裝配式建筑施工階段風險影響因素分析

張 鵬，胡國杰

本刊核心層次論文

裝配式建筑施工階段風險影響因素分析

張 鵬，胡國杰

(遼寧工業大學 經濟管理學院，遼寧 錦州 121001)

針對裝配式建筑施工階段風險發生率高，面臨風險因素復雜等問題，本文通過歸納梳理相關文獻資料，運用WBS-RBS法對影響因素進行識別，建立風險清單。確定人員風險、物料風險、管理風險3個一級指標以及12個二級指標，結合層次分析法計算權重和風險度，找出主要風險影響因素。結果表明：不按規定施工、安全意識不足、風險管理不足、缺乏責任意識、安全管理不到位5個方面為主要風險影響因素。最后根據得出的結論給出對策建議。

裝配式建筑；風險影響因素；WBS-RBS法；層次分析法

一、引言

近年來，隨著經濟走勢以及技術發展的不確定性，建筑行業面臨著升級創新的重大挑戰[1]，裝配式建筑作為一種能夠充分利用資源、提高施工效率的建筑方式，逐漸成為建筑行業升級的主要方向[2]。裝配式建筑相較于傳統現澆式建筑具有人工需求少、工程質量好、建設效率高、環境污染小等優點。但裝配式建筑施工過程中風險事故發生率較高，安全管理人員在施工過程中不能及時充分地監控項目的風險。因此，對裝配式建筑施工階段風險影響因素分析十分必要。

目前國內外學者對于裝配式建筑施工階段安全風險已有部分研究成果。FASS等[3]通過現場調查與專家訪談，發現影響施工風險的關鍵因素主要包括：現場施工人員的工作經驗、施工技術和機械選擇的合理性；ZHONG等[4]通過BIM信息化平臺，對裝配式建筑施工過程中吊裝構件施工風險進行實時追蹤；李文龍等[5]通過結構熵權，針對當前裝配式建筑吊裝施工特點和常見風險，進行安全風險分析，認為人員、物料、技術方案、施工環境與現場管理等5個方面為吊裝施工安全事故的主要誘因；段永輝等[6]采用結構方程模型（SEM）分析得出，改善構件質量、現場堆放等問題，加強工作人員安全意識培訓以及現場管理能有效降低風險事故發生率。

本文通過WBS-RBS法建立風險清單，運用AHP找出裝配式建筑施工階段關鍵風險影響因素，確定指標權重并提出對策建議。

二、裝配式建筑施工階段風險影響因素

根據我國現代裝配式建筑的結構施工方式與特點，在國內外現有文獻[7-8]對比研究資料和專家在線訪談調研的基礎上，運用WBS-RBS即工作—風險分解結構法識別施工階段的風險影響因素，建立風險清單。

（一）工作分解結構（WBS）

WBS是以項目的整體為出發點，將其分解成若干個易于分析、相互獨立的作業單元。在對施工項目進行分解處理時方法靈活度高，可以從施工流程、生產要素、位置等方面著手。本文考慮裝配式建筑生產管理的特點，結合施工管理工藝流程進行WBS分解，將施工過程分解為：構件生產（1）、構件運輸（2）、構件存放（3）、構件安裝（4）四個階段，如圖1所示。

（二）風險分解結構（RBS）

風險分解結構RBS是依據裝配式建筑特征及項目目標，對裝配式建筑施工過程可能出現的風險進行細化分解[9]。結合本項目的施工特點，將本項目施工階段風險因素劃分為人員、物料、管理風險3個部分，如圖2所示。

圖1 裝配式建筑WBS分解結構圖

圖2 裝配式建筑RBS分解結構圖

（三）構建WBS-RBS耦合矩陣

在工作分解步驟已經完成的情況下，將兩者分解得到的重要因素結合起來，在此基礎上將施工過程各個工作單元作為列向量，風險因素作為行向量，兩者交叉構建出WBS-RBS矩陣，并對每項活動進行風險辨識。

三、裝配式建筑施工階段風險影響因素模型構建

層次分析法（AHP）是一種簡單高效的系統分析方法，可以將復雜目標逐層簡化分解為多個小目標。根據WBS-RBS判斷矩陣，結合層次分析法，確定各風險元素權重以及重要程度，主要步驟如下。

（一）確定層次分析結構模型

層次分析結構模型分為三層，由高到低分別是目標層、準則層和方案層。目標層作為最高層，其作用是表明決策目的；第二層為準則層，是分析過程的約束條件；最底層為方案層，具體到可選擇的各個方案。

（二）構造判斷矩陣

對同一層次的施工階段風險影響因素任意兩者之間比較并進行重要度排序，得到重要度量表，取值采用TOMAS提出的1~9標度法，見表1。

表1 重要度量表

若判斷矩陣元素滿足b=b/b，說明其具有完全一致性。此時評分結果為：=(b)×

確定矩陣特征值和特征向量采用方根法計算判斷矩陣的主特征根max和主特征向量，結果如下：

求解每一行評分值的乘積М得

求解主特征向量的次方根：

（三）歸一化處理

將元素歸一化，則歸一化向量=(1,2,…，)即為所求的特征向量。

計算主特征根

式中（）表示向量的第個元素。

（四）一致性檢驗

雖然構造判斷矩陣能降低其他因素干擾，在一定程度上能客觀反映因素的影響力大小，但運用專家打分存在一定的主觀性誤差，所以為避免誤差對權重計算的影響，需要進行一致性檢驗。當≤0.1時，即認為權重真實有效；當＞0.1時，需要專家重新對因素進行判斷，修正判斷矩陣。式（6）中取值如表2所示。

