合评价值。通过综合评价值的大小，我们即可依次确定施工方案的优劣排序。

3.2 分析步骤

(1) 对进度、成本和质量三个指标分别赋予权重W=(wT, wC, wQ)。赋值的方法可以有0-1打分法，0-4打分法，层次分析法等。

(2) 每一道工序的各个施工方案的进度、成本和质量分别进行打分tij、cij、qij。该步骤可采用专家打分法。

(3) 加权评分。S=tij* wT+cij* wC+qij* wQ

上式中，S——组合方案的综合指标值

tij——工序i到工序j的进度评价值

cij——工序i到工序j的成本评价值

qij——工序i到工序j的质量评价值

wT，wC，wQ——分别是进度、成本、质量指标的权重

3.3 案例分析

图3 某工程网络计划

设某工程网络计划如图3 所示，工序 1- 2 有2个施工方案, 工序 2- 3 有3 个施工方案，工序 1- 3 和 3- 4 都仅有 1 个施工方案；每一道工序的各个施工方案的指标参数详见表1。试确定该网络优化最优施工方案组合。

表1指标参数评价表

3.3.1 确定指标权重

工程项目的目标系统必须包括项目实施和运行的主要方面，对这样一个复杂系统的描述，引入层次分析法（AHP），可发挥重要作用。运用AHP法进行决策时，有以下4个步骤：1)建立系统的递阶层次结构。2)构造两两比较判断矩阵。3)针对某一个标准，计算被支配元素的权重。4)计算当前一层元素关于总目标的排序权重。

1. 建立系统的递阶层次结构

该系统的递阶层次结构如前面图2所示。

2．构造两两比较判断矩阵

判断矩阵是层次分析法的基本信息，他通过目标系统中较低一层次的各个目标相对于上一层次子目标的重要程度两两对比，从而构建判断矩阵。我们根据进度、成本和质量相对于项目总目标的重要程度，可以构造以下判断矩阵。(计算方法：例如相对于总目标而言，成本B1与质量B2相比重要，根据1-9比例标度法b12取值4，则b21取值1/4)结果如下。

A=

3．计算各元素对目标层的相对权重

计算权重的方法有方根法、和积法和特征向量法等。这里采用方根法计算。设判断矩阵A=(aij),步骤如下：

(1)计算判断矩阵每行元素的几何平均值mi:

mi= i=1,2,…,n （公式 1）

(2)将mi规范化（归一化），得到Wi:

Wi=i=1,2,…,n（公式 2）

Wi(i=1,2,…,n)即为所求权重。

(3)求最大特征值max:

=i=1,2,…,n （公式 3）

其中，(AW)i是向量AW的第i个分量；max用于一致性检验。

计算前例中各层权重，结果如下：

表2 第二层对总目标的权重计算表

A B1 B2 B3 mi W

B1 1 4 2 2.00 0.56

B2 1/4 1 1/3 0.44 0.12

B3 1/2 3 1 1.14 0.32

4. 一致性检验

首先需要计算一致性指标(C.I., Consistency Index)和平均随机一致性指标(R.I., Random Index)。

C.I.=（公式 4）

表3 平均随机一致性指标数值表

矩阵介数 1 2 3 4 5 6

R.I. 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24

矩阵介数 7 8 9 10 11 12

R.I. 1.32 0.41 1.45 1.49 1.51 1.54

R.I.可以从平均随机一致性指标数值表中查到(见表3)。

然后计算一致性比率(C.R., Consistency Ratio),

C.R.=（公式 5）

当C.R.<0.1时，就认为判断矩阵具有一致性，否则要重新进行判断并写出新的判断矩阵。

对于矩阵A， ，C.I.= ，R.I.=0.58, 则，矩阵A通过一致性检验。

5．计算综合评价值

由分析可得本网络有 6 种可行的施工方案组合，各个组合方案的综合评价值分别计算如下：

① 组合方案1：工序1-2的方案1+工序2-3的方案1+工序1-3的方案1+工序3-4的方案1即：S1=0.56*(9+9+9+8)+0.12*(8+9+7+8)+0.32*(9+8+8+10)=34.64

② 组合方案2：工序1-2的方案1+工序2-3的方案2+工序1-3的方案1+工序3-4的方案1即：S2=0.56*(9+10+9+8)+0.12*(8+9+7+8)+0.32*(9+7+8+10)=34.88

③ 组合方案3：工序1-2的方案1+工序2-3的方案3+工序1-3的方案1+工序3-4的方案1即：S3=0.56*(9+8+9+8)+0.12*(8+10+7+8)+0.32*(9+9+8+10)=34.52

④ 组合方案4：工序1-2的方案2+工序2-3的方案1+工序1-3的方案1+工序3-4的方案1即：S4=0.56*(8+9+9+8)+0.12*(10+9+7+8)+0.32*(9+8+8+10)=34.32

⑤ 组合方案5：工序1-2的方案2+工序2-3的方案2+工序1-3的方案1+工序3-4的方案1即：S5=0.56*(8+10+9+8)+0.12*(10+9+7+8)+0.32*(9+7+8+10)=34.56

⑥ 组合方案6：工序1-2的方案2+工序2-3的方案3+工序1-3的方案1+工序3-4的方案1即：S6=0.56*(8+8+9+8)+0.12*(10+10+7+8)+0.32*(9+9+8+10)=34.20

6．优劣排序

根据以上综合指标值可知：S6

结束语

本文分析了工程项目管理进度、成本、质量三大目标之间的对立又统一的辩证关系。在理清项目目标的层次结构，分清目标主次关系的基础上，又基于网络计划，对进度、成本和质量这三大目标进行定量分析和综合评价，对目标系统进行了优化。这一方案克服了网络计划图仅考虑了项目进度，而难以兼顾三大目标整体优化的缺陷。通过这一方法的运用我们可以提高项目管理的效率，实现最优化的项目管理目标。

参考文献：

[1] 丛培经.工程项目管理[M].北京：中国建筑工业出版社,2006.

[2] 吴涛，丛培经.中国工程项目管理知识体系[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[3] 曹小琳,韩冰.工程项目管理目标系统的建立与控制[J].重庆大学报.2002,25(7).

[4] 朱勋杰.工程建设项目三大目标的辩证关系[J].建筑管理现代化.2002(4).

[5] 张清河，王全凤.安全质量费用工期在网络计划中的系统优化研究[J].数学的实践与认识，2006，36(1).

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。