基于DEMATEL-ISM的水利工程EPC项目价值增值机理研究.pdf
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1、浙江大学学报(理学版)Journal of Zhejiang University(Science Edition)http:/ 51 卷第 1 期2024 年 1月Vol.51 No.1Jan.2024 基于 DEMATEL-ISM 的水利工程EPC项目价值增值机理研究俞洪良1,2,杨正涵1*,徐铨彪2,3,潘益斌4(1.浙江大学 建筑工程学院,浙江 杭州 310058;2.浙江大学 平衡建筑研究中心,浙江 杭州 310028;3.浙江大学建筑设计研究院有限公司,浙江 杭州 310028;4.中国电建集团 华东勘测设计研究院有限公司,浙江 杭州 311122)摘要:采用设计-采购-施工(en
2、gineering-procurement-construction,EPC)总承包模式的水利工程项目日益增多,研究其价值增值机理有利于总承包方做好项目的价值管理。从水利工程 EPC 项目的价值链分析入手,基于文献和专家访谈得到 23个价值增值影响因素。采用问卷调查方式得到各因素间的影响程度评分,用决策实验和评估实验(decision-making trial and evaluation laboratory,DEMATEL)法计算了各因素的中心度和原因度,结合解释结构模型(interpretative structural modeling,ISM)对数据进行分析,将价值增值因素划分为 6
3、 类,构建了水利工程 EPC 项目价值增值的递阶模型,探究和揭示了项目价值增值的路径和机理。研究结果对水利工程EPC总承包方制订管理策略有一定启示作用。关键词:水利工程;设计-采购-施工(EPC)总承包;价值增值;决策实验和评估实验-解释结构模型(DEMATEL-SIM)中图分类号:TV 512 文献标志码:A 文章编号:10089497(2024)0112011YU Honglaing1,2,YANG Zhenghan1,XU Quanbiao2,3,PAN Yibin4(1.College of Civil Engineering and Architecture,Zhejiang Uni
4、versity,Hangzhou 310058,China;2.Center for Balance and Architecture,Zhejiang University,Hangzhou 310028,China;3.The Architectural Design&Research Institude of Zhejiang University,Hangzhou 310028,China;4.Power China Huadong Engineering Corporation Limited(HDEC),Hangzhou 311122,China)Research on value
5、-added mechanism of hydraulic engineering with EPC general contracting mode based on DEMATEL-ISM.Journal of Zhejiang University(Science Edition),2024,51(1):120130Abstract:Nowadays,the applications of engineering-procurement-construction(EPC)general contracting mode in hydraulic engineering projects
6、are increasing.And it will benefit EPC general contractor in value management by exploring the value-added mechanism.Firstly,this paper studies the value chain of hydraulic engineering,and identifies the value-added factors through literature research and expert interviews.Then the approach of quest
