基于層次分析法的裝配式建筑綜合效益評價

李源芳 莊 麗 李曉聰

(青島理工大學管理學院 山東 青島 266000)

基于層次分析法的裝配式建筑綜合效益評價

李源芳 莊 麗 李曉聰

(青島理工大學管理學院 山東 青島 266000)

裝配式建筑的綜合效益是指從部品生產、運輸組裝、運營使用和維護一直到回收循環(huán)再利用的全過程的效益。目前因其施工進度快，生產效率高等諸多因素被國家大力推行。本文從安全、經濟、環(huán)境、社會等多方面進行定性與定量分析，構建裝配式建筑綜合效益評價模型，基于層次分析法確定各個指標權重，構建判斷矩陣進行層次分析，在定性定量指標轉換的基礎上形成評價方法進行評價，并給出相應建議。

DEA;裝配率；裝配式建筑；綜合效益

一、引言

隨著國務院、住房城鄉(xiāng)建設部等部門對裝配式建筑的推廣，全國各個省份、企業(yè)也紛紛響應，初步形成了“政府推動、企業(yè)參與、產業(yè)化蓬勃發(fā)展”的良好態(tài)勢。但是我國裝配式建筑起步較晚，雖然進步顯著，但其中仍然存在不少問題，主要有：

1.裝配式建筑仍存在認識誤區(qū)，尤其在經濟方面，有投資認識的偏差，誤認為裝配式建筑就是高成本，高技術的建筑。通常忽略裝配式建筑帶來的經濟、社會、環(huán)境的效益，導致裝配式建筑的開發(fā)進入一種誤區(qū)。

2.裝配式建筑仍處在起步階段，參與推廣的主體較少，系統的理論和評價標準剛剛推行，大多數學者側重研究單一方面的影響。

3.國內對裝配式建筑的研究大多是站在施工單位的立場上集中在對質量，經濟效益的評價這些方面，也有一些學者進行了裝配式建筑隊環(huán)境方面的影響效益研究，但是站在政府角度進行綜合性評價的相對較少。

4.在裝配式建筑綜合效益評價實際操作過程中很多指標難以量化。

為此本文從裝配式建筑綜合效益入手，將定性指標與定量指標相結合，運用層次分析法和工程經濟學相關理論知識對其進行評價[1]，以期構建合理模型為裝配式綜合效益分析提供參考。

二、裝配式建筑綜合效益相關理論

(一)裝配式建筑

裝配式建筑是將各類通用的預制構件(PrecastConcrete，簡稱PC構件)經特有連接技術進行現場機械化裝配而成的建筑[2]。具有提高工程質量、縮短施工周期、四節(jié)一環(huán)保等優(yōu)點，是建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

(二)裝配式建筑綜合效益

裝配式建筑的綜合效益是指它滿足人們生產生活各個方面的綜合能力，包括保護人民生命安全，節(jié)約生產生活成本，為居住和生產活動提供便利以及滿足生態(tài)環(huán)境要求的能力[3]，從政府角度來說是指裝配式建筑從社會效益，環(huán)境效益，經濟效益，技術安全效益等綜合方面對國民各個方面的影響力。

三、裝配式建筑綜合效益評價

(一)構建層次分析結構模型

作為給人們生產生活提供便利的場所人們對于建筑的技術安全、經濟成本、居住使用環(huán)境以及社會效益等方面都有著一定的要求。隨著裝配式建筑的進一步推進，為了更好的滿足人們的要求,本文從裝配式建筑的技術安全效益、成本效益、社會效益、環(huán)境效益四個方面構建綜合效益的評價體系.

在層次分析法的基礎上將裝配式建筑綜合效益評價構系分為三個層次(如圖1所示)[4]:第一層是目標層,即裝配式建筑綜合效益.第二層是準則層,即反映裝配式建筑綜合效益的四個要素指標：技術安全效益、經濟效益、社會效益、環(huán)境效益.第三層是指標層,反映各個要素所包含的主要評價指標,本文共包括12個指標,技術安全效益選取結構可靠性能(適用性、耐久性、安全性)U11,項目施工性能(時間性、技術性、組織協調性)U12,整體物理性能(防水、保溫、隔熱)U13三個指標，經濟效益從建造成本U21,維護成本U22,能耗成本U23分析，環(huán)境效益從節(jié)約資源效益U31,減少環(huán)境污染U32,易于回收和循環(huán)U33三個進行指標選取，環(huán)境效益從收入分配U41，勞動就業(yè)U42，社會互適性U44三個方面。

圖1 層次分析結構模型

(二)構造判斷矩陣

根據1～9的比較尺度,通過專家打分法對目標層和其對應準則層相關指標,進行兩兩比較,可得到準則層對目標層的判斷矩陣[5]，同理可得指標層對準則層的判斷矩陣，見表1、2、3、4、5.

