基于組合賦權(quán)法—向量夾角余弦的裝配式建筑施工質(zhì)量評(píng)價(jià)研究

苗澤惠，施德陽(yáng) （吉林建筑大學(xué)，吉林 長(zhǎng)春 130000）

1 引言

近年來，建筑業(yè)在提升國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、解決就業(yè)問題等方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。但我國(guó)傳統(tǒng)建筑方式仍存在較多弊端，建筑行業(yè)急需轉(zhuǎn)型。由于低耗能、工期短、減少環(huán)境污染等特點(diǎn)，裝配式建筑在我國(guó)得到大力推廣。裝配式建筑是將工廠生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)配件，運(yùn)送至施工場(chǎng)地，在工地吊裝、連接，并部分現(xiàn)澆組成的建筑。施工階段是裝配式建筑形成過程中的主要階段，施工質(zhì)量的優(yōu)劣影響著裝配式建筑最終質(zhì)量。因此，裝配式建筑施工質(zhì)量評(píng)價(jià)研究對(duì)提升裝配式建筑質(zhì)量具有重要意義。

國(guó)外裝配式建筑發(fā)展較早，針對(duì)裝配式建筑的施工質(zhì)量有一定的研究成果。近年來，隨著國(guó)家對(duì)裝配式建筑的推廣，裝配式建筑質(zhì)量引起廣泛的重視。專家和學(xué)者們一方面積極地尋找影響裝配式建筑質(zhì)量的因素；另一方面針對(duì)這些因素進(jìn)行分析研究。齊寶庫(kù)等建立裝配式建筑施工質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)體系，并提出了AHP——模糊綜合評(píng)價(jià)模型，但AHP結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)得出的評(píng)價(jià)結(jié)果過于主觀，評(píng)價(jià)過程過于復(fù)雜，實(shí)用性不強(qiáng)。劉光忱等運(yùn)用ISM模型和MICMAC方法揭示各因素之間的傳遞機(jī)理，并提出優(yōu)化措施，為今后對(duì)裝配式建筑質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究打下基礎(chǔ)。

由于裝配式建筑施工質(zhì)量評(píng)價(jià)具有多指標(biāo)屬性，且各指標(biāo)間具有一定的關(guān)聯(lián)性，因此，本文通過DCQ思想建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。采用組合賦權(quán)法結(jié)合向量夾角余弦法，構(gòu)建一種科學(xué)合理的評(píng)價(jià)模型，以期實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配式建筑施工質(zhì)量客觀精準(zhǔn)的評(píng)價(jià)。

2 裝配式建筑施工質(zhì)量評(píng)價(jià)方法概述

裝配式建筑質(zhì)量的形成是實(shí)踐的過程，對(duì)裝配式建筑質(zhì)量評(píng)價(jià)應(yīng)采取主觀評(píng)價(jià)法與客觀評(píng)價(jià)法相結(jié)合。大多數(shù)已有的多指標(biāo)權(quán)重確定方法過于主觀，因此，本文采用層次分析法結(jié)合熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，將主觀與客觀相結(jié)合，探索裝配式建筑施工質(zhì)量各評(píng)價(jià)指標(biāo)的最優(yōu)權(quán)重。

裝配式建筑施工質(zhì)量評(píng)價(jià)就是用一種評(píng)價(jià)方法得到的評(píng)價(jià)結(jié)果與最優(yōu)值進(jìn)行對(duì)比的過程。向量夾角余弦法是將向量代數(shù)和余弦定理相結(jié)合的一種評(píng)價(jià)方法。將三角形的兩邊視為向量，計(jì)算兩向量間夾角的余弦值，可確定兩向量間相近度。該評(píng)價(jià)模型將代數(shù)與幾何相結(jié)合，使裝配式建筑施工質(zhì)量評(píng)價(jià)變得更為簡(jiǎn)便直觀。從方法論的角度來看，向量夾角余弦法與裝配式建筑施工質(zhì)量評(píng)價(jià)具有共通性與契合性。

3 裝配式建筑施工質(zhì)量評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

3.1 指標(biāo)體系的構(gòu)建

目前，大多數(shù)指標(biāo)確定多用調(diào)查問卷的方法，但這種方法存在誤差，還需深究。實(shí)踐活動(dòng)的目的是滿足人們對(duì)產(chǎn)出物的需求，循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成了需求與實(shí)踐活動(dòng)的鏈條。本文基于裝配式建筑特點(diǎn)，提出了DCQ思想，即“需求——建造——質(zhì)量特性”。因?yàn)樵谘b配式建筑形成過程中，建造是核心，所以將建造指標(biāo)輸出作為一級(jí)指標(biāo)。根據(jù)上述DCQ指標(biāo)選取的思想，實(shí)際調(diào)查裝配式建筑施工質(zhì)量影響因素，確定一級(jí)指標(biāo)，依據(jù)4M1E并參考相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行歸納總結(jié)。如圖1所示。

