在建工程项目健康度测评体系构建及其应用

2023-05-26 03:07吴泽斌徐超
江西理工大学学报 2023年2期
关键词:韧性投影工程项目

吴泽斌, 徐超

(江西理工大学经济管理学院,江西 赣州 341000)

一、引 言

工程项目管理过程中未能及时发现项目在建造过程中出现的潜在“致病因子”,且未对 “致病因子”进行预案管理,导致项目出现重大危机,甚至造成严重后果,如2016 年江西丰城发电厂发生“11·24”冷却塔施工平台坍塌特别重大事故。该事故是由混凝土材料的性能不足、模板拆除前缺乏受力分析等技术因素,以及施工工期大幅压缩、现场管理混乱、对施工现场气温骤降特殊情况应急处理能力不足等组织管理因素导致的。事故最终造成73 人死亡,2 人受伤,直接经济损失10 197 万元。同样的,2022 年7月以来开发商资金链断裂导致大量建设项目“烂尾”,多地业主集体“停贷”的消息频频登上热搜,引起政府和专家学者们对于在建工程项目“健康状况”的讨论。究其原因,是在工程项目建设过程中缺少了一个重要环节,即未能对在建工程进行不定期“体检”来诊断项目健康状况,以及根据诊断结果对项目潜在问题进行提醒和诊疗。通过在建工程项目体检可以加强项目在面对风险事件时自我处理和恢复的韧性,促进“项目肌体”在健康状态中完成建设。

健康度是个医学概念,讲究的是动态平衡,是衡量复杂肌体健康程度的量化指标。部分学者将健康度应用于非医学领域,如生态系统[1]、高校创业生态系统[2]、建筑物结构[3]与受力系统[4]等,用以提高所研究系统的可持续性发展能力。基于健康和健康度两个概念在其他领域的应用,结合在建工程项目的特点,本文将“在建工程项目健康度”理解为:在遵守可持续性发展原则的前提下,项目的经济、技术、社会、组织等方面都处于良好的管控状态,并能持续可控地应对外部风险及“致病因子”对项目的冲击。在建工程项目健康度是衡量在建工程项目系统在经济、技术、社会、组织等方面表现出的健康程度,反映了在建项目管理水平的高低及其对环境的调适能力。如今,随着土地、材料和人工等价格的上涨及国民健康意识的不断提升,人们对于建筑物的功能需求也在不断提高,复杂化与个性化的建筑构造对工程项目在建设过程中的要求越来越高。同时,近些年来,包括新冠肺炎疫情在内的公共危机事件对在建工程项目的影响越来越大,影响项目能否顺利完工的因素越来越多。这些内外环境的变化要求对在建工程项目的“健康度”引起足够的重视。

将健康度概念引入在建工程项目管理中,利用客观的数据测评在建工程项目的健康状况,有利于精准找到项目的薄弱环节,为提升在建工程项目的质量安全和健康发展提供决策参考,从而降低建设单位的投资风险,促进施工单位高效、保质、按期完成项目建设。针对项目风险管控的研究,现有文献主要从项目技术、成本、采购等方面进行,研究成果也较为丰硕[5-8],但目前还鲜有学者从“健康度”角度探讨在建工程项目的风险管控。因此,本文基于项目韧性视角构建在建工程项目健康度评估理论框架,从经济、技术、社会和组织四个方面对项目在建设过程中质量、安全、成本、环境等可能影响项目健康状况的风险因素进行测评,并以某在建大型住宅项目作为实例探讨该测评体系的实际应用。

二、在建工程项目健康度评价模型构建

(一) 韧性视角下理论框架构建

在工程机械领域,韧性指物体受到外来作用形变后恢复原始状态的能力。随着生态学家Holling第一次将其引入到生态学领域[9]后,学者们便受此启发将这一概念引入了经济和社会的安全、风险等各个方面。研究发现,在韧性视角下自下而上式的风险管理方式更加符合如今社会各领域常态化的分析需要[10]。韧性理论在灾害风险管理领域得到了广泛的运用,“韧性城市”“韧性社区”等概念也应运而生,国内外专家学者们就此进行了大量研究并取得了一定的成果。众多学者基于韧性理论主要从经济、社会、组织和基础设施等维度进行相关研究。Hosseini 等总结了不同领域的学者对韧性理论的理解,并从经济、组织、基础设施和社会四个维度对韧性理论进行了阐述[11]。Huang等从基础设施、生态、经济和社会四个维度对乡村韧性进行研究[12]。崔鹏等研究了社区韧性的社会、经济和自然韧性三个维度[13]。

