劉燕平, 王作文, 蒲萬麗
(西南石油大學(xué)土木工程與測繪學(xué)院, 成都 610500)
裝配式建筑具有節(jié)省材料、節(jié)省成本、節(jié)能、有利于環(huán)境保護(hù)、減少建筑工程安全事故發(fā)生等優(yōu)勢[1-2]?;谘b配式建筑的眾多優(yōu)勢,中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,可預(yù)見的勞動力緊缺,節(jié)能環(huán)保的時代趨勢,在國家加快“推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展”的背景下,裝配式建筑的發(fā)展將不斷深化[3]。在國家的大力推動下,在裝配式建筑相關(guān)的發(fā)展計(jì)劃和政策的引導(dǎo)下,裝配式建筑逐漸形成在全國推進(jìn)的格局[4]。然而,裝配式建筑建設(shè)成本偏高嚴(yán)重制約了裝配式建筑的發(fā)展[5]。
為加快裝配式建筑的發(fā)展,很多學(xué)者對其成本方面進(jìn)行了相關(guān)的研究,內(nèi)容多集中在裝配式建筑工程的成本影響因素、增量成本測算、傳統(tǒng)現(xiàn)澆筑和裝配式兩種建造方式的成本對比等;對工程項(xiàng)目成本研究多集中在一般工程項(xiàng)目,比如公路、隧道、地鐵等,而研究者對裝配式建筑的成本風(fēng)險研究較少[6]。
在中國,荀志遠(yuǎn)等[6]用層次分析法和改進(jìn)CRITIC(criteria importance though intercrieria correlation)法確定指標(biāo)主客觀權(quán)重,用TOPSIS (technique for order preference by similarity to an ideal solution)法確定組合權(quán)重,用云模型進(jìn)行裝配式建筑風(fēng)險評價,但沒涉及運(yùn)營維護(hù)的內(nèi)容。李曉娟[7]用問卷調(diào)查結(jié)果和結(jié)構(gòu)方程模型擬合指標(biāo)權(quán)重,再結(jié)合專家打分進(jìn)行裝配式建筑投資風(fēng)險評價。裴尊[8]基于物元可拓模型進(jìn)行裝配式建筑建造階段成本風(fēng)險評價,COWA(combination ordered weighted averaging)法計(jì)算指標(biāo)層指標(biāo)權(quán)重,G1(order relation analysis)法計(jì)算維度層指標(biāo)權(quán)重,未經(jīng)進(jìn)行組合賦權(quán),未涉及運(yùn)營維護(hù)階段。趙資源[9]用模糊層次分析法求得指標(biāo)權(quán)重,基于包絡(luò)分析方法和極大風(fēng)險曲面移動法對裝配式施工成本風(fēng)險影響因素進(jìn)行重要性排序;但是未進(jìn)行項(xiàng)目綜合成本風(fēng)險分析,同時未涉及運(yùn)營維護(hù)階段。徐珊[10]用層次分析法求得指標(biāo)權(quán)重,通過聚類系數(shù)確定風(fēng)險等級,進(jìn)行工程總承包(engineering procurement construction,EPC)模式下裝配式混凝土建筑風(fēng)險管理研究,但是未涉及運(yùn)營維護(hù)階段。宮文婕[11]建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型,進(jìn)行EPC模式下工程總承包商成本風(fēng)險研究,找到影響成本風(fēng)險的關(guān)鍵因素。
