基于 AHP 法的預拌混凝土原材料管理風險影響因素研究

康曉輝，劉洪波，矯 明，昌文芳，劉 昊，韓小華

（1.中國建筑科學研究院有限公司，北京 100013；2. 北京市建筑節能與建筑材料管理事務中心，北京 100005；3.北京榆構有限公司，北京 100070；4.北京鐵建永泰新型建材有限公司，北京 101113）

0 引言

隨著我國從快速發展向高質量發展要求的轉變，建筑行業也在向高質量發展進行轉變，預拌混凝土作為主要建筑材料在工程施工建設中被廣泛應用，因此，預拌混凝土質量的合格與否直接影響到建筑工程質量和安全。混凝土的質量受很多因素的影響，如原材料的質量、生產配合比和后期養護等，其中至關重要的影響因素還是混凝土原材料性能［1］。預拌混凝土的原材料主要包括水泥、礦物摻合料（粉煤灰、礦粉）、骨料（粗骨料、細骨料）、外加劑、水及其他材料等，這些原材料的本身質量波動和運輸鏈管理會直接影響到預拌混凝土的出廠質量，故確保預拌混凝土原材料質量和預拌混凝土質量是預拌混凝土企業的生命線，同時也是從事預拌混凝土質量管理人員的職責所在［2］。

通過文獻研究發現，目前對混凝土原材料的研究絕大多數是從原材料質量和檢測方面進行。李克發從建筑用砂、減水劑、摻合料以及水泥等原材料存在的問題進行闡述，并提出把控原材料質量的對策建議［3］；楊美娜通過分析預拌混凝土的質量影響因素，從原材料質量、預拌混凝土配合比、生產運輸和施工質量等方面提出質量控制措施［4］；薛僑客論述了混凝土原材料的檢測內容和試塊抗壓檢測方法，并從混凝土原材料的管理方法進行探討，為建筑行業提供參考［5］。

預拌混凝土原材料的檢驗檢測方法不是唯一影響因素，還包括原材料的供方選擇及管理、采購管理、運輸控制、入場驗收、存儲環境、復試檢驗、按配合比使用、混凝土運輸等過程的管理，因此，針對預拌混凝土原材料全過程的有效管理和監控對混凝土質量及工程施工質量至關重要。本文擬在已有研究的基礎上，通過對預拌混凝土原材料管理風險進行研究，以此控制預拌混凝土出廠質量，發揮預拌混凝土功能特性，將為后續混凝土工程施工質量奠定良好的基礎。

1 基于 AHP 的混凝土原材料管理風險影響因素分析

AHP 法是美國運籌學家 Saaty 于 20 世 紀 70 年代提出的，是將與決策有關的元素分解成目標、準則等層次，在此基礎上進行定量與定性分析相結合的決策方法［6］。

1.1 構建管理風險影響因素指標體系

預拌混凝土原材料供方的選擇、采購管理、入場驗收和復試、試驗室管理和不合格原材料管理等各個階段的管理都會影響混凝土質量，通過對各個階段混凝土原材料管理風險點分析，結合文獻梳理，最終從分銷運輸、成本管理、質量管理和碳足跡管理 4 個方面構建了預拌混凝土原材料管理風險影響因素指標體系，該管理風險評價模型包括三個層次，其中一層次為目標層，即為預拌混凝土原材料管理風險影響因素；第二層次是準則層，包括關于預拌混凝土原材料管理風險影響因素的 4 個方面屬性；第三層為指標層，包括準則層 4 個指標下的 16 個指標，具體如圖 1 所示。各個指標風險描述如表 1 所示。

圖1 預拌混凝土原材料管理風險影響因素指標體系

表1 預拌混凝土原材料管理風險影響指標內容

1.2 判斷矩陣

為了研究混凝土原材料管理風險影響因素，本文針對指標體系中每個層次設計了調查問卷，并運用“問卷星”面向混凝土領域的專家發放調查問卷。發放問卷 28 份，結果共收回調查問卷 26 份，其中有效問卷 26 份。本文是根據各位專家在填寫調查問卷時對各層次中的各個指標重要程度的排序結果，從而確定每層各個指標的相對重要程度，并且按照層次結構模型，從上到下的順序構建了 5 個判斷矩陣［7］。

