基于模糊综合评价理论的装配式建筑施工进度风险管理

李政道 陈 哲 张丽梅 赵祎彧

深圳大学土木与交通工程学院 广东 深圳 518061

人们普遍认为结合了工业化生产、流水线生产和标准化设计的装配式建筑能够优化工程工期、提高建筑品质、调节供给关系、保证施工文明和安全管理、保护环境以及节约资源[1-4]。虽然装配式建筑在我国20世纪80年代后期发展出现停滞[5]，但近年来伴随着绿色建筑理念、可持续发展理念的推广而得到迅速发展。然而，由于我国在装配式建筑施工领域还在发展阶段，装配式建筑的优点尚未充分展现，尤其是在面对构件生产、物流运输、现场装配等多维作业空间施工过程中，管理人员对于施工进度的管理难以到位，施工延误导致施工单位和业主遭受重大损失，甚至会影响到装配式建筑的发展前景，反而使装配式建筑进入施工进度较传统建筑更缓慢的窘境[6]。

我国的装配式建筑发展模式正处于上升阶段，本文旨在为装配式建筑施工进度的控制管理提供分析支持，推进装配式建筑整体控制。基于此，从系统管理角度出发，以装配式建筑工程为研究对象，对其施工进度事故进行分析，梳理出装配式建筑工程主要的进度事故，并从这些施工进度事故的发生机理与成因出发进行逆向分析，提炼出影响施工进度的关键因素集。同时结合文献研究，分析风险因素的层次结构，从而构建进度评价指标体系。经文献查阅与对比分析，本文选取层次分析方法对风险因素进行相对重要性比较，结合模糊综合分析方法给出施工进度风险评价结果，得出装配式建筑施工进度风险评价模型。

1 装配式建筑工程施工进度影响因素分析

基于系统的文献综述，对装配式建筑施工进度事故分析可得，事故分析视角主要集中在施工方因素，其中部分因素与业主方、设计单位具有联系。具体影响因素集中在：预制构件设计与生产、人员与班组配备、材料供应、机械设备、施工组织等[7]。因此本文将研究视角主要锁定在施工方，少数涉及业主方与设计单位。本文旨在建立一个系统性、普适性的装配式建筑施工进度评价体系，并从施工相关管理方、施工参与方多角度识别、提炼装配式建筑施工进度影响因素。

从装配式建筑施工相关管理角度分析，装配式建筑施工质量问题、施工成本管理问题、施工安全管理问题对工期影响程度较大。同时，从装配式建筑施工参与管理方角度考量，设计方、业主方、施工方、监理方是在施工过程中与进度风险管理密切相关的主要利益相关方。所以本文以装配式建筑项目施工进度事故分析结果产生的机理以及成因作为出发点进行逆向分析，结合施工进度的相关影响因素以及施工过程中各参与方所带来的各类影响因素，同时引入唐婕[5]在基于变量多属性决策研究工程项目施工进度影响因素评价方法，构建装配式建筑施工进度风险因素指标体系。此外，以施工方、业主方、设计单位、监理方以及环境因素作为主要分析对象，并对各类影响因素进行识别、分析。本文将通过设立目标层、选定一级指标、二级指标的方法，将所识别提炼的各类装配式建筑施工进度风险因素进行归类，形成评价指标体系（表1）。

表1 装配式建筑施工进度影响指标体系

2 装配式建筑施工进度管理评价

本文通过调查打分法获取工程信息及关键因素，通过层次分析法建立影响因素相关权重模型，再通过建立评价等级，建立隶属度模型，最终通过模糊数学理论进行评价等级的结果获取，进而对工程进行施工进度综合评价分析[8-9]。

2.1 方法概述

2.1.1 调查打分法

调查打分法也称专家打分法，是评价方法中使用度最高、最方便操作和得出结论的方法，其可以进行定性分析也可以进行定量分析。同时，调查打分法可以对确定的风险进行评估，也可以对不确定的风险进行打分[10]。

