基于TOPSIS的建设项目施工方案选择研究

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　　摘要：构建了建设项目施工方案选择指标体系，并运用TOPSIS模型构建了建设项目施工方案选择模型。
　　关键词：施工方案选择指标体系理想解法
　　
　　引言
　　 在建设项目施工过程中，需要采用一定的施工方法，才能够顺利保证各工序的顺利实施，确保整个工程项目的顺利实施。而针对具体的施工工序，可能有若干个方法可以使用。这时，作为项目建设的具体实施者，施工方应当首先提出各种可行的施工方案，然后针对各施工方案进行分析，进而选择出最为合适的施工方案开展具体的施工活动。而在选择施工方案的过程中，需要施工方能够从技术、组织、经济等几个方面进行综合分析，以选择出综合效益最佳的施工方案。
　　1 建设项目施工方案选择指标体系的构建
　　 在进行建设项目施工方案科学选择探讨时，所面临的首要问题便是进行建设项目施工方案选择指标体系的构建，即从哪些方面去具体衡量和比较建设项目施工方案的问题。对于不同的施工工序和施工活动，可能考察的角度会有一定的不同。但是，总体上来看，在进行施工方案选择的过程中，可以从施工方案的技术要求情况、施工组织难易程度、施工工期、施工质量保证情况、施工安全保证情况、施工方案工期、施工方案环保性、施工方案造价情况等几个方面。
　　 具体而言，建设项目施工方案选择指标体系见表1所示。
　　
　　2 基于TOPSIS的建设项目施工方案选择模型的构建
　　 在确定出建设项目施工方案选择的指标体系后，下面所面临的重要课题便是进行施工方案选择模型的构建。从目前的情况来看，可以用来进行建设项目施工方案选择的模型较多。本研究在分析各模型特点和优缺点的基础上，尝试运用TOPSIS方法进行建设项目施工方案选择模型的构建。
　　 基于TOPSIS模型的建设项目施工方案选择模型构建的步骤如下：
　　 STEP1：确定建设项目施工方案选择指标体系中各指标的权重
　　 在确定建设项目施工方案选择指标体系中，各指标的重要性程度时，可以尝试运用层次分析法进行确定。并且，为了保证指标体系权重确定的有效性，可以尝试由多位专家进行确定，然后取各位专家确定的指标权重平均值作为建设项目施工方案选择指标体系各指标的权重值。
　　 STEP2：建立单因素评判矩阵
　　 建立单因素评判矩阵需要经历三个步骤，分别为：
　　 （1）确定单指标特征量矩阵
　　 m个建设项目施工方案选择指标组成n个施工方案的评价值。每一个建设项目施工方案选择指标对n个施工方案的评判可用指标特征值来表示，即
　　 式（1）
　　 式中：（i=1，2， …,8；j=1，2，…，n）为第个施工方案的第个指标的指标特征值。
　　 在表1建设项目施工方案选择指标体系中所列出的所有指标，其中“施工方案造价情况”这一项指标是属于定量指标，其他指标均为定性指标。对于定量指标，通过具体数值来进行表示；对于除“施工方案造价情况”这一项指标以外的其他指标，本文认为，其指标特征值可以通过专家评价的方式来进行确定。本文认为，其评价结果可以划分为五个档次，即V={}，约定其分别对应于数值上的1.0，0.8，0.6，0.4和0.2。同时取各位专家评价的算术平均值作为施工方案在该指标下的指标特征值。
　　 （2）确定指标隶属度矩阵
　　 各评价指标的特征量确定后，下面应针对各指标相对于优的隶属度进行计算。本文所构建的指标体系中，除了指标“施工方案造价情况”以外，其余指标均为越大越优型指标。对于其“施工方案造价情况”指标，可以按照公式（2）计算隶属度：
　　 (=1,2,…,n)式（2）
　　 对于其他指标，则可以按照公式（3）去进行隶属度的计算：
　　 (=1,2,…,n)式（3）
　　 式中：为第施工方案第个指标隶属于优的程度；，ximin=。
　　 根据式（2）及公式（3），可将指标特征量矩阵转换为指标隶属度矩阵：
　　 式（4）
　　 i=1，2，…，8；j=1，2，…，n。
　　 （3）确定理想施工方案和负理想施工方案
　　 理想施工方案的指标隶属度应是全体施工方案相应指标隶属度的最大值。
　　 即： R*=(r1* r2* …r3*)式（5）
　　 其中，ri*=（=1，2， …，8）。
　　 负理想施工方案的指标隶属度应是全体施工方案相应指标隶属度的最小值。
　　 即：R-=(r1-r2- … rm-) 式（6）
　　 其中，=（=1，2， …，8）。
　　 STEP3：最终评价
　　 （1）求各施工方案与理想施工方案和负理想施工方案的差异度
　　 采用权欧氏距离作为差异度的测量，施工方案与理想施工方案和负理想施工方案的差异度分别为和，则
　　 ，=1，2，…，n式（7）
　　 ， =1，2，…，n式（8）
　　 （2）计算各施工方案与理想施工方案的贴近度
　　 定义施工方案与理想施工方案的贴近度为，其表达式为：
　　 式（9）
　　 一般, 值愈接近于1，则相应的施工方案隶属于优的程度越高。根据的大小，可以对施工方案进行排序，进而施工企业可以根据排名结果，选择出最优的施工方案。
　　
　　参考文献
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　　 注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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