7、ionnaire is applied to investigate the influence degree among each factor,and their centrality and cause degree are obtained by analysis method of DEMATEL.On the above basis,this paper divides the factors into 6 layers by adopting the analysis method of interpretative structural modeling(ISM),hence
8、builds the value-added path of hydraulic engineering project with EPC general contracting mode.The result will provide the inspiration for EPC enterprises to formulate strategies in value management and further research.Key Words:hydraulic engineering;EPC general contracting;value-added;DEMATEL-ISMD
9、OI:10.3785/j.issn.1008-9497.2024.01.013收稿日期:20220509;修回日期:20230311;接受日期:20230317;出版日期:20240125.基金项目:浙江大学平衡建筑研究中心项目(K-20212748).作者简介:俞洪良(1966),ORCID:https:/orcid.org/0000-0002-6352-371X,男,硕士,副教授,主要从事工程项目管理、工程经济、建设法规、工程金融研究.*通信作者,ORCID:https:/orcid.org/0000-0001-7189-0168,E-mail:.俞洪良,等:基于 DEMATEL-ISM
10、的水利工程 EPC项目价值增值机理研究第 1期0引 言水利工程一般由政府部门或所辖企业投资建设,具有工况复杂、施工组织难度大、工期易受影响、设计要求高等特点。近年来,国家发展和改革委员会与住房和城乡建设部多次发文,要求政府投资的基础设施项目优先采用工程总承包模式。设计-采购-施 工(engineering-procurement-construction,EPC)总承包是工程总承包中一类常见的模式,具有设计采购施工一体化、组织协调便捷、业主与总承包方权责明确等优势,适合在水利工程中推广应用。在水利工程中推行 EPC 总承包模式具有一定优势,但 EPC 总承包方在项目管理中遇到不少阻力,影响项目
11、价值顺利实现。本文基于水利工程EPC 总承包方的视角,探究水利工程项目价值增值的影响因素和路径,揭示价值增值机理。研究成果有助于提升水利工程 EPC 总承包项目的管理能力,实现水利工程的价值增值,促进 EPC 总承包模式在水利工程中的应用。价值增值概念源自波特价值链理论,此理论由PORTER1首次提出,将企业的价值划分为基础价值活动和协助价值活动,二者内部存在联系,但对项目价值的影响不同,同时,国外对价值链的研究多集中于全球价值链,包括价值链的动态管理2、价值链中的创新机制3以及宏观价值链的“极化”问题4。在建设工程领域,价值链理论也被应用于项目价值研究,包括探索各参建方的价值链5以及建筑企业
12、的供应链管理6。DUPONT 等7与 FLORES 等8还研究了图像智能识别、BIM 等新技术对项目价值链的作用与存在的问题。国内对价值链及价值增值的研究起步较晚,但已在诸多领域取得了一定的成果。在企业的价值增值研究中,刘吉成等9探索了企业价值增值的驱动因素,娄策群等10结合网络生态价值链,研究了信息技术对行业的价值增值,吴晓波等11从价值网的角度研究了现代服务业的运行模式。在建筑行业的价值增值研究中,丁士昭12首次将价值增值概念引入建设工程中,并将其划分为建设阶段价值与运营阶段价值。万礼锋13研究了工程咨询对建设工程的价值增值作用。王迎等14则对轨道交通带来的土地价值增值进行了探讨。近年来,