在國外,Hao等[12]基于裝配式建筑設(shè)計(jì)階段成本風(fēng)險研究,研究表明預(yù)制構(gòu)件的拆分對成本風(fēng)險影響較大。Li[13]用回歸分析法求得指標(biāo)權(quán)重,結(jié)構(gòu)方程模型進(jìn)行裝配式建筑成本風(fēng)險評估。Chang等[14]基于最小化為目標(biāo)建立了一種控制成本和減少安全風(fēng)險的模型,使裝配式建筑施工安全風(fēng)險最小,同時使成本消耗最少,為成本風(fēng)險控制提供一種新思路。Xu等[15]提出TMSS(transportation management service sharing)的概念,并構(gòu)建了一個云計(jì)算平臺-基于物聯(lián)網(wǎng)和云技術(shù)相結(jié)合的車隊(duì)管理平臺,對裝配式建筑運(yùn)輸階段成本進(jìn)行控制,減少成本風(fēng)險的發(fā)生。
從以上研究分析可知,關(guān)于裝配式建筑成本風(fēng)險研究,主要存在三點(diǎn)問題:①賦權(quán)方式比較單一,未考慮判斷的模糊性,同時受主觀影響較大,影響最終評價結(jié)果的準(zhǔn)確性;②進(jìn)行裝配式建筑成本風(fēng)險研究時,較少涉及運(yùn)營維護(hù)環(huán)節(jié),外文文獻(xiàn)側(cè)重于對局部進(jìn)行成本風(fēng)險研究,影響工程風(fēng)險評價的全面性和準(zhǔn)確性;③把EPC模式和裝配式建筑結(jié)合,進(jìn)行成本風(fēng)險研究較少。同時,對2011—2021年7月發(fā)表的文獻(xiàn)而言,在中國知網(wǎng)(China national knowledge infrastructure,CNKI),在主題或關(guān)鍵詞中輸入“EPC-裝配式-成本風(fēng)險”時,能搜索到有關(guān)文獻(xiàn)共147篇。同時,在Web of Science文獻(xiàn)收錄平臺中輸入主題中“prefabricated building AND cost risk”搜到相關(guān)文獻(xiàn)41篇。由此可見對“EPC模式下裝配式成本風(fēng)險”研究少。
鑒于此,本文中權(quán)重確定用組合賦權(quán)方式,就組合賦權(quán)的方式而言,有最小方差理論[16]、線性加權(quán)組合方法[17]、最小二乘法[18]、博弈論[19]、矩陣論[20]、差異系數(shù)法[21]、歸一組合賦權(quán)[22]等。上述確定組合權(quán)重的方法,都能夠克服權(quán)重確定方法單一的不足性,使權(quán)重值更加科學(xué)和準(zhǔn)確。其中,最便捷的是線性加權(quán)組合方法,根據(jù)專家的意見確定偏好系數(shù),進(jìn)而確定組合權(quán)重,但是合理性和準(zhǔn)確性受主觀因素干擾大;差異系數(shù)法雖應(yīng)用廣泛,但受主觀權(quán)重的影響很大;歸一組合賦權(quán)法可能使權(quán)重大的越大,小的越??;最小方差理論和最小二乘法等算法并不能實(shí)現(xiàn)主客觀權(quán)重的均衡融合;基于博弈論的組合賦權(quán)能夠使組合權(quán)重和各權(quán)重的偏差最小化,實(shí)現(xiàn)共同利益最大化的均衡組合,找出最合理的權(quán)重[23]。
證據(jù)理論可以對多組評價結(jié)果有效融合,提高評價結(jié)果的全面性和可靠性[24]。模糊綜合評價法把事物的模糊性用隸屬程度表示,把評價指標(biāo)量化,提高評價結(jié)果的準(zhǔn)確性,此法有計(jì)算過程簡捷,變化的參數(shù)少等優(yōu)點(diǎn)[25]。在EPC模式下,總承包方協(xié)調(diào)和統(tǒng)一項(xiàng)目各參與方的工作,在保證建筑工程的質(zhì)量和安全下,可以最大限度地節(jié)約成本,提升項(xiàng)目整體管理效果[26]。
基于此,現(xiàn)引入運(yùn)營維護(hù)這一維度,從“總體設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸堆放、施工安裝、運(yùn)營維護(hù)、外部環(huán)境”6個維度入手,使用三角模糊層次分析法確定主觀權(quán)重,反熵法確定客觀權(quán)重,基于博弈論進(jìn)行組合賦權(quán),引入證據(jù)理論,提高模糊綜合評價的精確度,進(jìn)行EPC模式下的裝配式建筑工程成本風(fēng)險評價研究。
