基于模糊綜合評(píng)價(jià)理論的裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)管理

李政道 陳 哲 張麗梅 趙祎彧

深圳大學(xué)土木與交通工程學(xué)院 廣東 深圳 518061

人們普遍認(rèn)為結(jié)合了工業(yè)化生產(chǎn)、流水線生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的裝配式建筑能夠優(yōu)化工程工期、提高建筑品質(zhì)、調(diào)節(jié)供給關(guān)系、保證施工文明和安全管理、保護(hù)環(huán)境以及節(jié)約資源[1-4]。雖然裝配式建筑在我國(guó)20世紀(jì)80年代后期發(fā)展出現(xiàn)停滯[5]，但近年來伴隨著綠色建筑理念、可持續(xù)發(fā)展理念的推廣而得到迅速發(fā)展。然而，由于我國(guó)在裝配式建筑施工領(lǐng)域還在發(fā)展階段，裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)尚未充分展現(xiàn)，尤其是在面對(duì)構(gòu)件生產(chǎn)、物流運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)裝配等多維作業(yè)空間施工過程中，管理人員對(duì)于施工進(jìn)度的管理難以到位，施工延誤導(dǎo)致施工單位和業(yè)主遭受重大損失，甚至?xí)绊懙窖b配式建筑的發(fā)展前景，反而使裝配式建筑進(jìn)入施工進(jìn)度較傳統(tǒng)建筑更緩慢的窘境[6]。

我國(guó)的裝配式建筑發(fā)展模式正處于上升階段，本文旨在為裝配式建筑施工進(jìn)度的控制管理提供分析支持，推進(jìn)裝配式建筑整體控制?；诖?，從系統(tǒng)管理角度出發(fā)，以裝配式建筑工程為研究對(duì)象，對(duì)其施工進(jìn)度事故進(jìn)行分析，梳理出裝配式建筑工程主要的進(jìn)度事故，并從這些施工進(jìn)度事故的發(fā)生機(jī)理與成因出發(fā)進(jìn)行逆向分析，提煉出影響施工進(jìn)度的關(guān)鍵因素集。同時(shí)結(jié)合文獻(xiàn)研究，分析風(fēng)險(xiǎn)因素的層次結(jié)構(gòu)，從而構(gòu)建進(jìn)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。經(jīng)文獻(xiàn)查閱與對(duì)比分析，本文選取層次分析方法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行相對(duì)重要性比較，結(jié)合模糊綜合分析方法給出施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果，得出裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。

1 裝配式建筑工程施工進(jìn)度影響因素分析

基于系統(tǒng)的文獻(xiàn)綜述，對(duì)裝配式建筑施工進(jìn)度事故分析可得，事故分析視角主要集中在施工方因素，其中部分因素與業(yè)主方、設(shè)計(jì)單位具有聯(lián)系。具體影響因素集中在：預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)與生產(chǎn)、人員與班組配備、材料供應(yīng)、機(jī)械設(shè)備、施工組織等[7]。因此本文將研究視角主要鎖定在施工方，少數(shù)涉及業(yè)主方與設(shè)計(jì)單位。本文旨在建立一個(gè)系統(tǒng)性、普適性的裝配式建筑施工進(jìn)度評(píng)價(jià)體系，并從施工相關(guān)管理方、施工參與方多角度識(shí)別、提煉裝配式建筑施工進(jìn)度影響因素。

從裝配式建筑施工相關(guān)管理角度分析，裝配式建筑施工質(zhì)量問題、施工成本管理問題、施工安全管理問題對(duì)工期影響程度較大。同時(shí)，從裝配式建筑施工參與管理方角度考量，設(shè)計(jì)方、業(yè)主方、施工方、監(jiān)理方是在施工過程中與進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)管理密切相關(guān)的主要利益相關(guān)方。所以本文以裝配式建筑項(xiàng)目施工進(jìn)度事故分析結(jié)果產(chǎn)生的機(jī)理以及成因作為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行逆向分析，結(jié)合施工進(jìn)度的相關(guān)影響因素以及施工過程中各參與方所帶來的各類影響因素，同時(shí)引入唐婕[5]在基于變量多屬性決策研究工程項(xiàng)目施工進(jìn)度影響因素評(píng)價(jià)方法，構(gòu)建裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)體系。此外，以施工方、業(yè)主方、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理方以及環(huán)境因素作為主要分析對(duì)象，并對(duì)各類影響因素進(jìn)行識(shí)別、分析。本文將通過設(shè)立目標(biāo)層、選定一級(jí)指標(biāo)、二級(jí)指標(biāo)的方法，將所識(shí)別提煉的各類裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行歸類，形成評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1）。

