基于Fuzzy-AHP的鋼桁梁供應鏈責任主體風險研究
——以白居寺長江大橋為例

孫翔君 SUN Xiang-jun

（中交第二航務工程局有限公司，武漢 430040）

0 引言

主橋上部為雙層鋼桁梁，結構用鋼量大，高強螺栓用量多，鋼桿件加工制作精度要求高。鋼桁梁供應鏈中參與者眾多，增加了其復雜性。故本文將從狹義建設供應鏈角度，分析建設單位、設計單位、制造單位、運輸單位及施工單位的責任風險，利用Fuzzy-AHP進行定量化處理，找出風險最大的責任主體，并相應提出對策建議。

1 供應鏈風險評估指標體系的構建

對于鋼桁梁供應鏈來講，其風險是指在工程項目的施工過程中，影響供應鏈正常運行，給鏈上各成員企業帶來損失，給項目的工期、質量、投資、安全帶來不利影響的各種不確定因素。傳統現澆預應力混凝土連續梁屬于勞動密集型行業，鋼結構屬于技術密集型行業，其建造環節各方面均發生了很大的轉變，主要為：設計標準化、制造工廠化、施工機械化以及管理信息化。通過對設計、制造、運輸以及施工4個重點環節分析供應鏈的風險來源，將風險來源按照責任主體進行優化整合，得鋼桁梁供應鏈風險評價指標體系，見表1。

表1 鋼桁梁供應鏈風險評估指標

①建設單位。鋼桁梁供應鏈涉及主體較多，情況較為復雜，建設單位會面臨項目計劃以及各方責任主體的責權關系統籌不當的風險。

②設計單位?，F澆預應力混凝土連續梁設計階段可與施工各階段獨立分開，鋼桁梁供應鏈管理必須從全壽命周期角度考慮，所有設計流程工作需前置，將制造以及施工階段可能出現的問題提前到設計階段解決，設計不合理、圖紙變更以及非標準化、單一化的工程設施會增加項目風險。

③制造單位。鋼桁梁工業化的生產方式實現了整個建造過程生產的自動化和控制現代化。桿件生產應重視質量管理，與設計、施工統籌考慮，避免生產計劃方案不準確、供需變動以及延期交貨等產生風險。

④運輸單位。鋼桁梁在存儲、運輸、吊裝等環節發生損壞很難修復，產生的質量問題會耽誤工期和成本損失，因此鋼桁梁的存儲與物流組織非常重要。需要制定科學的運輸方案計劃，考慮第三方物流、運輸標準以及運輸環境等是否可靠。

⑤施工單位。鋼桁梁桿件之間采用栓焊連接形式，在節能降耗和保證大橋質量的同時，對施工技術水平也提出了更高的要求，期間也暴露出一些風險因素：桿件質量不穩定、吊裝機械故障、安全事故發生以及工期控制不當等。

2 基于Fuzzy-AHP的風險評估模型構建

2.1 風險評估方法的選擇

Fuzzy-AHP是將傳統層次分析法與模糊評價法相結合的理論方法，對于評判模糊性指標具有較好的優勢。

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(OSAHS)是臨床常見的睡眠呼吸障礙性疾病。有報研究指出OSAHS與人類心血管疾病的發生具有有較密切的關系,臨床可導致高血壓、冠心病等心血管系統疾病的發生[2]。

層次分析法是一種將定量與定性分析相結合的決策方法，在選取風險評估指標時，存在許多定性因素，故需要采用層次分析法對指標進行定量轉化。模糊評價法是應用模糊變換原理和最大隸屬度原則，考慮評價系統的各個相關因素，對其進行綜合評價的方法。該方法對于多因素、多層次的復雜問題評判效果較好。

2.2 風險評估模型的構建

①由于鋼桁梁供應鏈風險評價指標比較多，故利用層次分析法對其進行相對重要性分析。對同一層次的不同指標進行兩兩比較，構建層次評價矩陣，通過求解特征值得到相應指標的權重。記一級風險指標為Ui（i=1，2，…，5）；二級風險指標Uij（i=1，2，…，5）。

②建立判斷矩陣。設定判斷矩陣對比標度，如表2所示，利用1-9比例標度法構造判斷矩陣。

表2 判斷矩陣標度說明表

④一致性檢驗。計算判斷矩陣的最大特征根λmax，計算，若CI≤0.10，則認為判斷矩陣具有一致性。

⑤求解風險因素隸屬度。隸屬函數為：

根據隸屬度函數求風險因素Uij對責任主體Ui的隸屬度rij。設立評判集V={v1，v2，v3，v4，v5}={低，較低，中等，較高，高}五個等級，對應分值設為{0.1，0.3，0.5，0.7，0.9}。

