基于改進TOPSIS 的裝配式建筑施工階段進度風險評價研究

付國秀 芮 強

（中國十七冶集團有限公司工程設計分公司，安徽 馬鞍山 243000）

改革開放至今，我國的建筑業迅速發展，建筑方式也在處于由傳統現澆模式向工業化生產轉變，裝配式建筑作為建筑工業化生產的典型代表，具有周期短、質量高、綠色環保等特點。從2017 年開始，我國已全面推進裝配式建筑的發展，相對于發達國家而言，我國的裝配式建筑起步晚、水平低，在施工階段的風險管理能力相對薄弱，因而對裝配式建筑施工階段進度中存在的風險隱患進行分析與評價變得十分重要。

國內外對于裝配式建筑施工階段的風險評價已有了一定量的研究。陳建[1]認為對裝配式建筑進度風險因素進行分析并采取措施是改善現狀的關鍵，通過社會網絡及系統動力學方法確定了項目風險因素。常春光等[2]人對裝配式建筑施工安全進行分析與評價，在GI 法和熵權法的組合賦權下改進了TOPSIS 方法。陳念[3]對EPC 模式下裝配式住宅項目建設進度風險進行研究，在復雜網絡的基礎上構建了進度風險理論網絡模型，并運用結構方程模型對其進行實證分析。張彥奇等[4]人列出了25 項裝配式建筑施工階段風險評價指標體系，運用AHP-CRITIC 法確定指標綜合權重，再結合TOPSIS 法對評價模型進行數據處理。王雨等[5]人對裝配式建筑在施工作業中存在的問題進行研究，在云模型的基礎上對整個施工過程進行安全評價。王佩順等[6]人從人-機-環-管-文化五個方面入手對建筑施工安全管理進行研究，通過結構熵權確定指標權重，在模糊綜合評價模型下對建筑企業施工安全進行有效評價。姜磊等[7]人從建筑設計、構建生產運輸、建筑施工三個階段對裝配式建筑的建造質量進行安全評價，通過文獻分析、實地調研等方法確定評價體系并對建筑質量影響較大的因素提出相應措施。趙建建[8]通過研究高層建筑施工項目，基于改進的TOPSIS 方法構建了高層建筑施工安全評價體系。董森等[9]人利用灰色聚類和粗糙及原理，結合云理論模型和信息熵原理，對預制裝配式混凝土的施工安全進行評價研究。

綜上可以看出，有關裝配式建筑施工階段進度風險評價的研究較少。本文在已有研究的基礎上，通過實地考核和查閱資料構建了相關風險評價指標體系。運用層次分析法確定主觀權重，熵權法確定客觀權重，主客觀相結合獲得指標綜合權重。最后使用TOPSIS 法對建立的評價模型進行實證分析。

1 裝配式建筑施工階段進度風險評價指標體系構建

影響建筑施工階段進度風險評價的因素有很多，本文參考已有文獻并結合實地考察與查閱資料，設置了人為因素、材料因素、機械設備因素、管理因素以及環境因素五個一級指標，并在此基礎上又設置了15 個二級指標，具體見表1。

2 裝配式建筑施工階段進度風險評價模型構建

2.1 指標綜合權重的確定

1） 主觀權重的確定，本文采用層次分析法確定主觀權重。層次分析法是一種通過將與決策相關的元素分解成目標、準則、方案等多個層次來進行定量和定性分析的決策方法[10]。

2） 客觀權重的確定，本文采用熵權法確定客觀權重。假設有n 個待評價的裝配式建筑項目，m 個評價指標。A 代表待評價裝配式建筑項目的評價矩陣，aij 為第i 個裝配式建筑的第j 個評價指標的得分。（i=1,2,......,n. j=1,2,......,m)

表1 裝配式建筑施工階段進度風險評價指標體系

（1） 標準化數據

（2） 計算信息熵

（3） 計算第j 個指標的熵權

3） 指標綜合權重的確定，到目前為止，確定權重的方法主要分為主觀權重法和客觀權重法，但是二者都存在明顯的不足之處。為了避免單一賦權方法帶來的不確定性，本文兼顧主觀認知與客觀數據的特點，采用組合賦權的方法將二者結合，得到指標的綜合權重，計算公式如下：

2.2 指標矩陣加權標準化

不同的裝配式建筑的施工階段進度中存在的風險不同，因此考慮到指標數據的準確性，將各項指標進行加權標準化得到矩陣C：

2.3 確定待評價對象的正負理想解

其中，當C+越大時，指標越優，=maxcij(1≤i≤n）；當C-越小時，指標越優，=maxcij(1≤i≤n）。

2.4 確定待評價對象到正負理想解的歐式距離

2.5 確定各評價對象與理想解的相對貼進度

3 案例分析

本文選取了五個裝配式建筑M1，M2，M3，M4，M5作為評價對象，邀請了行內相關專家及教授按照百分制從人為因素、材料因素、機械設備因素、管理因素以及環境因素五個方面對五個評價對象進行打分，初始評分值見表2。

表2 專家打分表

（1） 主觀權重的計算

首先構建判斷矩陣如下所示。

根據層次分析法的基本原理計算得到主觀權重如下所示：

（2） 客觀權重的計算

根據熵權法的基本原理，可計算得到客觀權重。

將判斷矩陣A 按照式（1）進行處理，得到標準化矩陣B。

根據式（2） -（3），可計算得出客觀權重為：

（3） 指標綜合權重的計算

根據式（4） 得出評價指標的綜合權重為：

（4） 由矩陣B 及式（5） 得到加權標準化矩陣C

（5） 根據式（6） -（7） 確定正負理想解為：

（7） 由式（10） 計算各待評價裝配式建筑與理想解的相對貼進度為：

排序結果見下表：

表3 評價結果排序表

一般情況下，CCi*的值越大，表示解與理想解越接近，即所得到的解越優。但本文與之相反，在裝配式建筑施工階段風險評估中，所得到的相對貼進度越小，表示項目進度變化的風險越小。所以由表3 可以看出，裝配式建筑M5的項目進度延遲風險最小，裝配式建筑M1的項目進度延遲風險最大。

4 結語

本文在已有研究基礎上并根據裝配式建筑在施工階段的相關注意事項構建了相關評價指標體系。通過層次分析法與熵權法的組合賦權，減少了由于層次分析法的主觀經驗及熵權法的數學量化值帶來的誤差，使得賦權結果更真實可靠。引入TOPSIS 法對裝配式建筑施工階段的進度進行風險評價，運用實例驗證了評價模型的可行性，對未來改善裝配式建筑施工階段中存在的風險具有一定的指導意義。