浅谈逐层次分析法在建筑工程项目施工组织设计评价中应用

摘要：通过对建筑工程项目施工组织设计的技术经济指标的分析，建立了由施工方案、施工进度计划和施工平面图布置组成的技术经济评价指标体系，运用逐层序关系分析法进行设计方案的评价，并结合工程实例以验证方法的有效性和可行性。结果表明使用该评价方法的指标体系可以选出最优施工组织设计方案，且概念清晰，计算便利，方法真实有效且具有可操作性。

关键词：逐层序关系分析法；建筑工程项目；施工组织设计；技术经济指标

引言

施工组织设计是根据国家或业主对拟建工程的要求、设计图纸，从工程项目施工全过程中的人力、物力和空间等三个要素着手，在人力与物力、主体与辅助、供应与消耗、生产与贮存、专业与协作、使用与维修、空间布置与时间排列等方面进行科学地、合理地部署，为施工的节奏性、均衡性和连续性提供最优方案[1].也就是将设计意图和设计成果付诸实现的总体计划，对建筑工程项目的技术经济效果有决定性的作用。

对建筑工程项目施工组织设计进行评价的目的是为了论证其在技术上的可行性、经济上的合理性，在多方案评选时，确定最优方案。然而，施工组织设计的各种技术经济评价指标多且非统一，评价工作较复杂且缺乏定量、简便的方法，而常用的德尔菲法、特征值法等评价方法，评价结果受人为主观因素影响较大或需构造判断矩阵，计算较复杂。因此，本文在对建筑工程项目施工组织设计的技术经济指标分析的基础上，建立一套评价指标体系，采用逐层序关系分析法进行评价，并结合工程实践以验证该方法的有效性和可行性。

一、建筑工程项目施工组织设计的技术经济评价指标体系

确定评价指标体系是一项复杂的任务，必须遵循指标体系所能达到适用性、充分全面性、科学性、可操作性和可比性等原则。在技术经济评价分析时，应抓住“一案一表一图”三大重点，即施工方案、施工进度计划、施工平面图布置，并以此建立技术经济评价指标体系。因此，建筑工程项目施工组织设计的技术经济评价指标体系主要包括[1～7]：

（一）施工方案的技术经济评价指标

施工方案评价的主要内容：施工起点流向的确定、施工区段的划分、施工顺序的安排、施工方法的确定、施工机械的选择以及确定保证质量、工期及安全生产、文明施工、绿色节能、环境保护的技术组织措施及其效果等。

（二）施工进度计划的技术经济评价指标

施工进度计划评价的主要内容：施工工期节约量、劳动力不均衡系数、工期劳动量、主要材料节约量、施工工期、施工成本降低额等。其中，施工工期节约量=合同规定工期-计划工期（或施工工期节约量=定额工期-计划工期）；劳动力不均衡系数=最高峰人数/平均人数；施工成本降低额=预算成本-计划成本。

（三）施工平面图布置的技术经济评价指标

施工平面图布置评价的主要内容：施工占地面积、施工场地利用率、临时设施投资率、场内主要运输工作量、现场布置综合效果等。

二、建筑工程项目施工组织设计的评价方法

由于建筑工程项目施工组织设计的技术经济指标的复杂性，采用一般方法难以进行定量评价，故本文采用一种新的、简洁的、实用的逐层序关系分析法进行评价。其具体步骤为：

（一）建立递阶层次结构

根据对问题的了解和初步分析，把复杂问题分解成称之为元素的各组成部分，把这些元素按属性不同分成若干组，以形成不同层次。同一层的元素作为准则，对下一层元素起支配作用，同时它又受上一层次元素支配，这样从上到下的支配形成了一个递阶层次。

（二）确定序关系

若评价指标x i相对于某种评价准则（或目标）的重要性程度大于（或不小于）x j时，则记为x i�x j .对于评价指标集{x 1，x 2，··· ，x m}可按下述步骤建立序关系。

1.专家（或决策者）在指标集{x 1，x 2，··· ，x m}中，选出认为是最要（关于某评价准则）的一个指标记为x *1.

2.专家（或决策者）在余下的m-1个指标中，选出认为是最重要（关于某评价准则 ）的一个（只选一个）指标记为x *2；以此类推，经过m-1次挑选剩下的评价指标记为x *m.这样就唯一确定了一个序关系。

x *1＞ x*2＞···＞ x*m （1）

为了书写方便且不失一般性，（1）式可记为：

x 1＞ x 2＞···＞ x m（2）

（三）给出xk-1与xk 间相对重要程度的比较判断

设专家关于评价指标x k-1与x k的重要性程度之比wk-1/wk的理性判断分别为：

w k-1 / w k = r k ，k = m，m-1，m-2 ，···，3，2 . （3）

当m较大时，由序关系（2）式可取r m = 1.r k之间满足以下数量约束：若x 1，x 2 ，··· ，x m 具有序关系（2）式，则x k－1与x k必须满足

r k－1 1/ r k ，k = m，m-1，m-2 ，···，3，2 .（4）

r k的赋值参考（表1）。

表1r k的赋值参考表

（四）权重w k的计算

若专家 （或决策者） 给出r k ，则w k为：

wm=（1+ri）-1（5）

其中，w k－1= r k w k ，k = m，m-1，m-2 ，···，3，2 .

