基于解释结构模型的项目进度影响因素分析

郑康

(华陆工程科技有限责任公司，陕西 西安 710065)

0 引言

房地产开发企业通过项目管理将各种社会资源整合到生产中，上市前研究、可行性研究、项目规划、经济分析、项目建设和交付都属于项目管理过程。为了合理使用资金，房地产开发企业普遍实施项目总体安排，研究确定关键时间节点，制定相应的实施方案。因此，进度控制成为一项极其重要的任务[1]，直接影响项目成本、资源利用和企业形象等。目前，房地产开发企业项目的进度经常落后，实际进度与计划进度相比有所延迟，最终没有按时完成房屋交付。而为了实现项目目标，往往采取不合理的进度措施，反而增加了建设成本。因此，如何通过科学的进度控制措施实现住宅建设项目的良好、快速实施，已成为各个房地产开发企业研究的重点。

随着经济全球化的发展和市场经济体制的完善，国内对项目管理的关注度不断提高。施工期的长短与项目的经济效益密切相关，因此，分析建设项目管理中的进度管理具有重要的现实意义。现阶段，除大型项目和国家重点项目外，国内建设项目总承包管理水平与国外同行相比仍有一定差距。在实际的项目管理中，各企业由于管理理念、资源优势、人才梯队等条件的差异，采取了各类管理模式，甚至很多还处于管理人员主观经验掌控阶段。因此，从各方面提高施工总承包企业的项目管理水平是现阶段乃至后期相当长一段时间内建筑行业发展的必然趋势[2]。

目前，西方发达国家将项目管理和控制作为项目管理系统的重点，将临时组建的职能划分明确的项目管理机构和固定的管理模式相交叉，进一步指导项目进程。这种管理模式在明确工作目标和指令后，根据现场实际情况对项目工作进行分解，制定出符合实际情况的工作分解结构和工作前后连接关系。

虽然国内外学者都在努力研究项目进度管理，但国内项目管理仍存在许多问题。首先，进度管理工作在施工过程中没有得到足够的重视。尤其是一些基层人员，虽然他们擅长工程实践，却没有意识到进度管理的重要性。其次，缺乏工程进度管理制度。在项目进度表实施过程中，实施工作相对随意，无法保证项目进度。同时，建筑公司缺乏丰富的理论指导经验，高管也没有足够的专业技能完成工作。最后，现代技术应用的匮乏。一些项目仍然采用传统的管理方法进行操作，现代先进技术没有得到应用。

为了探索影响进度的原因，本研究基于解释结构模型(ISM)，从设计变更、材料设备、供应商选择、施工进度管理能力、业主协调管理能力5个层次分析影响因素，建立进度影响因素解释结构模型，为项目的进度管理提供理论借鉴。

1 解释结构模型

1.1 理论介绍

1973年，美国沃菲尔德教授首次提出解释结构模型，用于分析复杂社会经济系统的结构。通过各种方法、技术和手段确定系统的成分和影响要素；分析其中的联系，绘制有向图；通过矩阵模型，将元素之间混沌、不规则和复杂的关系分解为区域化和分级后的、清晰的多层次分层结构模型。解释结构模型法是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法，是一种结构建模技术。解释结构模型是静态定性模型，并且可通过表示有向图的相邻矩阵的逻辑运算获得可达矩阵，然后分解可达矩阵，最后将复杂系统分解为多层次分层形式，进而分析影响因素之间的关系[3]。

解释结构模型通过构建要素间的层次关系结构表达要素之间产生作用的机理[4]，从而表明要素的影响路径，以及元素在整个系统中的作用和系统的整体结构[5]。其作用如下。

1.1.1 识别要素的系统作用

要素在系统中具有何种作用，与要素在系统中的位置密切相关。要素的解释结构模型能够有效表达要素在系统中的位置：顶层、中层、底层等。同时，也能够体现要素是否在顶层要素和底层要素之间的关键路径上，进而表明要素在系统中的作用类型和作用程度。

1.1.2 分析系统的整体结构

解释结构模型是对系统的“解释”，体现了系统的整体结构和结构运行机理，便于对整个系统结构的分析。在分析系统结构的过程中，能够体现系统的关键作用机制，以及系统在运行过程中的重点逻辑结构。这些内容是分析系统结构的关键环节。

1.1.3 分析问题的潜在原因

由于解释结构模型表达了系统的整体结构和逻辑过程，同时表明了各个要素之间的逻辑关系和影响路径，因此在分析系统结构的过程中能够识别问题发生的潜在原因，进而提出管控问题的针对性手段，该内容对于提出风险管控策略具有重要的作用。