13、EPC 模式被广泛应用于水利工程,研究重点倾向于 EPC 管理的难点15与 BIM 技术的应用16。EPC 管 理 难 点 包 括 设 计 管 理17、风 险 管理18、造价集成管理19、由设计院向 EPC 总承包企业的转型20等。在水利工程价值增值研究中,丰景春等21运用结构方程模型分析了工程总承包模式的动力与阻力因素。翟博文等22研究了水利工程EPC总承包方的协同增值机制。纵观国内外相关研究,在建设工程领域多关注工程项目价值链的作用和影响,较少探讨水利工程EPC 项目价值的形成过程,而价值增值机理是价值产生的根源,价值增值路径是价值形成的方式,同样值得深入探索。因此,从 EPC总承包方的角
14、度出发,充分考虑水利工程实施与管理难点,探索水利工程 EPC 项目价值增值机理,为水利工程的项目价值研究提供理论依据;此外,通过揭示价值增值路径,对 EPC 总承包方的项目管理予以启示,有利于改善水利工程 EPC项目的统筹管理,提升项目质量,高效控制成本,从而顺利实现水利工程的经济、社会与生态价值。1研究方法决 策 实 验 和 评 估 实 验(decision-making trial and evaluation laboratory,DEMATEL)是由美国学者 GABUS 等23提出的系统分析方法,通过矩阵计算系统中各因素的中心度、原因度等,量化分析不同因素间的影响关系。解释结构模型(i
15、nterpretative structural modeling,ISM)是一种直观的系统分析方法,通过对系统中的因素进行阶层划分,构建自下而上的递阶模型,从而更清晰地呈现各因素间的影响关系24。采用 DEMATEL法分析数据,体现单一因素对系统整体的影响,同时还包括影响程度的定量分析;结合 ISM 法,探究各个因素之间的定性关系,进而得到各因素的影响途径,有利于探究水利工程 EPC项目价值增值机理。研究方案如图 1所示。2研究设计2.1水利工程 EPC项目价值增值影响因素识别根据波特价值链理论,价值链具有系统性、多元性等特点1,因此有必要从多角度的价值链识别价值增值影响因素。在 CNKI
16、数 据 库 中 搜 索 关 键 词“水 利 工 程”“EPC”“价值增值”,筛选出相关性较强的 12篇文献作为识别价值增值因素的来源5,21-22,25-33。考虑水利工程技术、工期与施工组织难点,识别水利工程121浙 江 大 学 学 报(理学版)第 51 卷EPC 项目的价值增值影响因素,包括 6类:(1)介质(R1);(2)阶段(R2);(3)参建方(R3);(4)BIM 技术(R4);(5)外部环境(R5);(6)其他来源(R6)。初步识别后,结合专家访谈对影响因素进行调整。8位来自某设计研究院的水利工程 EPC 项目从业人员参与了本次访谈,其中,1位为分管水利项目的院长、3位为 EPC
17、 项目经理、4位为 EPC 项目部门经理。该设计研究院在水利工程领域建树颇丰,并且正处于向 EPC 总承包方转型的阶段,其从业人员对于 EPC 总承包模式具有深刻独到的见解。访谈主题包括但不限于:(1)水利工程 EPC 项目的价值所在;(2)如何使得水利工程 EPC项目的价值增值;(3)对已识别的价值影响增值因素有何建议。此次访谈共形成时长为 1.7 h的音频材料。综合专家团队的意见,经调整形成了价值增值影响因素清单,共 6类 23个因素,如表 1所示。2.2水利工程 EPC项目价值增值路径研究2.2.1问卷调查在价值增值路径研究中,需要探索各影响因素间的关系。在设计调查问卷时,考虑两部分:(
18、1)单一因素对其余因素是否有影响;(2)单一因素对其余因素的影响程度。判定影响程度的标准为:0 分无影响;1分影响微弱;2分影响较弱;3分影响一般;4 分影响较强;5 分影响显著。在问卷调查中,选择前文所述设计研究院及与其合作的大型国有施工单位为调查对象。由于因素多,评分难度较大,因此只回收了 86份问卷。计算每项数据的离均差平方和,对数据偏离较大的问卷予以剔除。筛选问卷后,计算每项数据的 Cronbachs 系数,若达到 0.7,则表示问卷数据内 部 一 致 性 高 且 具 有 较 高 可 信 度。采 用DEMATEL法分析数据。2.2.2构建直接影响矩阵 X根据问卷的数据,构建所有因素的直
19、接影响矩阵 X:X=0X12X1nX210X2nXn1Xn20=(Xij)n n,(1)其中,Xij为因素 ri对因素 rj的影响程度,由问卷数据得到;当i=j时,Xij取 0。2.2.3计算规范化矩阵 N对矩阵 X进行规范化处理,得到规范化矩阵 N:N=Xmax1 i nj=1nXij=(nij)n n。(2)图 1研究方案Fig.1Research scheme表 1水利工程 EPC项目价值增值影响因素Table 1Value-added factors of EPC project in hydraulic分类介质R1阶段R2参建方R3BIM 技术 R4外部环境 R5其他来源 R6价值链
