基于DEMATEL-ISM模型的裝配式建筑施工質(zhì)量控制體系的構(gòu)建

李旺超,胡國杰

(遼寧工業(yè)大學(xué),遼寧 錦州 121001)

裝配式建筑施工質(zhì)量控制是工程行業(yè)的研究熱點,國內(nèi)學(xué)者對此展開了大量研究。肖思奇等[1]基于建筑質(zhì)量問題的發(fā)生概率與現(xiàn)場管控難度研究形成了指標(biāo)體系,通過熵值法分析得到權(quán)重,基于層次聚類法進行分析,針對問題給出管控建議。王志強等[2]結(jié)合Vague集理論建立質(zhì)量評價模型,通過調(diào)查問卷收集數(shù)據(jù),運用結(jié)構(gòu)方程模型驗證性分析,為各參與方質(zhì)量管理提供參考。孫玉芳等[3]通過現(xiàn)場調(diào)研得出影響裝配式建筑全過程質(zhì)量的因素,采用解釋結(jié)構(gòu)模型分析因素,提出全過程質(zhì)量控制建議。張克等[4]對裝配式建筑施工事前、事中和事后三個階段進行構(gòu)建,對各要素間的因果、層級關(guān)系進行剖析。吳碾子等[5]以責(zé)任主體質(zhì)量影響因素為研究對象,利用改進解釋結(jié)構(gòu)模型分析影響因素的邏輯關(guān)系,利用交叉影響矩陣相乘法對研究成果進行驗證,提出對策建議。

本研究通過文獻(xiàn)研究與專家訪談方法對裝配式建筑施工質(zhì)量影響因素進行分析,構(gòu)建裝配式建筑施工質(zhì)量評價指標(biāo)體系,運用DEMATEL-ISM模型對其進行研究,為進一步提高我國裝配式建筑施工質(zhì)量水平提供參考。

1 裝配式建筑施工質(zhì)量影響因素的識別

在知網(wǎng)搜索“裝配式建筑AND質(zhì)量”,篩選近5年文獻(xiàn),排除影響因子低、質(zhì)量差的文獻(xiàn),共篩選出普通期刊文獻(xiàn)30篇、核心期刊文獻(xiàn)18篇,通過分析文獻(xiàn)獲得裝配式建筑施工質(zhì)量影響因素26個,邀請建筑行業(yè)人員對指標(biāo)進行篩選,最終確定15個影響因素,構(gòu)建裝配式建筑施工質(zhì)量評價指標(biāo)體系,如表1所示。

表1 裝配式建筑施工質(zhì)量評價指標(biāo)

2 DEMATEL-ISM模型的構(gòu)建

決策實驗室法(DEMATEL):通過對體系各要素間的邏輯進行分析,計算各要素的影響度、被影響度、原因度和中心度,根據(jù)計算結(jié)果研究要素之間的關(guān)聯(lián)程度和層次。解釋結(jié)構(gòu)模型法(ISM):用于研究系統(tǒng)結(jié)構(gòu)邏輯問題,通過構(gòu)建多要素交互作用下的鄰接矩陣建立要素間的層級關(guān)系,揭示要素間的內(nèi)在聯(lián)系。

2.1 DEMATEL-ISM綜合建模步驟

1)建立直接影響矩陣。

采用0～4打分法對指標(biāo)之間影響程度打分,依次代表無影響、弱影響、一般影響、中等影響、強影響。調(diào)查問卷對象為20位建筑行業(yè)從業(yè)人員,對15份調(diào)查問卷數(shù)據(jù)平均化取整數(shù),得到直接影響矩陣R。

2)計算綜合影響矩陣。

(1)

T=X(I-X)-1

(2)

I為單位矩陣。對數(shù)據(jù)歸一化,將其從影響矩陣R轉(zhuǎn)化為規(guī)范直接影響矩陣X,再轉(zhuǎn)化為綜合影響矩陣T。

3)計算影響度、被影響度、中心度、原因度。

(3)

(4)

Mi=Di+Ci

(5)

Ni=Di-Ci

(6)

中心度Mi表示該因素在系統(tǒng)中的重要程度。原因度Ni表示因素之間的相互關(guān)系。原因度為正為原因因素,會對其他因素產(chǎn)生影響,原因度為負(fù)稱為結(jié)果因素,容易受到其他因素的影響。計算結(jié)果見表2。

表2 DEMATEL計算結(jié)果

4)繪制原因-結(jié)果圖。

基于表2數(shù)據(jù)繪制原因-結(jié)果圖。見圖1。

圖1 原因-結(jié)果圖Fig.1 Cause-effect graph

5)構(gòu)建鄰接矩陣K與可達(dá)矩陣H。

K=T+I

(7)

(8)

I為單位矩陣。將矩陣T轉(zhuǎn)化為鄰接矩陣K,引入一個閾值剔除冗余信息,采用T矩陣所有元素的均值α和標(biāo)準(zhǔn)差β之和確定閾值。α=0.031,β=0.042,得到閾值λ=0.073?！?”表示兩個因素之間的影響程度較強,“0”表示兩個因素間的影響程度較弱或沒有影響。構(gòu)造可達(dá)矩陣H。