1.2 建模步骤

ISM(解释结构模型)的工作程序分为以下步骤：

(1)成立ISM小组，充分讨论目标的影响因素。

(2)对讨论结果进行归纳总结，构建影响因素合集C，记为：C={C1，C2，…，Cn}。

(3)建立邻接矩阵。邻接矩阵，用来描述各个因素两两之间的关系，邻接矩阵A的元素aij定义为

(4)计算可达矩阵：将邻接矩阵A与单位矩阵E进行求和，将结果进行幂运算以获得可达矩阵M。

(5)根据可达矩阵M求得缩减可达矩阵M′。

(6)基于缩减矩阵对因素做层次划分，建立解释结构模型。

(7)对建立的解释结构模型进行分析。

2 项目进度影响因素分析

影响工程项目进度的因素主要有：人的因素、材料因素、技术因素、资金因素、自然环境因素、社会环境因素以及其他突发因素等。从全面性的角度出发，按照项目不同参与方的角度对工程项目进度影响因素分类，可以分为七大类：建设单位的因素、设计单位的因素、施工单位的因素、监理单位的因素、材料设备供应商的因素、政府部门的因素以及环境因素。按照影响因素来源不同可分为：来源于人的因素、来源于组织管理的因素、来源于机械设备的因素、来源于材料的因素以及其他因素[6]。

考虑到所选因素的科学性原则、全面性原则、系统性原则、可控性原则及重要性原则，本文采用专家调研与文献查询相结合的方法进行项目进度影响因素集合的确定。首先，通过阅读大量参考文献，初步确定影响因素体系；其次，通过调查问卷咨询相关专家及从事建筑行业的高层管理者，对影响因素进行修正，得到影响项目进度的最终因素，见表1。

3 构建项目进度影响因素解释结构模型

在构建项目进度管理影响因素的解释结构模型之前，首先，根据建立的项目进度影响因素表对14个二级影响因素分别进行编号，如表1所示；然后，建立项目进度影响因素集合C={C1，C2，…，C14}。对于项目进度影响集合C来说，任意两个元素之间都是相互联系的。

3.1 建立邻接矩阵

在确定项目进度影响因素集合之后，组织进度管理相关专家及建筑公司高层管理人员成立ISM工作小组。通过对ISM工作小组进行问卷调查，判断项目进度影响因素之间的二元关系，并通过下列步骤计算项目进度影响因素的邻接矩阵A，aij∈A

二元关系是根据项目进度影响因素集合中的两个影响因素(Si，Sj)间的关系，记为R。二元关系可以分为可达关系和不可达关系，可达关系用R表示，不可达关系用R*表示。对于任意有序对(Si，Sj)，如果Si与Sj有关系则属于R，否则属于R*。根据ISM工作小组的分析结果，最终确定14个影响因素的二元关系集合

根据各相关因素之间的二元关系，按照上述计算步骤，计算出邻接矩阵A

3.2 计算可达矩阵

得到邻接矩阵A之后，再求得邻接矩阵A及单位矩阵E的和，并对其进行幂运算，直至以下公式成立为止，并得到正整数n，进而求得可达矩阵M。

(A+E)n+1=(A+E)n≠(A+E)n-1≠…≠(A+E)2≠(A+E)1

式中，幂运算基于布尔代数运算。矩阵M=(A+E)n称为可达矩阵，可达矩阵表示的是项目进度影响因素之间直接和间接的关系，若Mij=1，代表Mi到Mj之间存在着可达的路径，即Mi直接或间接地影响Mj。

利用Matlab求解可达矩阵M

3.3 计算缩减矩阵

由矩阵M可以看出第1、7、8行和列对应完全相同，即影响因素C1、C7、C8之间联系紧密，所以可以将其看作一个因素，可保留C1，去掉C7、C8。在上述基础之上，进一步得出缩减的可达矩阵M′

3.4 矩阵层次化

首先，根据各影响因素中“1”的个数由少到多的顺序排序，重新排列缩减矩阵中的影响因素排列，最终得到层次化处理后的缩减矩阵；其次，在矩阵中，从左上角到右下角，顺序区分最大阶的单位矩阵，并用线框加以标识，线框表示一个层次，经层次化的缩减矩阵表见表2。

表2 层次划分表

由表2可知，对角线中的每个单位矩阵都要对应一个递阶结构层次，即项目进度管理的影响因素可以分为5个层次：第1层是C10、C11和C13；第2层是C12、C5和C6；第3层是C9、C2；第4层是C14、C4；第5层是C1、C3。

