基于SPSS的路面施工過程質量問題影響因素研究

萬長利，趙文軍，胡金龍

(河南省交通科學技術研究院有限公司，河南 鄭州 450006)

高速公路項目具有建設投資大、周期長、參與主體多、技術復雜、一次性、不可逆性、環(huán)境多變和不確定因素多等特征，建設過程中面臨巨大的質量控制問題。許多新投入運營的路面在使用過程的早期便出現(xiàn)一定程度功能衰減和結構損壞等問題，給路面的正常使用帶來嚴峻考驗，由路面工程質量問題而導致的交通事故不斷發(fā)生。因此，高速公路路面施工過程中的質量控制尤為重要。該文依托許平南(許昌—平頂山—南陽)高速公路路面更新改造工程，結合多年工程管理實踐和高速公路建設經(jīng)驗，采用SPSS 23.0軟件研究路面施工過程質量問題影響因素，為路面施工過程質量控制提供依據(jù)，從而提高施工過程中質量控制水平。

1 路面施工過程質量問題影響因素指標體系構建

許平南高速公路路面更新改造工程屬于許平南高速公路中蘭南(蘭考—南陽)高速公路許昌至平頂山S83段，位于河南省中南部，全長33.4 km。結合該項目的實際情況，采用定量研究手段，通過查閱相關文獻，分別從施工技術、組織管理、施工環(huán)境及施工設施等方面進行影響因素選取，并對選取結果進行歸納整理，初步確定表1所示22個施工過程質量問題影響因素指標。

表1 高速公路路面施工過程質量問題影響因素指標體系

通過專家訪談對上述基于文獻查閱法構建的施工過程質量問題影響因素指標體系進行篩選和最終確定。訪談對象包括大學教授4位、施工單位工程師8名、建設單位工程師6名、監(jiān)理單位監(jiān)理工程師3名和檢測單位檢測工程師4名，采取一對一的形式，并對訪談內容進行記錄整理，結合采用文獻查閱法確定的施工過程質量問題影響因素指標體系進行分析整理，最終確定表2所示18個因素指標。

表2 高速公路路面施工過程質量問題影響因素

2 問卷調查分析

2.1 問卷調查設計

Gorsuch R.L.提出樣本量與變量的比例應為5～10∶1，問卷調查結果中有效問卷的數(shù)量不少于100份才能進行因子分析。根據(jù)每個因素對施工質量的影響程度量化評分規(guī)則，采用“里克特五分制量表”進行調查問卷設計，即5～1分別代表影響程度從高到低，分別對應非常重要、比較重要、重要、不太重要、可忽略5個選項。調查問卷采取現(xiàn)場和郵件形式發(fā)放，共發(fā)放200份，其中現(xiàn)場發(fā)放82份，郵件發(fā)送118份，問卷樣本量與變量之比約為11∶1，符合要求。調查對象為建設單位、施工單位、監(jiān)理單位、檢測單位、科研單位、高校教師等直接從事工程項目管理的人員。共回收問卷171份，其中有效問卷168份，問卷調查結果有效率為84%。

2.2 信度分析

通過SPSS 23.0克朗巴哈(Cronbach)模型，按照分析—降維—可靠性分析的步驟，對回收的168份有效問卷中的因素指標進行信度分析,分析每個題項對問卷整體信度的影響，計算刪除或剔除該題項后剩余項的均值和方差，觀察刪除該題項前后均值和方差的變化。若變化不大，則考慮保留；若變化很大，則表明信度有很大提升，可考慮刪除該項；若信度下降很大，則保留該項并作進一步分析。

如表3所示，各題項刪除后的標度平均值和標度方差均波動不大，表明刪除該題項前后均值和方差變化不大，經(jīng)專家訪談確定的18個影響因素能較真實地反映工程項目施工過程中的實際質量問題；各題項修正后的項與總計相關性值均大于0.5，總問卷的Cronbach′s Alpha值為0.974>0.85，且各題項刪除后的Cronbach′s Alpha值均小于總體Cronbach′s Alpha值，表明變量具有良好的信度，可以接受，問卷調查結果有效。

表3 信度分析結果

2.3 因子分析

通過SPSS 23.0因子分析法對問卷調查結果進行效度分析。對數(shù)據(jù)進行KMO和Bartlett′s球形檢驗，KMO值越接近于1，表明變量之間存在越強的相關性；Bartlett′s球形檢驗，當顯著性值小于顯著水平0.05時，表明數(shù)據(jù)變量之間存在較強的相關性。結果顯示：KMO值為0.813>0.5；Bartlett′s球形檢驗的近似卡方值為1 362.391，自由度為153的條件下顯著性概率為0.000，表明選取的樣本適合進行因子分析，問卷數(shù)據(jù)的效度良好。