2.1.2 层次分析法

层次分析法于20世纪80年代在美国第一次被提出[2]，层次分析法的特点在于可以同时分析主观问题与客观问题，并且可以同时用于处理复杂的多目标、多决策的问题。其可有效地应用于风险评估与分析，且其评估决策结果能够与实际相匹配[11]。

2.1.3 模糊综合评价法

模糊层次综合评价方法是基于层次分析法明确各个指标权重后，应用模糊变换原理和最大隶属度原则，考虑与评价事物相关的各个因素，对其所做的综合评价方法。其评价的方法主要是根据与评价对象相关的单因素评价结果，进行相应评价矩阵的构造，同时利用决定各因素重要性程度的权重因子做模糊变换，最终取得对于评价对象的评价结果[6]。

2.2 评价模型应用案例评价分析

2.2.1 工程概况

本文所选案例模型为深圳市裕璟幸福家园，该项目位于深圳市龙岗新区坪山街道，该项目的建设用地面积11 164m2，总建筑面积64 050 m2，共3栋塔楼，总层数31～33层，采用装配整体式剪力墙结构体系。项目采用建筑工业化技术进行建造，标准层预制率达50%，装配率达70%（图1）。

图1 深圳市裕璟幸福家园项目

2.2.2 工程项目施工进度评价过程

1）建立施工进度指标评价体系。综合上述的装配式建筑施工进度风险因素识别以及从各参与方影响角度研究出发，裕璟幸福家园具体装配式建筑施工进度影响指标体系表如表1所示。

2）确定各项指标权重。根据所得调查结果，分别得出准则层及子准则层的判断矩阵，最终权重关系根据调查问卷所得权重结果加权平均得出，同时为了防止出现计算错误，本文将通过yaahp软件进行主要计算，辅以手算进行 验证。

3）准则层各项指标权重计算。根据问卷结果，得出准则层判断矩阵表，如表2所示。

表2 准则层判断矩阵

依据准则层判断矩阵表进行权重计算：

⑤一致性检验：为了避免专家主观重要性判断差异的发生，调查结束后对专家主观判断采取一致性进行检验。因此，需要计算一致性指标IC，定义为：

最终计算IC/IR＝0.052 4，由于IC/IR＜0.1，故符合一致性检验，故该问卷所得准则层权重关系合理。根据加权平均法，得到最终准则层权重向量为：

W＝[0.441 9 0.239 3 0.141 7 0.103 9 0.073 2]T

4）子准则层各项指标权重计算。子准则层各项指标权重计算过程与准则层计算原则相同，分别得到各子准则层权重关系。一致性检验通过后，同样根据加权平均的方法，得到各子准则层最终权重向量，最终汇总得到装配式建筑施工进度风险评价，各评价指标权重关系如表3所示。

5）建立模糊评价隶属矩阵。由于本文目标是建立装配式建筑施工进度指标评价体系，旨在建立装配式建筑施工进度风险评价体系，并探讨所提炼的各种影响因素对实际装配式建筑施工进度的影响程度，同时保证评价足够严谨，故本文的模糊评价集为V＝{V1,V2,V3,V4,V5}＝{很严重,较严重,一般,较轻,很小}，同时遵循最大隶属度原则对装配式建筑施工进度总体受影响程度进行一个等级评价。同时，由于隶属度评价集收集规则为某评价等级的专家人数与专家总人数的比值，根据问卷统计结果获得打分表，整理为施工方因素的模糊判别矩阵R1：

表3 装配式建筑施工进度风险评价各评价指标权重结果

同理，得到业主方因素的模糊判别矩阵R2，设计单位因素的模糊判别矩阵R3，监理方因素的模糊判别矩阵R4和环境因素的模糊判别矩阵R5。

6）计算获得综合评价结果。根据上述所得的权重向量A以及模糊评价矩阵R，先进行一级指标的评价向量计算，选择M(·,+)加权平均型算子，最终得到综合评价向量：

B＝A·R＝[0.021 0 0.310 9 0.511 6 0.131 7 0.029 1]