三角模糊層次法能彌補(bǔ)傳統(tǒng)層次分析法不能充分考慮專家進(jìn)行兩因素重要性比較時的模糊性,提高權(quán)重的可靠性[27-28]。反熵權(quán)法確定權(quán)重客觀性較強(qiáng),又能克服熵權(quán)法使權(quán)重敏感性較強(qiáng)的缺點(diǎn),從而常被學(xué)者們廣泛運(yùn)用去解決實(shí)際問題[19-21,29],而基于博弈論的組合賦權(quán)方式能達(dá)到主觀和客觀權(quán)重的平衡,提高最終權(quán)重的客觀性和精確性?;贓PC模式下裝配式建筑工程成本風(fēng)險影響因素的復(fù)雜性、模糊性及不確定性,使用模糊評價法,同時為提高最終評價結(jié)果的準(zhǔn)確性,引入證據(jù)理論,對各證據(jù)進(jìn)行融合,建立成本風(fēng)險評價模型,更能有效解決實(shí)際問題。因此,本文中用三角模糊層次法-反熵權(quán)法-博弈論-證據(jù)理論-模糊綜合評價法,建立EPC模式下裝配式建筑工程成本風(fēng)險評價模型,對成本風(fēng)險作評價,同時用組合賦權(quán)-模糊綜合評價模型作對比,具體流程如圖1所示。
圖1 評價流程圖Fig.1 Evaluation flow chart
評價指標(biāo)過多會加大評價難度,過少使指標(biāo)無法量化,為確保評價結(jié)果的合理性和準(zhǔn)確性,結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)查法,進(jìn)行EPC模式下裝配式建筑工程成本風(fēng)險評價指標(biāo)的初選。在評價指標(biāo)初選的基礎(chǔ)上,為確保最終評價結(jié)果的可信度,邀請了8位年齡適中、學(xué)識水平高、經(jīng)驗(yàn)豐富的裝配式領(lǐng)域?qū)<?,以便對評價指標(biāo)做進(jìn)一步篩選和確定。選取合理的評價指標(biāo)是進(jìn)行風(fēng)險評價的關(guān)鍵,本文中從總體設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸堆放、施工安裝、運(yùn)營維護(hù)、外部環(huán)境6個維度出發(fā),采用目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層構(gòu)建EPC模式下裝配式建筑工程成本風(fēng)險評價指標(biāo)體系。首先,要對6個維度成本風(fēng)險評價,在此基礎(chǔ)上,對整個體系的成本風(fēng)險進(jìn)行評價。準(zhǔn)則層用于對整個體系進(jìn)行風(fēng)險評價,總體設(shè)計(jì)可從標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、指標(biāo)限額設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)和能力等方面構(gòu)建指標(biāo)體系;構(gòu)件生產(chǎn)可從模具周轉(zhuǎn)率、生產(chǎn)規(guī)模及方式、生產(chǎn)人員的技術(shù)水平等方面構(gòu)建指標(biāo)體系;運(yùn)輸堆放可從因運(yùn)輸方案、構(gòu)件需求計(jì)劃、構(gòu)件堆放和保護(hù)等方面構(gòu)建指標(biāo)體系;施工安裝可從施工組織設(shè)計(jì)、簽證變更、工作人員的經(jīng)驗(yàn)和能力等方面構(gòu)建指標(biāo)體系;運(yùn)營維護(hù)可從物業(yè)公司、科學(xué)合理的維護(hù)等方面構(gòu)建指標(biāo)體系;外部環(huán)境可從經(jīng)濟(jì)風(fēng)險、自然風(fēng)險、國家政策風(fēng)險等方面構(gòu)建指標(biāo)體系。指標(biāo)層用以評價“總體設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸堆放、施工安裝、運(yùn)營維護(hù)、外部環(huán)境”6個重要維度的成本風(fēng)險程度;根據(jù)這8位專家的整體意見,最終確定出6個一級指標(biāo)和25個二級指具體指標(biāo),如圖2所示。