表1 裝配式建筑施工進(jìn)度影響指標(biāo)體系

2 裝配式建筑施工進(jìn)度管理評(píng)價(jià)

本文通過調(diào)查打分法獲取工程信息及關(guān)鍵因素，通過層次分析法建立影響因素相關(guān)權(quán)重模型，再通過建立評(píng)價(jià)等級(jí)，建立隸屬度模型，最終通過模糊數(shù)學(xué)理論進(jìn)行評(píng)價(jià)等級(jí)的結(jié)果獲取，進(jìn)而對(duì)工程進(jìn)行施工進(jìn)度綜合評(píng)價(jià)分析[8-9]。

2.1 方法概述

2.1.1 調(diào)查打分法

調(diào)查打分法也稱專家打分法，是評(píng)價(jià)方法中使用度最高、最方便操作和得出結(jié)論的方法，其可以進(jìn)行定性分析也可以進(jìn)行定量分析。同時(shí)，調(diào)查打分法可以對(duì)確定的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，也可以對(duì)不確定的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行打分[10]。

2.1.2 層次分析法

層次分析法于20世紀(jì)80年代在美國(guó)第一次被提出[2]，層次分析法的特點(diǎn)在于可以同時(shí)分析主觀問題與客觀問題，并且可以同時(shí)用于處理復(fù)雜的多目標(biāo)、多決策的問題。其可有效地應(yīng)用于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與分析，且其評(píng)估決策結(jié)果能夠與實(shí)際相匹配[11]。

2.1.3 模糊綜合評(píng)價(jià)法

模糊層次綜合評(píng)價(jià)方法是基于層次分析法明確各個(gè)指標(biāo)權(quán)重后，應(yīng)用模糊變換原理和最大隸屬度原則，考慮與評(píng)價(jià)事物相關(guān)的各個(gè)因素，對(duì)其所做的綜合評(píng)價(jià)方法。其評(píng)價(jià)的方法主要是根據(jù)與評(píng)價(jià)對(duì)象相關(guān)的單因素評(píng)價(jià)結(jié)果，進(jìn)行相應(yīng)評(píng)價(jià)矩陣的構(gòu)造，同時(shí)利用決定各因素重要性程度的權(quán)重因子做模糊變換，最終取得對(duì)于評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)結(jié)果[6]。

2.2 評(píng)價(jià)模型應(yīng)用案例評(píng)價(jià)分析

2.2.1 工程概況

本文所選案例模型為深圳市裕璟幸福家園，該項(xiàng)目位于深圳市龍崗新區(qū)坪山街道，該項(xiàng)目的建設(shè)用地面積11 164m2，總建筑面積64 050 m2，共3棟塔樓，總層數(shù)31～33層，采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系。項(xiàng)目采用建筑工業(yè)化技術(shù)進(jìn)行建造，標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制率達(dá)50%，裝配率達(dá)70%（圖1）。

圖1 深圳市裕璟幸福家園項(xiàng)目

2.2.2 工程項(xiàng)目施工進(jìn)度評(píng)價(jià)過程

1）建立施工進(jìn)度指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。綜合上述的裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別以及從各參與方影響角度研究出發(fā)，裕璟幸福家園具體裝配式建筑施工進(jìn)度影響指標(biāo)體系表如表1所示。

2）確定各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重。根據(jù)所得調(diào)查結(jié)果，分別得出準(zhǔn)則層及子準(zhǔn)則層的判斷矩陣，最終權(quán)重關(guān)系根據(jù)調(diào)查問卷所得權(quán)重結(jié)果加權(quán)平均得出，同時(shí)為了防止出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤，本文將通過yaahp軟件進(jìn)行主要計(jì)算，輔以手算進(jìn)行 驗(yàn)證。

3）準(zhǔn)則層各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算。根據(jù)問卷結(jié)果，得出準(zhǔn)則層判斷矩陣表，如表2所示。

表2 準(zhǔn)則層判斷矩陣

依據(jù)準(zhǔn)則層判斷矩陣表進(jìn)行權(quán)重計(jì)算：

⑤一致性檢驗(yàn)：為了避免專家主觀重要性判斷差異的發(fā)生，調(diào)查結(jié)束后對(duì)專家主觀判斷采取一致性進(jìn)行檢驗(yàn)。因此，需要計(jì)算一致性指標(biāo)IC，定義為：

最終計(jì)算IC/IR＝0.052 4，由于IC/IR＜0.1，故符合一致性檢驗(yàn)，故該問卷所得準(zhǔn)則層權(quán)重關(guān)系合理。根據(jù)加權(quán)平均法，得到最終準(zhǔn)則層權(quán)重向量為：

