基于熵权-灰色关联度分析的装配式建筑施工阶段风险管理研究

叶明珠YE Ming-zhu；徐彬彬XU Bin-bin

（广西交通职业技术学院，南宁 530001）

0 引言

由于装配式建筑相对于传统现浇建筑来说，工期更短且更节能环保[1]。我国从2016 年开始大力推广装配式建筑，但目前仍处于发展初期，相关的设计规范、施工标准等还不够完善，将会增大装配式建筑在施工阶段的风险，并可能引起事故[2]。为了减少风险对装配式建筑施工阶段的影响，对装配式建筑施工阶段的风险进行分析与研究非常必要[3]。

1 装配式建筑施工阶段风险识别

本文通过阅读文献与对专家进行访谈，识别出影响装配式建筑施工阶段的风险如下：

1.1 施工安装人员安全意识程度

施工安装人员安全意识程度是指在施工过程中，装配式建筑预制构件进行吊装与拼装的工人对施工现场可能存在各种各样的危险源的一种判断与警觉的能力，是工人们头脑中具备的必须安全的观念。施工安装人员安全意识程度越高，装配式建筑施工阶段项目发生的风险就越小。

1.2 吊装设备安全措施

吊装设备安全措施是指预制构件在起吊前，需要对吊装设备的吊具、吊索等进行安全性能的验算，包括老化程度、覆盖范围、起吊的极限重量等参数进行判断；并且在使用过程中对其进行定期检查，确保吊装设备处于安全状态。吊装设备安全措施做得越好，装配式建筑施工阶段项目发生的风险就越小。

1.3 吊装作业环境

吊装作业环境是指预制构件在起吊拼装之前，应该划出安全的作业区，摆放明显的安全标识，区域周围拉上警戒线；在吊装过程中，预制构件下方严禁站人；大风、大雨、大雪等恶劣天气，吊装作业环境较差，不得进行预制构件的吊装作业。吊装作业环境越好，施工阶段项目发生的风险就越小。

1.4 施工安装人员安全生产培训情况

因装配式建筑比传统现浇建筑增加了预制构件吊装拼装的施工过程，需要对没有接触过装配式建筑的施工安装人员针对这一环节增加安全生产培训，从而提高他们的安全意识，降低施工阶段的风险。对施工安装人员进行安全生产培训的情况越好，风险越低。

1.5 现场管理人员安全管理能力

现场管理人员安全管理能力是指装配式建筑在施工过程中，施工管理人员对施工现场进行的生产安全工作做到预先发现并有效提醒，需要对各方开展安全交底，在施工过程中能及时发现安全隐患并提供解决方案的水平。现场管理人员对施工现场安全管理的能力越高，风险越低。

1.6 施工现场安全管理制度

施工现场安全管理制度是指施工单位针对装配式建筑具有的特点，在传统现浇建筑的基础上而设置的施工现场的关于安全管理的规范。现场管理人员可将设置的安全管理制度作为管理施工现场安全的依据，从而保证施工阶段的顺利进行。施工现场安全管理制度越合理，施工阶段出现的风险越低。

1.7 预制构件连接件强度

预制构件连接件强度是指其具有足够的承载力，能承载所匹配的构件的重量，并且其刚度应达到要求，以确保吊装过程中预制构件不会发生掉落，造成人员伤亡或财产损失。预制构件的连接件强度越高，装配式建筑阶段出现的风险越低。

1.8 施工现场安全防护措施

施工现场安全防护措施包括对施工现场设置安全警示标识、围挡等，对施工安装人员作业时的安全绳、安全网的配备，不私拉电线等安全防护的行为。施工现场安全防护措施越好，出现的风险越低。

2 熵权法与灰色关联度法分析

2.1 熵权法

熵最初来源于热力学，主要用来反应整个系统的混乱度或无序度[4]。后来信息论引用了这一概念，信息量越大熵越小，说明该风险对项目的影响越大；反之亦然[5]。用熵权法计算风险权重的步骤如下：

