基于灰色区间层次法的装配式建筑施工可持续水平综合评价

司金忠， 李海莲,2， 魁发鹏，3

(1.兰州交通大学 土木工程学院， 兰州 730070； 2.兰州交通大学 甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室， 兰州 730070; 3.国网金昌供电公司， 甘肃 金昌 737100)

随着中国建筑行业规模不断扩大，在推动经济发展的同时，也背负着环境治理和资源消耗的巨大代价。合理利用资源，保护生态环境，推动建筑结构可持续施工愈发得到重视。装配式建筑作为中国建筑产业转型升级的重要方向，对其明确提出了提高工程质量、提高建造效率、减少对人工的依赖以及减少环境污染等发展要求[1]。目前由于中国关于装配式建筑施工相关规范和标准的不完善，装配式结构施工工艺水平整体偏低，缺乏专业化管理模式以及相关配套设施，导致在施工中经常出现施工、设计等参与各方信息不对称、资源无法充分利用、施工成本较高、人员安全等问题，这与装配式建筑发展初衷严重背离。因此，为满足装配式建筑施工可持续要求，有必要对装配式建筑施工可持续水平进行综合评价。

近年来许多学者在装配式建筑可持续方面做了大量研究。Jiang等[2]通过施工项目案例调查，并将遗传算法引入装配式建筑的可持续评价，得出装配式建筑比传统建筑具有明显的可持续性；徐雨濛[3]从装配式建筑和传统建筑区别出发，借助AHP和GS理论从经济、资源、环境、社会4个方面构建装配式建筑可持续发展评价模型，并提出了降低装配式建筑成本的措施；石振武等[4]通过分析装配式建筑的全寿命周期，在绿色供应链视角下构建了层次聚类-TOPSIS评价模型识别装配式建筑绿色供应链的关键节点问题；任梦卓[5]通过分析装配式建筑预制和施工两阶段对社会和环境的影响，提出了基于SNA的装配式建筑预制和施工两阶段可持续评价模型；刘子琦等[6]从设计到回收整个供应链识别影响装配式建筑可持续发展的影响因素，引入云物元理论对装配式建筑供应链可持续进行评价。这些已有研究成果具有重要参考价值，但是目前研究大多从装配式建筑全寿命周期或者完整供应链出发，总体评价装配式建筑的可持续发展，且大量研究主要立足于环境、资源、社会方面[7-8]，而针对装配式建筑施工过程这一阶段的可持续性系统研究尚少。

鉴于此，本文选择装配式建筑全寿命周期中不确定性因素最多的施工阶段作为研究对象，从社会、环境、资源、经济、技术、管理6个维度对装配式建筑施工可持续水平进行全方位综合评价。通过参考相关研究成果、咨询有施工经验的权威专家，结合装配式混凝土结构施工特点，构建了针对装配式混凝土建筑施工可持续水平综合评价指标体系。将区间层次分析法与改进的灰色聚类法结合构建了一种基于灰色区间层次法的装配式建筑施工可持续综合评价模型。采用较为科学的区间层次分析法(IAHP)合理分配指标权重，用区间数代替点值来构造判断矩阵，以克服传统AHP在指标赋权过程中的不足。然后，引入灰色定权聚类法处理可持续评价中不完整的、灰色的信息，可有效解决所建指标体系由于不完全信息造成评价结果失真的问题。最后将该评价模型应用于工程实例，较科学合理地评价出了该项目的施工可持续水平。