3 主成分分析

3.1 主成分提取

在進行因子分析和研究因子重要程度時，通常提取旋轉載荷因子的特征值不低于1的成分作為主成分。因子提取的方差解釋率和特征根運行結果見表4，特征值見圖1。由表4、圖1可知：前5個因子的特征值變化非常陡峭，而5個以后變化相對較小，表明前5個因子對原始變量中的信息有很強的描述作用。這5個成分旋轉后的方差解釋率分別為23.004%、15.072%、12.888%、10.577%、7.252%，旋轉后的累計方差貢獻率為68.793%，5個因子包含了18個原始變量68.793%的信息。

表4 各因素的特征根和方差解釋率運行結果

圖1 各因子的特征值

通過SPSS 23.0統(tǒng)計分析軟件，經(jīng)過數(shù)據(jù)標準化處理，對18個影響因素的相關矩陣進行主成分及因子載荷值的分析解釋。旋轉方式采用Kaiser正態(tài)化最大方差法，旋轉在8次迭代后已收斂，結果見表5。根據(jù)各因素對各成分的貢獻程度(閥值大于0.45)，將路面施工過程質量問題影響因素的18個變量分為5組，分別為F1、F2、F3、F4、F5(見表6)。

表5 旋轉后的成分載荷矩陣

續(xù)表5

表6 變量分組

3.2 影響因素評價

對提取的5個主成分F1、F2、F3、F4、F5的得分矩陣進行分析，結果見表7。

表7 成分得分系數(shù)矩陣

將各因素指標標準化后的數(shù)據(jù)乘以成分得分系數(shù)，經(jīng)過因子提取和因子旋轉等過程得到各主成分的得分：

M1=0.011X1+0.043X2+0.004X3+

…-0.168X18

M2=0.339X1+0.202X2+0.283X3-

…+0.307X18

M3=-0.04X1+0.077X2-0.044X3+

…-0.285X18

M4=-0.13X1+0.084X2+0.016X3+

…+0.04X18

M5=-0.104X1+0.132X2+0.116X3-

…-0.285X18

式中：X1、X2、X3、…、X18為各項指標標準化后的數(shù)值；M1、M2、M3、M4、M5分別為F1、F2、F3、F4、F5的得分。

根據(jù)因素分析結果，按式(1)計算綜合得分M。系數(shù)由各主成分旋轉后的方差解釋率與旋轉后的累計方差貢獻率的比值計算得到。

(1)

按式(1)計算，得M=0.334M1+0.219M2+0.187M3+0.154M4+0.105M5，經(jīng)過計算得出成分綜合得分及排名(見表8)。

表8 成分綜合得分及排名

由表8可知：路面施工過程質量問題影響因素的排名依次為施工技術因素>組織管理因素>環(huán)境及意外因素>質量管理因素>施工設施因素。F值越高，表明該影響因素的影響程度越大，在施工過程中應引起重視，并采取必要的控制措施。

3.3 主成分命名

X12、X14、X13、X11、X10和X9在第一個主因子F1上占有較高的載荷，包括施工現(xiàn)場管理人員的資質與才能、施工技術流程不熟悉、施工質量控制體系不完善、為趕進度而降低質量標準、施工質量的自檢自控、質量管理控制資料不齊全，主要與施工過程中質量控制的主體即人相關，命名為組織管理因素。

X1、X3、X2、X18和X7在第二個主因子F2上具有較高的載荷，包括新技術的專項方案不完善、原材料性能及配合比設計不合理、攤鋪和碾壓設備的操作與使用、施工質量技術交底不完善、工序交接不合理，說明第二個主因子基本反映施工技術，故命名為施工技術因素。

X4、X8、X5在第3個主因子F3上具有較高的載荷，包括項目質量管理人員分配不足、對勞務班組管理不到位、質量管理機制運行不暢，是由質量管理所引起，將其命名為質量管理因素。

X16、X17和X15在第4個主因子F4上具有較高的載荷，包括不可抗力突發(fā)因素、惡劣的氣候和自然條件、復雜的施工環(huán)境，主要由自然環(huán)境及突發(fā)意外所引起，將其命名為環(huán)境及意外因素。

X6在第5個主因子F5上具有較高的載荷，說明第5個主因子主要反映施工設施的布局，將其命名為施工設施因素。

4 結語

該文基于因子分析法對路面施工過程質量問題影響因素進行分析及評價。依據(jù)項目實際情況，采用文獻查閱法及專家訪談法確定路面施工過程質量問題影響因素，最終確定18個質量問題影響因素指標。對質量問題影響因素進行主成分提取，歸類為5個質量問題影響因子，并根據(jù)其綜合得分大小進行排名，分值越高的質量問題因素應在施工過程中著重管理。分析結果表明，路面施工過程中的質量問題主要集中在施工技術方面，施工單位在路面施工中應著重加強自身技術水平建設和人員素質建設，制定并完善質量控制體系，并采取提高質量標準的措施；對于其他影響因素，按照分值的排名，依次做好質量管理與控制，從而提升工程質量。