借鉴在韧性视角下的国内外研究成果,并结合在建工程项目的实际特点,文章从韧性理论研究维度出发,构建了包括经济、技术、社会和组织四个维度的在建工程项目健康度评价理论框架,如图1 所示。其中,在各维度下除传统的质量、安全、成本等测评指标外,各项风险发生时项目管理的应急预案有效度也被作为关键因素纳入测评体系中,旨在加强项目规避风险能力的同时也强化抗击风险的能力与恢复韧性。

图1 基于韧性理论的在建工程项目健康度评价理论框架

(二) 在建工程项目健康度评价指标体系构建

1. 在建工程项目健康度评价指标选取

首先,系统查阅相关文献及文件以筛选出初步指标。通过在中国知网、维普等期刊网站中查询可知,目前未有学者将健康度用来评判在建工程项目的状况,故将搜索主题改为“在建工程项目风险评价”进行查找,并根据本文的理论体系,对文献中的指标进行整合与分类。同时参考住房和城乡建设部等官方下发的文件、规范中涉及的项目管理政策方向与评价指南,初步得到在建工程项目管理健康度评价的40个指标。

其次,以韧性理论为指导增加反映在建工程项目韧性的评价指标。除项目风险预测及规避外,考虑到在建工程项目在风险事故发生后,抵御来自资金周转、技术支持、应急组织和社会影响等方面冲击及维持项目继续运行的能力,增加经济、技术和组织方面的应急预案等反映项目韧性的评价指标。

最后,通过专家咨询法最终确定在建工程项目健康度评价指标体系。以评议表的形式发放给长期从事工程项目管理的5 位理论专家和具有丰富现场施工经验的5位实践专家,请专家根据实际情况进行指标的重要性排序。选取出总排序值较大的指标,并将结果再次和专家确认,最终确定了18个在建工程项目健康度评价的二级指标。

2. 在建工程项目健康度评价指标解释

(1)经济维度。对工程项目投资回收期进行预测以评价工程项目的投资效果、盈利情况和资金流动性情况,将计算结果与基准投资回收期进行对比后评分,从而反映出项目建设过程中的经济效果。将项目生命周期内的收益与投资总额相联系,计算项目的内部收益率,并与行业基准收益率对比后评分。对建设企业的资产负债率进行测算,及时了解建设单位利用投资资金进行经营活动的能力,以反映在建项目资金流安全程度。对资金风险应急预案评分以表征当项目资金遇到风险时,其补救措施是否得力。选取投资回收期、内部收益率等经济指标来衡量在建工程项目经济方面的健康状况。通过提前预防,降低来自项目内部及项目外部的经济风险对项目产生的影响。

(2)技术维度。选取高级技术人员的比率和员工技术培训学时,分别与住房和城乡建设部关于施工现场技能工人配备标准人数要求及专业人员职业培训学时要求作对比,作为评价技术人员整体水平的指标。关于材料质量与建筑物的工艺技术水平,分别将材料一次抽检合格率和分部分项工程质检合格率与行业平均水平对比进行评分。

(3)社会维度。生态文明建设是关乎中华民族永续发展的根本大计,在项目建设过程中对“可持续性”要求不可或缺[14]。对于在建工程项目健康度的社会评价应主要从环境质量和项目周边居民的满意度入手。首先根据GB 12523—2011《建筑施工场界环境噪声排放标准》及GB 3095—2012《环境空气质量标准》规定,对施工现场的噪声与空气质量进行监测,并对比国家标准进行评分。其次选取建筑固体废物作为环境污染的主要指标,根据住房和城乡建设部发布的《绿色施工推广应用技术公告》关于建筑固体废物的规定,对建筑固体废物排放量监测对比进行评分。最后对施工场地周边居民发放关于项目实施对其生活影响的满意度问卷,根据满意度进行评分,并依据问卷进行后期改进。

