基于模糊綜合評價法的建筑工程質量管理評價研究

王兆文

(山東華宇工學院,山東 德州 253034)

近年來,新技術、新材料的應用使建筑工程行業發展更為迅猛,也使建筑工程質量的管控變得尤為關鍵。質量是建筑工程的基礎和根本,工程質量保障對社會民生,生產安全及企業、個人利益有著十分重大的影響。為提升對建筑工程質量的管理和控制,國家相關部門出臺了各項工程質量的要求和標準,但由于建筑工程施工周期長、投資大、相關人員涉及廣等,現實中建筑工程質量問題仍然存在。建筑工程質量管理評價是對建筑工程質量監督管理的關鍵環節,是發現并從根本上解決工程質量問題的關鍵。

針對這一問題,張振生等人從決策層總控管理視角入手,從質量行為和工程實體質量兩方面構建了大型機場質量評價體系[1],嚴亞丹等人針對城市綜合管廊工程質量問題開展評價研究,并提出相應的整改意見[2]。

本研究以某工程案例為研究對象,基于4M1E準則構建建筑工程質量管理評價指標體系,運用AHP-模糊綜合評價法對其開展研究,以為建筑工程質量的控制管理提供參考。

1 指標體系的構建

建筑工程管理現場中的4M1E管理要素對質量管理效果尤為關鍵。4M1E指的是人(Man)、材料(Material)、機械(Machine)、方法(Method)、環境(Environment)這5個關鍵要素。①人,指施工現場所有工作人員,管理施工現場的人難度最大,對于工程質量而言也最為重要。②材料,指工程施工過程中的用料,用料采購過程中的品質把控是建筑工程質量管理的關鍵一環,直接影響工程的質量。③機械,指建筑施工過程中所使用的設備、輔助工具等,機械本身的質量及長期使用過程中的維護效果直接影響施工效率。④方法,指建筑工程施工中所需要遵循的規章制度(施工標準、圖紙等)。⑤環境,指建筑工程施工中的工作環境,如施工中易產生粉塵,從而危害工人的身心健康,良好的工作環境則能夠保護工人,提高其工作積極性,間接提升建筑工程的質量。本研究基于工程管理4M1E的5大要素,構建由15個指標組成的建筑工程質量管理評價指標體系,見圖1。

圖1 建筑工程質量管理評價指標體系Fig.1 Construction project quality management evaluation index system

2 AHP-模糊綜合評價模型的構建

2.1 預處理

1)構建由m個評價對象、n個評價指標構成的判斷矩陣:

(1)

2)依據公式(2)對判斷矩陣X=(xij)m×n進行歸一化處理,得到標準化矩陣R=(rij)m×n。

(2)

2.2 層次分析法(AHP)

確定指標權重是構建評價體系的關鍵,權重的合理性決定了評價決策過程的準確性及評價結果是否符合實際情況。層析分析法(AHP)是在保證決策者正常思維過程的基礎上,將難以量化處理的復雜管理問題通過規范、量化處理,降低其中不確定因素的一種主觀決策方法[3]。具體步驟如下:

利用1～9及其倒數的標度方法,構造兩兩比較判斷矩陣A[4]:

A=(aij)n×n(i、j=1,2,…,n)

(3)

判斷矩陣歸一化:

(4)

(5)

(6)

根據Aw=λmaxw,求出最大特征根和特征向量。

根據式(7)進行一致性檢驗:

(7)

根據表1得到隨機一致性指標RI,依照公式(8)計算矩陣的一致性比率:

表1 平均隨機一致性指標Tab.1 Average random consistency index

(8)

CR<0.1時,表明矩陣的不一致性程度在容許范圍內,此時所求得的對應權向量即為所需權向量。

2.3 模糊綜合評價法

模糊綜合評價法是一種成熟的評價方法,其核心思想在于利用模糊數學理論構建隸屬度函數,運用模糊數學的變換法則和運算方法科學合理地對研究對象定量分析[5]。模糊綜合評價法具有獨特優勢,能夠全面考慮可能影響研究對象的多種因素,將模糊的概念定量化處理。通過公式(1)～(8)獲得指標權重向量和模糊關系矩陣后,利用模糊綜合評價法對理論社團展開多指標綜合評價。需建立評價模型,用C代表模糊綜合評價結果,運用加權平均算子M(?,⊕)計算,模型構建如下:

(9)

3 實證分析

以某工程案例為研究對象,邀請包含總工程師、項目經理、高級工程師、高校專家教授在內的業界權威人士對上述指標進行兩兩對比,確定指標權重。將各指標賦予評價集V={好,較好,一般,較差,差},設計相關調查問卷,采用問卷調查形式獲取原始數據。調查對象主要是該工程的施工、監理、業主三方的相關領導、工作人員。共發放問卷60份,回收有效問卷51份。運用式(1)、式(2)對原始數據進行標準化處理,消除量綱,結果見表2。

表2 建筑工程質量管理評價標準化矩陣Tab.2 Standardization matrix of construction project quality management evaluation

3.1 層次分析法指標權重

通過邀請業界有高級工程師職稱或具有項目經理、總工程師工作經驗及具有教授、副教授職稱的高校專家對評價指標進行兩兩對比,構建判斷矩陣。運用式(3)～(9)計算指標權重,矩陣均通過一致性檢驗,具體權重計算結果如表3所示。

表3 建筑工程質量管理評價指標體系權重Tab.3 Weight of construction project quality management evaluation index system

3.2 模糊綜合評價法評價結果分析

運用式(9)對該工程質量管理進行模糊綜合評價,該工程的模糊綜合評價值為C=(0.1596,0.3344,0.3050,0.1498,0.0514),其中C2=0.3344>0.3050>0.1596>0.1498>0.0514。根據隸屬度最大原則,該工程質量管理的評價等級為“較好”,但其“較好”等級隸屬度與“一般”等級隸屬度接近,故認為該工程質量管理評價等級為“較好”偏向“一般”水平。

對該工程質量管理評價的子系統展開分析,按式(9)將準則層權重與標準化矩陣處理。由圖2可知:①在人員因素子系統中,評價“較好”的隸屬度最高,為0.3738,“一般”的隸屬度為0.2827,與“較好”有較大差距,說明人員因素的評價等級處于“較好”水平。②在機械設備因素子系統中,評價“一般”的隸屬度最高,為0.3418,“較好”的隸屬度為0.2893,排名第二,說明機械設備因素的評價等級處于“一般”略微偏向“較好”的水平。③在材料因素子系統中,評價“較好”的隸屬度為0.3450,評價“一般”的隸屬度為0.2921,說明材料因素子系統的評價等級處于“較好”略偏向“一般”的水平。④在方法因素中,評價“較好”的隸屬度為0.2895,評價“一般”的隸屬度為0.2757,且二者的隸屬度值差距很小,因此認為其等級處于“較好”偏向“一般”的水平。⑤在環境因素子系統中,評價“較好”和“一般”的隸屬度差距很小,分別為0.3549和0.3363,因此認為環境因素子系統的評價等級為“較好”偏向“一般”水平。

圖2 建筑工程質量管理子系統評價隸屬度Fig.2 Membership degree of construction project quality management subsystem evaluation

在該工程質量管理評價中,機械設備因素是影響其評價等級提升的關鍵因素,應當適度提高設備維護的頻率,以降低設備故障對施工速度和質量造成的不良影響。操作人員對于設備的使用技術和操作水平也需提升,施工項目部應定期組織專業設備操作培訓,提升工人的操作水準,及時替換經常因操作不當而影響施工質量和速度的工人。