圖2 裝配式建筑工程成本風(fēng)險評價指標(biāo)體系Fig.2 The cost risk evaluation index system of prefabricated building project
根據(jù)EPC模式下的裝配式建筑工程成本風(fēng)險影響因素,確定成本風(fēng)險評價指標(biāo)體系。一級指標(biāo):U={U1,U2,…Ui,…,Ur}(1≤i≤r);二級指標(biāo):Ui={Ui1,Ui2,…Uij,…,Uis}(1≤j≤s)。
評價集是評價對象對各指標(biāo)的評價集合,評價指標(biāo)的重要性和作用不同時,其權(quán)重和結(jié)論也會不同。此模型中V={υ1,υ2,…,υh}為評價h種裝配式建筑工程成本風(fēng)險的結(jié)論。風(fēng)險為5個等級,即“風(fēng)險低,風(fēng)險較低,風(fēng)險一般,風(fēng)險較高,風(fēng)險高”。通過模糊隸屬量化,故V={1,2,3,4,5}。
2.3.1 三角模糊數(shù)層次分析法確定主觀權(quán)重
構(gòu)造互補(bǔ)判斷矩陣時,相比傳統(tǒng)的層次分析法,三角模糊層次分析法,充分考慮專家兩兩因素重要性對比時的模糊性,用三角模糊數(shù)替換實(shí)數(shù),同時不需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn),提高權(quán)重的科學(xué)性和可靠性,而被廣泛應(yīng)用[27-28]。兩兩因素重要性對比時,構(gòu)建三角模糊數(shù)M(x,y,z),x表示最小可能值,y表示最佳可能值,z表示最大可能值。如果2個三角模糊數(shù),Mi=(xi,yi,zi)和Mj=(xj,yj,zj),則計(jì)算規(guī)則為
(1)
(1)構(gòu)造互補(bǔ)判別矩陣。專家評分時依據(jù)0~1標(biāo)度法對隸屬于同層次的指標(biāo)相對重要性進(jìn)行比較,打分規(guī)則,見表1。3位專家對指標(biāo)評分,評分差異較小時,取平均值作為該指標(biāo)的三角模糊數(shù)分值,構(gòu)建互補(bǔ)判別矩陣為
表1 0~1標(biāo)度法Table 1 0~1 scale method
(2)
式(2)中:kij=(xij,yij,zij)。xij+xji=1,yij+yji=1,zij+zji=1。
(2)計(jì)算綜合模糊值。Di表示模糊判斷矩陣的各風(fēng)險指標(biāo)的綜合模糊值。計(jì)算公式為
(3)
F(Di≥Dj)=
(4)
式(4)中:fg表示去模糊化后的指標(biāo)權(quán)重向量,fg=F(Dg≥D1,D2,…,Dn)=min[F(Dg≥Di)],其中i=1,2,…,n;k=1,2,…n;j≠k。
(4)確定權(quán)重。歸一化處理去模糊化后的指標(biāo)權(quán)重向量,得到最終的權(quán)重為
(5)
W(1)={ωi}
(6)
2.3.2 反熵法確定客觀權(quán)重
相比熵權(quán)法而言,反熵法能避免指標(biāo)差異度敏感性較大,指標(biāo)權(quán)重出現(xiàn)過大或過小的缺陷[29],本文中選用反熵權(quán)法確定客觀權(quán)重。
(1)確定原始風(fēng)險判斷矩陣。設(shè)m個評價者對n個風(fēng)險評價指標(biāo)進(jìn)行評價,評價的結(jié)果形成的原始風(fēng)險判斷矩陣R′=(r′ij)n×m為
(7)
(2)原始風(fēng)險判斷矩陣標(biāo)準(zhǔn)化處理。對原始風(fēng)險判斷矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,以消除各指標(biāo)之間量綱的不同。根據(jù)裝配式建筑工程成本風(fēng)險指標(biāo)的情況,標(biāo)準(zhǔn)化處理時,選用成本型指標(biāo)公式,標(biāo)準(zhǔn)化處理公式為
