GM模型在矿建工程施工目标集成管理中的应用研究

张召冉，许 炳，牛天勇

(北方工业大学经济管理学院，北京 100041)

GM模型在矿建工程施工目标集成管理中的应用研究

张召冉，许 炳，牛天勇

(北方工业大学经济管理学院，北京 100041)

质量、成本、工期是项目管理的三大目标，而传统挣值管理缺少对质量目标的管理，结合挣值管理加入质量系数来实现项目管理目标的集成管理。针对传统挣值管理具有的只能根据现有数据进行趋势预测的缺点，利用GM模型能进行数据序列预测的优势对矿建工程数据建立GM(1,1)模型。以井筒建设为例建立模型，从预测结果看，模型预测具有临近时点精度高，“累计造价”的预测误差(1%左右)小于对“月度造价”误差(3%左右)的特点。所以，GM(1，1)模型与挣值管理的联合应用完全能够对矿井建设的施工起到指导作用。

矿建工程；挣值管理；集成管理；GM模型

煤炭作为我国的能源支柱之一，近几年，不断有大型矿井建成投产，而矿建工程建造投资也节节攀升，煤矿矿建项目具有规模大，耗资多，时间长的特点[1]，建设施工阶段对成本、进度、质量、安全等目标的控制对项目成败就显得格外重要。做好投资计划，确定质量水平，确保施工进度是此阶段项目管理的重要内容，所以准确预测和了解项目进行的状态和项目发展的趋势对项目管理至关重要。目前，煤矿建设项目成本、进度管理大多采用一种较简单的分析方法，那就是简单的计划与实际相比较，这种方法仅能反映实际与计划的偏离程度，反映不出费用效率以及成本和进度的双重控制，更不用说三目标的集成控制。项目管理者关心的不仅是项目完工时需要的总成本，而且需要知道接下来时间内较为准确的费用需求，便于及时其调整费用计划，挣值管理和GM模型能解决这两个问题。

1 挣值管理与GM模型

挣值(Earned Value，EV)是专门用来有效地度量和比较己完成作业量和计划要完成作业量的一个变量，项目挣值管理方法被称为项目管理最佳实践[2]。挣值管理的基本原理就是在偏差分析的基础上，引进一个中间变量，即“挣值”来分析项目进度和成本，以便项目管理者能够对项目进度和成本进行集成管理，并对它们各自未来的发展趋势做出科学的预测与判断。挣值管理有三个基本的参数，BCWS，计划工作量的预算值，也称计划值(Planed Value，PV)；BCWP，已完成工作量的预算值，也称挣值(Earned Value，EV)；ACWP，已完成工作量的实际费用，也称实际值(Actual Value，AV)；还有进度偏差系数等参数[3]。

挣值分析方法有一个重要的功能就是对完工尚需成本估计和完工成本估算。传统挣值法，重点强调对完工成本的预测，根据这种预测分析和推断往往误差较大，不能做到对后续邻近各个检查时点进行预测。而灰色预测中的GM(1,1)模型能够利用数据能够预测其趋势的发展和具体值的大小，据此项目管理者更直观的认识和明确的管理方向。

GM(1，1)模型预测步骤[4-5]如下所示。

1)给出原始数据列。令{ACWPi}={X(0)(i)}。

4)作一次累加。以母序列作为预测对象的历史发展时间序列{X(0)(i)}做一次累加得到{X(1)(i)}。

(1)

(2)

7)回代检验。由步骤(6)可得到预测序列。

9)预测。模型建立成功，可进行预测。

2 三目标集成挣值管理

传统的挣值管理是工期不变为假设对成本的一种预测，而忽视了质量目标的控制,如图1所示。项目三大目标工期、成本、质量之间相互关联，相互影响,对于矿建工程来讲，工程质量是最重要的一环，质量的好坏直接影响到矿井的运作和生产，甚至危及到井下作业人员的生命安全。

