基于SPSS的路面施工过程质量问题影响因素研究

万长利，赵文军，胡金龙

(河南省交通科学技术研究院有限公司，河南 郑州 450006)

高速公路项目具有建设投资大、周期长、参与主体多、技术复杂、一次性、不可逆性、环境多变和不确定因素多等特征，建设过程中面临巨大的质量控制问题。许多新投入运营的路面在使用过程的早期便出现一定程度功能衰减和结构损坏等问题，给路面的正常使用带来严峻考验，由路面工程质量问题而导致的交通事故不断发生。因此，高速公路路面施工过程中的质量控制尤为重要。该文依托许平南(许昌—平顶山—南阳)高速公路路面更新改造工程，结合多年工程管理实践和高速公路建设经验，采用SPSS 23.0软件研究路面施工过程质量问题影响因素，为路面施工过程质量控制提供依据，从而提高施工过程中质量控制水平。

1 路面施工过程质量问题影响因素指标体系构建

许平南高速公路路面更新改造工程属于许平南高速公路中兰南(兰考—南阳)高速公路许昌至平顶山S83段，位于河南省中南部，全长33.4 km。结合该项目的实际情况，采用定量研究手段，通过查阅相关文献，分别从施工技术、组织管理、施工环境及施工设施等方面进行影响因素选取，并对选取结果进行归纳整理，初步确定表1所示22个施工过程质量问题影响因素指标。

表1 高速公路路面施工过程质量问题影响因素指标体系

通过专家访谈对上述基于文献查阅法构建的施工过程质量问题影响因素指标体系进行筛选和最终确定。访谈对象包括大学教授4位、施工单位工程师8名、建设单位工程师6名、监理单位监理工程师3名和检测单位检测工程师4名，采取一对一的形式，并对访谈内容进行记录整理，结合采用文献查阅法确定的施工过程质量问题影响因素指标体系进行分析整理，最终确定表2所示18个因素指标。

表2 高速公路路面施工过程质量问题影响因素

2 问卷调查分析

2.1 问卷调查设计

Gorsuch R.L.提出样本量与变量的比例应为5～10∶1，问卷调查结果中有效问卷的数量不少于100份才能进行因子分析。根据每个因素对施工质量的影响程度量化评分规则，采用“里克特五分制量表”进行调查问卷设计，即5～1分别代表影响程度从高到低，分别对应非常重要、比较重要、重要、不太重要、可忽略5个选项。调查问卷采取现场和邮件形式发放，共发放200份，其中现场发放82份，邮件发送118份，问卷样本量与变量之比约为11∶1，符合要求。调查对象为建设单位、施工单位、监理单位、检测单位、科研单位、高校教师等直接从事工程项目管理的人员。共回收问卷171份，其中有效问卷168份，问卷调查结果有效率为84%。

2.2 信度分析

通过SPSS 23.0克朗巴哈(Cronbach)模型，按照分析—降维—可靠性分析的步骤，对回收的168份有效问卷中的因素指标进行信度分析,分析每个题项对问卷整体信度的影响，计算删除或剔除该题项后剩余项的均值和方差，观察删除该题项前后均值和方差的变化。若变化不大，则考虑保留；若变化很大，则表明信度有很大提升，可考虑删除该项；若信度下降很大，则保留该项并作进一步分析。

如表3所示，各题项删除后的标度平均值和标度方差均波动不大，表明删除该题项前后均值和方差变化不大，经专家访谈确定的18个影响因素能较真实地反映工程项目施工过程中的实际质量问题；各题项修正后的项与总计相关性值均大于0.5，总问卷的Cronbach′s Alpha值为0.974>0.85，且各题项删除后的Cronbach′s Alpha值均小于总体Cronbach′s Alpha值，表明变量具有良好的信度，可以接受，问卷调查结果有效。

表3 信度分析结果

2.3 因子分析

通过SPSS 23.0因子分析法对问卷调查结果进行效度分析。对数据进行KMO和Bartlett′s球形检验，KMO值越接近于1，表明变量之间存在越强的相关性；Bartlett′s球形检验，当显著性值小于显著水平0.05时，表明数据变量之间存在较强的相关性。结果显示：KMO值为0.813>0.5；Bartlett′s球形检验的近似卡方值为1 362.391，自由度为153的条件下显著性概率为0.000，表明选取的样本适合进行因子分析，问卷数据的效度良好。