①构建原始矩阵。

假设装配式建筑施工阶段风险的个数为m，选取n 位相关领域的专家对各个风险的影响程度打分形成一个矩阵A。

②归一化处理。

在对打分矩阵A 进行归一化处理前，需要对其进行规范化处理，得到矩阵B。

接着对矩阵B 进行归一化处理，得到矩阵P。

③计算风险熵值。

④计算风险权重。

2.2 灰色关联度

灰色关联度分析可以对整个系统进行较为全面地分析，确定出影响整个系统的关键风险因素[6]。用灰色关联度计算风险权重的方法如下：

①确定特征序列。

②确定母序列。

③计算关联系数。

分别计算影响该系统的因素的母序列与特征序列的差的绝对值：；

逐个计算影响该系统的因素的母序列与特征序列的关联系数：

④计算关联度。

关联度计算公式为：

⑤计算权重。

权重的计算公式为：

3 装配式建筑施工阶段风险的熵权法与灰色关联度法分析

3.1 装配式建筑施工阶段风险的熵权法分析

①构建原始矩阵。邀请10 位专家对本文识别的8 种风险进行打分，打分范围为1-5 分，其中1 分代表该风险对装配式建筑施工阶段的影响程度最小，3 分代表该风险对装配式建筑施工阶段的影响程度适中，5 分为该风险对装配式建筑施工阶段的影响程度最高，2 分介于1 分和3分之间，4 分介于3 分和5 分之间。得到原始打分矩阵如表1 所示。

表1 基于熵权法分析的装配式建筑施工阶段风险原始矩阵

②归一化处理，得到矩阵P：

③计算风险熵值Ei，，得到装配式建筑施工阶段的风险熵值如表2 所示。

表2 装配式建筑施工阶段的风险熵值

④计算各风险的熵权Ui，得到装配式建筑施工阶段风险的熵权如表3 所示。

表3 装配式建筑施工阶段风险的熵权

3.2 装配式建筑施工阶段风险的灰色关联度分析

①构建灰色关联度分析的装配式建筑施工阶段风险原始矩阵，如表4 所示。②计算关联度与关联系数，得到装配式建筑施工阶段风险的关联系数与关联度，如表5 所示。③确定权重ωi，得到装配式建筑施工阶段风险的权重如表6 所示。

表4 基于灰色关联度分析的装配式建筑施工阶段风险原始矩阵

表5 装配式建筑施工阶段风险的关联系数与关联度

表6 基于灰色关联度分析的装配式建筑施工阶段风险权重

3.3 综合权重

装配式建筑施工阶段风险的综合权重计算公式为Wi=0.5Ui+0.5ωi，得到最终的综合权重如表7 所示。

表7 装配式建筑施工阶段风险综合权重

由综合权重可知，对装配式建筑影响最大的前三个关键风险分别是x1施工安装人员安全意识程度、x6施工现场安全管理制度、x7预制构件连接件强度。在装配式建筑建造过程中，应该着重关注这些风险，以降低该风险对项目的影响。对装配式建筑施工阶段影响最大的风险是施工安装人员安全意识程度，在上岗之前应取得相应的关于安全的培训证书，在作业前应对施工安装人员进行安全交底，并提前设置针对违反安全行为的惩罚，强化其安全意识程度。装配式建筑施工现场安全管理制度需要完善，并且落实相应的责任制度，建立完善的安全管理监督体系。关于预制构件连接件强度，需要预制构件厂商在预制构件出厂前对其承载力进行测试，并且确保其质量，避免因连接件强度不够造成预制构件在吊装过程中坠落发生的安全事故。

4 结语

传统现浇建筑施工现场建筑垃圾较多，施工工期较长，而装配式建筑更具环保性。因此推动装配式建筑发展有着重大意义，但在施工阶段会出现各种风险，应积极关注施工安装人员安全意识程度、施工现场安全管理制度、预制构件连接件强度等风险，以降低其对装配式建筑建造过程的影响，使其得到推进。