宋宗耘 肖鑫利 张健
电力工程项目(以下项目均指项目组合)建设是一项庞大的系统工程,存在诸多管理接口和责任边界。建设过程中项目中各子项目资源相互制约,对工程整体质量、进度和使用功能产生较大影响。
电力工程项目资源的科学合理配置既是电力企业提高投资效益、提升公众满意度的必要手段,也是各主体降低项目投资成本、提升利润空间以吸引社会资本的重要举措。管理者要根据资源拥有量约束及各任务资源需求情况,结合任务间逻辑关系、各项任务开始时间和工期,制定合理的项目资源分配方案。与普通电力工程项目资源配置相比,这个项目资源配置不仅需考虑更多复杂的逻辑关系,还涉及不同参与主体的更多目标要求,同时还与社会效益、公众参与等密切相关,要想保证电力工程项目资源配置目标符合实际情况,就必须根据项目特点客观地确定目标,构建均衡决策主体、资源约束、逻辑约束等不同要求的电力工程项目资源配置优化模型。
因此,为辅助管理决策者制订合理的资源利用计划,保证战略目标的实现,本文提出电力工程项目战略目标分解—集成机制,详述战略目标分解细化、资源配置目标约简集成、子项目优先级排序等操作,并构建项目资源配置优化操作流程,从模型构建和模型求解两个方面为电力工程项目资源配置优化的落地提供解决思路。
项目资源配置目标分解—集成机制
电力工程项目资源配置可划分为三个管理层级,即战略层、战术层及实施层。战略层主要负责分析区域政策与行业规范现状及未来发展趋势,保证各子项目战略目标均符合未来发展规划;战术层的主要职责为处理战略层宏观目标及规划,将其细化分解至实施层,并根据细化目标调整具体子项目实施计划;实施层则主要执行具体的项目施工计划,同时收集子项目具体实施信息并上报,助力战术层制订和调整施工方案。
在战略目标自上而下传递过程中,伴随着资源配置目标的分解—集成过程,即将战略目标先分解成较为具体的效益指标,再根据实施层资源配置要求将效益指标集成到资源配置优化模型中,形成较为明确、数量较少的实施目标,以求解最佳资源配置方案。
战略目标分解
电力工程项目管理单位根据内外环境及自身发展阶段,制定企业发展战略目标。战略目标通常为一种对预期结果的文字描述,或为较宏观、不易简单量化的目标,这就需要对战略目标进行分解。当前阶段将战略目标精确、详细分解至可操作层面尚有难度,仍需依赖相关人员的主观操作。
电力工程建设单位作为投资社会公益事业和服务行业的主体,其战略目标分解后可包括内部经营效益和外部社会效益两个目标。内部经营效益目标表示企业通过完成经营或生产计划给企业带来的直接或间接效益,具体包括提升企业经营财务水平、完善内部业务流程、提升客户满意度及学习成长促可持续发展四个指标,其中前三个指标相互促进、相互补充,第四个指标是其他三个指标达成的催化剂。外部社会效益目标主要包括四点,即促进行业生产效率提高、降低污染物产生和排放、促进人力资源可持续发展和提升公众满意度。
资源配置优化目标集成
电力工程项目资源配置多目标集成过程就是站在项目宏观、整体视角,以实现项目综合利益最大为目标,以战略目标分解出的效益目标作为目标集成对象,设置工期、成本、资源等目标集成管理协调对象,将各目标要素进行联系、整合、优化,从而达到项目综合利益的最大化。
电力工程项目资源配置目标分解—集成机制如图1所示。首先将战略目标分解和细化,再配合资源配置过程中的协调对象,通过引入目标集成模型,对资源优化目标进行约简和集成操作,从而精确模型优化方向,避免由于优化目标偏差导致项目综合利益的损失。
子项目优先级评价指标体系
在具体资源配置过程中,瓶颈资源短缺会给项目战略目标实现造成不利影响,所以需要进行子项目优先级排序。子项目优先级评价指标体系是优先级评价的前提,在构建优先级评价指标体系的基础上,通过评价模型对评价结果处理分析,确定各子项目优先等级,优先级高的子项目在资源分配时优先考虑,以保证资源配置过程的高效、合理,最终促进项目整体利益的最大化以及战略目标的顺利实现。