圖1 裝配式建筑施工質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

本文采用調(diào)查問卷法根據(jù)裝配式建筑施工質(zhì)量各評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要程度以1～9的標(biāo)度進(jìn)行打分，構(gòu)造相應(yīng)的目標(biāo)層判斷矩陣及各準(zhǔn)則層判斷矩陣，利用層次分析法進(jìn)行主觀權(quán)重的計(jì)算，同時(shí)采用專家咨詢法對(duì)各指標(biāo)重要程度進(jìn)行1～10打分，運(yùn)用熵權(quán)法原理計(jì)算客觀權(quán)重。按照公式1將主客觀權(quán)重相結(jié)合形成組合權(quán)重，如表1所示。

其中，xi為主觀權(quán)重，yi為客觀權(quán)重，Zi為組合權(quán)重。

3.3 基于夾角向量余弦的評(píng)價(jià)模型建立

①計(jì)算加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)向量U。本文將各指標(biāo)值域設(shè)定為1～9，數(shù)值越大結(jié)果越優(yōu)。

裝配式建筑施工質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重 表1

U= （9 ×Z1，9 ×Z2，.......，9 ×Zn），n=19

②構(gòu)建加權(quán)待評(píng)價(jià)向量V。本文邀請(qǐng)行業(yè)專家根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中個(gè)指標(biāo)重要程度按照1～9打分，并通過計(jì)算整理形成初始待評(píng)價(jià)向量W。

W=（W1，W2，.....，Wn），n=19

③對(duì)向量W進(jìn)行加權(quán)處理，得到加權(quán)待評(píng)價(jià)向量U。

V=W ×Zi= (W1×Z1，W2×Z2，.....，Wm×Zn)，m=18，n=18

④計(jì)算向量夾角余弦值ρ。

⑤確定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。本文將評(píng)價(jià)結(jié)果ρ定義在區(qū)間[1,-1]，并將其細(xì)分為4個(gè)區(qū)間分別代表4個(gè)級(jí)別。如表2所示。

裝配式建筑施工質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 表2

4 實(shí)例分析

以哈爾濱市某住宅小區(qū)項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目3層以上均為裝配式整體建筑。現(xiàn)對(duì)其施工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。為確保全面評(píng)價(jià)裝配式建筑施工質(zhì)量，邀請(qǐng)施工經(jīng)驗(yàn)豐富的5位建筑領(lǐng)域?qū)＜遥槍?duì)19項(xiàng)指標(biāo)對(duì)裝配式建筑施工質(zhì)量進(jìn)行1～9打分，最終評(píng)價(jià)結(jié)果以平均分為準(zhǔn)，評(píng)分匯總?cè)绫?所示。

專家評(píng)分結(jié)果匯總 表3

4.1 模型構(gòu)建

①確定加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)向量U

②確定加權(quán)待評(píng)價(jià)向量V

③計(jì)算向量夾角余弦值ρ

④評(píng)價(jià)裝配式建筑施工質(zhì)量級(jí)別

計(jì)算得出ρ=0.974，根據(jù)表2可知，ρ值在第二區(qū)間。此項(xiàng)目施工質(zhì)量評(píng)價(jià)級(jí)別為良。由圖2可知，該項(xiàng)目的施工質(zhì)量各評(píng)價(jià)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)值仍有差距，尤其在施工安裝環(huán)境質(zhì)量和信息協(xié)同管理質(zhì)量?jī)煞矫孢€需加強(qiáng)，企業(yè)應(yīng)及時(shí)明確自身不足并加以改正。

圖2 裝配式建筑施工質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)對(duì)比圖

5 結(jié)論

本文通過文獻(xiàn)研究和實(shí)地勘察的方式總結(jié)出裝配式建筑施工質(zhì)量的主要影響因素，采用DCQ思想對(duì)其進(jìn)行篩選分類，采用組合賦權(quán)法計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重值及權(quán)重排序，充分考慮了評(píng)價(jià)方法的主觀性與客觀性，確保權(quán)重值的可靠性，為最終評(píng)價(jià)結(jié)果的合理性打下良好的基礎(chǔ)。運(yùn)用向量夾角余弦法對(duì)裝配式建筑施工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定裝配式建筑施工質(zhì)量等級(jí)，為裝配式建筑質(zhì)量評(píng)價(jià)體系研究，提供一種新思路。結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行分析，證實(shí)了向量夾角余弦法不僅具有理論意義，同時(shí)也證明其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。