1 可持续综合评价指标体系建立

装配式建筑作为未来建筑行业转型升级的重要方向，其施工可持续水平综合评价指标体系的建立要能够体现项目在整个施工期间可持续要求。不仅要确保工程质量和既定功能，又要实现经济预算目标，既要考虑资源的利用，还要重视施工对社会及周边环境带来的影响，从而满足装配式建筑施工可持续性要求。基于此，将可持续发展作为装配式建筑施工的指导理念，从社会影响、环境保护、施工技术、资源利用、经济目标和施工管理6个维度针对装配式混凝建筑构建可持续评价指标体系。在指标建立过程中，通过深入了解装配式混凝土结构施工特点和施工可持续发展要求，参考《建筑工程绿色施工评价标准》[9]和《关于大力发展装配式建筑的指导意见》[10]相关规范和政府文件，梳理已有对装配式建筑施工可持续研究文献[11-12]，筛选集合影响装配式建筑施工可持续的指标因素，经过咨询具有实际工程经验的专家和学者，最终确定碳排放量和组织调度合理性等24个细化指标构建装配式建筑施工可持续水平综合评价指标体系，如图1所示。

图1 装配式建筑施工可持续水平综合评价指标体系

2 可持续水平综合评价模型构建

2.1 区间层次分析法

为减少传统的AHP在指标赋权过程中的过于主观性，并且能够较客观的对影响装配式结构施工的因素进行比较，本文采用区间层次分析法[13-14]，用区间数代替点值来构造判断矩阵，并根据区间特征跟法求解判断矩阵权重[15]。通过传统1-9标度法及判断原理对两两指标进行比较，根据指标重要程度赋值量化构造互反区间数判断矩阵，区间的取值范围反映了指标对项目影响因素的模糊性和不确定性。

w=(w1,w2,…,wn)=[kx-,mx+]

(1)

式中：k和m分别表示判断矩阵A+和A-所对应的特征值中间系数。

(2)

根据中国可持续发展评价管理办法及装配式建筑施工特点，将装配式建筑施工可持续水平分为5个等级，即确定“可持续、较好可持续、一般可持续、较差可持续、不可持续”5个灰类，各灰类等级由1、2、3、4、5描述，阈值中心点向量为U=(9,7,5,3,1)。5个灰类各自对应的可持续性等级及阈值见表1。根据装配式结构施工内涵和表2中评价的灰类和所对应的阈值，建立装配式建筑施工可持续性等级评价的5个灰类所对应的白化权函数及函数图像，见表2。

如果没有找到几个关键词的基本特征，很容易造成选取关键词后各自为营，独立成段，不能形成有机关联。如上文的云浮高二期末考试作文，容易写成一段写“拼搏成就成功人生”，一段写“贡献成就成功人生”，而两段之间缺少两个关键词统一于一身的联系点，这样就难以完成“形成有机关联”这一任务，作文往往也难以取得高分。

(3)

(4)

式中：n为判断矩阵阶数；RI为随机一致性指标；CI为一致性指标。

传统的电力营销方式缺乏健全的管理体系，致使供电单位与用户关系紧张，不仅限制企业的发展，严重的还会导致企业内部资金不均衡，带来安全隐患。因此，企业领导人应该积极转变落后思想，不断建全管理体系；供电管理人员要具备及时处理企业经营问题的能力，可以针对故意拖欠缴费的客户，进行实时跟踪，适时与客户进行沟通，潜移默化地让客户知晓企业的困难，切实提升电企的经营质量。

3)根据式(5)将区间数特征跟法求出的区间权重转化为中心形式。

wi=[y(Ai),ri]

(5)

3)集成聚类评价矩阵。将2)中所构建的灰色聚类权矩阵Ri与相应的二级指标权重向量结合得到初始聚类评价矩阵Mi为

2.2 基于灰色定权聚类的评价模型

灰色聚类法是利用灰色关联矩阵或灰度量白化权函数对评价对象进行分类后，通过白化权函数对灰色信息进行转化，并在转化过程中考虑指标的权重，进而将灰色系统转换成白色系统，最终完成目标综合评价[16-18]，因此灰色聚类法是研究不完全信息系统的有效方法。本文提出的装配式建筑施工可持续水平综合评价模型在灰色聚类法的应用范围之内。但是传统的灰色聚类法无法较好地反映不同评价指标在聚类过程中作用的差异性。基于此，本文将装配式建筑施工可持续水平划分为5个灰类，采用灰色定权聚类法对各评价指标进行赋权。该方法较传统的三角白化权函数更具有效性，可有效避免传统的灰色聚类法无法较好地反映不同评价指标在聚类过程中作用的差异性这一弊端。

