1、1线性关系下的密肋复合墙结构工程项目成本集成控制摘要： 成本控制是工程项目重要的控制内容，成本集成控制是以成本、工期、质量三者为控制要点以定性和定量分析相结合的综合均衡优化控制。在密肋复合墙结构工程施工阶段，根据成本集成控制理论建立工期-成本，质量-工期的线性关系，并基于效用理论分别构建成本、工期、质量的效用函数，在多属性效用函数下建立成本集成控制模型，并用遗传算法求解，为实现项目成本的定量控制提供理论依据。通过案例说明该模型的有效性即：降低成本、提高质量、缩短工期。 Abstract： Cost control is an important control content of proje
2、ct， cost integrated control is a comprehensive equilibrium optimization control method that takes cost， time， quality as control points and based on the combination of qualitative and quantitative analysis. In the multi-ribbed composite wall structure construction phase， the linear relationships of
3、time-cost and quality-time are constructed by the cost integrated control theory. And based on utility theory， the utility function of the cost， time and quality of the project is constructed. The integrated controlling model of cost is set up under the multi-attribute utility function which provide
4、s the theoretical basis for integrated controlling of 2cost. The effectiveness of the model is illustrated by a case study， which is to reduce the cost， improve the quality and shorten the construction period. 关键词： 成本集成控制；线性关系；效用函数；遗传算法 Key words： cost integrated control；linear relationship；utility
5、function；Genetic algorithm 中图分类号：C961 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）31-0052-04 0 引言 密肋复合墙结构工程是一种集节能生态与工程经济于一体的新型预制装配式结构体系，它是由预制的密肋复合墙体、现浇的边缘构件、连接柱和楼板组合而成1如图 1、2 所示。该结构具有自重轻，整体性强，抗震性能好，结构布置灵活；墙体集围护、保温、承重为一体，可取代传统粘土砖，达到节能、节地的绿色建筑要求；采用装配整体式施工工艺，建造速度快，经济效益好，构件可标准化设计、工业化生产、机械化施工等有广阔的推广应用前景。因此对该结构进行成本集成控制尤为
6、重要。 由于密肋复合墙结构建筑在我国发展起步较晚，对施工单位来说相比传统结构建筑其施工经验及项目管理经验都相对缺乏，在成本控制方面，项目管理人员一般会套用传统的成本控制模式，如工程成本法、挣值法、价值工程法等。但由于密肋复合墙结构建筑独特的构造特点和结构形式，其在施工工艺和施工作业环境方面与其它传统结构建筑有很大3不同之处，因此，对密肋复合墙结构工程项目的成本控制不能局限于传统的成本控制模式。 成本集成控制是依据工程项目的特点，以成本、进度、质量三者为控制要点，以定性分析与定量分析相结合的集成方法论为基础，将集成贯穿于工程项目实施过程的管理模式。该集成系统追求的不是成本这一单一要素最优，而是要
7、同时实现成本、进度、质量多目标的优化。 1 线性关系 本文在建立工期与成本的数学模型时，定义密肋复合墙结构工程项目的总成本由直接成本、间接成本和工期效益三部分构成。由于工期效益对于业主来讲属于资金的流入部分，对项目成本支出有减少作用，因此工期效益在成本函数中以成本减少的形式来表示。采用奖励系数来表示工期缩短一天所产生的工期效益。密肋复合墙结构工程是由墙板的预制、墙板的运输靠放、连接柱钢筋绑扎、墙板的吊装固定等工序组成。分析项目整个线性关系时，首先就要分析单个工序活动的线性关系。整个工程项目的线性关系为各个单个工序活动的总和。 1.1 成本工期函数关系的建立 工程成本与工期是相互影响与制约的，一