(8)
標(biāo)準(zhǔn)化處理后得到的結(jié)果為
(9)
根據(jù)原始風(fēng)險判斷矩陣標(biāo)準(zhǔn)化處理后得到的結(jié)果,用反熵權(quán)公式算出指標(biāo)權(quán)重。
(3)指標(biāo)權(quán)重確定。第i個指標(biāo)反熵值為
(10)
指標(biāo)權(quán)重為
(11)
反熵法求得的客觀權(quán)重為
W(2)={ω′i}
(12)
2.3.3 主觀權(quán)重與客觀權(quán)重的組合優(yōu)化
主觀賦權(quán)法不能體現(xiàn)客觀情況的信息,而客觀賦權(quán)法不能合理表征專家的意見,將主觀客觀權(quán)重組合起來,彌補(bǔ)單一賦權(quán)方法的不足,提高權(quán)重的準(zhǔn)確性。本文中基于博弈論確定組合權(quán)重。
(1)權(quán)重的一次性檢驗(yàn)。為使主觀和客觀權(quán)重有效融合,在權(quán)重組合前用距離函數(shù)d[ω(1),ω(2)]對主觀和客觀的權(quán)重進(jìn)行一致性檢驗(yàn),當(dāng)0≤d[ω(1),ω(2)]≤1時,權(quán)重通過一次性檢驗(yàn)[25],即
(13)
(2)基于博弈論原理的融合?;诓┺恼摾碚?,以納什均衡理論為基礎(chǔ),能均衡各方共同利益,把主觀和客觀權(quán)重合理地結(jié)合起來,使權(quán)重更吻合實(shí)際,可提高組合權(quán)重的科學(xué)性和精確性[23]。權(quán)重融合步驟如下。
(1)把三角模糊層次分析法和反熵法的權(quán)重向量W(1)和W(2)進(jìn)行線性組合,結(jié)果為
W=α1W(1)+α2W(2)
(14)
(2)基于博弈論思想對權(quán)重組合系數(shù)α1、α2進(jìn)行優(yōu)化,使W與W(1)和W(2)的離差極小化,即
(15)
(3)對式(15)一次求導(dǎo)線性方程組為
(16)
(4)對式(16)求得的最優(yōu)組合系數(shù)α1、α2進(jìn)行歸一化處理,得到綜合權(quán)重為
(17)
根據(jù)原始風(fēng)險判斷矩陣,第i個評價因素做出第j個評價的可能程度,形成的評價數(shù)據(jù),構(gòu)建模糊關(guān)系矩陣A為
(18)
式(18)中:aij計(jì)算公式為
(19)
式(19)中:評價集合中的第i個評價因素做出第j個評價等級的人數(shù)為m′;參評的總?cè)藬?shù)為m。
(1)根據(jù)二級指標(biāo)權(quán)重和模糊關(guān)系矩陣,得出二級指標(biāo)模糊綜合評價集為
(20)
(2)引入D-S (Dempster/Shafer)證據(jù)理論,進(jìn)行證據(jù)融D-S證據(jù)理論能對證據(jù)進(jìn)行有效融合,降低多源數(shù)據(jù)間的沖突,提高評價結(jié)果可靠性而被廣泛運(yùn)用[16,30]。
在模糊綜合評價法中引入D-S證據(jù)理論,對證據(jù)進(jìn)行融合,可以防止評價結(jié)果的片面性,提高最終評價結(jié)果的準(zhǔn)確度[30]。本文中利用證據(jù)理論對6個維度的成本風(fēng)險評價結(jié)果進(jìn)行融合,得出最終的評價結(jié)果。
設(shè)m1,m2,…,mn均為冪集Ω上的基本概率賦值,則其正交和m(A)為
(21)
(22)
式中:K為沖突系數(shù),K∈[0,1],K≠0代表m1,m2,…,mn能融合,K=1代表m1,m2,…,mn不存在正交和,不能融合。
南京某學(xué)校新建工程,總投資為38 000萬元,用地面積為40 703.04 m2,總建筑面積大于50 000 m2,采用裝配式建筑,采用EPC總承包模式。對該工程成本風(fēng)險進(jìn)行評價,評價過程如下。