6)劃分影響因素層次。

可達(dá)矩陣確定可達(dá)集合L(Fi)、先行集合S(Fi)和交集C=L(Fi)∩S(Fi)?？蛇_(dá)集指的是每一行都是1的元素相應(yīng)的一組數(shù)據(jù),先行集指的是每一行都是1的元素相應(yīng)的一組數(shù)據(jù),當(dāng)可達(dá)集合L(Fi)=S(Fi)時,第i個要素為首層,刪去已劃分的要素建立新的可達(dá)矩陣,重復(fù)上述步驟,最終確定因素的層級結(jié)構(gòu),結(jié)果見表3,模型見圖2。

圖2 施工質(zhì)量影響因素解釋結(jié)構(gòu)模型Fig.2 Interpretive structure model of the influencing factors of construction quality

表3 施工質(zhì)量影響因素分解

2.2 DEMATEL-ISM模型結(jié)果分析

2.2.1 DEMATEL結(jié)果分析

由表2和圖1得出,中心度排名前5位的是管理人員能力、工程質(zhì)量管理環(huán)境、工程作業(yè)環(huán)境、技術(shù)人員專業(yè)水平、預(yù)制構(gòu)件安裝方案合理性,這是影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。影響裝配式建筑質(zhì)量的原因因素排名前5位的是管理人員能力、技術(shù)人員專業(yè)水平、材料性能、機械養(yǎng)護狀況、施工方案成熟度,這些因素會對其他因素產(chǎn)生影響。影響裝配式建筑質(zhì)量的結(jié)果因素排名前5位的是施工人員培訓(xùn)程度、材料質(zhì)量、預(yù)制構(gòu)件存儲狀況、機械運轉(zhuǎn)狀況、安裝器具誤差水平,這些因素容易受到其他因素影響,從而影響施工質(zhì)量。

2.2.2 ISM結(jié)果分析

由圖2得出,直接因素為第1層,包括構(gòu)件存儲狀況、機械設(shè)備養(yǎng)護情況、機械設(shè)備運轉(zhuǎn)情況、安裝器具誤差水平、施工現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境。這些因素容易受到其他影響,對施工質(zhì)量有直接影響。中層因素為第2層、第3層、第4層,包括施工人員培訓(xùn)程度、構(gòu)件原材料性能、構(gòu)件原材料質(zhì)量、構(gòu)件安裝方案合理性、構(gòu)件施工方案成熟度、構(gòu)件施工技術(shù)先進性、施工現(xiàn)場自然環(huán)境、施工現(xiàn)場質(zhì)量管理環(huán)境,它們是因素傳導(dǎo)的中介,承載著根本因素的作用又影響直接因素。根本因素為第5層,包括管理人員能力、技術(shù)人員專業(yè)水平,這些因素從根本上影響其他層次因素,共同影響施工質(zhì)量。

2.2.3 綜合分析

根據(jù)DEMATEL-ISM模型分析結(jié)果可知,管理人員水平是影響施工質(zhì)量的主要因素,預(yù)制構(gòu)件存儲狀況、施工器具誤差、預(yù)制構(gòu)件安裝方案合理性、工程質(zhì)量管理環(huán)境是影響施工質(zhì)量的次要因素。

3 對策與建議

增強管理人員能力。成立質(zhì)量監(jiān)督部,設(shè)立質(zhì)量主管,負(fù)責(zé)對各個項目的質(zhì)量計劃進行審查,對工程建設(shè)質(zhì)量進行全程指導(dǎo)和跟蹤檢查。管理人員樹立質(zhì)量意識,根據(jù)ISO9001質(zhì)量體系管理規(guī)定對施工質(zhì)量進行周期性的績效評估。

1)優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件存儲狀況。預(yù)制構(gòu)件使用專用儲存架平層疊放或散放,在夏季高溫天氣,受紫外線等有害光線影響,避免預(yù)制構(gòu)件長時間露天存放,而在冬季對預(yù)制構(gòu)件做好保溫措施,以免受到凍害,確保預(yù)制構(gòu)件與地面保持距離,采用防潮墊或防潮劑進行處理。

2)降低施工器具誤差。定期對施工器具進行檢修和維護,保證儀器的靈敏度和準(zhǔn)確性。加強施工器具使用人員培訓(xùn),提高規(guī)范化操作水平。施工器具應(yīng)避免陽光直接照射,放置于適宜的溫度環(huán)境使用。

3)完善預(yù)制構(gòu)件安裝方案。安裝預(yù)制構(gòu)件,保證預(yù)制構(gòu)件之間緊密連接,減少縫隙數(shù)量。安裝預(yù)制板將預(yù)埋件對齊再進行加固或焊補。模板支承和鋼筋接頭應(yīng)符合規(guī)范。預(yù)制件的澆筑和振搗應(yīng)遵循分層澆筑、分層振搗的原則,減少振搗對鋼筋和預(yù)制構(gòu)件的沖擊。

4)改善工程質(zhì)量管理環(huán)境。建立項目經(jīng)理、各部門負(fù)責(zé)人和施工人員三級質(zhì)量管理體系。規(guī)范、有序、有效地組織協(xié)調(diào)各參與單位,從工程進度、質(zhì)量和投資實施進行有效控制。針對工程中需業(yè)主配合協(xié)調(diào)的問題,將質(zhì)量問題反映在每月報表中及時處理。