图1 传统挣值曲线

图2 目标集成挣值曲线

为了能够使挣值管理理论能够实现三目标集成管理的目的，在传统挣值管理中的挣值(EV)基础上引入一中间变量“质量挣值”EQV(Earned Quality Value)，实现项目三大目标的集成管理，如图2所示，其计算公式见式(3)。

(3)

式中：i代表某一核定报价单项；n代表核定报价单项数；t代表时段；j代表当前时段；Qe为质量指数，代表实际质量与计划质量的差距程度，其计算公式见式(4)。

Qe=(AQ/BQ)×100%

(4)

式中：AQ代表验收质量水平；BQ代表计划质量水平。

因为EV=EV×100%，所以EV值可等同于计划质量价值，利用EV和EQV的逻辑关系能够得到项目质量评价指标，见式(5)和(6)。

QV=EQV-EV

(5)

QPI=QV/EV=(EQV-EV)/EV

(6)

式中：QV代表质量偏差；QPI代表质量完成绩效指数。

这个两个指标的大小反应项目质量的偏差状况，将其与挣值管理其他评价指标进行综合分析，可得到成本、质量、进度的更全面的消息。

3 GM(1，1)模型与挣值联合应用实例

3.1 工程概况

兖矿集团赵楼矿主井井筒直径为7.0m，全深921.158m，冻结掘砌537m，标准段211层，层间距为4m，双系统提升。表土层采用冻结法施工，基岩段采用爆破法施工。主井计划工期为30个月，计划质量为优秀，井筒冻结掘砌概算造价为43914772元。兖矿集团赵楼矿主井井筒2006年1月至12月数据如表1所示。GM模型可以预测未来某期的工程造价，来预测11月和12月的项目目标数据，来说明GM(1，1)模型在预测挣值各指标中的应用。

3.2AV、EV、EQV预测

GM(1,1)模型的建模过程如上所述。下面只给出计算和预测结果。表2为1～10月施工数据和预测数据，表3为GM(1,1)模型根据1～10月数据预测的11月和12月AV数据。

3.2.1AV值的预测

AV值的预测见表2，其结果分析见表3。

表1 检查时点造价统计表/万元

表2 1～10月AV实际值和预测值表/万元

表3 结果分析表

3.2.2 EV值的预测

EV值以前8个月的数据(表4)来预测后9～12月数据，如表5所示。

3.2.3 EQV的预测

对于EQV来说，为了Qe便于计算，将工程质量的等级分为优秀、优良、良好、及格、不及格五个等级，对于不同的质量等级我们赋予不同的值，以此来量化AQ和BQ，如表6所示。

由于已经对EV进行了预测，对各个月的挣得值已经清楚的得到。根据式(3)，根据已知EV值和Qe预测值推导出EQV的值，下面给出工程1～8月的质量检查结果等级，根据式(4)量化评定结果(表7)，根据挣值管理原理计算1～8月计算值和预测值(表8)，然后以9～12月(表9)为对象说明对EQV的预测。

表4 EV预测值表/万元

表5 结果分析表

表6 质量等级量化表

表7 质量等级评定量化表

表8 Qe预测值表

3.3 预测结果分析

1)通过GM模型对AV、EV、EQV的预测可知(预测结果分析见表3、表5、表9)，预测精度较高，模型在挣值管理中应用可行。通过对各指标数据的观测发现，成本数据在逐渐降低，这是由于井筒施工初期施工难度和施工组织比较容易，随着井筒深度的加大，施工及组织和管理难度加大，7月份后进入到基岩段施工，钻眼速度、爆破效率、出渣效率都显著降低，施工进度明显变缓，导致成本数据降低。

表9 结果分析表

2)通过模型预测AV、EV数据与实际指标值相差较小，如表3和表5所示，误差都在允许的范围内，验证模型建立的正确。同时可看出当月造价和累计造价的精度还是有所差别，累计造价预测精度稍高于月度造价。