(4)组织维度。对于在建工程项目而言,优秀的组织管理不仅可以提高组织团队的效率,还能有效优化资源配置,是在建项目保持健康状态不可或缺的因素。首先,管理团队整体的业务水平对项目组织效果有着直接联系。将大型工程项目管理人员中高级职称人数比率与国家关于项目经理配置的规定(大型工程项目管理人员中高级职称人数不得少于总管理人员数的10%)进行对比评分。其次,关于资源配置的评价,以在建工程项目设备的闲置率作为指标,与国内工程设备闲置率的平均水平作对比进行评分。最后,在质量方面,将在建项目关键节点进度与计划进度进行对比评分。安全方面以在建项目安全事故发生的等级来衡量。

除从以上指标对在建工程项目可能存在的风险进行评估外,本文还分别对经济、技术和组织三方面的项目应急预案进行专家评价打分,并将平均得分作为该预案的最终评分,从而评价项目能够凭自身能力抵御风险、减轻事故损失,以及合理调配资源快速从事故中恢复的能力。综上,在建工程项目健康度评价的各级指标框架如图2 所示。

图2 在建工程项目健康度评价指标框架

(三) 在建工程项目健康度评价指标权重确定

1. 基于偏大型柯西分布隶属函数确定一级指标权重

不同功能的建筑工程,其一级指标的权重可能不尽相同,因此本文选取带有模糊性的定性指标作为一级指标。偏大型柯西分布隶属函数适用于模糊评价模型,同时具有计算简洁、客观等特点,因此本文一级指标权重采用偏大型柯西分布隶属函数方法确定。由于4 个一级指标都不是定量指标,因此采用5 分Likert 量表度量。将一级指标的重要程度按从高到低划分为{很重要,重要,较重要,一般,不重要},对应分数{5, 4, 3, 2, 1}。对一级指标权重的量化,采用偏大型柯西分布隶属函数进行,具体如式(1):

其中,a、b、c、d为待定系数,假设当评价为“很重要”时,f(5) = 1.000。当评价为“较重要”时,f(3) = 0.700;当评价为“不重要”时,f(1) = 0.100。分别将三组结果带入式(1)可得:a=2.805,b=0.441,c=0.587,d=0.054,即f(4) = 0.869,f(2) =0.464。通过对一级指标重要程度进行评分,将重要性分数量化后,取平均值经式(2)处理后得各一级指标的权重:

其中,xi为量化处理后的平均值。

2. 基于投影寻踪法的二级指标权重确定

由于二级指标数量较多且涉及不同领域、多个维度,根据数据的特点,发现采用因子分析等利用数据信息浓缩原理[15]确定指标权重不适用于本研究。投影寻踪法适用于处理非线性高维数据,将非线性高维数据降维成一维数据,可以更加客观地对评价指标权重进行设定。通过查阅相关文献可知,投影寻踪法在水资源承载力、创新生态系统、制造业生态系统、区域经济发展质量等[16-19]多个领域的综合评价中都取得了较好的评价效果,具有良好的实践性。其具体步骤如下:

(1)对评价指标值进行式(5)、式(6)归一化处理。设样本的个数为m,评价指标个数为n,各评价指标及样本的集合为:{xij|i= 1,2,3,…,m,j= 1,2,3,…, }n,xij表示第i个样本的第j个指标。

当指标为正向指标(即越大越好)时,

当指标为逆向指标(即越大越差)时,

其中,xij表示指标归一化处理后的值;x′ij表示原始值;xjmax表示第j个指标的样本中最大值;xjmin表示第j个指标的样本中最小值。由于本文指标已根据表1 换算成相应的分数,即分数越高越好,故全部默认为正向指标。

表1(续) 在建工程项目健康度评价指标评分区间表

(2)构造投影指标函数。投影指标函数是将n维数据投影到a=(a1,a2,a3,…,an)一维方向上,是高维向低维的转化:

其中,zi为样本i在该投影方向上的一维投影值;aj为投影方向。

为使散布于该一维投影值上的局部投影点尽可能密集,但整体上尽可能地散开,可将投影函数表达为:

其中,Sz表示zi的标准差;Dz表示投影值zi的局部密度;Ez表示zi的平均值;R表示局部密度的窗口半径,可通过试验确定,取值范围为:rmax+m/2 ≤R≤2m(rmax为样本之间距离的最大值),一般取0.1Sz[20-22];rij为样本之间的距离,rij= |zi-zj|;u(t)为单位阶跃函数(当R-rij≥0时,u(R-rij)=1;当R-rij<0时,u(R-rij)=0)。

(3)优化投影指标函数。由式(5)—式(8)可以看出当样本集确定后,投影指标函数Q(a)只与投影方向a有关,因此可以通过求Q(a)的最大值来估计最佳投影方向,而最佳投影方向即为各二级指标权重:

(4)利用式(10)求出各二级指标相对于一级指标的权重:

其中,wij为第i个一级指标的第j个二级指标的权重;a′j表示第i个一级指标中第j个二级指标的最佳投影方向。

3. 在建工程项目健康度值计算

由于该评价体系由一级和二级指标构成,可使用通过将两层指标加权组合的综合评分法来确定健康度评价值,如式(11)所列:

其中,H为健康度评价值;N为一级指标的个数;Wi为第i个一级指标的权重;ni表示第i个一级指标中二级指标的个数;wij表示第i个一级指标中第j个二级指标的权重;hij表示第i个一级指标中第j个二级指标的评分值。

三、在建工程项目健康度测评实例应用

测评流程大致可分为以下四个步骤:首先,选取若干建筑企业旗下的工程项目作为训练样本。其次,根据建筑业的国家标准规定、住房和城乡建设部官方文件规定、行业内平均标准、训练样本的整体情况和专家意见对二级指标得分区间进行划分。再次,根据训练样本对照得分区间对二级指标对号入座,进而得到一级指标和二级指标的权重。最后,把测评体系应用到具体的工程项目。

(一) 评分区间划分

选取涉及私营企业和国有企业旗下的10个工程项目,投资回收期、高级职称管理人员比率等14项定量指标直接通过调查得到。资金、技术风险应急预案评分和突发事件组织预案评分通过5 名高校学者和5 名项目管理人员采用10 分制打分后取平均值法得到。当地民众对项目实施满意度通过走访项目周边居民发放问卷,利用5 分Likert 量表形式得到。参考以上10 个工程项目调研的结果,结合国家标准、住房和城乡建设部官方文件要求、相关文献[23]及行业内的平均水准对各指标的得分区间进行划分,具体划分如表1所列。

(二) 指标权重确定

邀请5 名从事工程项目管理领域的高校学者和5名有丰富工程项目管理经验的项目经理进行访谈,专家结合各自管理经验对一级指标经济、技术、社会、组织间相对重要性进行评定后,利用式(1)对评定结果进行量化处理,并结合式(2)计算得到各一级指标的权重。

利用投影寻踪法计算出各指标的最佳投影方向,并经过处理后可得二级指标的权重。参考付强等学者的研究[21],将初代种群规模设置为N=400,交叉概率Pc=0.8,变异概率Pm=0.8,优化变量的数目n=20,调节系数α= 0.05。根据上文,利用Matlab 2018b 软件对该10 个工程项目指标的数值进行训练,得到18 个指标的最佳投影方向后代入式(10),进而得到各指标的权重,如表2所列。

表2 在建工程项目健康度一、二级指标权重值

根据表1 和表2 的指标权重值测算结果,将在建工程项目健康度评价值划分为如表3的区间。

表3 在建工程项目健康度评价综合水平区间

(三) 某在建项目实例测评具体应用

1. 具体项目实例健康度测评

调研选取某在建住宅项目进行健康度评价实测,通过与该工程项目经理等管理人员和基层工友交流、查阅项目可行性报告、施工组织设计等相关材料、走访施工现场周围民众等方式得到各二级指标所需数据,经过计算并对照表1评分区间可得该实例项目在建工程项目各二级指标值及评分,如表4所列。

