大型建筑工程項(xiàng)目資源配置模型及策略研究———基于系統(tǒng)動力學(xué)的建模和仿真

　　摘要：大型建筑工程項(xiàng)目多類型資源的有效配置，是現(xiàn)階段項(xiàng)目管理理論與工程管理實(shí)踐面臨的關(guān)鍵問題，特別是在考慮工藝順序和間歇時間的工作可操作性特點(diǎn)，以及多資源之間反饋影響的情況下。通過整合掙值法和系統(tǒng)動力學(xué)理論，在分析資源可用性和工作可操作性之間因果關(guān)系的基礎(chǔ)上，本文構(gòu)建了大型建筑工程項(xiàng)目多資源配置的系統(tǒng)動力學(xué)模型。以上海市重大工程投資統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為模型參數(shù)依據(jù)，模型的仿真結(jié)果表明：建筑工程項(xiàng)目不同類型資源其配置重要性與系統(tǒng)影響性存在顯著差異，在制定資源配置策略時應(yīng)同時考慮項(xiàng)目運(yùn)作方式的特征與多資源之間的匹配，資源不匹配則容易導(dǎo)致資源配置系統(tǒng)失去穩(wěn)態(tài)或策略失效。這為進(jìn)一步研究項(xiàng)目管理中多資源配置提供了理論參考和實(shí)踐支持。

　　關(guān)鍵詞：資源配置；項(xiàng)目管理；系統(tǒng)動力學(xué)

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　　對工程項(xiàng)目中不同類型的資源進(jìn)行有效配置一直是施工項(xiàng)目管理的難點(diǎn)之一［１］，因?yàn)轫?xiàng)目經(jīng)理不得不面對質(zhì)量、工期、成本三者之間的平衡。大型建筑工程項(xiàng)目工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜、資金投入大、建設(shè)周期長，即使很小比例的損耗，絕對數(shù)也是相當(dāng)大的，因此，有效的資源配置顯得尤為重要。探索大型建筑工程項(xiàng)目資源配置的研究有助于我國工程建設(shè)單位更全面的認(rèn)識和管理項(xiàng)目資源，促進(jìn)項(xiàng)目資源的利用效益。

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　　２大型建筑工程項(xiàng)目動態(tài)反饋機(jī)制

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　　大型建筑工程項(xiàng)目的資源配置尚無成熟的系統(tǒng)動力學(xué)模型，為規(guī)范研究，對模型作如下假定：假定一：從建筑工程費(fèi)構(gòu)成的角度，將項(xiàng)目資源分為資金、物料、勞動力三類，由于機(jī)械設(shè)備的使用相對于三者來說比例較小，在此忽略討論。假定二：在整個項(xiàng)目的施工過程中，不考慮天氣、場地等不確定因素的影響，模型仿真正常施工運(yùn)作下的狀況，勞動生產(chǎn)率保持不變。假定三：基于項(xiàng)目運(yùn)作的視角，而非承包商或業(yè)主方等項(xiàng)目利益相關(guān)者的視角。以資金為例，是指該項(xiàng)目實(shí)際施工過程中所需要的資金。

　?。玻惨蚬P(guān)系分析

　　無論采用何種施工模式，決定整個項(xiàng)目施工進(jìn)度的是資源的可用性和工作的可操作性，兩者相互依賴相互制約。資源有效配置的目的是使整個項(xiàng)目在按時完工和不超支的前提下，盡可能的合理安排資源，確保施工過程的連續(xù)性，減少資源的閑置和浪費(fèi)［１８］。資源的可用性是由現(xiàn)金流、庫存物料、當(dāng)前勞動力三個變量體現(xiàn)出來的，現(xiàn)金流的狀況決定了庫存物料和當(dāng)前勞動力的多少（俗稱直接材料和直接人工），它們分別決定了基于物料的施工進(jìn)度和基于勞動力的施工進(jìn)度，兩者相互牽制，統(tǒng)稱為基于資源的施工進(jìn)度［１８］。

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　　以上因果關(guān)系分析，從系統(tǒng)的角度，大型建筑工程項(xiàng)目資源配置包含了物料、資金、勞動力、掙值指標(biāo)四個子系統(tǒng)。物料子系統(tǒng)反映了施工主材的計(jì)劃、獲取和使用整個周轉(zhuǎn)過程，勞動力子系統(tǒng)說明了當(dāng)前勞動力如何根據(jù)工作量和需要的施工進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整。資金的獲取、使用以及現(xiàn)金流對上述兩個變量的控制構(gòu)成了現(xiàn)金流子系統(tǒng)，最終整個配置效果通過掙值子系統(tǒng)來體現(xiàn)。

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　　建筑工程項(xiàng)目施工過程中，項(xiàng)目經(jīng)理首先決定的資源政策是目標(biāo)現(xiàn)金流覆蓋和目標(biāo)物料覆蓋，目標(biāo)物料覆蓋是指庫存物料可以維持周轉(zhuǎn)的天數(shù)。由于建筑工藝的進(jìn)步和新型材料的應(yīng)用，施工模式大大改進(jìn)，實(shí)際施工運(yùn)作中，已不需要在現(xiàn)場搭設(shè)鋼筋棚進(jìn)行鋼筋翻樣，并且泵送砼也解決了現(xiàn)場攪拌的庫存問題，所以考慮采購延時和庫存調(diào)節(jié)時間與實(shí)際情況并不吻合［１８］。本文將目標(biāo)物料覆蓋作為常數(shù)，以天為單位，目標(biāo)物料覆蓋與施工進(jìn)度決定目標(biāo)物料水平。由于目標(biāo)物料覆蓋僅僅是一項(xiàng)資源配置策略，能否有效實(shí)現(xiàn)取決于現(xiàn)金流支撐，一旦現(xiàn)金流無法保證，物料獲取速率則為０。

　　４模型的檢驗(yàn)與仿真分析

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　　模型的量綱一致性通過Ｖｅｎｓｉｍ軟件的檢驗(yàn)，下面檢驗(yàn)?zāi)Ｐ托袨?。仿真?shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在兩年的工期內(nèi)，工程項(xiàng)目得到了很好的實(shí)施，按計(jì)劃完成了總工作量８萬平方米，成本與進(jìn)度績效指標(biāo)理想，見圖３、圖４?；谫Y源的施工進(jìn)度、實(shí)際施工進(jìn)度以及需要的施工進(jìn)度三個輔助變量在１６０天以后逐步趨于一致，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，以１１６平方米／天左右的施工速度完成整個項(xiàng)目。檢驗(yàn)結(jié)果表明本文所建模型穩(wěn)健且與研究對象吻合。

　?。矗操Y源配置策略仿真分析

　　工程實(shí)踐操作中，三種主要資源之一的勞動力可以根據(jù)具體的施工進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整（如圖２），本文的資源配置策略僅考慮目標(biāo)現(xiàn)金流覆蓋和目標(biāo)物料覆蓋兩個參數(shù)?；趦煞N參數(shù)是否匹配來劃分，通常有五種配置策略。參數(shù)匹配：①資源等于進(jìn)度需要②資源高于進(jìn)度需要③資源低于進(jìn)度需要；參數(shù)不匹配：④現(xiàn)金流高、物料低⑤現(xiàn)金流低、物料高。上節(jié)的模型檢驗(yàn)是第①種策略，下面基于模型對其余四種可能的資源配置策略作仿真實(shí)驗(yàn)，分析系統(tǒng)整體的動態(tài)行為。

　　仲勇１，陳智高１，周鐘２

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