2.2.1 确定灰类并建立灰色白化权函数

综上，超声弹性成像联合常规超声检查的有效开展，可提高乳腺肿块患者临床诊断率，对其临床治疗提供了重要的理论依据，但是由于本次研究研究对象样本量较少，加上基本资料收集范围狭窄且不全面，因此，本次研究结果存在一定的误差。在今后工作中，应进一步扩大研究样本量，收集、分析各类型乳腺肿块弹性图特点，以提高相关研究的科学性、可信性。

分解得到定值矩阵为

当且仅当0≤k≤1≤m时，互补的区间判断矩阵符合一致性检验要求。

表1 灰类、阈值和可持续性等级

表2 可持续评价白化权函数

续表2

2.2.2灰色聚类法评价步骤

1)构建灰色评价矩阵。结合装配式结构施工实际情况和可持续性要求，参考p位相关领域专家对方案层指标Aij的赋值结果，构建初始评价矩阵

Dij=[dijk]s×p

(6)

所谓“IP(Intellectual Property)电影”，简而言之，就是有知识产权的电影，或者从某种程度上说，是自有知识产权的作品转化而来的电影类型，然而站在文化产业的角度来说，“市场”赋予了“IP电影”另外一层含义，就是已经拥有了一批忠实“粉丝”，并且这批“粉丝”贡献的票房指数不仅足够保证电影制作成本的回收，而且能为电影创作方带来巨大收益的电影类型一一从这个角度来说，IP电影可以大致分为两类，第一类是文学IP电影，第二类是综艺IP电影。

(7)

Mi=wiRi

(8)

式中，wi为方案层指标权重。

按照相同计算方法可得到一级评价指标Ai的灰色聚类权矩阵M为

式中，s为二级评价指标Aij的数量。

M=[M1,M2,…，Mp]T

(9)

然后对目标层进行聚类分析，计算目标层综合评价向量ζ，得到装配式建筑可持续性等级评价最终评价结果。

ζ=WM=[ζ1,ζ2,…,ζp]

(10)

式中，W为准则层指标权重。

4)计算可持续性评价综合值。为了减少传统的最大隶属度原则在确定灰类时造成可持续性评价指标信息的丢失而使评价结果失真，将可持续综合评价向量ζ与阈值U相乘，得到装配式结构施工可持续性评价值η，η越大表明装配式建筑施工可持续水平越高。

η=ζ×UT

(11)

2.2.3 综合评价等级划分

为了科学度量装配式建筑施工可持续水平，本文首先对所建立的评价指标进行量化处理，然后对装配式结构施工可持续等级进行科学界定，并对每个等级所对应的实际含义进行精确定位。考虑到装配式结构施工过程的复杂性和不确定性，通过参考中国现行的可持续性评价相关规范和已有研究成果，本文设定装配式结构施工可持续等级取值范围为(0，10]，采用5级度量标准，将装配式结构施工可持续水平划分为不可持续、较差可持续、一般可持续、较好可持续和可持续5个等级。具体可持续等级划分和含义见表3。

1.2.8 CCK-8法测定OPC对细胞增殖活力影响 取对数生长期TU686细胞，以3×104/孔接种于24孔板爬片上。按方法1.2.4及1.2.5部分进行分组，每组设5个复孔。各组培养24 h后，PBS洗涤2次，每孔加入含10% CCK-8检测液的RPMI1640培养液100 μL，摇匀、孵育1 h，酶标仪(波长 450 nm)检测每孔吸光度(A)值，SPSS计算细胞增殖活力。独立重复实验3次。