表2 隨機一致性指標

（五）風險度理論

風險度是通過定量分析風險發生概率及損失程度的方法，其基本計算公式為：

=（7）

式中、取值1~5，取值越大表明發生概率與損失程度越大。風險值劃分及描述見表3。

通過式（7）確定的風險值以及AHP法確定的風險因素權重λ，那么作業單元的總風險度可由式（8）表示。

表3 風險值劃分及描述

式中，D表示第個作業單元的風險值，λ表示各風險因素所屬工作的方案層權重，D表示各風險因素所屬工作下的風險值，表示第個工作中所含有的風險數量。

四、實證分析

（一）工程概況

本文以目前某小區裝配式建筑住宅項目工程設計為例，該小區項目中工程住宅建筑面積與合計規劃面積總計約為13.5萬平方米，其中9#、12#、13#、15#高層住宅樓項目將采用裝配式技術進行建造，小區地下室及1、2、3層采用現澆混凝土施工，4層及以上采用裝配式施工。

（二）風險識別

結合圖1和圖2構建WBS-RBS耦合矩陣，對WBS-RBS耦合矩陣中的每項未確知風險事件進行判斷，選用數字“0”和“1”計數，“1”表示基本事件存在風險，“0”表示基本事件不存在風險或風險可忽略不計，如表4所示。

表4 WBS-RBS耦合矩陣

（三）確定風險權重

本次評價聘請15名專家對各項指標進行打分并對評價指標重要度進行排序，根據專家的評定結果，以構件安裝階段4為例，采用AHP法進行權重分析計算，構造11~14對4的判斷矩陣并打分，具體如表5所示。

計算準則層的權重值得出結果，然后應用式（3）進行歸一化處理得1=0.336，2=0.406，3=0.194，4=0.064。

最后，應用式（4）計算最大特征值根max，得max=4.261。

表5 構造兩兩判斷矩陣

鑒于專家打分法具有一定的主觀性，需要對結果進行一致性檢驗，根據式（5）得=0.087，應用式（6）得=0.098<0.1，通過一致性檢驗，權重滿足要求，在專家打分的基礎上根據式（7）得出風險度大小。因此得出準則層11~14的權重依次為0.336，0.406，0.194，0.064，其他權重如表6所示。由表6可以看出，綜合權重較大的風險度也較大，符合實際情況。

表6 構件安裝階段風險影響因素權重

（四）評價結果分析

由表6方案層權重以及風險大小，結合式（8）計算得出總風險度D=9.384，根據表3的風險度劃分，其總體風險水平為3級，處于可控水平。從表6可以看出，在構件安裝階段的主要風險影響因素有：12不按規定施工、11安全意識不足、34風險管理不足、13缺乏責任意識、31安全管理不到位這五個方面，與表4風險情況判斷相符。建議該項目加強施工人員安全責任意識培訓，緊抓施工規范化。對于現場管理方面，要積極完善現場管理制度，提高風險意識，加強現場風險管理，制定監控措施。

五、對策建議

根據上述的初步研究可知，人員風險對于施工階段安全風險的影響較大，其次是管理風險。因此，本文根據已識別歸納出的主要風險與影響風險因素，提出可行的預警對策。

（一）加強施工人員安全責任意識

施工企業為盡可能地將裝配式建筑施工過程中潛在的風險降到最低，首先要提高人員安全責任意識，使員工認識到責任履行不到位的危害，最大限度地規避問題的出現，通過責任落實到人，對施工人員各自工作領域風險管控相關責任進行劃分，從而預防權責不明的情況發生，減少因責任落實不到位導致施工事故的發生。并通過張貼標語、廣播宣傳等方式，積極開展安全教育，提高施工人員安全責任意識。

（二）嚴控規范施工

企業應對人員在施工過程中的工作狀態和器械操作進行深入分析，對其中出現的安全隱患和工作難點進行梳理，并組織人員培訓，嚴格把控施工人員行為規范，全方位地管理不同崗位施工人員行為，規范構件吊裝等設備操作，保障每一個施工作業人員技術水平能夠達到建筑施工要求。因為裝配式建筑施工對人員技術含量要求比較高，通過對施工人員的崗前培訓，使其初步掌握裝配式建筑施工的特點，并運用技術手段來展開施工作業，從而最大限度地將施工風險控制在合理的范圍內。

（三）落實現場風險管理制度

裝配式建筑作為新興建筑形式，其管理方式與傳統建筑有所差異，這對現場管理人員對于風險的把控能力提出了更高的要求，管理人員需要轉變傳統的管理觀念，與時俱進，切實落實現場管理制度。施工前重點檢查施工設備是否存在安全隱患，施工作業時嚴格落實管理制度、把控施工過程，將現場風險降到最低。施工單位也要改善施工現場環境，營造出良好的勞動條件，避免因現場管理不到位等問題導致安全事故的發生。同時，為了將施工風險降到最低，施工單位在制定相應的規章制度時，也要注重引導各級人員落實制度內容，并且加大在施工技術上的研究力度，提高裝配式建筑施工的技術水平。

六、結語

本文旨在以裝配式建筑為研究對象，通過專家打分及對近年來國內外工程相關文獻資料的查閱，運用WBS-RBS法建立風險清單。在此基礎上，結合實際工程項目，采用AHP法計算得出風險的主要影響因素包括：不按規定施工、安全意識不足、風險管理不足、缺乏責任意識、安全管理不到位等5個方面，為降低項目風險提供一定的參考依據。

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10.15916/j.issn1674-327x.2023.01.013

TU71

A

1674-327X (2023)01-0047-05

2022-05-03

遼寧省社會科學規劃基金項目(L21BGL028)

張鵬(1997-)，男，山東臨沂人，碩士生。

胡國杰(1965-)，男(滿族)，遼寧錦州人，教授。

(責任編輯：許偉麗)