结合电力工程项目的特点、管理模式及市场运行现状等多方面因素,从战略匹配度和项目贡献度两个维度评价各子项目优先级。其中,戰略匹配度维度主要围绕子项目的执行预期带来的社会效益和经济效益;项目贡献度维度代表子项目执行产生的可持续发展方面的效益,各指标值高低表示该指标在所属维度下对子项目优先级的贡献度。
(1)战略匹配度维度。
促进区域就业:评价预计带动当地就业人员数量。
对区域税收影响:评价对项目所在区域财政税收的贡献值。
公众满意度:评价社会公众对所建项目将要实现功能的满意程度(调查对象不少于30人)。
财务收益水平:评价项目建设为企业带来的经济效益,用财务内部收益率表示。
对区域环境影响:评价项目环境影响报告书内容完善程度及污染应对措施合理性等,通过相关管理人员评价获得。
(2)项目贡献度维度。
组织影响力提升:评价促进企业社会形象提升、品牌价值创造,通过建设单位、项目公司管理者评价获得。
生产效率提升:评价预计给企业建设同类项目时生产效率和水平的提升,通过项目公司管理者评价获得。
管理能力提升:评价促进企业内部经营和项目建设管理经验积累和管理效率提升,通过建设单位、项目公司管理者评价获得。
市场竞争力提升:评价协助企业提升市场竞争力及获得更多市场份额,通过建设单位、项目公司管理者评价获得。
知识和经验积累:评价科技、知识成果转化情况,用科技成果奖获得的数量、专利数量表示。
子项目优先级评价指标体系应符合定性、定量相结合的原则。其中,定性指标数据可邀请专家、公众等评价人通过三角模糊语言表示,定量指标数据可根据同类相近项目的经验值获得。
項目资源配置优化流程
基于电力工程项目资源配置优化目标分解—集成结果,结合各子项目优先级、项目内资源约束、各项目逻辑约束等条件,构建项目资源配置优化模型,通过统筹规划和协调各项目的资源,实现资源利用率最大化,进而在项目资源总量受限前提下实现各项目目标。项目资源配置优化流程如图2所示。
资源配置模型构建
在项目资源配置优化模型构建时,以假设条件为边界,构建涵盖资源优化目标和工期优化目标的目标函数,实现分解目标的集成,同时考虑工期、资源、子项目优先级和公众满意度等约束,保证模型满足战略目标和效益目标的要求。
基于萤火虫算法的模型求解
资源受限情况下的项目资源配置属于典型的高维度、非线性、多目标和多约束的优化问题。针对此类问题,传统数学规划方法存在较多限制,如求解过程对目标权重敏感性高、受求解问题规模的限制较大等。随着仿生智能算法在搜索精度及收敛速度方面的不断进步,其在解决多目标优化问题中表现出明显优势,逐渐成为求解高维、非线性多目标优化问题的主流方法。近年来,萤火虫算法在求解多目标、非线性规划中持续或离散优化问题中优势明显,因此本文选取萤火虫优化算法对电力工程项目资源配置模型进行求解,求得的最优解即为电力工程项目资源配置最优方案。
结语
电力工程项目管理过程复杂,难度较大,而资源配置作为项目管理的重要方面,在战略目标实现中起决定性的作用。本文研究了电力工程项目战略目标分解和集成、子项目优先级评价指标等内容,提出电力工程项目战略目标分解—集成机制,并设计了项目资源配置优化流程,为电力工程项目资源配置优化提供独特的解决思路。在项目资源配置优化实践中,需要继续深入研究战略目标分解—集成机制的有效性、子项目优先级评价指标的合理性以及优化模型的适用性,这也将是作者后续研究的重点。
宋宗耘,电力规划总院有限公司博士后,主要从事项目管理、技术经济、电价方向研究。
肖鑫利,国网能源研究院有限公司工程师,主要从事企业管理、能源经济方向研究。
张健,电力规划总院有限公司院长助理,技术经济分公司总经理,主要从事项目管理、技术经济、电价方向研究。