通過3位專家的打分求平均值,采用三角模糊數(shù)構(gòu)造互補(bǔ)判斷矩陣,U1-U6、U11-U15、U21-U25、U31-U34、U41-U44、U51-U53、U61-U64互補(bǔ)判斷矩陣如下。
3.2 建立原始風(fēng)險判斷矩陣
學(xué)校邀請的10位裝配式建筑領(lǐng)域的專家,充分了解項(xiàng)目情況后,根據(jù)圖2所示的裝配式建筑工程成本風(fēng)險評價指標(biāo)體系,結(jié)合成本風(fēng)險評價集,對各二級指標(biāo)進(jìn)行專家打分,確定該工程的原始風(fēng)險判斷矩陣,結(jié)果如下:
根據(jù)原始風(fēng)險判斷矩陣,通過式(7)、式(18)、式(19),得出各因素的隸屬度,進(jìn)而構(gòu)建模糊關(guān)系矩陣如下:
通過式(1)~式(6),計(jì)算出一、二級指標(biāo)的主觀權(quán)重,通過式(7)~式(12),計(jì)算出一、二級指標(biāo)的客觀權(quán)重,基于博弈論,通過式(13)~式(17),計(jì)算出一、二級指標(biāo)的組合權(quán)重,見表2。
由表2可看出,一級指標(biāo)權(quán)重依次為:外部環(huán)境>構(gòu)件生產(chǎn)>施工安裝>運(yùn)營維護(hù)>總體設(shè)計(jì)>運(yùn)輸堆放??煽闯?,外部環(huán)境風(fēng)險權(quán)重是最高的。因此,為降低工程的成本風(fēng)險,在項(xiàng)目實(shí)施過程中要隨時關(guān)注材料、勞動力、預(yù)制構(gòu)件等價格的波動、貨幣風(fēng)險的發(fā)生,業(yè)主的支付能力變化情況;要充分考慮到氣候、自然災(zāi)害、地質(zhì)條件等可誘發(fā)工程成本增加的因素,隨時關(guān)注國家的相關(guān)政策、還要注意產(chǎn)業(yè)鏈不完整程度較大會導(dǎo)致成本的增加,并做好應(yīng)對之策。
表2 指標(biāo)權(quán)重Table 2 Index weight
根據(jù)25個二級評價指標(biāo)權(quán)重,可看出,針對外部環(huán)境,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注經(jīng)濟(jì)風(fēng)險和自然風(fēng)險。針對構(gòu)件生產(chǎn),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注生產(chǎn)人員的技術(shù)水平、生產(chǎn)線和工藝的先進(jìn)性;針對總體設(shè)計(jì),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和能力、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。針對施工安裝,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注工作人員的經(jīng)驗(yàn)和能力、施工組織設(shè)計(jì)。針對運(yùn)營維護(hù),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注科學(xué)合理的維護(hù)和有經(jīng)驗(yàn)的物業(yè)公司;針對運(yùn)輸堆放,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注構(gòu)件堆放和保護(hù)、運(yùn)輸管理水平。
本文中采用三角模糊層次分析法與反熵法相結(jié)合的賦權(quán)法,根據(jù)指標(biāo)的變異水平不同,分別計(jì)算了反熵權(quán)法權(quán)重和熵權(quán)法權(quán)重,選取部分指標(biāo)為研究對象,圖3選取了總體設(shè)計(jì)維度(U1)下對應(yīng)的二級指標(biāo)為研究對象,對比熵權(quán)法和反熵法指標(biāo)的權(quán)重可知,兩種方法得到的權(quán)重波動趨勢是一致的,但熵權(quán)法的權(quán)重波動幅度大于反熵法,且權(quán)重分配出現(xiàn)兩極化的極端情況,這是因?yàn)殪貦?quán)法指標(biāo)差異度敏感性較大,而反熵法卻能更好地體現(xiàn)指標(biāo)變異程度,且能避免部分指標(biāo)權(quán)重過大或過小。評價方法的優(yōu)劣決定評價結(jié)果的可靠性,因而選擇反熵法利于評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。