1）計算準則層 Ui判斷矩陣和特征向量，準則層 U 的判斷矩陣如表 2 所示。

表2 準則層（U）4 個指標的判斷矩陣

特征向量集W=［0.165 5，0.244 5，0.423 0，0.166 9］；

判斷矩陣的最大特征根λmax=4.094 5；

一致性比例CR=0.035 4＜0.1；

通過一致性檢驗。

2）計算指標層 Uij判斷矩陣和特征向量。①準則層 U1 中指標層判斷矩陣和特征向量，準則層 U1 的判斷矩陣如表 3 所示。

表3 分銷運輸管理影響因素（U1）4 個指標的判斷矩陣

特征向量集W=［0.318 1，0.389 0，0.117 2，0.175 7］；

判斷矩陣的最大特征根λmax=4.020 6；

一致性比例CR=0.007 7＜0.1；

通過一致性檢驗。

②準則層 U2 中指標層判斷矩陣和特征向量，準則層 U2 的判斷矩陣如表 4 所示。

表4 成本管理影響因素（U2）4 個指標的判斷矩陣

特征向量集W=［0.429 3，0.147 5，0.208 6，0.214 7］；

判斷矩陣的最大特征根λmax=4.001 7；

一致性比例CR=0.000 6＜0.1；

通過一致性檢驗。

③準則層 U3 中指標層判斷矩陣和特征向量，準則層 U3 的判斷矩陣如表 5 所示。

表5 質量管理影響因素（U3）4 個指標的判斷矩陣

特征向量集W=［0.400 0，0.266 7，0.200 0，0.133 3］；

判斷矩陣的最大特征根λmax=4.000 0；

一致性比例CR=0.000 0＜0.1；

通過一致性檢驗。

④準則層 U4 中指標層判斷矩陣和特征向量，準則層 U4 的判斷矩陣如表 6 所示。

表6 碳足跡管理影響因素（U4）4 個指標的判斷矩陣

特征向量集W=［0.277 4，0.364 2，0.233 1，0.125 3］；

判斷矩陣的最大特征根λmax=4.007 9；

一致性比例CR=0.002 9＜0.1；

通過一致性檢驗。

1.3 組合計算權重

計算系統組合權重向量U=W×V。

通過計算得出指標層 16 個指標所占的權重如表 7 所示。

表7 指標層各指標權重表

從表 7 各指標權重表中顯示出，在預拌混凝土原材料管理風險的影響因素中，所占權重最大的因素是質量管理（U3）中的假冒偽劣（U31），所占比重達到了 16.96 %，質量管理中的入場管理（U32）和成本管理中的市場供需（U21）所占的比重也較大，分別占到 11.31 % 和 10.5 %，相比質量管理（U3）和成本管理（U2），分銷運輸（U1）和碳足跡管理（U4）所占比例相對較小，說明行業內明顯更加關注預拌混凝土原材料的質量和成本，對于原材料溯源、運輸和和生產過程中的碳足跡管理的關注度相對較低。在未來的管理中要加強對此類管理的關注和管控。

2 結果分析

通過對預拌混凝土管理風險影響因素的分析可知，專家還是將質量管理放在首位，作為混凝土質量的源頭，無論任何時候都要將質量管理放在首位；其次是成本管理，當前混凝土行業處于飽和狀態，要在份額不多的市場生存下去，只有在提高混凝土質量的同時，加強成本的管理，提高企業在未來發展中的競爭優勢，實現經濟利益最大化，保證企業穩定發展；目前，專家認為分銷運輸和碳足跡管理對預拌混凝土原材料管理風險影響較小，符合目前預拌混凝土原材料管理現狀。具體分析如下。

1）在混凝土原材料的質量管理風險影響因素中，影響程度由高到低分別為假冒偽劣、入場管理、取樣風險和檢測管理。近年來，隨著環保力度的加大，水泥、摻合料、外加劑、砂石等原材料的生產工藝變化和原材料波動，遠遠超過了相關技術人員技術更新的程度，會造成假冒偽劣產品識別困難，造成安全隱患，影響工程質量。

