基于模糊综合评价法的建筑工程质量管理评价研究

2023-08-19王兆文

黑龙江科学 2023年14期

王兆文

(山东华宇工学院,山东德州 253034)

近年来,新技术、新材料的应用使建筑工程行业发展更为迅猛,也使建筑工程质量的管控变得尤为关键。质量是建筑工程的基础和根本,工程质量保障对社会民生,生产安全及企业、个人利益有着十分重大的影响。为提升对建筑工程质量的管理和控制,国家相关部门出台了各项工程质量的要求和标准,但由于建筑工程施工周期长、投资大、相关人员涉及广等,现实中建筑工程质量问题仍然存在。建筑工程质量管理评价是对建筑工程质量监督管理的关键环节,是发现并从根本上解决工程质量问题的关键。

针对这一问题,张振生等人从决策层总控管理视角入手,从质量行为和工程实体质量两方面构建了大型机场质量评价体系[1],严亚丹等人针对城市综合管廊工程质量问题开展评价研究,并提出相应的整改意见[2]。

本研究以某工程案例为研究对象,基于4M1E准则构建建筑工程质量管理评价指标体系,运用AHP-模糊综合评价法对其开展研究,以为建筑工程质量的控制管理提供参考。

1 指标体系的构建

建筑工程管理现场中的4M1E管理要素对质量管理效果尤为关键。4M1E指的是人(Man)、材料(Material)、机械(Machine)、方法(Method)、环境(Environment)这5个关键要素。①人,指施工现场所有工作人员,管理施工现场的人难度最大,对于工程质量而言也最为重要。②材料,指工程施工过程中的用料,用料采购过程中的品质把控是建筑工程质量管理的关键一环,直接影响工程的质量。③机械,指建筑施工过程中所使用的设备、辅助工具等,机械本身的质量及长期使用过程中的维护效果直接影响施工效率。④方法,指建筑工程施工中所需要遵循的规章制度(施工标准、图纸等)。⑤环境,指建筑工程施工中的工作环境,如施工中易产生粉尘,从而危害工人的身心健康,良好的工作环境则能够保护工人,提高其工作积极性,间接提升建筑工程的质量。本研究基于工程管理4M1E的5大要素,构建由15个指标组成的建筑工程质量管理评价指标体系,见图1。

图1 建筑工程质量管理评价指标体系Fig.1 Construction project quality management evaluation index system

2 AHP-模糊综合评价模型的构建

2.1 预处理

1)构建由m个评价对象、n个评价指标构成的判断矩阵:

(1)

2)依据公式(2)对判断矩阵X=(xij)m×n进行归一化处理,得到标准化矩阵R=(rij)m×n。

(2)

2.2 层次分析法(AHP)

确定指标权重是构建评价体系的关键,权重的合理性决定了评价决策过程的准确性及评价结果是否符合实际情况。层析分析法(AHP)是在保证决策者正常思维过程的基础上,将难以量化处理的复杂管理问题通过规范、量化处理,降低其中不确定因素的一种主观决策方法[3]。具体步骤如下:

利用1～9及其倒数的标度方法,构造两两比较判断矩阵A[4]:

A=(aij)n×n(i、j=1,2,…,n)

(3)

判断矩阵归一化:

(4)

(5)

(6)

根据Aw=λmaxw,求出最大特征根和特征向量。

根据式(7)进行一致性检验:

(7)

根据表1得到随机一致性指标RI,依照公式(8)计算矩阵的一致性比率:

表1 平均随机一致性指标Tab.1 Average random consistency index

(8)

CR<0.1时,表明矩阵的不一致性程度在容许范围内,此时所求得的对应权向量即为所需权向量。

2.3 模糊综合评价法

模糊综合评价法是一种成熟的评价方法,其核心思想在于利用模糊数学理论构建隶属度函数,运用模糊数学的变换法则和运算方法科学合理地对研究对象定量分析[5]。模糊综合评价法具有独特优势,能够全面考虑可能影响研究对象的多种因素,将模糊的概念定量化处理。通过公式(1)～(8)获得指标权重向量和模糊关系矩阵后,利用模糊综合评价法对理论社团展开多指标综合评价。需建立评价模型,用C代表模糊综合评价结果,运用加权平均算子M(•,⊕)计算,模型构建如下:

(9)

3 实证分析

以某工程案例为研究对象,邀请包含总工程师、项目经理、高级工程师、高校专家教授在内的业界权威人士对上述指标进行两两对比,确定指标权重。将各指标赋予评价集V={好,较好,一般,较差,差},设计相关调查问卷,采用问卷调查形式获取原始数据。调查对象主要是该工程的施工、监理、业主三方的相关领导、工作人员。共发放问卷60份,回收有效问卷51份。运用式(1)、式(2)对原始数据进行标准化处理,消除量纲,结果见表2。

表2 建筑工程质量管理评价标准化矩阵Tab.2 Standardization matrix of construction project quality management evaluation

3.1 层次分析法指标权重

通过邀请业界有高级工程师职称或具有项目经理、总工程师工作经验及具有教授、副教授职称的高校专家对评价指标进行两两对比,构建判断矩阵。运用式(3)～(9)计算指标权重,矩阵均通过一致性检验,具体权重计算结果如表3所示。

表3 建筑工程质量管理评价指标体系权重Tab.3 Weight of construction project quality management evaluation index system

3.2 模糊综合评价法评价结果分析

运用式(9)对该工程质量管理进行模糊综合评价,该工程的模糊综合评价值为C=(0.1596,0.3344,0.3050,0.1498,0.0514),其中C2=0.3344>0.3050>0.1596>0.1498>0.0514。根据隶属度最大原则,该工程质量管理的评价等级为“较好”,但其“较好”等级隶属度与“一般”等级隶属度接近,故认为该工程质量管理评价等级为“较好”偏向“一般”水平。

对该工程质量管理评价的子系统展开分析,按式(9)将准则层权重与标准化矩阵处理。由图2可知:①在人员因素子系统中,评价“较好”的隶属度最高,为0.3738,“一般”的隶属度为0.2827,与“较好”有较大差距,说明人员因素的评价等级处于“较好”水平。②在机械设备因素子系统中,评价“一般”的隶属度最高,为0.3418,“较好”的隶属度为0.2893,排名第二,说明机械设备因素的评价等级处于“一般”略微偏向“较好”的水平。③在材料因素子系统中,评价“较好”的隶属度为0.3450,评价“一般”的隶属度为0.2921,说明材料因素子系统的评价等级处于“较好”略偏向“一般”的水平。④在方法因素中,评价“较好”的隶属度为0.2895,评价“一般”的隶属度为0.2757,且二者的隶属度值差距很小,因此认为其等级处于“较好”偏向“一般”的水平。⑤在环境因素子系统中,评价“较好”和“一般”的隶属度差距很小,分别为0.3549和0.3363,因此认为环境因素子系统的评价等级为“较好”偏向“一般”水平。