表4 实测在建工程项目各二级指标值及评分

利用式(11)可测算出该在建工程项目的健康度评分为2.12分,根据表3判定该在建项目处于中等健康水平。

2. 测评项目结果分析及建议

结合评分区间表征各指标的值及评分对该工程在经济、技术、社会和组织方面的表现进行诊断分析:

从经济表现上看,该在建项目投资回收期、内部收益率、建设单位的资产负债率和资金风险的应急策略表现均一般。其中投资回收期虽然少于基准投资回收期,但差距不大,在后续的建设和运营过程中应严格保证项目的质量安全水平,确保项目可以按预期完成资金回笼目标。由于房地产业属于先投资后收入类产业,因此资产负债率一般均较高,但75%还属于偏高水平,该在建项目在后续的建设过程中应加强项目成本管理,建立健全项目管理的规章制度。内部收益率应通过项目后期情况进一步判断。资金风险应急预案评分刚刚及格,建设单位应酌情参考相关专家的意见进一步加强流动资金安全,相关监督单位应加强对预售项目的监管工作。

从技术表现上看,高级技术人员的数量偏少,远没有达到住房和城乡建设部发布的“到2025 年高级技术人员占技术工总数比例达到5%”的标准。项目技术部门整体素质水平偏低,这直接加大了技术风险,施工单位应进行技术管理部门人才引进,从而提高项目技术问题的处理能力,同时加强员工培训,提升该项目技术部门的整体水平。在材料进场的过程中也应提高自检,严格把控分布分项工程的施工工艺过程,力争将材料抽检合格率和分布分项工程质检合格率达到100%。在项目建设过程中,强化混凝土试样等材料抽检的规范性,对于抽检不合格的项目应立即停工并进一步调查原因。值得注意的是该项目技术风险预案水平较低,当遭遇特殊技术风险时其应急处理能力不足。在后期的建设过程中,技术管理人员应加强施工现场实地考察,严格落实高级技术人员比例和员工技术培训计划,完善技术培训的相关政策,提高在建项目施工人员的整体技术水平,切实完善项目技术风险应急预案。

从社会表现上看,施工周边的噪声和扬尘水平都在国标范围内,当地民众对此评价也达到中上水平。施工方在工程项目后期施工管理过程中应在积极了解民众满意情况的基础上保证对噪声和扬尘的实时监测。对于监测值超标的项目应立即调查超标原因,并积极组织整改,保证施工现场周围的环境水平在国家标准范围内,争取做到不影响周边居民的正常生活。建筑固体废物的排放量高于规范规定的300 吨/万平方米,在后期施工管理过程中应予以降低,以免影响周边居民的正常生活和造成对周边环境的污染,从而引起民众的强烈不满和造成严重的社会后果。

从组织表现上看,根据住房和城乡建设部对于大型工程项目管理中高级职称人数比例不小于8%的规定,该项目略微超过该限值。但从资源分配情况、关键节点进度计划及突发事件组织预案的情况来看,效果并不理想。在接下来的工作中应加强组织管理人员对项目实施计划的落实情况,加强现场的组织管理工作,合理充分地对人工和机械进行调配,加强管理人员与工人的沟通,利用BIM 等信息化管理手段解决技术人员和施工人员等跨部门间的沟通难题,从而提高组织效果。针对突发事件组织预案评分较低的情况,应强化项目管理人员对预案的重视程度,加强相关突发事件易发岗位管理人员的应急处理能力,避免突发情况来临时由于处理不当而造成更大的损失。

四、结 语

本文结合在建工程项目实施现状,把主要应用在医学领域的“健康”概念引入到在建工程项目管理中,用“健康度”来表征在建工程项目健康状况。基于韧性理论从经济、技术、社会、组织四个维度构建在建工程项目健康度测评指标体系,实例检验结果表明本文构建的在建工程项目健康度测评体系具有可行性较强、评价结果可信度高的特点,可为在建工程项目管理的决策提供另一参考方法。

针对本次测评结果,提出以下建议:①需要对在建工程项目进行定期“体检”,对于存在的“病症”及早处理,防止造成更为严重的后果。②完善在建工程项目经济、技术、社会、组织等方面应急方案审查和评估机制,提高事故发生时的应急处理效率,使事故造成的损失降到最低。

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