FAHP视域下装配式建筑的成本风险控制评价研究

张卫伟， 张兰兰

（江苏建筑职业技术学院）

1 引言

近年来，随着我国建筑行业的快速发展，社会对绿色环保、高效节能的新型建筑需求越来越大，尤其是装配式建筑因其具有环保、节能的特点，成为当今建筑业发展的主流方向，成为未来城市建设发展的重要趋势。装配式建筑是指在工厂中通过专业施工人员对构件进行标准化生产，再运至工地进行现场安装而形成的新型墙体及柱、梁、楼板、楼梯等主要部件，在工地装配而成的一种住宅，然而，在进行组装工程时，有许多值得关注的问题，特别是对工程造价的控制，其主要体现在以下几个方面：①技术风险；②经济风险；③环境风险；④管理风险。

2 文献综述

首先，从装配式建筑工程特点出发，构建评价指标体系。最后，基于模糊层次分析法（FAHP）构建成本风险控制指标体系。模糊层次分析法（FAHP）是20 世纪60 年代由美国学者FelixA.Shafer 教授提出的一种评价指标权重的方法及模糊评判模型[1]。它是运用矩阵向量法来计算各个因素相对于权重向量的重要性权向量矩阵，从而得到各个因素之间相对重要程度的权向量的方法。应用该方法可以确定指标权重，从而对评价体系中各因素进行比较排序和综合评价。运用模糊层次分析模型得出各因素相对重要程度时序权重，通过一致性检验判断各个因素权重分配是否合理[2]。综上所述，本文构建了一个用于装配式建筑工程成本风险控制评价研究的指标体系。 本文基于层次分析法并结合模糊综合评判理论，以多个企业的成本风险指标数据为样本，运用模糊层次分析法对其进行分析与评价。

3 装配式建筑施工质量风险评价

3.1 模糊层次综合评价法（FAHP）

FAHP评估法是一种将模糊综合评价法（Fuzzy-ComprehensiveEvaluation，FCE）与 层次分析法（AnalyticHierarchyProcess，AHP）相结合的评估方法。这是一个主要用于定性与定量分析的模式。在进行模糊综合评价前，通常使用层析技术来测定一组因素。这两个方案的组合很有说服力[3]。

3.2 机械设备评价指标

零部件的装配是一个十分关键的环节，其主要依赖于零部件、起重设备等。这部分包括三个参数：机器选择和装配，机器维护和安全设备。在进行组合式的时候，应按结构尺寸选择不同型号的机械，以适应各种组件的需要。在选择机器时，若出现问题，将会对合成结果产生一定的干扰，从而对建筑物的质量产生一定的负面作用。设备的维修是确保其工作状态的稳定性，但在组装过程中，既存在着安装场所的安全隐患，又存在着质量和安全性方面的危险。所以，在组装工程中，非必要尽量不对机械进行修理。安全防护指的是对工地进行有效的防护，保障工人的工作，其中包含了安全防护设备等，从而有效地防止了施工中的危险。

4 装配式建筑成本风险影响因素识别

4.1 经济风险

经济风险的表现形式是价格波动和汇率波动。由于原料、人力成本的持续上涨，以及原料、劳动等因素的变动，使得组装工程成本受到极大的影响，必须科学合理地评价、预测和防治。

4.2 技术风险

技术风险包括设计风险、施工风险和装备风险。装配比的设计对装配工程的成本有较大的影响；装配式PC 组件对交通、建筑费用有很大的影响，而拆除不当会增加项目成本；随着建筑工程的不断发展，工程的规模越来越大，所需的工程材料也越来越多，人力、物力、资金的消耗也越来越大。项目施工方案和施工保证是否正确，都会导致项目成本的变化。采购方案和保障方案确保工程项目的顺利进行，通过设计、施工、采购等各阶段的科学规划，以达到节约工程造价的目的[4]。

4.3 环境风险

地质灾害、气象灾害、政策灾害等是生态灾害的重要内容。复杂的地质情况对工程施工的成功进行有一定的影响，同时由于水文和天气因素的影响，导致了工程造价的变动。当前，我国对装配式结构的发展给予了积极的政策扶持，并制定了相应的规范标准、扶持政策和补助标准。