3)对于质量挣值的预测可以达到很高的预测精度，如表9所示。说明输入数据一致性越高的预测精度越高。同时说明施工中质量管理措施得力，管理水平较高，达到了项目预期的质量水平，在后面施工中，继续保持原先的质量管理水平和措施，工程质量是能够得到保障的。

4 结论

1)通过引入质量挣得值的概念，使得成本进度质量三大管理目标能够实现集成管理。为了方便进行质量成本的量化，通过对质量等级的划分和赋值使得质量挣得值得以更直观和有效，方便管理者了解因质量问题导致的成本的偏差。

2)挣得管理在过去施工成本数据的基础上具有的误差大的缺点，通过GM(1，1)模型具有对序列预测的优点弥补，使得对管理目标的预测更加准确。从预测结果看，模型预测具有临近时点精度高，“累计造价”的预测误差(1%左右)明显低于对“月度造价”误差(3%左右)的特点。所以GM(1，1)模型与挣值管理的联合应用完全能够对矿井建设的施工起到指导作用。

[1] 周晓宏.挣值方法在煤炭项目管理中的应用[J].中国煤炭，2008,34(12):18-20.

[2] 熊琴琴,毛晔.国外项目挣值管理研究述评[J].科技管理研究，2013(19):166-169.

[3] 陈爱韦.基于挣值法的施工项目集成管理与绩效评价[D].重庆大学，2012.

[4] 余晓钟.基于挣值管理的项目工期预测方法研究[J].统计与决策，2009(2):168-170.

[5] 陈新国，郭培培.基于挣值管理方法的煤矿项目成本与进度控制研究[J].财会通讯，2013(4):99-101.

全国煤炭年产量14年来首次下降

中国煤炭工业协会新闻发布会公布“去年全国煤炭年产量出现自2000年以来的首次下降。”2014年前11个月，全国煤炭产量累计完成35.2亿t，同比下降2.1%，预计全年产量同比减少2.5%左右。

受价格走低、库存增加、出口下降、投资回落等因素影响，去年煤炭行业效益应声而下。据统计，去年全国规模以上煤炭企业利润1104.5亿元，同比下降44.4%，亏损企业亏损额达683亿元，同比增长61.6%，亏损面70%以上。

数据显示，2014年末，中国煤炭价格指数为137.8，虽在经历年初大幅下滑、10月10日触底后有小幅回升，但仍比年初下降24点；年末全国重点发电企业存煤9455万t，比年初增长17.1%，可用24天；全年煤炭出口574万t，同比下降23.5%；全年全国煤炭采选业固定资产投资4682亿元，与“十一五”期间年均增速26.7%相比回落了36.2个百分点，其中民间固定资产投资同比下降10.9%。

中国煤炭工业协会副会长姜智敏表示，今年全国煤炭市场供求关系或将逐步得到改善，但供大于求态势难以根本性改变，企业经营压力依然较大，整个行业运行形势依然严峻。

GM model application in mine construction objectives integrated management

ZHANG Zhao-ran，XU Bing，NIU Tian-yong

(School of Economics and Management，North China University of Technology，Beijing 100041，China)

Quality，cost and schedule are the three objectives of project management，earned value management and lack of traditional quality management objectives，combined with earned value management added mass coefficient to achieve integrated management project management goals.For the shortcomings of traditional Earned Value Management has predicted the trend can only be based on existing data，the use of GM model can predict the data sequence advantage of mine construction project data to establish GM (1,1) model.From the prediction results，the model predictions with high accuracy near the point，the “total cost” of the prediction error (about 1%) is less than the “monthly cost” error (about 3%) features.So GM (1,1) model with a combination of earned value management is fully capable of building on the construction of mine play a guiding role.

mine construction;earned value management;integrated managemert;GM model

2014-05-05

国家自然科学基金煤炭联合基金项目资助(编号：51134025)；北方工业大学科研启动基金资助项目(编号：20140419)

张召冉(1981-)，男，博士，讲师，主要从事煤矿矿建工程方面的研究工作。E-mail：zhaoran2011@foxmail.com。

C931.2

A

1004-4051(2015)02-0030-05