（五）（方案层）元素的组合权重

如果一个系统可以分解为四个层次：即最高层次Z，第二层次为Y=（y1，y2，···，ym），第三层为X=（x1，x2，···，xn），第四层H=（h1，h2，···，hs）；设已得到Y对Z的权重向量为wz（Y）=（ wz（y1），wz（y2），···，wz（ym））T，X关于yi的权向量，wyi（X）=（wyi（x1），wyi（x2），wyi（xn））T，H关于xj的权向量wxj（H）=（wxj（h1），wxj（h2），…，wxi（hs））T，则hk在Z中占的比重为：

wz（hk）=wxj（hk）wyi（xj）wz（yi）

三、应用实例

一建筑工程项目有两套施工组织设计方案，在确保质量、工期及安全生产等情况下，确定最优方案。

1.Y对Z的序关系为： y 1 ＞y 2 ＞y 3？圯 y*1 ＞y *2＞y*3

根据赋值原理比较判断可得：r 2= w *1/ w *2=1.6r 3= w *2/ w *3=1.4 ，而

r 2 r 3 =2.24r 3 =1.4

所以w *3 =（1+3.64）-1=0.2155 w*2 = w *2 r 3=0.3017 w*1 = w*2 r 1=0.4827

故评价指标为y 1，y 2，y 3的权重系数为：

wz（y1）=w *1 = 0.4827wz（y2）= w *2 =0.3017wz（y3） = w *3 =0.2155

2. x i （i=1，2，···，6）对施工方案（y1）的序关系为：

x 6 ＞x 1 = x 2 = x 3 = x 4= x 5 ？圯x *1 ＞x *2= x *3 = x *4 = x *5= x *6

根据赋值原理比较判断可得：r 2= w *1/ w *2=1.6r 3= w *2/ w *3=1.0r 4= w *3/ w *4=1.0 r 5= w *4/ w *5=1.0r 6= w *5/ w *6=1.0 ，而

r 2 r 3 r 4 r 5 r 6 =1.6 r 3 r 4 r 5 r 6 =1.0 r 4 r 5 r 6 =1.0 r 5 r 6 =1.0r 6 =1.0

r 2 r 3 r 4 r 5 r 6+ r 3 r 4 r 5 r 6 + r 4 r 5 r 6 + r 5 r 6+ r 6=5.6

所以，w *6=（1+5.6）-1=0.1515 w *5= w *6 r 6=0.1515 w *4= w *5 r 5=0.1515

w *3= w *4 r 4=0.1515w *2= w *3 r 3=0.1515 w *1= w *2 r 2=0.2424

故评价指标为x 1 ，x 2，···，x 6的权重系数为：

wy1（x1）=wy1（x2）=wy1（x3）=wy1（x4）=wy1（x5）=w *20.1515 wy1（x6）=w *1=0.2424

3.方案层H=（h1，h2）关于x j（j=1，2，···，17）的序关系：

对于x1为：h2 ＞h 1 ？圯 h*1 ＞h*2 ，r 2= w *1/ w *2=1.2

w *2 =（1+1.2）-1=0.4545 w *1 = w *2 r 1=0.5455

故评价指标为h 1，h 2的权重系数为：wx1（h1）=w *2=0.4545，wx1（h2）=w *1=0.5455

其他各项评价指标与上述计算过程一样，具体评价指标权重值（如下页表2所示）。

4.hk在Z中占的比重为：

wz1（h1） =0.4827×（0.1515×0.4545×4+0.1515×0.5+0.2424×0.5833）=0.2377

wz2（h1） =0.3017×（0.1709×0.5455+0.1068×0.5+0.1068×0.4545 + 0.1709 × 0.5455 + 0.2735×0.5833+0.1709×0.5455）=0.1630

wz3（h1） =0.2155×（0.1840×0.4545+0.1840×0.5455+0.1533×0.4167+0.1840×0.5833+0.2945×0.5833）=0.1134

故wz （h1）=0.2377+0.1630+0.1134=0.5141

wz1（h2） =0.4827×（0.1515×0.5455×4+0.1515×0.5+0.2424×0.4167）=0.2448

wz2（h2） =0.3017×（0.1709×0.4545+0.1068×0.5+0.1068×0.5455 + 0.1709×0.4545 + 0.2735×0.4167+0.1709×0.4545）=0.1402

wz3（h2） =0.2155×（0.1840×0.5455+0.1840×0.4545+0.1533×0.5833+0.1840×0.4167+0.2945×0.4167）=0.1018

故wz （h2）=0.2448+0.1402+0.1018=0.4868

计算结果表明，方案1所占的比重较大，故为最优方案。

结论

从应用实例计算过程来看，逐层序关系分析法是分析复杂问题的一种简便的方法，适用于那些难以完全用定量指标分析的复杂问题。相对特征值法，它具有很多优点：不需构造判断矩阵，更无须一致性检验；计算量较特征值法成倍地减少；方法简便、直观，便于应用；对同一层次中的元素的个数没有限制；同时具有保序性。因此，本文采用的评价方法是科学的、有效的，评价结论是准确的、定量的，对建筑工程项目施工组织设计的评价可直接应用。该方法也可作为具有递阶层次结构类型的指标模式优化、评价等参考。

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