4.4 管理风险

管理风险包括组织管理风险、合同管理风险、现场管理风险等。企业经营的风险主要表现为企业的组织形式和效率。契约的形式和完备性、变更和索赔是契约经营的主要内容。工地管理的危险是在工程建设过程中由于管理不善造成的，主要包括进度、质量、机械管理、材料管理和人力管理等方面的管理[5]。

5 采用FAHP 方法对装配式建筑成本风险影响因素排序

5.1 确定专家权重系数

设有t个重要程度不同的专家对装配式建筑进行评分，根据专家的知名度、职称、学历、依据、与研究区域的关联度等5 个常用的影响因素，由于专家的权重不一样，所以专家的评分依据见表1。

表1 专家权重得分

第s影响因素的专家的权重系数表达计算式为：

5.2 确定三角模糊数互补判断矩阵

装配式建筑成本风险指标重要性的量化采用0.1～0.9标度法（见表2）。

表2 0.1～0.9标度法

6 实例分析

青岛市某一居民区6 号楼为装配式住宅项目，总装配比例26.6%，包括内外墙、预制混凝土板（包括楼板及空调板）和楼梯。其地震设防等级为6。为了对这种组合结构的造价风险进行全面的分析与评估，我们请了3位资深的专业人士，依据表格1，对各危险因子进行了二次对比，并用三角形的模糊数字评分。按以下公式，分别求出各个专业人员的权重系数。

风险类别的权重通过以下公式计算，并且经过归一化处理后，得到ω=(0.336、0.317、0.168、0.179）。

采用FAHP 方法，通过对各危险类别及特定危险因子进行评分，得出各指标之间的关系。

6.1 基于神经网络的装配式建筑成本测算

在计算出装配工程造价后，将其与神经网络相结合，进行造价估算。建立基于BP神经网络的投资模型，并将GDP、CPI等因素作为投资估算的因素，并将其确定为成本估算中的自变量。针对以上两个成本指标的选取，都有一定的时效性，针对这一问题，本文以建筑结构的历年资料为基本参数，CPI成本为年度，以建筑业GDP为主要评价指标。通过BP神经网络的基本构造，利用已有的资料对结构参数进行归一化处理，然后进行迭代训练[7]。

6.2 建设信息共享平台，完善设计责任制度

在传统的现浇式建筑中，由于建筑、结构、设计等环节缺乏交流，导致各环节之间的矛盾，从而影响到以后的施工。在EPC 模式下，承包商可以通过BIM 技术建立信息共享平台，保证各部门的主管人员在平台上及时交流。运用BIM技术对工程进行仿真，能够在仿真过程中发现问题，并及时纠正，从而减少维修费用。此外，为了保证设计图纸的质量，在设计阶段要完善设计责任体系，并对因工程质量而导致的损害承担相应的责任。在EPC 模式下，尽量避免由于设计上的问题造成的不必要的经济损失。

6.3 BIM技术的应用

与传统的结构相比，装配式结构具有造价低、总体经济效益好的特点。然而，为了最大限度地提升工程项目的实施效果，作业小组仍须采取有效的成本控制策略，以确保工程投资的安全性，同时确保工程项目的投资最小化。为了达到这一目的，BIM 技术可以为设计、构件生产、施工业主等提供一个基本的交流平台，从而达到高效率决策，从而大大减少了沟通过程中的不必要的费用。同时，相关研究小组也可以利用BIM技术，构建数据模型，对整个项目的各阶段进行深入的成本分析，确定不需要的环节，并进行简化。采用这种方法，可以有效地改善整个工程的施工质量，减少投资，为FAHP的装配式建筑项目的实施提供有力的控制支撑[1]。

6.4 运输环节成本控制

由于传统的施工管理模式导致了供方和施工单位的不协调，造成了大量的窝工，不仅影响了施工的顺利进行，而且还造成了机械设备和人工成本的上升。为有效地降低物流成本，避免停料、提早入库，施工单位应与预制件厂家进行交流，按施工进度确定预制件的进货计划，科学安排预制件的运送，并进行相应的运货安排，并对物流期进行合理的安排和调度，以及对预制件的运输和成本进行合理的管理。

7 结语

本文利用FAHP 的风险评估法，对影响装配式建筑造价的因素进行了分析，得出了影响装配式建筑造价的主要风险为材料价格、劳动力价格、装配率、建筑形式和尺寸和国内的相关标准。分析了目前我国的工程造价存在的主要问题，并给出了相应的对策，研究结果为同类装配式建筑成本风险管控提供一定的参考价值。