基于DEMATEL-ISM的決策階段工程造價控制研究

羅麗嬌

(1.石家莊理工職業(yè)學(xué)院，河北 石家莊 050228；2.石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院，河北 石家莊 050228)

0 引言

決策階段是決策者和管理者確定投資方案、進(jìn)行資源配置的過程，是建設(shè)工程全生命周期造價管理的首要階段?？茖W(xué)的決策是有效控制工程造價的前提[1]，對研究決策階段的造價管理和影響因素具有重要意義。

通過查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，近年來，國內(nèi)外學(xué)者對各個階段的工程造價控制都進(jìn)行了深入研究。姚正欽[2]從方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計及施工模擬等不同設(shè)計階段對造價管理要點進(jìn)行探討；劉開云[3]將建設(shè)項目工程造價全過程管理劃分為前期、施工、竣工驗收三個階段，通過研究各階段的造價重點控制內(nèi)容，對造價進(jìn)行管理和控制；索寧等[4]總結(jié)出11個建設(shè)項目造價影響因素，并基于主成分分析和回歸分析確定各因素的影響程度，結(jié)果表明，技術(shù)人員水平、工程設(shè)計方案和施工組織設(shè)計對造價控制影響程度最大；李燕等[5]基于BIM技術(shù)對建設(shè)工程的投資決策、設(shè)計、招投標(biāo)、施工、竣工驗收和運維階段的全生命周期造價進(jìn)行協(xié)同管理和成本控制。綜上所述，學(xué)者們對決策和設(shè)計階段及全過程造價管理和控制進(jìn)行了相關(guān)研究，然而針對建設(shè)項目決策階段造價管理和控制的研究相對較少。

本文采用文獻(xiàn)分析和專家訪談方法，識別決策階段工程造價控制的主要影響因素，通過DEMATEL方法確定和量化影響因素間的因果關(guān)系和不同重要度，并在此基礎(chǔ)上利用ISM方法構(gòu)建影響因素的多級遞階解釋結(jié)構(gòu)模型，確定各影響素的層次關(guān)系。通過研究，可以得出主要影響因素的相互關(guān)系和作用機(jī)理以及對造價的影響，為科學(xué)決策和造價控制提供依據(jù)。

1 決策階段工程造價控制影響因素分析

決策階段是建設(shè)項目造價管理的首要階段。通過決策確定項目的各項內(nèi)容，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)入下一階段的設(shè)計。因此，在決策階段做出正確決策至關(guān)重要。決策的內(nèi)容是工程造價的基礎(chǔ)，通過文獻(xiàn)分析和專家訪談，整理出項目決策主要內(nèi)容，包括反映項目生產(chǎn)能力或使用效益的建設(shè)規(guī)模、廠址方案、產(chǎn)品工藝流程和生產(chǎn)方法、設(shè)備型號及數(shù)量、建造方案、擬建項目對環(huán)境影響的保護(hù)措施。決策階段工程造價控制主要影響因素及說明[6-9]見表1。

表1 決策階段工程造價控制主要影響因素及說明

2 DEMATEL-ISM模型

DEMATEL-ISM模型是一種將決策試驗、評價試驗(DEMATEL)方法和解釋結(jié)構(gòu)模型化(ISM)技術(shù)相結(jié)合的方法模型。DEMATEL方法用來判斷和量化系統(tǒng)要素間的因果關(guān)系及影響重要程度關(guān)系[10]。ISM技術(shù)應(yīng)用可得到影響因素的影響關(guān)系數(shù)據(jù)，確定系統(tǒng)要素間關(guān)系的層級結(jié)構(gòu)。通過建立影響因素的多級遞階解釋結(jié)構(gòu)模型，使系統(tǒng)要素之間的關(guān)系簡單直觀[11]。將兩種方法結(jié)合對影響因素進(jìn)行分析，可以得到各影響因素的原因要素、中心要素、根本原因要素和直接原因要素[12-13]。計算步驟如下：

(1)量化系統(tǒng)各要素之間的關(guān)系，得到直接影響矩陣X。矩陣X中的元素xij表示元素xi對xj的影響程度。

(2)計算規(guī)范化直接影響矩陣G和綜合影響矩陣T。公式如下

(3)計算影響度R、被影響度C、原因度(R-C)和中心度(R+C)。公式如下

(4)計算鄰接矩陣A。由綜合影響矩陣，確定閾值λ，當(dāng)綜合影響矩陣中元素tij>λ時，aij取1，反之取0。公式如下

(5)根據(jù)布爾矩陣運算法則，得到可達(dá)矩陣。

(6)由實用方法建立多級遞階解釋結(jié)構(gòu)模型。由可達(dá)矩陣得到縮減矩陣，在縮減矩陣中按每行要素“1”的多少排列得到M′(L)。對矩陣M′(L)進(jìn)行層次化處理，從左上角到右下角依次分解出最大階數(shù)的單位矩陣，得到該系統(tǒng)問題的層次結(jié)構(gòu)。

3 模型應(yīng)用

3.1 DEMATEL-ISM模型構(gòu)建

3.1.1 確定直接影響矩陣

針對決策階段工程造價控制的主要影響因素設(shè)置調(diào)查問卷，并將問卷發(fā)放給10名工程造價專業(yè)領(lǐng)域的資深專家，由其對影響因素的相互作用程度進(jìn)行打分。4表示有強烈影響，3表示有較強影響，2表示有一般影響，1表示有較小影響，0表示沒有影響。統(tǒng)計打分結(jié)果求平均值，建立影響因素直接影響矩陣，見表2。