20、物质 R11信息 R12设计阶段R21施工、采购阶段 R22全生命周期R23EPC总承包方 R31业主方 R32影响因素高效调节与利用资源 r1提升信息传递效率与质量 r2设计和采购并行作业 r3深度设计交底和沟通协调 r4简化招标、采购流程 r5制订专业性强的技术方案 r6明确设备、材料的需求 r7全过程成本管控 r8全生命周期方案优化 r9责任划分明确 r10减少合同纠纷与索赔 r11缩短建设周期 r12合理控制造价 r13提高工程质量 r14降低项目风险 r15优化设计施工方案及决策 r16材料、设备信息共享与动态控制 r17智能化运营维护 r18政策扶持 r19改善现场施工条件与工作环
21、境 r20顺利征地拆迁移民 r21有效的奖惩机制 r22创新技术及更新设备 r23122俞洪良,等:基于 DEMATEL-ISM 的水利工程 EPC项目价值增值机理研究第 1期2.2.4求综合影响矩阵 T由规范化矩阵 N,计算得到综合影响矩阵 T:T=N(I-N)-1=(tij)n n。(3)2.2.5计算影响度Di、被影响度Ci、中心度Mi、原因度Ri在综合影响矩阵 T中,行向量之和为影响度 Di,列向量之和为被影响度 Ci:Di=j=1nTij,i=1,2,n,(4)Ci=j=1nTji,i=1,2,n,(5)经计算,可得中心度 Mi与原因度 Ri:Mi=Di+Ci,(6)Ri=Di-Ci
22、,(7)经数据处理,绘制影响因素的原因结果图,采用ISM 进一步分析数据。2.2.6计算整体影响矩阵 H由综合影响矩阵 T,计算整体影响矩阵 H:H=T+I=(hij)n n。(8)2.2.7建立可达矩阵 K选择适当的阈值,在整体影响矩阵 H 中,若hij,则在可达矩阵K中,kij=1;反之 kij=0,即K=(kij)n n,kij=1,hij,0,hij,i,j=1,2,n。(9)2.2.8确定可达集合 Ai与前项集合 Bi由可达矩阵 K,可得各因素的可达集合 Ai与前项集合 Bi:Ai=aj|aj K,kij=1,i=1,2,n,(10)Bi=bj|bj K,kji=1,i=1,2,n。
23、(11)2.2.9建立价值增值影响因素的系统结构层次对于因素 ri,若满足 Ai=AiBi(i=1,2,n),则 ri为系统浅层因素,位于第一阶层(L1)。对矩阵K 进行缩减,删除横、纵向所有 L1阶层的元素,重复上述分析过程,以确定第二阶层(L2)、第三阶层(L3)直至确定全部因素的阶层。矩阵计算通过 Matlab 2019b 软件实现,问卷信度计算通过 SPSS 22.0软件实现。3数据分析3.1问卷信度分析此次问卷调查共回收了 86份问卷,先计算每份问卷的离均差平方和,并筛选出此项指标较大的问卷。通过两轮筛选,共剩余 59 份问卷,再计算每项数据的 Cronbachs 系数。筛选后,15
24、 个影响因素的 Cronbachs 系数在0.800 以 上,具 有 较 高 的 信 度;8 个 影 响 因 素 的Cronbachs 系数在 0.7000.800,具有可靠的信度;问卷整体 Cronbachs 系数为 0.960,表明可信度很高。因此,问卷数据真实有效,内部一致性较高。问卷数据信度如表 2所示。3.2基于 DEMATEL的价值增值因素研究直接影响矩阵 X 如图 2 所示。影响度 Di、被影响度 Ci、中心度 Mi、原因度 Ri如表 3所示。3.3基于 ISM 的价值增值因素研究3.3.1可达矩阵构建的可达矩阵 K 如图 3所示。在构建可达矩阵 K 时,的取值至关重要,其对后续
25、层次结构划分以及构建 ISM 影响重大。若 的取值过小,则会导致因素间影响路径过于复杂,不利于 ISM 的构建;若 的取值过大,则忽略了若干因素间的影响关系,也不利于揭示价值增值规律。经多次实验,采用平均值法,即计算整体影响矩阵 H 中的元素平均值,最终得到=0.062 8。3.3.2层次结构由可达矩阵 K,可以确定每个因素的可达集合Ai和前项集合 Bi,并由此划分阶层。由于分层步骤较多,每次分层后都需要对矩阵进行缩减,此处只列出最终分层结果,如表 4所示。表 2问卷数据信度Table 2Reliability of questionnaire data影响因素r1r2r3r4r5r6r7r8
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