基于AHP-熵權法的施工準備階段質量管理評價研究

甘軍霞

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司 湖北武漢 430063)

1 引言

建設工程項目與其他一般項目相比，技術難度大、項目規模大、建設投入大，而且施工管理影響因素眾多、施工工藝復雜[1]。這些特點增加了工程項目質量控制的難度，但質量管理作為工程管理的重要一環，質量管理水平決定著工程項目管理目標的實現[2]。然而，根據當前的一些調查統計發現，工程質量事故仍頻頻出現，質量問題依舊是工程管理要面臨的最為嚴峻的問題之一[3]。為此，國內外許多學者做了很多相關的研究，自從“質量之父”的戴明[4]提出了質量管理十四要點[5]和PDCA循環[6]后，工程質量管理倍受重視。例如:Samir Chin就目前工程質量管理中顯示出的問題，建立項目質量管理信息采集系統，監控實際施工現場的質量實施情況，結合數據分析工程質量是否符合管理要求[7]。G Edward Gibson Jr通過大量工程項目實施的調查，匯總了影響工程質量的各方面因素，如技術、管理和人員等，并找出各因素中的主要影響因素，建立了指數PDRI項目質量評價方法[8－9]。王繼華分析了我國工程建設質量管理中出現的若干問題，以計劃性薄弱、系統性缺乏、無重點把控等為重點，創建了結合基于檢查和試驗計劃一體的質量管理方法，并結合案例實施的效果研究其有效性[10]。黃瑩就建筑施工質量管理水平低下的問題，研究了施工過程中質量管理的各種影響因素，將卓越績效模式應用于工程項目質量管理，并通過計算機網絡創建了工程質量管理信息共享平臺，希望達到全過程、全方位質量監管，以此建立施工單位的質量管理新模型[11]。由此可見，建筑行業的質量管理，尤其施工階段的質量管理一直備受重視。但施工準備是工程施工正常進行的保證，準備階段的質量管理也是質量管理的一個重點環節，不容忽視。建筑行業質量管理理念應該從事中、事后控制向準備預防轉變[12]。施工準備階段質量管理是指建筑工程項目正式施工之前，對工程項目的各項準備工作、質量的各影響因素以及工程相關方面的質量進行控制[13]。施工準備階段的質量控制管理對工程施工的后續工作影響很大，貫穿整個工程施工，其目標就是為工程項目的施工提供必要的環境和條件。基于此，在前人的基礎上，本文分析施工準備階段質量管理的目標，結合模糊性和層次性，構建施工準備階段質量管理評價指標體系，為不同的管理主體進行施工準備質量管理評價提供依據，通過對評價結果分析可以確定施工準備階段質量管理主要影響因素，同時查找企業施工質量管理的薄弱環節，為其優化自身管理能力提供方向。

2 建筑施工準備階段質量管理評價指標

本文對施工準備階段質量管理評價從人員質量管理、機械設備管理、材料質量管理、質量管理制度、開工前技術準備和施工現場準備六個方面進行。通過大量的質量管理文獻閱讀整理與施工質量事故過程分析，以及對國家相關規范和標準的研讀，本著獨立性、全面性、層次性和可操作性的原則，整理出施工準備階段質量管理影響因素37個。通過專家訪談和問卷調查的方法，對影響因素進行精選，最終確定21個建筑施工準備階段質量管理評價指標[14]。分層次建立了建筑施工準備階段質量管理評價指標體系，如表1所示。

表1 建筑施工準備階段質量管理評價指標體系

此施工準備階段質量管理評價指標體系包含管理工作中的4M1E以及現場準備等多方面，參考?工程建設施工企業質量管理規范?[15]，能較為全面地評價工程項目施工準備階段的質量管理水平，評價結果可信度高。在評價過程中，邀請專家按照表2中的等級劃分進行評價。本文采用5級評語建立施工準備階段質量管理指標分級評語集，即:V＝{優，良，中，較差，差} ＝ {v1，v2，v3，v4，v5}，每個等級說明如表2所示。

表2 __施工準備階段質量管理指標等級說明

3 建筑施工準備階段質量管理評價模型

3.1 確定指標權重

由于質量管理是比較主觀的概念，本文選擇層次分析法來確定評價指標的主觀權重，層次分析法能很好地表達出表2中各指標的獨立性和層次性。但層次分析法[16－17]主觀性較強，為保證賦權的準確性，本文結合熵權法[18－19]確定各評價指標的客觀權重，并且將主客觀權重加權平均對指標進行組合賦權。

(1)主觀權重——層次分析法

利用調查問卷的方法，以表3為準則，邀請專家對于同維度指標間重要性進行比較并形成初始的判斷矩陣D。

表3 __判斷矩陣標度準則和含義

式中的dij表示第i個與第j個指標相比其重要程度。

根據判斷矩陣D，選用和積法計算判斷矩陣對應特征向量和最大特征根，其中特征向量就是指標的局部權重，最大特征根用于一致性檢驗。

具體過程如下:

對D進行歸一化處理得矩陣H。

將矩陣H按行相加，得W′，對其進行歸一化處理得局部權重W?。

權重計算前，還需要對判斷矩陣做一致性檢驗，計算矩陣的最大特征根λmax和一致性指標CI。

若CI≤0.10，表示判斷矩陣具有一致性，權重賦值符合邏輯并且有效。

計算各指標的權重后，將所有專家的權重結果統計整合，得出指標的主觀權重W1＝{w11，w12，…，w1n}。

(2)客觀權重——熵權法

若待評價指標有m個，邀請n位相關專家，得到判斷矩陣A，通過計算可得指標熵值為H。

aij表示第i位專家對第j個評價指標的評價得分值。

Hj表示指標j的熵值，通過熵值求權重為:

依此計算得所有指標的客觀權重W2＝{w21，w22，…，w2m}。

(3)組合權重

用加法集成確定最終指標所占權重:

3.2 模糊綜合評價法

在研究建筑施工準備階段質量管理評價時，大部分指標不能精確描述，屬于比較模糊的概念，因此本文應用模糊綜合評價法進行評價[20]。模糊綜合評價法以模糊數學為基礎，用于表述評價物的客觀屬性，應用模糊關系合成的原理，將邊界不清和不易定量的評價物定量化，能從多方面對被評價物隸屬度等級狀況進行綜合評價[21]。該方法從分類細化評價到整體綜合評價，經過多層次評價計算最終得到總體評價向量，并根據最大隸屬度確定評價結果，適應本研究的需要[22]。具體過程如下:

假設有m個待評指標，S＝ {s1，s2，…，sm}，每個指標有V＝{V1，V2，…，Vn}為模糊子集等級集合。邀請相關專家對每一個指標進行等級評價，統計評價結果得到初始的評價矩陣K。

Kij表示對指標i評價為j級的專家數量。進行歸一化確定評價指標的等級隸屬度R2。

通過上述組合賦權法計算得出指標權重:W＝{w1，w2，…，wm}。分層加權求得一級指標的等級隸屬度R1和整個評價體系的等級隸屬度R。

4 實例研究

本文以陜西省西安市高新區某一住宅項目為例。本工程包含Ⅱ車庫工程、7＃～9＃樓、幼兒園、大門A、大門B及相關配套設施建筑安裝施工工程。工程主體采用鋼筋混凝土框架剪力墻結構，結構層數7＃、8＃、9＃樓均為地下兩層，地上三十層，建筑高度88.86 m。幼兒園地下兩層，地上兩層，總建筑面積:91 901 m2，建筑基地面積:1 764.02 m2；建筑結構安全等級:二級；地基基礎設計等級:丙級；建筑耐火等級:一級；抗震設防烈度:8度；設計基本地震加速度值:0.20 g；結構形式:框架剪力墻結構；結構設計年限:50年。

邀請15名施工質量管理專家，對此項目準備階段質量管理評價的21個指標的重要程度進行評價并結合工程實際對項目各指標評分。

4.1 確定權重

邀請本次評價專家中的10位進行指標重要性問卷調查，獲得初始判斷矩陣D，并根據式(2)、式(3)計算和歸一化處理得局部W?；通過式(4)、式(5)進行檢驗，結果一位未通過一致性檢驗；將其數據刪除后，計算得權重W1。結合工程項目實際評分結果得矩陣C并根據式(7)～式(9)得權重W2。以此獲得綜合權重W，如表4所示。

4.2 計算隸屬度

統計15位專家對各指標的等級評價如表4所示，根據式(12)計算得本項目二級指標隸屬度R2，如表5所示；根據式(13)計算一級指標隸屬度R1并匯總結果如表6所示；最終根據式(14)計算該項目的評價等級隸屬度，如表7所示。

表4 專家對各指標的等級評價

表5 二級指標權重及等級隸屬度

表6 一級指標的權重及等級隸屬度

表7 項目施工準備階段質量管理評價等級隸屬度

4.3 評價結果分析

由表7的項目評價總體隸屬度以及根據最大隸屬度原則可知，該項目在施工準備階段質量管理屬于中等水平，還需改善。在實際管理中人員質量管理、質量管理制度和施工現場準備評價等級為良好，在繼續保持的同時還有一定的提升空間；機械設備管理、材料質量管理和開工前技術準備評價等級為中等，需要提高。

分析各層級指標權重可知，對該項目施工準備階段質量管理影響最大的是人員質量管理，在質量管理過程中應該加以重視。根據二級指標評價所屬等級可知，材料采購訂貨和審查施工圖紙兩項是該項目準備階段質量管理中最薄弱環節，可以針對性制定整改計劃，是提升企業質量管理水平比較有效的辦法。

5 結束語

(1)針對建筑施工質量管理影響因素多、階段性強的特點，以及目前質量管理研究中關于準備階段質量管理研究比較匱乏的問題，本文綜合分析了施工準備階段的各要素，分層分項進行了評價研究和指標細化；構建了建筑施工準備階段質量管理評價指標體系，共包含6個一級指標、21個二級指標，涵蓋了施工準備階段質量管理的全方位要點，保證了指標體系的可信度。

(2)本文運用網絡層次分析法和熵權法組合賦權，保證了指標權重的準確性；運用模糊綜合評價法不僅對施工準備階段質量管理水平進行綜合評估，而且修正了評價中的偶然性，提高了評價結果的可靠性。通過該模型對項目施工準備階段進行評價，根據評價結果分析出影響項目質量管理的主要因素以及施工質量管理的薄弱環節，為企業提升質量管理水平提供參考依據，為工程項目質量合格奠定基礎。