⑥構造隸屬度矩陣。表示風險因素Uij與評判集Vm之間的模糊關系，矩陣元素表示各風險因素對各個等級的隸屬度。令風險因素Ui對評判集V的隸屬向量Ri={ri1，ri2，…，rim}（i=1，2，…，n），得到隸屬度矩陣R。

⑦選擇風險責任主體。根據隸屬度矩陣Ri求得最終評價矩陣Ri=WR，綜合評價值Ni=VRi，得出最大風險責任主體。

3 案例分析

3.1 項目概況

白居寺長江大橋主梁為板－桁結合鋼桁梁，主桁為三角桁架，兩片主桁，桁間中心距為18m。全橋用鋼總量約4.3萬噸，10.9S級高強螺栓約101.4萬套，主要有M20、M24、M30，鋼桁梁主體結構鋼材采用Q345qD、Q370qD、Q370qE。鋼桁梁主體結構包括：主桁上弦桿、下弦桿、腹桿、邊縱梁、斜拉桿。桿件之間采用栓焊連接形式，除上弦桿頂板之間、上弦桿頂板和上層鋼橋面板之間、下弦桿頂板與下層鋼橋面板之間采用現場焊接外，其余全部桿件的現場連接均采用高強度螺栓連接。鋼結構在專業廠家內制造，船運至橋位臨時碼頭，桅桿吊卸船后轉運至預拼場。

3.2 風險評估

①由項目專家及現場工作人員對該工程責任主體風險管理評估指標的打分賦予相應的權重，通過兩兩對比，得出U-Ui、U1-U1j、U2-U2j、U3-U3j、U4-U4j、U5-U5j的判斷矩陣如表3～表8所示。利用yaahp軟件進行判斷矩陣的計算并進行一致性檢驗，計算結果如表9所示。

表3 U-Ui判斷矩陣

表4 U1-U1j判斷矩陣

表5 U2-U2j判斷矩陣

表8 U5-U5j判斷矩陣

表9 判斷矩陣權重表

②為了確定責任主體的風險程度，建立評價尺度集，邀請20位專家及工程作業人員進行打分，以此求解隸屬度得風險評估多級模糊評價表見表10。

表10 風險評估多級模糊評價表

表6 U3-U3j判斷矩陣

表7 U4-U4j判斷矩陣

③通過模糊評價并考慮權重系數后，得到U1-U1j、U2-U2j、U3-U3j、U4-U4j、U5-U5j的評價結果分別為：

根據公式Ni=VRi求得最終評價結果為N1=0.486，N2=0.676，N3=0.671，N4=0.579，N5=0.682，按大小排序為N5＞N2＞N3＞N4＞N1，故施工單位風險程度最大。根據上述分析結果可知，在鋼桁梁供應鏈所涉及的責任主體之中，施工單位的風險程度最大，設計單位、制造單位次之，故應對施工單位進行重點風險管理。施工單位的6個風險因素按重要性從大到小依次為桿件質量不穩定、施工技術方案不合理、施工現場安全事故發生、工期進度控制不當、技術專業水平和設備故障。故需按照風險因素的重要性，有針對性提出風險控制建議：

①針對桿件進出場質量驗收、現場堆放條件進行重點把控；②針對項目的特點編制完善施工組織設計和專項施工方案，設立施工經理進行現場管理；③施工前進行安全技術措施交底，吊裝機械安裝前應編制安全專項方案，實際操作過程中，安排專門技術人員進行旁站監督；④利用建筑信息模型對施工全過程及關鍵工藝進行信息化模擬，對工期進度進行精確控制；⑤對現場施工人員要進行施工前的技術交底工作并進行生產培訓，優化流水施工作業；⑥吊裝設備應按國家現行有關標準的規定進行專門設計、工廠化制作以及試驗檢驗，其支座應根據結構特點單獨設計，并經設計單位、設備生產單位確認。

4 結語

本文基于狹義建設供應鏈角度，對鋼桁梁責任主體的風險進行識別，通過運用模糊評價的相關理論，得出施工方是供應鏈中風險最大的責任主體，并運用層次分析法對影響施工方的風險因素進行重要度分析，對風險因素有針對性的提出了具體的應對建議。