圖3 熵權(quán)法和反熵法權(quán)重的對比Fig.3 Comparison of weights between entropy weight method and anti entropy method
對比組合權(quán)重和單一賦權(quán)權(quán)重的結(jié)果,圖4選取了一級指標(biāo)的權(quán)重為研究對象,可知組合賦權(quán)法能展現(xiàn)主觀權(quán)重的對評價的主導(dǎo)作用,也能體現(xiàn)出客觀權(quán)重帶來的評價差異性,利于評價結(jié)果的全面性和客觀性。
圖4 組合賦權(quán)結(jié)果和單一賦權(quán)結(jié)果對比Fig.4 Comparison of results between combined weighting and single weighting
(1)根據(jù)二級指標(biāo)權(quán)重和模糊關(guān)系矩陣,通過式(20),可以得出二級指標(biāo)模糊綜合評價集如下:
0.237 7,0.142 1);
0.274 4,0.233 6);
0.190 9,0.147 6);
0.299 4,0.178 5);
0.284 5,0.218 5);
0.319 5,0.277 7)。
根據(jù)最大隸屬度原則,從評價結(jié)果可知,全體設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸堆放、施工安裝、運(yùn)營維護(hù)、外部環(huán)境中,施工安裝和外部環(huán)境為較高風(fēng)險,其他且皆為一般風(fēng)險。風(fēng)險最高項(xiàng)是外部環(huán)境。
(2)引入D-S證據(jù)理論,進(jìn)行證據(jù)融合,由二級指標(biāo)模糊綜合評價集,通過式(21)、式(22)得到證據(jù)融合后的一級指標(biāo)模糊綜合評價結(jié)果為
m1,2(A)=(0.033 4,0.051 2,0.505 5,0.269 3,0.140 6);
m1,2,3(A)=(0.011 8,0.043 2,0.669 0,0.196 5,0.079 5);
m1,2,3,4(A)=(0.002 5,0.027 6,0.704 6,
0.213 7,0.051 6);
m1,2,3,4,5(A)=(0.000 1,0.005 2,0.797 2,
0.166 6,0.030 9);
m1,2,3,4,5,6(A)=(0,0.001 7,0.787 7,0.181 3,0.029 3)。
由最大隸屬度原則可知,認(rèn)為本工程成本風(fēng)險等級分別屬于低、較低、一般、較高、高的專家為0、0.17%、78.77%、18.13%、2.93%。本工程的綜合風(fēng)險取值為0.787 7,此工程為一般風(fēng)險工程。評價結(jié)果和實(shí)際吻合。
為驗(yàn)證模型有效性和先進(jìn)性,使用模糊綜合評估法進(jìn)行對比試驗(yàn),風(fēng)險評價結(jié)果為
(23)
式(23)中:C為綜合隸屬度;W′代表一級指標(biāo)權(quán)重向量;B代表一級指標(biāo)的模糊綜合評價矩陣。
C=W′B=(0.052 8,0.123 6,0.331 5,0.278 8,0.213 3)。
根據(jù)最大隸屬度原則,此工程是一般風(fēng)險。