杜絕假冒偽劣需要從源頭出發，從原材料的溯源、運輸過程的跟蹤、入場管理和實驗室管理等環節都要加強管控，通過加強產業鏈的的追蹤、運輸過程的 GPS 定位、推行快測方法、規范取樣步驟、標準試驗室檢測等手段來有效預防質量風險。

2）在混凝土原材料的成本管理風險影響因素中，市場供需對混凝土原材料成本影響最大，預拌混凝土原材料受資源開發等影響供應呈現緊張趨勢，偶爾會出現供不應求，尤其冬施更容易出現骨料質量難以控制的狀況，不同原材料受行業監管、生產工藝、資源開采、供應運輸等因素，會出現原材料供不應求的現狀，導致原材料價格攀升，直接造成企業成本的壓力。

3）在混凝土原材料的管理風險影響因素中，行業專家對于分銷運輸管理和碳足跡管理的關注度較低，隨著信息化管理理念的深入、“碳交易”機制的推廣，分銷運輸管理和碳足跡管理會越來越得到關注。預拌混凝土原材料是最主要最大宗的建筑材料，而且水泥作為最主要的原材料之一，其生產過程中會消耗大量能量，排放大量二氧化碳，同時原材料在運輸過程中也會消耗大量的電能和柴油，其碳排放成為建筑業碳排放的主要來源之一。對于原材料采購信息化和產地可溯源的研究，無疑為實現預拌混凝土原材料即建材行業的早日碳達峰碳中和提供了非常堅實可靠的數據支撐。

3 對策建議

3.1 完善相關政策體系 創新監管模式

完善預拌混凝土原材料全過程管理的相關政策體系，從原材料供方的選擇、采購管理、入場驗收和復試、試驗室管理和不合格原材料管理等各個階段出發，通過政策制定指導相關企業規范化管理，促進行業不斷自我完善。同時應創新監管模式要求，將信息化廣泛應用到預拌混凝土原材料的過程管理中，如原材料信息公示，不斷更新原材料供方的信息監管最新動態；定期公布原材料黑紅名單，督促原材料供方不斷提高質量；及時發布原材料價格波動預警，減少因市場供需不均衡造成的原材料成本大幅度提高，從而穩定市場供求。

3.2 搭建信息管理平臺 追溯原材料蹤跡

在企業現有生產運營管理信息系統的基礎上，不斷更新完善可覆蓋供方控制、原料采購、進廠檢驗和批次檢驗等關鍵信息的生產物資供應管理系統，通過原材料在線下單、信息錄入、運輸過程追蹤等功能，確保預拌混凝土原材料全過程可追溯。進一步加強企業對預拌混凝土原材料的信息化管理能力。

3.3 探索進場快測方法 保障進場原材料質量

由于目測檢驗越來越難以識別日益復雜的混凝土原材料的質量，企業對于時間短、速度快、效果好的進場檢驗需求越來越大，因此，建立一套適用于原材料進場檢驗關鍵指標的快速檢測方法非常重要，能有效解決預拌混凝土原材料在進場環節的質量管理難題。對于新提出的快測方法，應先進行試驗結果的可靠性比對，再逐步推廣試點。試點過程中要及時總結經驗，完善試驗方案。

3.4 加強預拌混凝土原材料碳足跡管理

由于水泥、骨料等原材料供方與建材行業緊密關聯，因此致力于對混凝土原材料碳足跡的測量十分有必要。通過對碳排放的分析，對生產過程中排放的二氧化碳等量氣體進行量化，可以制定“減碳戰略”的優先順序，以幫助降低碳排放數量。通過廣泛征集預拌混凝土原材料碳足跡設計的標準修編意見，規定碳排放核算邊界、排放源確定、數據獲取方式、核算方式等，為實現預拌混凝土原材料即建材行業的早日碳達峰碳中和所需的數據支撐提供科學的計算依據和邊界。Q