8、般而言，缩短工程工期，人力、机械设备等各种资源的投入量必然增加，从而引起直接成本的增加，同时，随着工期的缩短，现场管理费、临时设施租赁费等间接成本会随之减少，总成本就会形成凹的关系。 1.2 质量工期函数关系的建立 密肋复合墙结构工程项目的质量是由施工过程中的工序质量决定的。4工序的质量好坏会影响工程总体质量水平。工序质量与持续时间成正相关关系，但无固定的函数关系，如图 5（a）所示。假设工序工期与工序质量之间成线性变化关系如图 5（b）所示。对质量的量化采用专家估测法来对工程各个工序质量进行评分，即采用 0-1 的连续数值3，来表示一项工序的质量优劣程度。越接近 1 表示工序质量水平越高，越
9、接近 0则表示工序质量水平越低，并确定各工序在工程中所占的权重？棕 i。 4 优化模型的求解 遗传算法的整体搜索策略和优化搜索方法使其在优化计算时不依赖梯度信息的优势6，本文应用遗传算法对成本集成控制优化模型进行求解。 4.1 染色体结构 本文采用实值编码方式，每条染色体代表一组选择方案。染色体基因位代表活动序号，基因值代表活动持续时间7。 4.2 初始化 选择工作持续时间作为基因值，每个基因值在相应工程活动中持续区间内随机产生，如表 1。 4.3 适应度函数 多属性效用函数 u（T，C，Q）的最大值为适应度函数。 4.4 遗传算子 遗传算子均按照一定的概率进行，pc 为交叉算子，pm 为变异
10、算子。该求解模型中由于工作号由基因的固定位置代表，采用一点交叉法，变异算子是工程活动持续时间在其区间内重新随机产生的一个随机值。 54.5 终止准则 算法的终止原则是：最优个体在 10 代之内没有发生变化时演算终止。5 案例分析 位于河南省平顶山市石龙区人民路北段岭村南部的“玉兴花园”以项目 5#楼二层施工简化为一个工程项目，间接费率？茁取 0.05 万元/天，奖励系数？酌取 0.1 万元/天。工序逻辑关系及相关参数见表 2。 5.1 相关数据的确定 确定关键线路为：墙板预制连接柱钢筋的绑扎墙板的安装连接柱混凝土的浇筑梁板的施工，整个项目最短工期为 15.5 天，最长工期为 24.5 天。 通
11、过表 1 中各项作业在正常作业时间和极限作业时间下的成本数据确定项目最大直接成本为 11.29 万元，最小直接成本为 10.169 万元。 用遗传算法程序求解，最终得到解为 U（T，C，Q）=（19，11.151，7.566） ，各个活动持续时间为（12，1，1.5，3，2.5，0.5，2，2） 根据各项工序的最优成本控制方案，计算出工程项目成本优化后总成本为 11.151 万元。本文取质量成本占总成本的 5%，根据最佳的质量成本结构：预防成本占 10%，故障成本占 50%，检验成本占 40%，确定项目的最佳质量成本组成，计算结果如下： 项目质量成本=优化后的总成本5%=0.558 万元 项目
12、预防成本=项目质量成本10%=0.056 万元 6项目故障成本=项目质量成本50%=0.279 万元 项目检验成本=项目质量成本40%=0.223 万元 5.3 优化方案的评介 从成本集成控制模型的建立和求解过程，可以看出基于多目标优化的理念使用多属性效用函数理论不仅可以克服三个优化目标难于兼顾的困难，而且也使评价函数的实用价值更容易理解。本文对产生的优化方案从成本、工期、质量三方面进行评价。 项目优化后的总成本为 11.151 万元，比极限作业下的总成本节约了0.914 万元，比正常工期下的总成本节约了 0.243 万元，项目总成本的减少主要是由项目间接成本的减少和工期提前获得的工期效益这两
13、部分组成的。 项目优化后的工期为 19 天，比正常作业下的工期减少了 5.5 天，项目优化后的整体质量水平为 7.566，比在极限作业时间下的整体质量水平6.9 提升了 9.65%，优化后的整体质量水平比正常作业下的整体质量水平8 下降了 5.43%。 6 结束语 密肋复合墙结构建筑成本控制是工程项目重要的控制内容，本文中成本集成控制是以成本、工期、质量三者为控制要点以定性和定量分析相结合的综合均衡优化控制。根据成本集成控制理论建立工期-成本，质量-工期的线性关系，并基于效用理论分别构建成本、工期、质量的效用函数，在多属性效用函数下建立成本集成控制模型，为实现项目成本的定量控制提供理论依据。
14、7本文最后借助正在施工的河南省平顶山市石龙区人民路北段岭村南部的“玉兴花园”以项目 5#楼二层施工简化为一个工程项目进行成本控制模型的构建以及通过对比结果论证该模型的优越性，进而可以在整个项目成本集成控制运用该模型，使其满足质量、工期条件下成本最优。 参考文献： 1姚谦峰，张荫.密肋复合板结构节能建筑施工技术M.中国建筑工业出社，2014，9. 2刘晓彤.铁路建设项目多目标动态优化研究D.西南交通大学硕士论文，2006. 3刘平.基于多目标优化的工程项目成本控制研究D.西安：建筑科技大学硕士论文，2010. 4李晓龙，武振业，李亮.基于多属性效用函数的工程合同索赔机理分析J.西南交通大学学报，2002，37（3）：323-327. 5武鹏.建筑工程施工质量控制及评价方法应用研究D.西安：西安建筑科技大学硕士论文，2005. 6王键，刘尔烈，骆刚.工程项目管理中工期-成本-质量综合均衡优化J.系统工程学报，2004，19（2）：148-153. 7尹齐心，余明晖，刘振元.非线性关系下的工程项目工期-成本-质量综合优化J.计算机应用研究，2011，28（2）：580-583.
