基于改進(jìn)TOPSIS 的裝配式建筑施工階段進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究

付國(guó)秀 芮 強(qiáng)

（中國(guó)十七冶集團(tuán)有限公司工程設(shè)計(jì)分公司，安徽 馬鞍山 243000）

改革開放至今，我國(guó)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(diǎn)。從2017 年開始，我國(guó)已全面推進(jìn)裝配式建筑的發(fā)展，相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，我國(guó)的裝配式建筑起步晚、水平低，在施工階段的風(fēng)險(xiǎn)管理能力相對(duì)薄弱，因而對(duì)裝配式建筑施工階段進(jìn)度中存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)變得十分重要。

國(guó)內(nèi)外對(duì)于裝配式建筑施工階段的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)已有了一定量的研究。陳建[1]認(rèn)為對(duì)裝配式建筑進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)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(huì)網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法確定了項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素。常春光等[2]人對(duì)裝配式建筑施工安全進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，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(duì)EPC 模式下裝配式住宅項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)理論網(wǎng)絡(luò)模型，并運(yùn)用結(jié)構(gòu)方程模型對(duì)其進(jìn)行實(shí)證分析。張彥奇等[4]人列出了25 項(xiàng)裝配式建筑施工階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用AHP-CRITIC 法確定指標(biāo)綜合權(quán)重，再結(jié)合TOPSIS 法對(duì)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。王雨等[5]人對(duì)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(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。王佩順等[6]人從人-機(jī)-環(huán)-管-文化五個(gè)方面入手對(duì)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(píng)價(jià)模型下對(duì)建筑企業(yè)施工安全進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。姜磊等[7]人從建筑設(shè)計(jì)、構(gòu)建生產(chǎn)運(yùn)輸、建筑施工三個(gè)階段對(duì)裝配式建筑的建造質(zhì)量進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，通過文獻(xiàn)分析、實(shí)地調(diào)研等方法確定評(píng)價(jià)體系并對(duì)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(xiàng)目，基于改進(jìn)的TOPSIS 方法構(gòu)建了高層建筑施工安全評(píng)價(jià)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(duì)預(yù)制裝配式混凝土的施工安全進(jìn)行評(píng)價(jià)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(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究較少。本文在已有研究的基礎(chǔ)上，通過實(shí)地考核和查閱資料構(gòu)建了相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。運(yùn)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(duì)建立的評(píng)價(jià)模型進(jìn)行實(shí)證分析。

1 裝配式建筑施工階段進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

影響建筑施工階段進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的因素有很多，本文參考已有文獻(xiàn)并結(jié)合實(shí)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(gè)一級(jí)指標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上又設(shè)置了15 個(gè)二級(jí)指標(biāo)，具體見表1。

2 裝配式建筑施工階段進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

2.1 指標(biāo)綜合權(quán)重的確定

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(gè)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(gè)待評(píng)價(jià)的裝配式建筑項(xiàng)目，m 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。A 代表待評(píng)價(jià)裝配式建筑項(xiàng)目的評(píng)價(jià)矩陣，aij 為第i 個(gè)裝配式建筑的第j 個(gè)評(píng)價(jià)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(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

（1） 標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)

（2） 計(jì)算信息熵

（3） 計(jì)算第j 個(gè)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(diǎn)，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(jì)算公式如下：

2.2 指標(biāo)矩陣加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化

不同的裝配式建筑的施工階段進(jìn)度中存在的風(fēng)險(xiǎn)不同，因此考慮到指標(biāo)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，將各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化得到矩陣C：

2.3 確定待評(píng)價(jià)對(duì)象的正負(fù)理想解

其中，當(dāng)C+越大時(shí)，指標(biāo)越優(yōu)，=maxcij(1≤i≤n）；當(dāng)C-越小時(shí)，指標(biāo)越優(yōu)，=maxcij(1≤i≤n）。

2.4 確定待評(píng)價(jià)對(duì)象到正負(fù)理想解的歐式距離

2.5 確定各評(píng)價(jià)對(duì)象與理想解的相對(duì)貼進(jìn)度

3 案例分析

本文選取了五個(gè)裝配式建筑M1，M2，M3，M4，M5作為評(píng)價(jià)對(duì)象，邀請(qǐng)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(gè)方面對(duì)五個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行打分，初始評(píng)分值見表2。

表2 專家打分表

（1） 主觀權(quán)重的計(jì)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(jì)算得到主觀權(quán)重如下所示：

（2） 客觀權(quán)重的計(jì)算

根據(jù)熵權(quán)法的基本原理，可計(jì)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(jì)算得出客觀權(quán)重為：

（3） 指標(biāo)綜合權(quán)重的計(jì)算

根據(jù)式（4） 得出評(píng)價(jià)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(jì)算各待評(píng)價(jià)裝配式建筑與理想解的相對(duì)貼進(jìn)度為：

排序結(jié)果見下表：

表3 評(píng)價(jià)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(xiǎn)評(píng)估中，所得到的相對(duì)貼進(jìn)度越小，表示項(xiàng)目進(jìn)度變化的風(fēng)險(xiǎn)越小。所以由表3 可以看出，裝配式建筑M5的項(xiàng)目進(jìn)度延遲風(fēng)險(xiǎn)最小，裝配式建筑M1的項(xiàng)目進(jìn)度延遲風(fēng)險(xiǎn)最大。

4 結(jié)語

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(xiàng)構(gòu)建了相關(guān)評(píng)價(jià)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(yàn)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(shí)可靠。引入TOPSIS 法對(duì)裝配式建筑施工階段的進(jìn)度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，運(yùn)用實(shí)例驗(yàn)證了評(píng)價(jià)模型的可行性，對(duì)未來改善裝配式建筑施工階段中存在的風(fēng)險(xiǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。