3.5 建立项目进度影响因素解释结构模型

根据上述层次模型，可构建项目进度影响因素解释结构模型。在计算缩减矩阵时,C7、C8因与C1联系紧密而被划去。因此，在建立目进度影响因素解释结构模型时，应将C7、C8归入C1所在的第5层。进度影响因素解释结构模型如图1所示。

4 模型分析

从项目进度影响因素解释结构模型可以看出，影响项目建设进度的因素可以分为5层：第1层是最直接影响因素，直接影响项目进度；第5层为根本因素，是影响项目进度的根源；第2～4层为间接影响因素，承接根本因素进而影响直接因素，起到间接影响项目进度的作用。具体分析结果如下：

图1 进度影响因素解释结构模型

第1层为直接影响因素，包括设计变更、进场时间及相关材料及手续。设计变更在建筑项目的施工过程中最为常见。在施工过程中，由于原设计有问题需要修改，或者是业主提出新要求等均会导致设计变更，直接影响项目进度；材料及大型设备的进场时间同样能直接影响项目的进程，设备不能进场或进场延误，施工便不能继续进行；业主提供的资料及手续如果不足，尤其是地质勘探资料的不足与遗漏，以及提供的关键资料不准确，或是开工等手续不健全，都将直接影响施工进度。

第2层为间接影响因素，包括设备材料的质量、图样提供时间以及政府相关政策手续调整。这些因素都是通过作用于第1层直接影响因素进而影响项目进度的。设备以及材料的质量会直接影响设备及材料的进场时间，如原材料、配套零部件供应不能满足生产需要或是生产设备出现故障无法正常生产；图样提供时间同样会影响设计变更及进场时间，进而影响设备、材料的进场；政府相关政策规定的调整会影响设计规范的改变，产生设计变更；相关手续办理的程序以及人员的调整会影响业主办理相关手续的时间，从而影响项目进度。

第3层为间接影响因素，包括供应商的选择和设计管理能力。供应商的选择包括材料供应商以及设备供应商。供应商的选择在很大程度上决定着材料与设备是否合格。设计管理能力即设计单位的整体能力，设计单位对施工现场的环境以及地质状况等勘察研究不足会导致设计出现问题进而延误出图时间，影响施工进度。其次，在设计过程中，设计图样出现问题也可能会导致施工单位无法施工并影响施工进度。

第4层为间接影响因素，包括施工方进度管理能力以及协调管理分包能力。施工单位进度管理能力不强、施工组织设计不合理、进度计划不合理、施工过程安排不合理，都将会对施工进度产生严重的影响。协调管理分包能力是施工承包商协调各分包商相互配合工作和分配资源的能力。对分包的协调不到位也会对工期产生不必要的延误。

第5层为影响项目进度的根本因素，是影响项目工期的根本原因，包括业主的协调管理能力、监理的协调管理能力、环境因素以及施工经验。业主的协调管理能力包括业主对施工单位、供应商、监理等单位的协调能力，对资金、人力等资源的调配能力，以及对突发情况的应对能力等。监理的协调管理能力主要包括监理自身的专业能力、管理能力以及监理方对工程施工进度控制重要性的认识程度。监理方在施工进度控制中也起着至关重要的作用。环境因素包括天气、地震、台风等自然灾害，暴动暴乱、战争等突发社会性事件。这些因素对施工进度的影响是致命的。施工经验对项目进度的影响包括：施工方的技术及管理人员由于缺乏经验，导致机械设备和人员配置不合适，施工过程不合理，对于那些使用新工艺和新材料的工程项目明显缺乏相关的施工经验，从而影响施工进度。

5 结语

工程项目进度的影响因素复杂多样，为了更好地控制项目进度、完成项目目标、提高项目效益，探讨项目进度影响因素之间的关系进而从关键因素入手控制进度非常必要。本文从建设单位、设计单位、施工单位、监理单位、材料设备供应商、政府部门以及环境等方面探讨了影响项目的相关因素，然后运用解释结构模型分析和构建了影响项目进度因素的解释结构模型，并进一步分析了各个因素之间的关系，确定了项目影响因素的层次结构关系。依据解释结构模型的处理结果，将影响项目进度的因素分为5个层次，找出影响项目进度的直接因素、根本因素以及间接因素，为优化项目进度控制管理办法提供了科学、合理的参考。另外，如何利用影响因素因素层级结构改善进度管理措施，为工程项目的进度管理提供科学对策将是下一步的研究重点。