付國秀 芮 強(qiáng)
(中國十七冶集團(tuán)有限公司工程設(shè)計分公司,安徽 馬鞍山 243000)
改革開放至今,我國的建筑業(yè)迅速發(fā)展,建筑方式也在處于由傳統(tǒng)現(xiàn)澆模式向工業(yè)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變,裝配式建筑作為建筑工業(yè)化生產(chǎn)的典型代表,具有周期短、質(zhì)量高、綠色環(huán)保等特點。從2017 年開始,我國已全面推進(jìn)裝配式建筑的發(fā)展,相對于發(fā)達(dá)國家而言,我國的裝配式建筑起步晚、水平低,在施工階段的風(fēng)險管理能力相對薄弱,因而對裝配式建筑施工階段進(jìn)度中存在的風(fēng)險隱患進(jìn)行分析與評價變得十分重要。
國內(nèi)外對于裝配式建筑施工階段的風(fēng)險評價已有了一定量的研究。陳建[1]認(rèn)為對裝配式建筑進(jìn)度風(fēng)險因素進(jìn)行分析并采取措施是改善現(xiàn)狀的關(guān)鍵,通過社會網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)動力學(xué)方法確定了項目風(fēng)險因素。常春光等[2]人對裝配式建筑施工安全進(jìn)行分析與評價,在GI 法和熵權(quán)法的組合賦權(quán)下改進(jìn)了TOPSIS 方法。陳念[3]對EPC 模式下裝配式住宅項目建設(shè)進(jìn)度風(fēng)險進(jìn)行研究,在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上構(gòu)建了進(jìn)度風(fēng)險理論網(wǎng)絡(luò)模型,并運用結(jié)構(gòu)方程模型對其進(jìn)行實證分析。張彥奇等[4]人列出了25 項裝配式建筑施工階段風(fēng)險評價指標(biāo)體系,運用AHP-CRITIC 法確定指標(biāo)綜合權(quán)重,再結(jié)合TOPSIS 法對評價模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。王雨等[5]人對裝配式建筑在施工作業(yè)中存在的問題進(jìn)行研究,在云模型的基礎(chǔ)上對整個施工過程進(jìn)行安全評價。王佩順等[6]人從人-機(jī)-環(huán)-管-文化五個方面入手對建筑施工安全管理進(jìn)行研究,通過結(jié)構(gòu)熵權(quán)確定指標(biāo)權(quán)重,在模糊綜合評價模型下對建筑企業(yè)施工安全進(jìn)行有效評價。姜磊等[7]人從建筑設(shè)計、構(gòu)建生產(chǎn)運輸、建筑施工三個階段對裝配式建筑的建造質(zhì)量進(jìn)行安全評價,通過文獻(xiàn)分析、實地調(diào)研等方法確定評價體系并對建筑質(zhì)量影響較大的因素提出相應(yīng)措施。趙建建[8]通過研究高層建筑施工項目,基于改進(jìn)的TOPSIS 方法構(gòu)建了高層建筑施工安全評價體系。董森等[9]人利用灰色聚類和粗糙及原理,結(jié)合云理論模型和信息熵原理,對預(yù)制裝配式混凝土的施工安全進(jìn)行評價研究。
綜上可以看出,有關(guān)裝配式建筑施工階段進(jìn)度風(fēng)險評價的研究較少。本文在已有研究的基礎(chǔ)上,通過實地考核和查閱資料構(gòu)建了相關(guān)風(fēng)險評價指標(biāo)體系。運用層次分析法確定主觀權(quán)重,熵權(quán)法確定客觀權(quán)重,主客觀相結(jié)合獲得指標(biāo)綜合權(quán)重。最后使用TOPSIS 法對建立的評價模型進(jìn)行實證分析。
影響建筑施工階段進(jìn)度風(fēng)險評價的因素有很多,本文參考已有文獻(xiàn)并結(jié)合實地考察與查閱資料,設(shè)置了人為因素、材料因素、機(jī)械設(shè)備因素、管理因素以及環(huán)境因素五個一級指標(biāo),并在此基礎(chǔ)上又設(shè)置了15 個二級指標(biāo),具體見表1。
1) 主觀權(quán)重的確定,本文采用層次分析法確定主觀權(quán)重。層次分析法是一種通過將與決策相關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等多個層次來進(jìn)行定量和定性分析的決策方法[10]。