3 装配式建筑施工实例分析

为验证综合评价模型的适用性和可行性，将第2章所构建的基于灰色区间层次法的装配式建筑施工可持续水平综合评价模型应用于西北某小区装配式建筑项目，并从兰州交通大学、参与该项目施工单位、科研单位共邀请了8位装配式建筑领域专家对该项目施工可持续水平进行评价。该装配式建筑地上15层(层高2.8 m)，地下1层(层高3.6 m)，建筑面积4 055.4 m2，地下室为现浇剪力墙结构，地上主体结构为预制装配式混凝土剪力墙结构，保温外牵墙板、叠合楼板、隔墙、楼梯均是工厂预制结构，整体装配率达到65%，设计使用年限为70年。

表3 装配式建筑施工可持续性等级及含义

3.1 基于IAHP确定指标权重

运用IAHP给评价指标赋权，计算过程以准则层指标社会影响下的5个二级指标为例，根据传统1-9标度法对5个二级指标两两对比构造出的区间判断矩阵见表4。

表4 二级指标区间判断矩阵

从表1结果显示:大鼠每周及总食物利用率各剂量组与生理盐水组之间大部分无显著性差异,部分有显著性差异,其数值均未见明显的量效关系,故认为其差异均无实际生物学意义。

根据特征根计算的基本定理可求得判断矩阵A-和A+分别对应的最大特征根λ-=4.196 7，λ+=6.254 4；则将λ-和λ+所对应的正分量的特征向量归一化后的结果分别为

方方，女，本名汪芳。1955年生于南京。祖籍江西彭泽县。幼年迁于武汉。曾当过四年装卸工。1982年毕业于武汉大学中文系。在校期间始发小说。毕业后分配至湖北电视台当编辑。1989年调入湖北作家协会。现为华中科技大学中文系教授、中国作协全委会委员、湖北省作家协会主席。已出版小说、散文集近七十部。多部小说被译为英、法、日、意、葡、韩等文字在国外出版。其代表作有长篇小说《乌泥湖年谱》《水在时间之下》，随笔集《到庐山看老别墅》《汉口的沧桑往事》，中篇小说《风景》《祖父在父亲心中》《桃花灿烂》《奔跑的火光》《武昌城》《万箭穿心》《琴断口》等。

2)区间数判断矩阵一致性检验。为了检验权重分配的合理性和避免量化后的指标重要程度相互矛盾，需要计算判断矩阵A的一致性比例CR。若0≤CR≤0.10，则通过一致性检验，否则需要修正判断矩阵直至满足一致性检验要求。首先根据式(3)计算区间判断矩阵的最大特征跟λmax，然后代入式(4)计算区间判断矩阵一致性比率CR。

x-=(0.347 6,0.128 4,0.084 9,0.302 6,0.136 3);

x+=(0.353 7,0.134 0,0.079 6,0.290 7,0.142 0)。

EDCs 在被释放到环境中之前，通过传统的污水处理工艺以及深度处理技术可最大限度地将其从污水中去除，有效地减少对环境的危害，因此研究污水处理过程中EDCs 的去除效率具有十分重要的意义.本文选取4种类固醇雌激素(天然的雌酮(E1)、雌二醇(E2)、雌三醇(E3)及人工合成的乙炔基雌二醇(EE2))和3种酚类化合物(双酚A(BPA)、壬基酚(NP)、辛基酚(OP))等7种典型内分泌干扰物为目标物，对其在传统污水处理厂中的归趋和去除情况进行了归纳分析，并对其深度处理技术以及不同再生水厂处理工艺对其去除情况进行了总结，以便为今后更有效地去除污水中的EDCs提供参考借鉴.

理念形成不在一朝一夕，而是在正确认识的引导下，长期的工作实践中形成。 对于“文化遗产日”的设立，习近平表示：“‘文化遗产日’的设立突显出文化遗产在国民经济和社会发展中的重要地位和作用。”[4]325 通过设立“文化遗产日”，在每年的文化遗产日集中开展有关文化遗产的系列宣传活动，如演讲、展示和演出等形式，向广大人民群众尤其是青少年群众进行文化遗产保护教育，长此以往在广大人民群众思想层面形成文化遗产保护的观念。

