高速公路总承包设计方案评价研究

黄雯 汪夏明

摘要：文章通过分析高速公路设计阶段的各专业工程设计要素，分解项目各专业工程的设计与项目实施全过程的影响关系，找出对项目各阶段成本产生影响的设计关键因素，并结合德尔菲法和逼近理想解法（TOPSIS），对影响因素进行筛选和权重分析，为方案评价提供依据。同时，应用变权模糊综合评价模型构建设计方案评价体系，评价设计方案对全过程成本控制的优劣。

关键词：高速公路;设计阶段;成本;因素;权重

0 引言

高速公路投资建设与许多基础投资建设类似，具有耗时长、投入大、技术难度高、建设要求严、牵涉面众多、与人民生活和国民经济发展息息相关等特点。项目管控不足，对投资方会造成难以挽回的损失。自2006年交通部下发《关于开展公路工程项目设计施工总承包试点工作的通知》以来，公路工程人员对工程总承包模式进行了积极的探索[1-2]。区别于过去最常用的DBB模式（设计-投标-施工），在高速公路投资建设领域，为了弥补单一组织机构在资质和经验上的缺失[3]，具备长期合作关系的设计企业和施工企业可组成联合体总承包商，从项目前期介入整体策划，对设计、采购、施工、试运营阶段进行跨专业的组合管理，以满足业主在概念、功能方面的整体要求。目前在高速公路建设项目中工程总承包模式的应用不多，从事总承包工作的企业对该模式的应用不够熟悉，在行业竞争中无法充分发挥自身优势;部分区域的城镇化进程落后于发达地区，人们急需更优质的交通运输服务来改善生活水平，在建和筹建的高速公路项目仍有庞大体量。

1 设计方案评价方法的研究思路

传统的公路设计方案成本评价方法效率较差，工程造价指标难以为总承包模式下的技术设计人员参与到工程成本管理中提供参考，也不能准确判断项目的预算编制是否完善以及预见施工阶段可能发生的变更和造价波动。并且，工程造价指标表达的是工程实体的人力、材料、机械消耗水平，不能展现工程的前期勘察准备和后续施工风险中隐性成本的增减。建立指标体系的过程中需结合定性分析与定量研究，将工程经验与管理理论转化为切实可行的评价方法。研究思路如下：

（1）从公路建设承包商的角度出发，运用综合分析的方法，对高速公路设计施工过程所面临的设计变更、成本波动问题的相关文献和实际工程资料进行研究，提取初步的评价指标。运用德尔菲法，多次征询专家对评价指标重要程度的意见，筛选出更具代表性的最终评价指标。

（2）在不同单位工程中，根据最终的德尔菲问卷结果，提取不同专家给出的指标权重方案，运用逼近理想解排序法（TOPSIS）进行选择，削弱专家意见的主观性，得出更接近实际情况的权重方案，作为该单位工程的常权权重。

（3）为了保证危险指标的影响性不被降低，并突出表现优秀的指标，引入包含变权的模糊评价模型，设计方案评价指标的权重会随着评价指标的分值而发生变化，对变权权重集与模糊评价矩阵进行计算，可得到设计方案的模糊综合评价结果。

2 设计阶段成本管理影响因素的确定

总承包模式下的高速公路项目成本管理，相较传统的DBB模式，效率没有显著提升，与新模式下设计-施工联合体承包商还未做到从设计阶段就对项目进行全面的成本管理密切相关[4-6]。本文综合现有研究成果和广西地区高速公路项目的实施情况，形成基础的因素框架。邀请业内专家进行访谈，依托理论分析和实践经验，结合项目实施的客观条件，对高速公路道路工程中设计阶段的成本影响因素进行分析汇总。

在前文分析的基础上，运用德尔菲法邀请在该领域有相当经验的专家协助完善指标体系。专家根据李克特5分量表法对评价指标的重要性进行打分，给出相关意见。问卷数据经过统计分析，可对因素进行筛选[7]。

采用SPSS检验答卷的Kendall协调系数w=0.225，卡方值=1 172.668，自由度df=48，假定α=0.05时，程序给出的P=0.000<0.05，调查结果具有统计学意义，两轮问卷后一致性得到提升，也表明专家意见趋于一致。

对数据统计结果进行分析，计算得出每个指标专家意见的平均数Cij、满分频率Kj和变异系数Vj，以界值=（均值-标准差）为标准对指标进行筛选，对于变异系数达不到标准的指标，及同时有两项衡量尺度不达标的指标，结合专家意见，予以剔除。最终形成基于成本的设计方案评价指标体系，见表1。

3 TOPSIS法确定最优权重

逼近理想解排序法是一种有效的多属性决策方法，其基本原理是通过权值函数定义决策目标的正、负理想解，选出靠近正理想解而远离负理想解的最优方案。由于是多属性决策，每个方案中不同指标的理想解距离有优劣之分，故需进一步计算可行方案中所有指标与理想解差距的欧式距离，得出相对贴近度，找到一个相对贴近度最大的方案[8，9]。

设计方案中各成本管理评价指标的评价值大于或小于临界合格系数，小于合格系数的指标应占据更多权重，本文通过成本管理评价指标的各项实际评价值靠近临界合格系数的程度，以确定正负理想解Q+i和Q-i。构造权值函数如式（1）所示：

将各方案的Cj进行排序，贴近度最大的方案为TOPSIS法的滿意解，也就是各评价指标的最优常权方案。

4 引入变权权重的评价模型

在确定单因素权重的过程中，本文引入变权思想，根据指标的实测值变化，权重相应发生改变，实测值表现较差时，权重应当要增加，对其不良表现进行惩罚，实测值表现良好时，减小权重予以奖励。基于上述原理，引入广泛应用的均衡函数变权公式，建立包括强惩罚、弱惩罚、合格和激励四个取值区间的变权向量函数S（x）（函数在各区间节点处光滑可导），最终得到变权权重[10，11]。

邀请专家对设计方案的成本管理情况进行打分，采取10分制，将各项指标的打分结果分为优（Ⅰ）、良（Ⅱ）、中（Ⅲ）、较差（Ⅳ）、差（Ⅴ）五个等级，分级标准如表2所示。