基于AHP-熵权法的施工准备阶段质量管理评价研究

甘军霞

(中铁第四勘察设计院集团有限公司 湖北武汉 430063)

1 引言

建设工程项目与其他一般项目相比，技术难度大、项目规模大、建设投入大，而且施工管理影响因素众多、施工工艺复杂[1]。这些特点增加了工程项目质量控制的难度，但质量管理作为工程管理的重要一环，质量管理水平决定着工程项目管理目标的实现[2]。然而，根据当前的一些调查统计发现，工程质量事故仍频频出现，质量问题依旧是工程管理要面临的最为严峻的问题之一[3]。为此，国内外许多学者做了很多相关的研究，自从“质量之父”的戴明[4]提出了质量管理十四要点[5]和PDCA循环[6]后，工程质量管理倍受重视。例如:Samir Chin就目前工程质量管理中显示出的问题，建立项目质量管理信息采集系统，监控实际施工现场的质量实施情况，结合数据分析工程质量是否符合管理要求[7]。G Edward Gibson Jr通过大量工程项目实施的调查，汇总了影响工程质量的各方面因素，如技术、管理和人员等，并找出各因素中的主要影响因素，建立了指数PDRI项目质量评价方法[8－9]。王继华分析了我国工程建设质量管理中出现的若干问题，以计划性薄弱、系统性缺乏、无重点把控等为重点，创建了结合基于检查和试验计划一体的质量管理方法，并结合案例实施的效果研究其有效性[10]。黄莹就建筑施工质量管理水平低下的问题，研究了施工过程中质量管理的各种影响因素，将卓越绩效模式应用于工程项目质量管理，并通过计算机网络创建了工程质量管理信息共享平台，希望达到全过程、全方位质量监管，以此建立施工单位的质量管理新模型[11]。由此可见，建筑行业的质量管理，尤其施工阶段的质量管理一直备受重视。但施工准备是工程施工正常进行的保证，准备阶段的质量管理也是质量管理的一个重点环节，不容忽视。建筑行业质量管理理念应该从事中、事后控制向准备预防转变[12]。施工准备阶段质量管理是指建筑工程项目正式施工之前，对工程项目的各项准备工作、质量的各影响因素以及工程相关方面的质量进行控制[13]。施工准备阶段的质量控制管理对工程施工的后续工作影响很大，贯穿整个工程施工，其目标就是为工程项目的施工提供必要的环境和条件。基于此，在前人的基础上，本文分析施工准备阶段质量管理的目标，结合模糊性和层次性，构建施工准备阶段质量管理评价指标体系，为不同的管理主体进行施工准备质量管理评价提供依据，通过对评价结果分析可以确定施工准备阶段质量管理主要影响因素，同时查找企业施工质量管理的薄弱环节，为其优化自身管理能力提供方向。

2 建筑施工准备阶段质量管理评价指标

本文对施工准备阶段质量管理评价从人员质量管理、机械设备管理、材料质量管理、质量管理制度、开工前技术准备和施工现场准备六个方面进行。通过大量的质量管理文献阅读整理与施工质量事故过程分析，以及对国家相关规范和标准的研读，本着独立性、全面性、层次性和可操作性的原则，整理出施工准备阶段质量管理影响因素37个。通过专家访谈和问卷调查的方法，对影响因素进行精选，最终确定21个建筑施工准备阶段质量管理评价指标[14]。分层次建立了建筑施工准备阶段质量管理评价指标体系，如表1所示。

表1 建筑施工准备阶段质量管理评价指标体系

此施工准备阶段质量管理评价指标体系包含管理工作中的4M1E以及现场准备等多方面，参考«工程建设施工企业质量管理规范»[15]，能较为全面地评价工程项目施工准备阶段的质量管理水平，评价结果可信度高。在评价过程中，邀请专家按照表2中的等级划分进行评价。本文采用5级评语建立施工准备阶段质量管理指标分级评语集，即:V＝{优，良，中，较差，差} ＝ {v1，v2，v3，v4，v5}，每个等级说明如表2所示。

表2 __施工准备阶段质量管理指标等级说明

3 建筑施工准备阶段质量管理评价模型

3.1 确定指标权重

由于质量管理是比较主观的概念，本文选择层次分析法来确定评价指标的主观权重，层次分析法能很好地表达出表2中各指标的独立性和层次性。但层次分析法[16－17]主观性较强，为保证赋权的准确性，本文结合熵权法[18－19]确定各评价指标的客观权重，并且将主客观权重加权平均对指标进行组合赋权。

(1)主观权重——层次分析法

利用调查问卷的方法，以表3为准则，邀请专家对于同维度指标间重要性进行比较并形成初始的判断矩阵D。

表3 __判断矩阵标度准则和含义

式中的dij表示第i个与第j个指标相比其重要程度。

根据判断矩阵D，选用和积法计算判断矩阵对应特征向量和最大特征根，其中特征向量就是指标的局部权重，最大特征根用于一致性检验。

具体过程如下:

对D进行归一化处理得矩阵H。

将矩阵H按行相加，得W′，对其进行归一化处理得局部权重W∗。

权重计算前，还需要对判断矩阵做一致性检验，计算矩阵的最大特征根λmax和一致性指标CI。

若CI≤0.10，表示判断矩阵具有一致性，权重赋值符合逻辑并且有效。

计算各指标的权重后，将所有专家的权重结果统计整合，得出指标的主观权重W1＝{w11，w12，…，w1n}。

(2)客观权重——熵权法

若待评价指标有m个，邀请n位相关专家，得到判断矩阵A，通过计算可得指标熵值为H。

aij表示第i位专家对第j个评价指标的评价得分值。

Hj表示指标j的熵值，通过熵值求权重为:

依此计算得所有指标的客观权重W2＝{w21，w22，…，w2m}。

(3)组合权重

用加法集成确定最终指标所占权重:

3.2 模糊综合评价法

在研究建筑施工准备阶段质量管理评价时，大部分指标不能精确描述，属于比较模糊的概念，因此本文应用模糊综合评价法进行评价[20]。模糊综合评价法以模糊数学为基础，用于表述评价物的客观属性，应用模糊关系合成的原理，将边界不清和不易定量的评价物定量化，能从多方面对被评价物隶属度等级状况进行综合评价[21]。该方法从分类细化评价到整体综合评价，经过多层次评价计算最终得到总体评价向量，并根据最大隶属度确定评价结果，适应本研究的需要[22]。具体过程如下:

假设有m个待评指标，S＝ {s1，s2，…，sm}，每个指标有V＝{V1，V2，…，Vn}为模糊子集等级集合。邀请相关专家对每一个指标进行等级评价，统计评价结果得到初始的评价矩阵K。

Kij表示对指标i评价为j级的专家数量。进行归一化确定评价指标的等级隶属度R2。

通过上述组合赋权法计算得出指标权重:W＝{w1，w2，…，wm}。分层加权求得一级指标的等级隶属度R1和整个评价体系的等级隶属度R。

4 实例研究

本文以陕西省西安市高新区某一住宅项目为例。本工程包含Ⅱ车库工程、7＃～9＃楼、幼儿园、大门A、大门B及相关配套设施建筑安装施工工程。工程主体采用钢筋混凝土框架剪力墙结构，结构层数7＃、8＃、9＃楼均为地下两层，地上三十层，建筑高度88.86 m。幼儿园地下两层，地上两层，总建筑面积:91 901 m2，建筑基地面积:1 764.02 m2；建筑结构安全等级:二级；地基基础设计等级:丙级；建筑耐火等级:一级；抗震设防烈度:8度；设计基本地震加速度值:0.20 g；结构形式:框架剪力墙结构；结构设计年限:50年。

邀请15名施工质量管理专家，对此项目准备阶段质量管理评价的21个指标的重要程度进行评价并结合工程实际对项目各指标评分。

4.1 确定权重

邀请本次评价专家中的10位进行指标重要性问卷调查，获得初始判断矩阵D，并根据式(2)、式(3)计算和归一化处理得局部W∗；通过式(4)、式(5)进行检验，结果一位未通过一致性检验；将其数据删除后，计算得权重W1。结合工程项目实际评分结果得矩阵C并根据式(7)～式(9)得权重W2。以此获得综合权重W，如表4所示。

4.2 计算隶属度

统计15位专家对各指标的等级评价如表4所示，根据式(12)计算得本项目二级指标隶属度R2，如表5所示；根据式(13)计算一级指标隶属度R1并汇总结果如表6所示；最终根据式(14)计算该项目的评价等级隶属度，如表7所示。

表4 专家对各指标的等级评价

表5 二级指标权重及等级隶属度

表6 一级指标的权重及等级隶属度

表7 项目施工准备阶段质量管理评价等级隶属度

4.3 评价结果分析

由表7的项目评价总体隶属度以及根据最大隶属度原则可知，该项目在施工准备阶段质量管理属于中等水平，还需改善。在实际管理中人员质量管理、质量管理制度和施工现场准备评价等级为良好，在继续保持的同时还有一定的提升空间；机械设备管理、材料质量管理和开工前技术准备评价等级为中等，需要提高。

分析各层级指标权重可知，对该项目施工准备阶段质量管理影响最大的是人员质量管理，在质量管理过程中应该加以重视。根据二级指标评价所属等级可知，材料采购订货和审查施工图纸两项是该项目准备阶段质量管理中最薄弱环节，可以针对性制定整改计划，是提升企业质量管理水平比较有效的办法。

5 结束语

(1)针对建筑施工质量管理影响因素多、阶段性强的特点，以及目前质量管理研究中关于准备阶段质量管理研究比较匮乏的问题，本文综合分析了施工准备阶段的各要素，分层分项进行了评价研究和指标细化；构建了建筑施工准备阶段质量管理评价指标体系，共包含6个一级指标、21个二级指标，涵盖了施工准备阶段质量管理的全方位要点，保证了指标体系的可信度。

(2)本文运用网络层次分析法和熵权法组合赋权，保证了指标权重的准确性；运用模糊综合评价法不仅对施工准备阶段质量管理水平进行综合评估，而且修正了评价中的偶然性，提高了评价结果的可靠性。通过该模型对项目施工准备阶段进行评价，根据评价结果分析出影响项目质量管理的主要因素以及施工质量管理的薄弱环节，为企业提升质量管理水平提供参考依据，为工程项目质量合格奠定基础。