表5 施工可持续水平各指标权重

3.2 施工可持续水平的灰色聚类分析

8位专家通过对该项目现场资料审阅和专家自身经验，依据构建的白化权函数及施工可持续等级划分区间对确定的方案层指标量化赋值作为装配式建筑施工可持续水平综合评价的原始数据，赋分值越高，说明该项指标在项目施工中情况越好。将赋分值结果代入式(6)构建初始评价矩阵D1～D6分别为

将初始评价矩阵中的赋值代入表2中白化权函数，根据式(7)构建二级指标灰色聚类权矩阵，再根据式(8)、式(9)对权矩阵加权得到装配式混凝土结构施工可持续水平综合评价矩阵为

压疮的发生与多种因素共同作用有关，护士是临床治疗及护理工作的执行者，在日常护理工作中扮演主导地位，研究中为患者提供品管圈活动干预，重点就预防压疮制定护理对策。而传统护理服务中未结合患者存在的实际风险因素进行针对性干预，导致部分无用护理操作，护理效果一般；因此临床加强护理风险干预十分必要[4]。

利用式(10)将准则层权重向量与综合评价矩阵合成得到装配式建筑施工可持续水平综合评价向量ζ=WM=(0.408 8,0.393 8,0.195 8,0.001 7,0.000 0)，由式(11)将可持续水平评价向量与阈值U集成可得出装配式建筑施工可持续水平综合评价值η=ζ×UT=7.419 9，由装配式建筑施工可持续水平划分区间(表3)可知，该装配式项目施工可持续水平为较好可持续。进一步将一级指标进行单值化处理可得到A1～A6可持续评价值：η1=6.944 3；η2=7.442 1；η3=7.439 9；η4=7.172 5；η5=7.377 3；η6=7.584 5，根据表3分析可知本项目社会影响可持续水平为一般可持续，环境保护、施工管理、施工技术等均为较好可持续。通过查阅本项目施工组织设计、竣工报告等文件发现，本项目大量使用了绿色低碳建材，施工全过程采用BIM技术进行模拟施工，对现场管理费投入较大，采用了先进的中水回收系统，虽然极大提高了直接成本，但是节约了隐形的环境成本和社会成本。但是，本项目在施工期间发生了一起安全事故，造成一名建筑工人受轻伤，另外由于材料供应出现了一起索赔事件，影响了本项目社会可持续水平。评价结果基本符合本项目实际施工情况。

分析各指标权重可知，施工管理和施工技术是影响装配式建筑施工可持续水平的主要因素。由二级指标权重可知，健康与安全、生态技术、低碳材料利用率、社会成本控制、无障碍设计、施工信息化管理程度是影响装配式建筑施工可持续水平的关键因素，在今后装配式项目的施工中，要重点控制这些因素，使之符合可持续施工要求。

4 结论

1)针对装配式建筑施工特点，分析了影响装配式建筑施工可持续水平的因素，建立了装配式建筑施工可持续水平综合评价指标体系，构建了基于灰色区间层次法(IAHP)的装配式建筑施工可持续水平综合评价模型。

2)在施工可持续水平评价过程中，考虑到装配式建筑施工过程复杂、信息量大等特点，运用区间层次分析法(IAHP)确定指标权重，采用区间数代替点值来构造判断矩阵来处理判断的不确定性，从而增强指标赋权的客观性。引入灰色定权聚类法处理可持续综合评价复杂灰色的信息，避免了所建指标体系由于不完全信息造成评价结果不合理的问题。

加大纪律审查力度。以问题为导向，发现问题依纪依规查处，敢于动真碰硬，坚持有责必问、问责必严，典型案例坚持曝光过场，形成震慑。注重派驻与巡察工作无缝对接、同向发力，充分发挥巡察“利剑”和派驻“前哨”作用。累计接收信访件27件，查办线索11条，给予9人组织处理，给予3人党纪处分。

3)将该评价模型应用于西北某装配式项目，计算得该项目施工可持续评价值为7.419 9，对应可持续水平为较好可持续，基本符合该项目实际施工情况，验证了该评价模型的可行性和适用性。方法简单实用，可为装配式建筑可持续施工提供参考。