基于DEMATEL-ISM的决策阶段工程造价控制研究

罗丽娇

(1.石家庄理工职业学院，河北 石家庄 050228；2.石家庄铁道大学四方学院，河北 石家庄 050228)

0 引言

决策阶段是决策者和管理者确定投资方案、进行资源配置的过程，是建设工程全生命周期造价管理的首要阶段。科学的决策是有效控制工程造价的前提[1]，对研究决策阶段的造价管理和影响因素具有重要意义。

通过查阅大量相关文献发现，近年来，国内外学者对各个阶段的工程造价控制都进行了深入研究。姚正钦[2]从方案设计、初步设计、施工图设计及施工模拟等不同设计阶段对造价管理要点进行探讨；刘开云[3]将建设项目工程造价全过程管理划分为前期、施工、竣工验收三个阶段，通过研究各阶段的造价重点控制内容，对造价进行管理和控制；索宁等[4]总结出11个建设项目造价影响因素，并基于主成分分析和回归分析确定各因素的影响程度，结果表明，技术人员水平、工程设计方案和施工组织设计对造价控制影响程度最大；李燕等[5]基于BIM技术对建设工程的投资决策、设计、招投标、施工、竣工验收和运维阶段的全生命周期造价进行协同管理和成本控制。综上所述，学者们对决策和设计阶段及全过程造价管理和控制进行了相关研究，然而针对建设项目决策阶段造价管理和控制的研究相对较少。

本文采用文献分析和专家访谈方法，识别决策阶段工程造价控制的主要影响因素，通过DEMATEL方法确定和量化影响因素间的因果关系和不同重要度，并在此基础上利用ISM方法构建影响因素的多级递阶解释结构模型，确定各影响素的层次关系。通过研究，可以得出主要影响因素的相互关系和作用机理以及对造价的影响，为科学决策和造价控制提供依据。

1 决策阶段工程造价控制影响因素分析

决策阶段是建设项目造价管理的首要阶段。通过决策确定项目的各项内容，然后在此基础上进入下一阶段的设计。因此，在决策阶段做出正确决策至关重要。决策的内容是工程造价的基础，通过文献分析和专家访谈，整理出项目决策主要内容，包括反映项目生产能力或使用效益的建设规模、厂址方案、产品工艺流程和生产方法、设备型号及数量、建造方案、拟建项目对环境影响的保护措施。决策阶段工程造价控制主要影响因素及说明[6-9]见表1。

表1 决策阶段工程造价控制主要影响因素及说明

2 DEMATEL-ISM模型

DEMATEL-ISM模型是一种将决策试验、评价试验(DEMATEL)方法和解释结构模型化(ISM)技术相结合的方法模型。DEMATEL方法用来判断和量化系统要素间的因果关系及影响重要程度关系[10]。ISM技术应用可得到影响因素的影响关系数据，确定系统要素间关系的层级结构。通过建立影响因素的多级递阶解释结构模型，使系统要素之间的关系简单直观[11]。将两种方法结合对影响因素进行分析，可以得到各影响因素的原因要素、中心要素、根本原因要素和直接原因要素[12-13]。计算步骤如下：

(1)量化系统各要素之间的关系，得到直接影响矩阵X。矩阵X中的元素xij表示元素xi对xj的影响程度。

(2)计算规范化直接影响矩阵G和综合影响矩阵T。公式如下

(3)计算影响度R、被影响度C、原因度(R-C)和中心度(R+C)。公式如下

(4)计算邻接矩阵A。由综合影响矩阵，确定阈值λ，当综合影响矩阵中元素tij>λ时，aij取1，反之取0。公式如下

(5)根据布尔矩阵运算法则，得到可达矩阵。

(6)由实用方法建立多级递阶解释结构模型。由可达矩阵得到缩减矩阵，在缩减矩阵中按每行要素“1”的多少排列得到M′(L)。对矩阵M′(L)进行层次化处理，从左上角到右下角依次分解出最大阶数的单位矩阵，得到该系统问题的层次结构。

3 模型应用

3.1 DEMATEL-ISM模型构建

3.1.1 确定直接影响矩阵

针对决策阶段工程造价控制的主要影响因素设置调查问卷，并将问卷发放给10名工程造价专业领域的资深专家，由其对影响因素的相互作用程度进行打分。4表示有强烈影响，3表示有较强影响，2表示有一般影响，1表示有较小影响，0表示没有影响。统计打分结果求平均值，建立影响因素直接影响矩阵，见表2。