W＝[0.441 9 0.239 3 0.141 7 0.103 9 0.073 2]T

4）子準(zhǔn)則層各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算。子準(zhǔn)則層各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算過程與準(zhǔn)則層計(jì)算原則相同，分別得到各子準(zhǔn)則層權(quán)重關(guān)系。一致性檢驗(yàn)通過后，同樣根據(jù)加權(quán)平均的方法，得到各子準(zhǔn)則層最終權(quán)重向量，最終匯總得到裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重關(guān)系如表3所示。

5）建立模糊評(píng)價(jià)隸屬矩陣。由于本文目標(biāo)是建立裝配式建筑施工進(jìn)度指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，旨在建立裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系，并探討所提煉的各種影響因素對(duì)實(shí)際裝配式建筑施工進(jìn)度的影響程度，同時(shí)保證評(píng)價(jià)足夠嚴(yán)謹(jǐn)，故本文的模糊評(píng)價(jià)集為V＝{V1,V2,V3,V4,V5}＝{很嚴(yán)重,較嚴(yán)重,一般,較輕,很小}，同時(shí)遵循最大隸屬度原則對(duì)裝配式建筑施工進(jìn)度總體受影響程度進(jìn)行一個(gè)等級(jí)評(píng)價(jià)。同時(shí)，由于隸屬度評(píng)價(jià)集收集規(guī)則為某評(píng)價(jià)等級(jí)的專家人數(shù)與專家總?cè)藬?shù)的比值，根據(jù)問卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果獲得打分表，整理為施工方因素的模糊判別矩陣R1：

表3 裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重結(jié)果

同理，得到業(yè)主方因素的模糊判別矩陣R2，設(shè)計(jì)單位因素的模糊判別矩陣R3，監(jiān)理方因素的模糊判別矩陣R4和環(huán)境因素的模糊判別矩陣R5。

6）計(jì)算獲得綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。根據(jù)上述所得的權(quán)重向量A以及模糊評(píng)價(jià)矩陣R，先進(jìn)行一級(jí)指標(biāo)的評(píng)價(jià)向量計(jì)算，選擇M(·,+)加權(quán)平均型算子，最終得到綜合評(píng)價(jià)向量：

B＝A·R＝[0.021 0 0.310 9 0.511 6 0.131 7 0.029 1]

B所代表的五維向量，根據(jù)最大隸屬度原則，即0.511 6最大，因此我們可以得知該項(xiàng)目施工進(jìn)度在該評(píng)價(jià)體系下，施工進(jìn)度受影響程度一般。

7）模型評(píng)價(jià)結(jié)論分析。綜上所述，裕璟幸福家園項(xiàng)目施工進(jìn)度隸屬于一般情況，次之為施工進(jìn)度受影響較嚴(yán)重。因此，我們得出該工程的施工進(jìn)度受影響程度不大，但仍需要采取風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施。以下將以模糊判別矩陣為主要分析依據(jù)，以權(quán)重向量作為輔助分析依據(jù)，提煉出本工程在該模型評(píng)價(jià)后，所存在的主要風(fēng)險(xiǎn)因素：

①?gòu)氖┕し揭蛩胤治?，來自施工方因素的評(píng)價(jià)向量對(duì)工程進(jìn)度影響一般。結(jié)合兩者結(jié)果分析，得出該工程在施工方因素下的風(fēng)險(xiǎn)因素順序?yàn)椋菏┕ぜ夹g(shù)不成熟、預(yù)制構(gòu)件等材料管理不當(dāng)、施工組織不合理、從業(yè)人員素質(zhì)或技術(shù)水平低下、機(jī)械設(shè)備選擇及養(yǎng)護(hù)不當(dāng)、班組配置與調(diào)度不合理。

②從業(yè)主方因素分析，根據(jù)相同方法，得出該工程在業(yè)主方因素下的風(fēng)險(xiǎn)因素順序?yàn)椋嘿Y金供給不到位、項(xiàng)目建設(shè)手續(xù)不完善或不及時(shí)、現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備與交通準(zhǔn)備不到位、業(yè)主對(duì)進(jìn)度或質(zhì)量要求過高。

③從設(shè)計(jì)單位因素分析，得到該工程在業(yè)主方因素下優(yōu)先考慮控制的風(fēng)險(xiǎn)因素順序?yàn)椋涸O(shè)計(jì)變更頻繁、預(yù)制構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)不合理、圖紙供應(yīng)錯(cuò)誤或不及時(shí)。