B所代表的五维向量，根据最大隶属度原则，即0.511 6最大，因此我们可以得知该项目施工进度在该评价体系下，施工进度受影响程度一般。

7）模型评价结论分析。综上所述，裕璟幸福家园项目施工进度隶属于一般情况，次之为施工进度受影响较严重。因此，我们得出该工程的施工进度受影响程度不大，但仍需要采取风险应对措施。以下将以模糊判别矩阵为主要分析依据，以权重向量作为辅助分析依据，提炼出本工程在该模型评价后，所存在的主要风险因素：

①从施工方因素分析，来自施工方因素的评价向量对工程进度影响一般。结合两者结果分析，得出该工程在施工方因素下的风险因素顺序为：施工技术不成熟、预制构件等材料管理不当、施工组织不合理、从业人员素质或技术水平低下、机械设备选择及养护不当、班组配置与调度不合理。

②从业主方因素分析，根据相同方法，得出该工程在业主方因素下的风险因素顺序为：资金供给不到位、项目建设手续不完善或不及时、现场准备与交通准备不到位、业主对进度或质量要求过高。

③从设计单位因素分析，得到该工程在业主方因素下优先考虑控制的风险因素顺序为：设计变更频繁、预制构件拆分设计不合理、图纸供应错误或不及时。

④从监理方因素分析，得到该工程在业主方因素下优先考虑控制的风险因素顺序为：施工监督工作不到位、不能协调各方矛盾。

⑤从环境因素分析，得出该工程在业主方因素下优先考虑控制的风险因素顺序为：气候恶劣、物价水平上涨幅度大、政策法规改变、地震频发。

2.2.3 施工进度风险应对策略

风险管理的措施一般分为六大类：合同的应用、风险回避、风险减轻、风险分担、风险自留与利用、风险转移[6]。因此针对裕璟幸福家园项目施工进度模型评价结果，影响该工程施工进度的主要因素有资金供给不到位、施工技术不成熟、预制构件等材料管理不当、设计变更频繁等，为降低同类风险因素的影响程度，本文针对各类主要施工进度风险提出应对策略：

1）资金供给不到位风险。施工企业应当提前做好进度计划的资金保证措施，根据各阶段详细施工进度图筹划各节点资金使用情况，同时制定严格进度款拨付签署制度。

2）施工技术不成熟风险。施工企业应当及时提升技术，深度学习先进技术，及时发现当前技术存在的问题和难点，做好克服方法的设计，保证在施工过程中减少出现由于工法工艺落后而衍生的其他问题。

3）预制构件等材料管理不当风险。预制构件作为装配式建筑施工过程中的重要材料，施工企业应不断完善管理制度，如预制构件运输路线的设置、施工现场如何堆放以及调用、预制构件进场时如何进行质量检查等。同时，在施工材料质量检验时应当及时与监理方配合，及时向业主方反馈材料问题，提出材料的重新供应等措施。

4）设计变更频繁风险。设计变更的提出一般来自业主方或施工企业。当设计变更来自业主方时，处于不可控因素，施工企业应当及时与业主方进行充分沟通，保证资金的到位以及及时完成变更工程，减少对施工进度的影响；且施工企业应当加强前期施工图的分析管理，及时发现问题，从而在施工前提前完成设计变更，或及时提出相应解决方法。

3 结语

本文以装配式建筑工程作为研究对象，通过施工进度事故分析及文献查阅，逆向分析提炼出影响装配式建筑施工进度的关键风险因素，并以此构建风险指标体系。本文在此体系上运用层次分析法计算风险因素之间相对重要性关系，并运用模糊综合评价方法，共同组成装配式建筑施工进度风险评价模型，同时结合实际工程案例，对实际装配式建筑工程项目进行施工进度风险模拟评价。结合实例分析结果，本文所提模型不仅能为工程实例进行一定程度上的施工进度评价，同时有助于识别主要施工进度风险因素，从而提出有针对性的施工进度风险管理措施，也为后续装配式建筑施工进度风险管理提供有效依据。但是国内关于装配式建筑的施工进度风险管理的相关研究内容较少，关于装配式建筑施工进度评价指标体系也缺乏一定的系统性、普适性，故广泛工程实例应当与未来研究紧密结合，对装配式建筑进度风险因素及其评价体系进行完善。

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