表1 準則層Ui對目標層U的判斷矩陣

表2 指標層Uij對準則層U1的判斷矩陣

表3 指標層Uij對準則層U2的判斷矩陣

表4 指標層Uij對準則層U3的判斷矩陣

表5 指標層Uij對準則層U4的判斷矩陣

(三)判斷矩陣的一致性檢驗

由于裝配式建筑綜合效益的影響因子有很多,而且這些因子的指標之間往往存在相互的關聯性,很難加以分隔并單獨進行比較.而且判斷的結果又很容易受到判斷者主觀意識的影響,因此為了滿足構造矩陣的一致性必須進行一致性檢驗，步驟如下[6]:

(1)計算一致性指標:CI=(λmax-n)/(n-1)

其中:λmax是矩陣的最大特征根;n是矩陣的階數.

(2)查找相應的評價隨機一致性指標RI的數.表6中繪出了10階的成對比較矩陣的平均隨機一致性指標值[6]。

表6 平均隨機一致性指標值

(3)計算一致性比率:CR=CI/RI,當CR<0.1時,認為判斷矩陣滿足一致性要求,否則需要重新進行比較.

根據以上計算檢驗步驟,我們可以得到個判斷矩陣的一致性比率CR均小于0.1,滿足判斷矩陣一致性的要求.表示本文所建立的各判斷矩陣中相應各指標之間邏輯關系明確,權重計算結果合理.表7中列出了各判斷矩陣一致性檢驗結果.

表7 各判斷矩陣一致性檢驗結果

(四)確定裝配式建筑綜合效益評價

根據以上各表的計算結果,可以確定裝配式建筑綜合效益評價體系中各指標和評價維度的權重Wi.表1～5中W是準則層的權重,Wi是指標層各項指標的最終權重.具體的綜合評分則需要對定性指標進行量化處理,計算各評價對象的單指標評價得分.進而得到裝配式建筑綜合效益的計算公式如下:CB=ΣWi×Sij.式中CB(comprehensivebenefi,t)為裝配式建筑的綜合效益值,Wi為第i個指標的最終權重,Sij則為第i項指標相對價值得分(Sij≤1).本文所構建的裝配式建筑綜合效益評價模型中,指標體系分為定性指標和定量指標兩種,其中,定量指標為建造成本U21、維護成本U22、能耗成本U23、收入分配U41和勞動就業(yè)U42其余指標為定性指標.定性指標的相對值Sij=Sij/maxSij,其中Sij為第j個對象第i個指標的模糊標度.取值見表8.

表8 模糊標度

定量指標的相對值Sij=minvij/vij,其中vij為對象j對應指標i的定量值,i=1,2,…,12,j=1,2…m,m為對象數.通過帶入計算可得到裝配式建筑綜合效益CB的值,值越大,說明該裝配式建筑的綜合效益越好.

四、結語

根據本文所構建的裝配式建筑綜合效益評價體系，可以簡單評價裝配式建筑的優(yōu)劣，在推廣裝配式建筑時提供一定的參考，對裝配式建筑的整體改進提供一定依據，在但是在層次分析運用時要大量收集專家意見這樣會大大提高評價的科學性和準確性.

[1]李默,王祖,楊彬.基于AFAD方法的工程項目組合選擇評價模型研究[J].技術經濟,2011(4):92.

[2]孫飛,吳文.裝配式建筑設計各階段關注點解析[J].建材發(fā)展導向(上),2016(8):130-130

[3]張蔭,王波,張建.基于層次分析法的生土建筑綜合效益評價[J].西安建筑科技大學學報，2011(6).

[4]黃榮,李慧民,吳輝輝.基于層次分析法的工程施工質量風險綜合評價[J].建筑技術開發(fā),2011(3).

[5]邵永臻.基于層次分析法和模糊理論的供應鏈協同管理績效評價研究[D].河南大學.2012

[6]孫萌.模糊綜合評價法在椴樹溝橋橋型方案選擇中的應用[D].河北工業(yè)大學.2012

Comprehensive benefit evaluation of assemblybbuilding based on Analytic Hierarchy Process

ZHUANG Li LI Yuan-Fang

(Institute of architecture and civil engineering,Qingdao Technological University,Qingdao,266000，China)

The comprehensive benefit of an assembly building is the benefit of the whole process of production,transportation,assembly,operation,use and maintenance of the assembly to the recycling,recycling and reuse.At present,due to its rapid construction progress,high production efficiency,many factors have been vigorously implemented by the state.In this paper,qualitative and quantitative analysis from the safety,economic,environmental,social and other aspects,to construct an evaluation model of prefabricated building comprehensive benefit,AHP to determine the weight of each index based on constructing judgment matrix of AHP,based on conversion of qualitative and quantitative indicators on the evaluation method,and gives the corresponding suggestions.

DEA;assembly rate;assembly type building;comprehensive benefit

李源芳(1989-)，女，漢族，河南省襄縣人。碩士研究生在讀，青島理工大學，建筑工程信息化。