表2 影響因素直接影響矩陣

3.1.2 確定綜合影響矩陣

依據(jù)步驟(2)，對直接影響矩陣進(jìn)行歸一化處理，得到規(guī)范化直接影響矩陣，然后利用規(guī)范直接影響矩陣計算得到綜合影響矩陣，見表3。

表3 綜合影響矩陣

3.1.3 DEMATEL計算結(jié)果

基于綜合影響矩陣，根據(jù)步驟(3)計算綜合影響指數(shù)影響度R、被影響度C、原因度(R-C)和中心度(R+C)，影響因素綜合影響指數(shù)見表4。

表4 影響因素綜合影響指數(shù)

依據(jù)表4數(shù)據(jù)，繪制影響因素因果關(guān)系圖，如圖1所示。

圖1 影響因素因果關(guān)系圖

3.1.4 計算可達(dá)矩陣

計算綜合影響矩陣各元素的平均值并咨詢專家意見，最終引入閾值λ為0.273 85，由步驟(4)和(5)得到可達(dá)矩陣，見表5。

表5 可達(dá)矩陣(λ=0.273 85)

3.1.5 建立多級遞階解釋結(jié)構(gòu)模型

由步驟(6)得到層次化處理后的矩陣M′(L)。由此可知，影響因素分為5個層級，其中S5和S6為同一層級。根據(jù)矩陣M′(L)繪制影響因素的多級遞階解釋結(jié)構(gòu)模型，如圖2所示。

3.2 DEMATEL-ISM結(jié)果分析

(1)由DEMATEL方法計算結(jié)果可知，產(chǎn)品工藝流程和生產(chǎn)方法(S3)中心度最高，其次是設(shè)備型號及數(shù)量(S4)、建設(shè)規(guī)模(S1)、建造方案(S5)、廠址方案(S2)，最后是環(huán)境影響保護(hù)措施(S6)。原因型要素是建設(shè)規(guī)模、廠址方案、產(chǎn)品工藝流程、生產(chǎn)方法以及設(shè)備型號及數(shù)量；結(jié)果型要素是建造方案和環(huán)境影響保護(hù)措施。

(2)分析影響因素因果關(guān)系圖可知，決策階段工程造價影響因素主要分為四大類：第一象限代表中心度和原因度均較高，即要素重要性高且為原因因素，包括產(chǎn)品工藝流程和生產(chǎn)方法、設(shè)備型號及數(shù)量、建設(shè)規(guī)模，說明這三個要素對決策階段工程造價控制較重要，并且對其他因素影響也較大；第二象限代表中心度較低和原因度高，即要素重要性較低且為原因因素，該因素為廠址方案；第三象限代表中心度較低且為結(jié)果因素，即要素重要性較低且被影響程度較大，為建造方案和環(huán)境影響保護(hù)措施，這兩個因素受其他因素影響；第四象限代表中心度高且為結(jié)果型因素，即要素重要性高且被影響度較大。綜上所述，基于DEMATEL方法分析可知，要素中心度越大、原因度越高，說明該要素對決策階段工程造價控制越重要，且在很大程度上影響其他要素，因此，應(yīng)重點關(guān)注第一象限的因素。

(3)基于ISM分析，由圖2可知，決策階段工程造價控制的主要影響因素分為5個層級，其中，廠址方案是影響造價的根本原因；建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品工藝流程和生產(chǎn)方法和設(shè)備型號及數(shù)量是深層原因，建造方案和環(huán)境影響保護(hù)措施是深層結(jié)果和直接影響因素。由此可知，廠址方案是決策階段工程造價控制的根本原因，廠址方案的選擇會影響其他因素，是影響造價控制的本質(zhì)因素。建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品工藝流程和生產(chǎn)方法和設(shè)備型號及數(shù)量這三個因素受根本因素的影響，同時又影響直接因素。如廠址方案的確定，選擇不同的建設(shè)地區(qū)和地點會影響項目的市場狀況及社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境，從而影響建設(shè)規(guī)模的確定；建設(shè)規(guī)模又會影響生產(chǎn)方法和工藝流程及設(shè)備方案的選擇。建造方案和環(huán)境保護(hù)措施是直接影響因素，且受其他因素影響。

4 結(jié)語

(1)根據(jù)DEMATEL- ISM分析結(jié)果可以看出，廠址方案是決策階段工程造價控制的根本原因因素，產(chǎn)品工藝流程和生產(chǎn)方法是決策階段工程造價控制的最重要的因素。因此，決策者應(yīng)重點關(guān)注對產(chǎn)品工藝流程和生產(chǎn)方法的選擇和確定，并應(yīng)重視廠址方案的確定。

(2)決策者和管理者可基于影響因素影響路徑對項目進(jìn)行流程管理。例如，在決策階段應(yīng)首先對廠址方案進(jìn)行多方論證，在此基礎(chǔ)上對建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品工藝流程和生產(chǎn)方法、設(shè)備型號及數(shù)量、建造方案和環(huán)境影響保護(hù)措施進(jìn)行科學(xué)分析，確保整個建設(shè)項目以最有效益的方式進(jìn)行決策和實施，進(jìn)而實現(xiàn)對工程造價的控制。

(3)決策者和管理者應(yīng)基于決策階段工程造價控制主要影響因素分析對工程造價管理計劃進(jìn)行檢查和完善，以提高管理效率。