(柔性资源约束下的大型项目奖惩结构优化研究.docVIP

柔性资源约束下的大型项目奖惩结构优化研究 （副标题） 柴国荣，洪兆富 兰州大学管理学院，兰州 730000 E-mail: chaigr@lzu.edu.cn 何正文 西安交通大学管理学院， 西安 710049 E-mail: zhengwenhe@mail.xjtu.edu.cn  摘要：在柔性资源约束下研究拥有多个子项目的大型项目奖惩结构优化问题，并通过提出优化度这一概念分析资源租金水平对激励优化程度的影响。研究表明，多个奖惩强度的设定能促进奖惩结构的优化，并保证业主收益的最大化；柔性资源约束的引入使项目进度和奖惩结构得到了进一步的优化；资源的租金水平影响着奖惩结构的优化度，租金水平越低，优化度越好，反之则越差。 关键词：大型项目；柔性资源约束；奖惩结构；租金水平；优化度 引言 随着经济全球化进一步深化以及项目管理的不断发展，单个项目的管理方法已经不能满足现代企业的管理要求了，大型项目管理成为现代项目管理的发展趋势[1]。大型项目往往包含多个子项目，业主同时与多个承包商签订合同并形成委托代理关系。业主通常会设立激励机制以确保项目按期完成[2]（本文称“奖惩结构”），而承包商则在业主给定的奖惩强度下安排项目进度[3]。很多学者对具有奖惩结构的项目进度问题做了一些工作[4~7]，但没有对奖惩结构优化进行深入的研究，而且他们的研究都是在严格的资源约束下进行的。然而在项目的实际执行中，承包商往往可以通过租用瓶颈资源放松资源约束，这极大地扩展了资源的边界以及活动的执行模式，从而使得承包商能够更加灵活地安排项目进度以积极地应对业主设置的奖惩结构。因此，在柔性资源约束型下[8]，研究大型项目的奖惩结构优化问题具有重要意义。 本文首先分析了大型项目进度管理中的资源约束，在传统资源约束中引入柔性资源约束；接着通过引入奖惩强度对大型项目的奖惩结构进行分析，研究承包商的资源和进度决策情况；然后分析了业主和承包商的决策，并构建出大型项目奖惩结构的优化模型，并提出优化度这一概念，分析了租金水平对奖惩结构优化程度的影响；最后给出一个算例对研究结果进行说明。 问题分析 本文采用基于活动的研究方法，即项目网络采用AoN表述方式，即箭线表示事件，节点表示活动[9]；活动具有多种离散的执行模式，每种模式的工期及资源需求确定，执行模式一旦选定便不能更改直至完成[10]；活动遵从“结束－开始”（F-S）型优先关系，即活动只能在其紧前活动完成之后开始[11]；活动不具有抢先权，即活动一旦开始在完成之前不能中止[11]；业主在特定的活动完成时对承包商进行支付，累计支付量等于活动累计挣值的一定比例，所余款项在项目完成时全部付清[12,13]；每种资源各个时期的自有量及单位自有成本确定；资源的可租用量不受限制；拥有多个子项目的大型项目环境下，业主与各承包商直接签订项目合同[14]。符号及定义见表1。 表1 符号定义表 符号 含义 符号 含义 业主收益的净现值 活动ng的挣值 承包商g收益的净现值 θg 活动累计挣值与累计支付量的比值， 0＜θg≤1 A 项目完成后，业主获得的项目收益 单位时期资源wg的单位自有成本 g 子项目代号（g=1, 2, …,G，G表示大型项目包含G个子项目） 单位时期资源wg的单位租金 ng 子项目g中的活动，ng=1, 2, …, Ng HL 租金水平，HL=/ kg 活动ng的执行模式，kg=1, 2, …, Kg 时期t资源wg自有量，对应传统资源约束 活动ng以模式kg执行时的工期 时期t自有资源wg的使用量 [,] 活动ng的时间窗，即活动ng发生时间可以调整的范围 时期t资源wg的租用量 SAt 时期t中进行的活动集合 活动ng以模式kg执行时对资源wg的单位时期需求量 折现率 时期t资源wg的余缺参数，时资源剩余，时资源缺乏 BPg 子项目g完成提前（滞后）单位时间的奖励（惩罚） Rg 资源余缺清单，Rg={: t; wg=1, 2, …, Wg} Ug 子项目g的合同总价款 将活动ng与模式kg相联系的0-1变量 奖惩强度 将活动ng与时期t相联系的0-1变量 惩罚因子，惩罚与奖励的比例 将支付与里程碑活动的0-1变量 优化度 2.1. 大型项目进度中的资源约束分析 在市场机制的作用下，企业的外部环境发生了极大的变化，同时企业的资源边界也产生了很大的扩展。承包商可以在自有资源的基础上通过租用外部资源，削弱资源的约束，使得资源约束呈现出极大的柔性。因此，本文在传统的资源约束型项目进度问题(RCPSP)[15]中引入柔性资源约束，这便构成了柔性资源约束型项目进度问题(FRCPSP)[8]。在柔性资源约束下，项目活动的执行模式得到了扩展，承