基于模糊物元模型下的装配式建筑质量管理评价研究①

胡龙伟, 孙 雨, 章 俊, 王金荣, 夏思雨

(青岛理工大学管理工程学院,山东 青岛266520)

0 引 言

在装配式建筑的发展过程中,质量成为一个不可避免的话题,引发了学者们的研究,Ismail等以承包商的视角收集了关于影响施工质量因素的意见,将影响因素分成了管理类因素、工作场地因素、工作团队因素、现场安全因素、材料和施工机具因素五类[1];Jabar等通过对2000年至2012年关于装配式建筑质量管理的文献进行分析与挖掘,将施工阶段的影响因素分成前、中、后三个阶段[2]。齐宝库通过层次分析法确定指标权重,模糊综合分析法建立模型,展开对装配式建筑施工阶段的质量管理研究[3]。刘光忱对影响装配式建筑质量的因素进行梳理,得到11个主要质量影响因素[4]。刘杏红等依托BIM技术,建立了质量管理信息系统,为提高装配式质量管理效率提供了方法[5]。王洁凝等对装配式建筑管理流程的改进提出针对性的建议[6]。常莎莎分析传统建筑与装配式建筑的差别,对装配式建筑的全过程咨询提出了建议[7]。瞿富强建立了质量风险评价网络模型,利用模糊综合分析法对装配式预制构件的质量进行风险评价[8]。综上所述,国内学者对装配式建筑质量的研究大多集中在某一阶段,但是装配式建筑的整体质量贯穿于整个建设周期中,因此,建立起一个全面的质量管理体系更符合当下质量优化需求。

1 指标体系以及指标权重的确定

1.1 指标体系的构建

在突出目标科学性、导向性、动态性和可操作性的原则下,借鉴了有关学者的结论,通过问卷访谈的方式对指标进行了增减,对项目的各参与方进行分析,形成的指标体系如表1所示:

?

1.2 G1-熵权法组合赋权

评价指标包含定性和定量两部分,赋权方法宜采用组合赋权方法。G1(序关系)法对指标个数没有限制,且易通过一致性检验,符合当下实际,缺点是不能用数学方法来解释结果,熵权法可以用于多指标多对象,原理方法较简单,可以使赋权结果更加的客观实际,因此采用G1和熵权法的综合赋权方法确定权重。

1.2.1 G1法主观赋权

(1)对指标重要程度从大到小进行排序,确定指标序关系集:

(2)给出相邻指标间的重要程度比r k,r k=w n-1/w n,其中w n-1,w n分别为第n-1,n项指标的权重,r k取值有1.0,1.2,1.4,1.6,1.8,重要程度由同样重要分布到极端重要,中间数值的重要程度为相邻两重要程度之间。

(3)计算单个指标的权重。

其他指标权重可由下式得到:

1.2.2 熵权法

熵权法是通过指标信息的价值系数估算来确定权重,当某一项指标系数较高时,表明指标对评价结果的贡献度越大,相应地,指标权重也就越大[9]。假设n个评价对象,m个评价指标。

(1)针对评价指标体系构造矩阵R'

(2)对评价矩阵进行标准化处理

正指标:

负指标:

(3)确定指标信息熵

(4)计算指标的熵权

1.2.3 G1-熵权法组合权重

利用线性加权的思想进行组合赋权。w1为G1法得到的指标权重,w2为熵权法得到的权重,w为主客观的组合权重。

w=ηw1+(1-η)w2,η为主观权重偏好系数,取60%。

2 模糊物元法评价模型

模糊物元法是以有序三元组“事物、特征、模糊量值”作为描述事物的基本元[10]。M代表事物,C代表事物所具有的特征,μ(x)代表与事物特征C相应的模糊量值,R表示模糊物元,公式表现为:

假设现有m个事物,每个事物分别对应了n项特征,μ(x)为某事物在特征n下的模糊量值,即隶属度,因此构成了一个m个事物n维的模糊复合物元R mn。

其中μj(x ji)代表事物j的第i个评价指标的隶属度。

2.1 建立模糊复合物元

将所评价事物分为m个等级,评价对象有n个主要因素,且每个主要因素下有p个次要因素。c ik表示在等级j下所评价事物第i项主要因素下的第k项次要因素,其模糊量值为x ik。所构成的模糊复合物元为:

构建j隶属度等级下的模糊复合物元R mn

2.2 确定权重物元

主要权重物元:

次要因素权重物元:

式内w i,w ik为分别为主要、次要因素权重。

2.3 确定集中模糊物元

2.4 构建单项模糊复合物元

2.5 构建综合评价模糊物元

(1)评价模糊物元

(2)综合模糊物元

2.6 确定评价结果

综合评价值D j的最大值所对应的等级为评价对象所处等级,评价等级集合确定为{好,较好,一般,不合格}。

3 实例分析

青铁华润城建设区位于崂山区金家岭处,项目共分四期进行建设,现已进入二期建设当中,为保证后续两期的建设质量,收集了2期的相关数据进行对建设质量管理进行评价。

3.1 确定指标权重

3.1.1G1法确定指标主观权重

为合理确定指标权重,选取八位专家对指标重要性进行评判,最终指标权重通过八位专家的平均值来确定。

表2 一级指标G 1法计算表

?

综合上表可知,指标体系的一级权重

同理可依次得出二级指标的权重系数:

3.1.2熵权法确定客观权重

调研过程中对8位相关专家采取线上线下相结合的方式发放调查问卷,对指标的重要度进行打分,结果如表3所示:对评价矩阵进行标准化处理得到矩阵R,根据式(3),(4),(5)计算得到指标权重:

表3 专家打分表

一级指标权重

3.1.3 综合赋权

通过线性加权计算得到权重:

3.2 基于模糊物元模型的质量管理评价

3.2.1 建立模糊复合物元

根据建设各参与方相关管理人员以及专家测量打分得到此体系下的评价值:

隶属度的计算采用三角形和半梯形分布函数确定,计算原理为当指标x取值越接近中值,指标在此区间内隶属度越大,反之越小。见矩阵R23×5

3.2.2 评价结果

根据前文模糊物元模型的介绍,按照步骤得到总体评价结果R D:根据结果显示,最大值为0.127,处于第二等级,因此项目的总体评价结果为较好。

4 结 语

根据评价结果,可以得到项目的评价结果处于第二等级,说明项目的管理水平以及建设水平都较好,评价结果与项目实际情况符合,验证了此评价模型的实用性但是此次评价也暴露出了一些问题,譬如怎样更好地保护预制构件以及注重设计阶段和驻派巡检制度的建立等等,后需项目继续努力和观察。