④從監(jiān)理方因素分析，得到該工程在業(yè)主方因素下優(yōu)先考慮控制的風(fēng)險(xiǎn)因素順序?yàn)椋菏┕けO(jiān)督工作不到位、不能協(xié)調(diào)各方矛盾。

⑤從環(huán)境因素分析，得出該工程在業(yè)主方因素下優(yōu)先考慮控制的風(fēng)險(xiǎn)因素順序?yàn)椋簹夂驉毫印⑽飪r(jià)水平上漲幅度大、政策法規(guī)改變、地震頻發(fā)。

2.2.3 施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)策略

風(fēng)險(xiǎn)管理的措施一般分為六大類：合同的應(yīng)用、風(fēng)險(xiǎn)回避、風(fēng)險(xiǎn)減輕、風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)、風(fēng)險(xiǎn)自留與利用、風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移[6]。因此針對(duì)裕璟幸福家園項(xiàng)目施工進(jìn)度模型評(píng)價(jià)結(jié)果，影響該工程施工進(jìn)度的主要因素有資金供給不到位、施工技術(shù)不成熟、預(yù)制構(gòu)件等材料管理不當(dāng)、設(shè)計(jì)變更頻繁等，為降低同類風(fēng)險(xiǎn)因素的影響程度，本文針對(duì)各類主要施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)提出應(yīng)對(duì)策略：

1）資金供給不到位風(fēng)險(xiǎn)。施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)提前做好進(jìn)度計(jì)劃的資金保證措施，根據(jù)各階段詳細(xì)施工進(jìn)度圖籌劃各節(jié)點(diǎn)資金使用情況，同時(shí)制定嚴(yán)格進(jìn)度款撥付簽署制度。

2）施工技術(shù)不成熟風(fēng)險(xiǎn)。施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)及時(shí)提升技術(shù)，深度學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前技術(shù)存在的問題和難點(diǎn)，做好克服方法的設(shè)計(jì)，保證在施工過程中減少出現(xiàn)由于工法工藝落后而衍生的其他問題。

3）預(yù)制構(gòu)件等材料管理不當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)。預(yù)制構(gòu)件作為裝配式建筑施工過程中的重要材料，施工企業(yè)應(yīng)不斷完善管理制度，如預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸路線的設(shè)置、施工現(xiàn)場(chǎng)如何堆放以及調(diào)用、預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)時(shí)如何進(jìn)行質(zhì)量檢查等。同時(shí)，在施工材料質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)及時(shí)與監(jiān)理方配合，及時(shí)向業(yè)主方反饋材料問題，提出材料的重新供應(yīng)等措施。

4）設(shè)計(jì)變更頻繁風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)計(jì)變更的提出一般來自業(yè)主方或施工企業(yè)。當(dāng)設(shè)計(jì)變更來自業(yè)主方時(shí)，處于不可控因素，施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)及時(shí)與業(yè)主方進(jìn)行充分溝通，保證資金的到位以及及時(shí)完成變更工程，減少對(duì)施工進(jìn)度的影響；且施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)前期施工圖的分析管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，從而在施工前提前完成設(shè)計(jì)變更，或及時(shí)提出相應(yīng)解決方法。

3 結(jié)語

本文以裝配式建筑工程作為研究對(duì)象，通過施工進(jìn)度事故分析及文獻(xiàn)查閱，逆向分析提煉出影響裝配式建筑施工進(jìn)度的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素，并以此構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系。本文在此體系上運(yùn)用層次分析法計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)因素之間相對(duì)重要性關(guān)系，并運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)方法，共同組成裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，同時(shí)結(jié)合實(shí)際工程案例，對(duì)實(shí)際裝配式建筑工程項(xiàng)目進(jìn)行施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)模擬評(píng)價(jià)。結(jié)合實(shí)例分析結(jié)果，本文所提模型不僅能為工程實(shí)例進(jìn)行一定程度上的施工進(jìn)度評(píng)價(jià)，同時(shí)有助于識(shí)別主要施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)因素，從而提出有針對(duì)性的施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)管理措施，也為后續(xù)裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)管理提供有效依據(jù)。但是國(guó)內(nèi)關(guān)于裝配式建筑的施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)管理的相關(guān)研究?jī)?nèi)容較少，關(guān)于裝配式建筑施工進(jìn)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系也缺乏一定的系統(tǒng)性、普適性，故廣泛工程實(shí)例應(yīng)當(dāng)與未來研究緊密結(jié)合，對(duì)裝配式建筑進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)因素及其評(píng)價(jià)體系進(jìn)行完善。

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