3 主成分分析

3.1 主成分提取

在进行因子分析和研究因子重要程度时，通常提取旋转载荷因子的特征值不低于1的成分作为主成分。因子提取的方差解释率和特征根运行结果见表4，特征值见图1。由表4、图1可知：前5个因子的特征值变化非常陡峭，而5个以后变化相对较小，表明前5个因子对原始变量中的信息有很强的描述作用。这5个成分旋转后的方差解释率分别为23.004%、15.072%、12.888%、10.577%、7.252%，旋转后的累计方差贡献率为68.793%，5个因子包含了18个原始变量68.793%的信息。

表4 各因素的特征根和方差解释率运行结果

图1 各因子的特征值

通过SPSS 23.0统计分析软件，经过数据标准化处理，对18个影响因素的相关矩阵进行主成分及因子载荷值的分析解释。旋转方式采用Kaiser正态化最大方差法，旋转在8次迭代后已收敛，结果见表5。根据各因素对各成分的贡献程度(阀值大于0.45)，将路面施工过程质量问题影响因素的18个变量分为5组，分别为F1、F2、F3、F4、F5(见表6)。

表5 旋转后的成分载荷矩阵

续表5

表6 变量分组

3.2 影响因素评价

对提取的5个主成分F1、F2、F3、F4、F5的得分矩阵进行分析，结果见表7。

表7 成分得分系数矩阵

将各因素指标标准化后的数据乘以成分得分系数，经过因子提取和因子旋转等过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为各项指标标准化后的数值；M1、M2、M3、M4、M5分别为F1、F2、F3、F4、F5的得分。

根据因素分析结果，按式(1)计算综合得分M。系数由各主成分旋转后的方差解释率与旋转后的累计方差贡献率的比值计算得到。

(1)

按式(1)计算，得M=0.334M1+0.219M2+0.187M3+0.154M4+0.105M5，经过计算得出成分综合得分及排名(见表8)。

表8 成分综合得分及排名

由表8可知：路面施工过程质量问题影响因素的排名依次为施工技术因素>组织管理因素>环境及意外因素>质量管理因素>施工设施因素。F值越高，表明该影响因素的影响程度越大，在施工过程中应引起重视，并采取必要的控制措施。

3.3 主成分命名

X12、X14、X13、X11、X10和X9在第一个主因子F1上占有较高的载荷，包括施工现场管理人员的资质与才能、施工技术流程不熟悉、施工质量控制体系不完善、为赶进度而降低质量标准、施工质量的自检自控、质量管理控制资料不齐全，主要与施工过程中质量控制的主体即人相关，命名为组织管理因素。

X1、X3、X2、X18和X7在第二个主因子F2上具有较高的载荷，包括新技术的专项方案不完善、原材料性能及配合比设计不合理、摊铺和碾压设备的操作与使用、施工质量技术交底不完善、工序交接不合理，说明第二个主因子基本反映施工技术，故命名为施工技术因素。

X4、X8、X5在第3个主因子F3上具有较高的载荷，包括项目质量管理人员分配不足、对劳务班组管理不到位、质量管理机制运行不畅，是由质量管理所引起，将其命名为质量管理因素。

X16、X17和X15在第4个主因子F4上具有较高的载荷，包括不可抗力突发因素、恶劣的气候和自然条件、复杂的施工环境，主要由自然环境及突发意外所引起，将其命名为环境及意外因素。

X6在第5个主因子F5上具有较高的载荷，说明第5个主因子主要反映施工设施的布局，将其命名为施工设施因素。

4 结语

该文基于因子分析法对路面施工过程质量问题影响因素进行分析及评价。依据项目实际情况，采用文献查阅法及专家访谈法确定路面施工过程质量问题影响因素，最终确定18个质量问题影响因素指标。对质量问题影响因素进行主成分提取，归类为5个质量问题影响因子，并根据其综合得分大小进行排名，分值越高的质量问题因素应在施工过程中着重管理。分析结果表明，路面施工过程中的质量问题主要集中在施工技术方面，施工单位在路面施工中应着重加强自身技术水平建设和人员素质建设，制定并完善质量控制体系，并采取提高质量标准的措施；对于其他影响因素，按照分值的排名，依次做好质量管理与控制，从而提升工程质量。