由表3可以看出,兩種仿真模型評價結(jié)果與實(shí)際情況相一致,證明組合賦權(quán)-證據(jù)理論-模糊綜合評價模型的可行性。同時,對比兩種模型結(jié)果,組合賦權(quán)-證據(jù)理論-模糊綜合評價模型的評價結(jié)果最大值為0.787 7,其次值為0.181 3,相差比例為76.98%,而組合賦權(quán)-模糊綜合評價模型的結(jié)果最大值為0.331 5,其次值為0.278 8,相差比例為15.90%。相比之下,進(jìn)行評價時,前者比后者,區(qū)分度更高,實(shí)用性更好。
表3 不同評價模型風(fēng)險評價結(jié)果對比Table 3 Comparison of risk assessment results of different assessment models
為響應(yīng)國家推動“智能建造和建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展”的號召,促進(jìn)裝配式建筑的發(fā)展,基于EPC視角,用組合賦權(quán)-證據(jù)理論-模糊綜合評價模型,對裝配式建筑工程成本風(fēng)險進(jìn)行評價研究,得出如下結(jié)論。
(1)在按照指標(biāo)選用原則的基礎(chǔ)上,通過文獻(xiàn)研究法和專家調(diào)查法,從總體設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸堆放、施工安裝、運(yùn)營維護(hù)、外部環(huán)境6個維度入手,建立具有6個一級指標(biāo)和25個二級指標(biāo)的EPC模式下裝配式建筑工程成本風(fēng)險評價指標(biāo)體系。
(2)在研究方法上,相較于層次分析法,運(yùn)用三角模糊層次分析法,引入三角模糊數(shù)表征專家意見信息,充分考慮各因素相對重要性比較中的模糊性和不確定性,使權(quán)重確定更加科學(xué)和合理?;诜挫胤鼙苊忪貦?quán)法指標(biāo)靈敏度過大使指標(biāo)權(quán)重過大或指標(biāo)失效的缺點(diǎn),又能表征指標(biāo)間的差異,本文中引入反熵法確定客觀權(quán)重。
(3)主觀賦權(quán)法無法體現(xiàn)客觀條件的變化,客觀賦權(quán)法無法合理體現(xiàn)專家的意見,本文中采用三角模糊層次分析法求得主觀權(quán)重,反熵法確定客觀權(quán)重,基于博弈論確定組合權(quán)重,結(jié)合兩種方法的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了專家意見與客觀規(guī)律的融合克服了單一賦權(quán)方法確定權(quán)重方法的不足,使權(quán)重更科學(xué)和合理,提高了評價結(jié)果的可靠性。
(4)基于證據(jù)理論,能夠合理地對各評價結(jié)果進(jìn)行融合,提高了評價的準(zhǔn)確度。本文引入證據(jù)理論,對文中6個維度的評價結(jié)果進(jìn)行融合,得到的工程最終評價結(jié)果和實(shí)際是吻合的,可見引入證據(jù)理論是可行的,為裝配式建筑工程風(fēng)險評價提供了一種新的思路。
(5)本文建立的組合賦權(quán)-證據(jù)理論-模糊綜合評價模型,對EPC模式下裝配式建筑工程成本風(fēng)險進(jìn)行評價,基于實(shí)例仿真,得到此工程風(fēng)險是一般風(fēng)險,和實(shí)際情況吻合。同時,用組合賦權(quán)-模糊綜合評價模型去驗(yàn)證,和實(shí)際情況吻合??梢娊M合賦權(quán)-證據(jù)理論-模糊綜合評價模型具有可行性,同時相比組合賦權(quán)-模糊綜合評價模型,此模型對評價結(jié)果的區(qū)分度更高,實(shí)用性更佳,可在裝配式建筑工程成本風(fēng)險評價中推廣,同時,為EPC模式在裝配式建筑中的運(yùn)用提供了一定的依據(jù)。此模型也可為其他工程進(jìn)行風(fēng)險評價提供借鑒。
(6)在進(jìn)行裝配式建筑工程成本風(fēng)險評價時,引入運(yùn)營維護(hù)這一維度,使EPC模式下裝配式建筑工程成本風(fēng)險的評價指標(biāo)更加全面,使評價結(jié)果更具有準(zhǔn)確性和合理性。