2) 客觀權(quán)重的確定,本文采用熵權(quán)法確定客觀權(quán)重。假設(shè)有n 個待評價的裝配式建筑項目,m 個評價指標(biāo)。A 代表待評價裝配式建筑項目的評價矩陣,aij 為第i 個裝配式建筑的第j 個評價指標(biāo)的得分。(i=1,2,......,n. j=1,2,......,m)
表1 裝配式建筑施工階段進(jìn)度風(fēng)險評價指標(biāo)體系
(1) 標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)
(2) 計算信息熵
(3) 計算第j 個指標(biāo)的熵權(quán)
3) 指標(biāo)綜合權(quán)重的確定,到目前為止,確定權(quán)重的方法主要分為主觀權(quán)重法和客觀權(quán)重法,但是二者都存在明顯的不足之處。為了避免單一賦權(quán)方法帶來的不確定性,本文兼顧主觀認(rèn)知與客觀數(shù)據(jù)的特點,采用組合賦權(quán)的方法將二者結(jié)合,得到指標(biāo)的綜合權(quán)重,計算公式如下:
不同的裝配式建筑的施工階段進(jìn)度中存在的風(fēng)險不同,因此考慮到指標(biāo)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,將各項指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化得到矩陣C:
其中,當(dāng)C+越大時,指標(biāo)越優(yōu),=maxcij(1≤i≤n);當(dāng)C-越小時,指標(biāo)越優(yōu),=maxcij(1≤i≤n)。
本文選取了五個裝配式建筑M1,M2,M3,M4,M5作為評價對象,邀請了行內(nèi)相關(guān)專家及教授按照百分制從人為因素、材料因素、機(jī)械設(shè)備因素、管理因素以及環(huán)境因素五個方面對五個評價對象進(jìn)行打分,初始評分值見表2。
表2 專家打分表
(1) 主觀權(quán)重的計算
首先構(gòu)建判斷矩陣如下所示。
根據(jù)層次分析法的基本原理計算得到主觀權(quán)重如下所示:
(2) 客觀權(quán)重的計算
根據(jù)熵權(quán)法的基本原理,可計算得到客觀權(quán)重。
將判斷矩陣A 按照式(1)進(jìn)行處理,得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣B。
根據(jù)式(2) -(3),可計算得出客觀權(quán)重為:
(3) 指標(biāo)綜合權(quán)重的計算
根據(jù)式(4) 得出評價指標(biāo)的綜合權(quán)重為:
(4) 由矩陣B 及式(5) 得到加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣C
(5) 根據(jù)式(6) -(7) 確定正負(fù)理想解為:
(7) 由式(10) 計算各待評價裝配式建筑與理想解的相對貼進(jìn)度為:
排序結(jié)果見下表:
表3 評價結(jié)果排序表
一般情況下,CCi*的值越大,表示解與理想解越接近,即所得到的解越優(yōu)。但本文與之相反,在裝配式建筑施工階段風(fēng)險評估中,所得到的相對貼進(jìn)度越小,表示項目進(jìn)度變化的風(fēng)險越小。所以由表3 可以看出,裝配式建筑M5的項目進(jìn)度延遲風(fēng)險最小,裝配式建筑M1的項目進(jìn)度延遲風(fēng)險最大。
本文在已有研究基礎(chǔ)上并根據(jù)裝配式建筑在施工階段的相關(guān)注意事項構(gòu)建了相關(guān)評價指標(biāo)體系。通過層次分析法與熵權(quán)法的組合賦權(quán),減少了由于層次分析法的主觀經(jīng)驗及熵權(quán)法的數(shù)學(xué)量化值帶來的誤差,使得賦權(quán)結(jié)果更真實可靠。引入TOPSIS 法對裝配式建筑施工階段的進(jìn)度進(jìn)行風(fēng)險評價,運用實例驗證了評價模型的可行性,對未來改善裝配式建筑施工階段中存在的風(fēng)險具有一定的指導(dǎo)意義。