表2 影响因素直接影响矩阵

3.1.2 确定综合影响矩阵

依据步骤(2)，对直接影响矩阵进行归一化处理，得到规范化直接影响矩阵，然后利用规范直接影响矩阵计算得到综合影响矩阵，见表3。

表3 综合影响矩阵

3.1.3 DEMATEL计算结果

基于综合影响矩阵，根据步骤(3)计算综合影响指数影响度R、被影响度C、原因度(R-C)和中心度(R+C)，影响因素综合影响指数见表4。

表4 影响因素综合影响指数

依据表4数据，绘制影响因素因果关系图，如图1所示。

图1 影响因素因果关系图

3.1.4 计算可达矩阵

计算综合影响矩阵各元素的平均值并咨询专家意见，最终引入阈值λ为0.273 85，由步骤(4)和(5)得到可达矩阵，见表5。

表5 可达矩阵(λ=0.273 85)

3.1.5 建立多级递阶解释结构模型

由步骤(6)得到层次化处理后的矩阵M′(L)。由此可知，影响因素分为5个层级，其中S5和S6为同一层级。根据矩阵M′(L)绘制影响因素的多级递阶解释结构模型，如图2所示。

3.2 DEMATEL-ISM结果分析

(1)由DEMATEL方法计算结果可知，产品工艺流程和生产方法(S3)中心度最高，其次是设备型号及数量(S4)、建设规模(S1)、建造方案(S5)、厂址方案(S2)，最后是环境影响保护措施(S6)。原因型要素是建设规模、厂址方案、产品工艺流程、生产方法以及设备型号及数量；结果型要素是建造方案和环境影响保护措施。

(2)分析影响因素因果关系图可知，决策阶段工程造价影响因素主要分为四大类：第一象限代表中心度和原因度均较高，即要素重要性高且为原因因素，包括产品工艺流程和生产方法、设备型号及数量、建设规模，说明这三个要素对决策阶段工程造价控制较重要，并且对其他因素影响也较大；第二象限代表中心度较低和原因度高，即要素重要性较低且为原因因素，该因素为厂址方案；第三象限代表中心度较低且为结果因素，即要素重要性较低且被影响程度较大，为建造方案和环境影响保护措施，这两个因素受其他因素影响；第四象限代表中心度高且为结果型因素，即要素重要性高且被影响度较大。综上所述，基于DEMATEL方法分析可知，要素中心度越大、原因度越高，说明该要素对决策阶段工程造价控制越重要，且在很大程度上影响其他要素，因此，应重点关注第一象限的因素。

(3)基于ISM分析，由图2可知，决策阶段工程造价控制的主要影响因素分为5个层级，其中，厂址方案是影响造价的根本原因；建设规模、产品工艺流程和生产方法和设备型号及数量是深层原因，建造方案和环境影响保护措施是深层结果和直接影响因素。由此可知，厂址方案是决策阶段工程造价控制的根本原因，厂址方案的选择会影响其他因素，是影响造价控制的本质因素。建设规模、产品工艺流程和生产方法和设备型号及数量这三个因素受根本因素的影响，同时又影响直接因素。如厂址方案的确定，选择不同的建设地区和地点会影响项目的市场状况及社会经济环境，从而影响建设规模的确定；建设规模又会影响生产方法和工艺流程及设备方案的选择。建造方案和环境保护措施是直接影响因素，且受其他因素影响。

4 结语

(1)根据DEMATEL- ISM分析结果可以看出，厂址方案是决策阶段工程造价控制的根本原因因素，产品工艺流程和生产方法是决策阶段工程造价控制的最重要的因素。因此，决策者应重点关注对产品工艺流程和生产方法的选择和确定，并应重视厂址方案的确定。

(2)决策者和管理者可基于影响因素影响路径对项目进行流程管理。例如，在决策阶段应首先对厂址方案进行多方论证，在此基础上对建设规模、产品工艺流程和生产方法、设备型号及数量、建造方案和环境影响保护措施进行科学分析，确保整个建设项目以最有效益的方式进行决策和实施，进而实现对工程造价的控制。

(3)决策者和管理者应基于决策阶段工程造价控制主要影响因素分析对工程造价管理计划进行检查和完善，以提高管理效率。