基于层次分析法的设计阶段工程造价管理研究

文/姜嫚 中铁第四勘察设计院集团有限公司 湖北武汉 430063

1、引言

层次分析法（Analytic Hierarchy Process, AHP）是美国运筹学家Thomas L.Saaty 于1977年提出的定量化定性问题的多准则分析方法[1]，这种方法根据因素的性质所属按照一定的准则将它们分配为几个有序层次，通过量化定性指标后提出各层次指标的权值，以作为复杂问题解决方案的决策依据。

项目的总体工程造价受设计阶级预估成本的影响很大[2]，因此设计阶段工程造价管理尤其重要。本文首先总结归纳项目设计过程中的主要问题，探究设计阶段工程造价出现问题的主要原因，提出用层次分析法对设计阶段工程造价管理进行评估，为项目设计阶段的造价管理提供参考依据。

2、设计阶段工程造价管理的主要问题

我国的工程建设实行定额计价管理模式，经过多年的工程管理实践，形成了较为完善的管理体系。定额体系和相关政策、措施也在改革开放后发生重大变化并不断完善，实现了定额计价管理到市场定价模式的转变[3]。然而，工程建设管理依然存在很大的缺陷，拖延工期造成工程造价提高的现象时有。影响设计阶段建设成本的原因可归纳如下：

2.1 设计管理制度

目前，工程行业形成了有设计单位对设计质量自行把关、设计成果仅需对甲方单位负责的现象。此外，由于针对设计单位的设计成果缺少专业的评价标准，导致政府主管部门对设计成果的经济性缺乏一定的判断。而这种政府监管方式造成勘察、设计和施工脱节，从而影响到工程造价的合理判断。

2.2 设计指导思想

首先，甲方单位忽视设计方案优化带来的便利而过度压缩投标价格，针对工程项目不具备目的性，使得工程项目的设计方案无法充分实施，现场施工不能和设计成果相吻合，导致工程项目投资不能按照设计单位的预估造价来把控。第二，设计人员考虑更多的是保证设计成果的可靠度，采用的是更为保守的方案，这造成了设计成果缺乏一定的经济性。第三，施工人员对工程造价估算和概算不会很在意，这些导致甲方无法控制好工程造价。

2.3 设计运行机制

目前工程管理部门均采用估算、概算和结算分段编制的管理方式，形成了施工与设计分离的管理方式。设计单位与工程结算没有关系，他们只负责设计阶段的施工图预算。然而，在一些建设周期长的工程项目中，材料、设备等的价格可能发生难以预测的波动。。

2.4 设计计费模式

设计费的多少取决于建设项目的造价，因此，要想获得更多的收入，设计单位会尽量按照最高标准设计从而有利于自己，而甲方单位缺乏一定的专业经验知识，无法控制设计质量和辨识设计成果，.导致工程浪费和造价投资额的增加。此外，不具备职业素养的设计人员为增加工程总造价。以上两点导致项目工程造价无法得到合理控制。

3、设计阶段的工程造价管理

3.1 层次分析法的工作程序

针对设计阶段工程造价存在的主要问题，先分解然后再对其进行综合是层次分析法的基本思路。鉴于此，需要把所要解决的决策问题进行层次化及步骤化分解，也就是说需要把问题分解为各个层次的组成因素，然后分析指标的重要程度和各级之间的关系，形成具有不同等级指标的评价系统，从下到上，用下一层的各指标所占比重表示它们对上一层指标的重要程度。

3.2 评价指标的确定

建立合适的指标体系是评价的关键所在。层次分析法的指标体系是由上而下由多个不同含义的层次指标组成的有序结构。通常指标体系由目标层、准则层、指标层和方案层等四个不同层次组成。根据工程项目设计阶段的实际情况，可将准则层划分为区域适用性、系统适用性、技术可行性和系统效益性。每个准则层也包含了多个指标层。如图1所示。

图1 设计阶段工程造价管理图

（1）对不同指标权重量化

基于图2中建立的指标体系，再参考该领域的专家对4 个同层次的指标组{（A1，A2，A3），（B1，B2，B3），（B4，B5，B6，B7），（B8，B9）}中指标之间的重要性进行两两对比，采用Saaty 等学者研究出的9 级比例尺法对结果进行量化。

表1 两两指标权重标度

（2）根据以上量化结果构建出判断矩阵M。

（3）权重计算。

对判断矩阵进行处理：用n 个指标的权值W=[w1w2… w3]右乘M，得到：

从上式可知，n 是M 的特征值，那么要求n个指标的权值，其实也就是求判断矩阵M 的特征向量。

判断矩阵具有如下性质：

由判断矩阵的以上性质，得到以下结论，即判断矩阵有且只有一个不为零的特征值，也是M的最大特征根，通常可以表示为λmax。目前，对于与特征值对应的特征向量W，两种常用的方法是和解法和方根法，两种方案的原理是相同的，都是对判断矩阵进行归一化处理，求出每个指标的权值。

（4）一致性检验。

判断矩阵的形成是根据专家的经验对指标权重的结果，其中存在人的主观意识对结果的影响，因此矩阵一般不具有完全的一致性，但指标之间的相对权重偏差不能太大，应保持总体上的一致，以保证结果的可靠度[4]。

一致性的检验可通过式（4）：

其中，λmax如前所述为M 的最大特征值，n 为M 的阶数。

在上式中，我们希望C.I 值尽可能的小，其值为零时认为M 一致性达到最佳。根据已有文献了解到，上述的一致性检验结果还不完全准确，标度是另一个影响一致性判断的因素，为避免因标度不同而产生结果差异，引入一致性比例消除其影响，改善后的指标计算方法如下：

表2 R.I 值表

其中，R.I 是平均随机一致性标度，具体数值列于表2。

当CR＜0.1，认为判断矩阵M 满足一致性；前面所求权值合理；否则需重新判断各指标间的重要性。

（5）层次总排序。

层次总排序就是将前面计算的每一层的指标权重按照由上到下的顺序排列整理的过程[5]。对于最上面的层次来说，它包含的各个指标在该层次的权重比例也即是层次总排序结果。

3.3 评价的过程

为了使最后的评价结果具有实际意义，在评价选取方案时，必须全面而系统地对其进行评价，以确保最终选择的是最优方案。这里关键问题在于最初对评价指标的选择，评价指标的选择要在充分调查了问题影响因素以及充分掌握了国内外评价指标的基础上进行。然后将选取的评价指标按照它们的含义和作用分类分层，建立起评价指标结构。在这之后再向专家请教，根据专家的意见建议对指标体系进行修改完善，形成最后的评价体系。

结论：

本文针对设计阶段工程造价管理中的主要问题，讨论导致这些问题的因素，并采用层次分析法对造价管理进行探究，得出以下结论：

（1）在设计阶段通常有四类工程造价管理问题：设计管理制度、设计指导思想、设计运行机制以及设计计费模式等的不合理和不科学；

（2）结合工程项目设计阶段的实际情况，根据一致性，实用性，独立性和可行性原则选取多个指标，形成合理的评价指标体系，并运用层次分析法对工程造价管理进行定量化处理。