关键词:
DSM矩阵
质量功能展开
工期优化
粒子群算法
重叠活动
摘要:
建筑业作为我国的支柱性产业之一,始终对我国国民经济发展起着关键的支撑作用。21世纪以来,随着我国经济的飞速发展和建造技术的日益成熟,建筑工程项目也逐渐呈现出大型化和复杂化的变化趋势。因此,项目管理的重要性日渐凸显,良好的项目管理对企业经济效益的影响也愈发重要因此,探讨如何在保证质量的前提下,实现工期与成本的优化平衡,始终是项目管理的重要任务。为保证工程项目的按期完成,在项目实施的过程中,常采用在平面上合理划分若干施工段,同时在满足施工工艺要求的前提下,组织无节奏的流水施工以保证工程施工资源能够最大程度地利用起来,部分紧前紧后工作可以同时进行,这类重叠活动的开展可以有助于有效缩减活动工期、降低成本。然而重叠活动的组织也会涉及到工程资源在不同活动之间的传递,从而可能导致活动工期和成本并不一定会朝着“减少”的方向变化,此外,活动的重叠还可能会引起一定程度上的质量损失。因此,本文旨在讨论重叠活动中资源传递对工期成本和质量的影响,并根据微粒子群算法以计算工程“工期-成本-质量”综合最优的活动重叠方案。
首先,本文介绍了设计结构矩阵(DSM)和质量展开矩阵(QFD)。将QFD矩阵和DSM矩阵进行有机结合,构建了基于QFD和DSM的工程项目多级瀑布模型,分析复杂工程项目中目标和流程之间的耦合依赖关系,用来计算工程工期、成本和质量的参数。步骤为建立工程目标需求要素和工程目标影响要素之间关系的质量屋,接着分析目标影响要素对目标需求要素的影响方向及程度水平,确定各要素之间的依赖关系,由此构建目标设计结构矩阵(DSM)模型,进而实现从质量展开矩阵(QFD)到目标设计结构矩阵(DSM)的量化转换,最后,再根据域映射矩阵(DMM)的跨领域元素之间的依赖关系进行建模研究,进而构建“目标-流程”跨领域元素间的依赖关系量化推导模型,得到工程工期、成本、质量计算的参数DSM矩阵。
其次,本文建立重叠活动上下游资源传递模型,表现重叠活动中资源传递时活动的工期变化,引入活动敏感度的概念,表现不同活动在不同时间传递资源时产生的工期和成本变化,和可能延长活动时间的概率,同时将工程质量转化为质量成本,更方便了质量的量化计算和比较,得到工程项目工期、质量成本和总成本的计算公式。将粒子群算法应用于“工期-成本-质量”的优化问题,通过模拟粒子群的行为,每个粒子代表一个可能的解,通过不断更新粒子的位置和速度,得到帕累托最优解,再通过熵值-TOPSIS方法对帕累托解集中的工期、质量成本和总成本进行综合排序,选择最优的活动重叠方案。
最后,采用实际案例进行本文所述模型的可行性的验证,与优化后的案例相比较,本文模型方法不仅有效缩短了工期长度,而且对计算效率有明显提升,利用粒子群算法求解帕累托最优解,通过熵值-TOPSIS方法选择最优的活动方案。结果表明,本文提出的QFD-DSM多级瀑布模型和重叠活动资源传递模型、结合粒子群算法,能够有效地计算项目的工期、成本和质量目标,得到活动重叠的最优方案。与传统的优化方法相比,具有更高的优化效率和更好的收敛性能。该模型有助于应对建设项目中出现的重叠活动之间的“工期-成本-质量”优化问题,对解决该类实际问题具有良好的启示与借鉴意义。