段永輝， 周詩(shī)雨， 郭一斌， 王 翔

(1. 河南工業(yè)大學(xué) 土木建筑學(xué)院， 河南 鄭州 450001； 2. 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 土木建筑學(xué)院， 河南 鄭州 450015)

在綠色經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的理念下，為滿足供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和新型城鎮(zhèn)化要求，我國(guó)政府開始大力推進(jìn)具有節(jié)能環(huán)保、化解過剩產(chǎn)能等功能的裝配式建筑。于2016年發(fā)布的《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》中明確指出：“力爭(zhēng)用10年左右時(shí)間,使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到30%”[1]。該政策的實(shí)施使裝配式建筑工程建設(shè)規(guī)模急劇增長(zhǎng)，但由于我國(guó)裝配式建筑起步較晚，在風(fēng)險(xiǎn)管理和風(fēng)險(xiǎn)控制方面的研究還不完善，安全施工形勢(shì)將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于裝配式建筑的結(jié)構(gòu)體系、抗震性能等方面的研究較多，而對(duì)裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)方面的研究涉及較少，一部分學(xué)者從風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別角度進(jìn)行初步的安全管控[2，3]；還有一部分學(xué)者從風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)角度運(yùn)用流程圖[4]、層次分析法[5]、灰色聚類評(píng)價(jià)[6]等方法建立其安全風(fēng)險(xiǎn)管理體系。但這些研究大部分停留在定性研究階段，各風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)缺乏數(shù)據(jù)支撐，主觀性較強(qiáng)，難以對(duì)裝配式建筑工程施工安全提供綜合評(píng)價(jià)結(jié)論。

本文采用文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析、問卷調(diào)查和結(jié)構(gòu)方程模型，站在公眾角度，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法對(duì)人員、技術(shù)、機(jī)械、環(huán)境、管理這5種因素在裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)上的影響程度進(jìn)行比較和量化。基于理論分析與模型結(jié)果，探討各風(fēng)險(xiǎn)因素之間的作用機(jī)理，揭示施工安全風(fēng)險(xiǎn)控制的重點(diǎn)，為全方位的管理控制施工安全風(fēng)險(xiǎn)提供決策參考。

1 風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別與指標(biāo)體系的構(gòu)建

1.1 裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別

通過中國(guó)知網(wǎng)對(duì)2010～2019年中含有“裝配式建筑”“施工安全風(fēng)險(xiǎn)”“施工安全問題”等關(guān)鍵詞的期刊文獻(xiàn)進(jìn)行檢索，同時(shí)利用Citespace軟件對(duì)文獻(xiàn)相關(guān)度進(jìn)行篩選，總計(jì)108篇相關(guān)文獻(xiàn)和35個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素。將文獻(xiàn)中提及的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行歸納劃分，對(duì)其表意相似的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行整合處理，最終得到25個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素，可歸集于人員、技術(shù)、機(jī)械、環(huán)境、管理五類施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素(表1)。

表1 裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別

1.2 基于灰色關(guān)聯(lián)度原則的指標(biāo)體系篩選

表1所示的指標(biāo)體系中指標(biāo)量過大，不利于觀察各個(gè)指標(biāo)的重要程度，對(duì)于施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素判別難度較大。而灰色系統(tǒng)理論提出了對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，關(guān)聯(lián)度則是系統(tǒng)之間的因素隨時(shí)間或不同對(duì)象而變化的關(guān)聯(lián)性大小的量度。通過一定方法求得系統(tǒng)中各子因素之間的數(shù)值關(guān)系并根據(jù)其大小進(jìn)行指標(biāo)篩選。其篩選的原則是關(guān)聯(lián)度越大則說明參考序列與比較序列之間關(guān)系越密切, 指標(biāo)應(yīng)予以保留, 關(guān)聯(lián)度越小則說明參考序列與比較序列之間關(guān)系不密切, 指標(biāo)應(yīng)予以剔除[19]。本文將關(guān)聯(lián)度低于0.5的指標(biāo)予以剔除。

采用專家打分法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，由20位專家組成評(píng)價(jià)主體。并向其發(fā)放“施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建咨詢問卷”，其中包括具有10年以上裝配式建筑的施工管理人員5名，高校中從事建筑行業(yè)施工管理方面研究的教授5名，具有20年以上建筑施工經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員10名。針對(duì)20項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)和25個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)使用SPSSAU軟件(分辨系數(shù)取0.5)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析。計(jì)算出關(guān)聯(lián)度值以用于指標(biāo)篩選判斷(見表2)。

通過表2可以看出，A4，B4，B5，C4，D4，D5，E5，E6，E7這9個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)的關(guān)聯(lián)度低于0.5，予以剔除，剩余的16個(gè)指標(biāo)作為裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)(見圖1)。

表2 關(guān)聯(lián)度結(jié)果統(tǒng)計(jì)

圖1 裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系

2 基于SEM裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

2.1 結(jié)構(gòu)方程模型(SEM)的構(gòu)建

結(jié)構(gòu)方程模型(Structural Equation Modeling，SEM)作為一種多元統(tǒng)計(jì)技術(shù)，基于變量的協(xié)方差矩陣來分析變量之間的關(guān)系，容許變量存在誤差且能測(cè)量出整體模型的擬合程度[20]。結(jié)構(gòu)模型和測(cè)量模型組成完整的結(jié)構(gòu)方程模型。

2.1.1 測(cè)量模型

測(cè)量模型是指潛變量與觀測(cè)指標(biāo)之間的關(guān)系，其方程表達(dá)式為：

y=φyβ+ε

(1)

x=φxα+δ

(2)

式中：β為內(nèi)生潛變量；α為外生變量；y為內(nèi)生觀測(cè)變量組成的向量；x為外生觀測(cè)變量組成的向量；φy，φx分別為指標(biāo)變量y和x的因素負(fù)荷載矩陣；ε，δ為潛在變量的誤差項(xiàng)。

2.1.2 結(jié)構(gòu)模型

結(jié)構(gòu)模型指的是潛在變量之間的因果關(guān)系，其方程表達(dá)式為:

β=Aβ+Bα+γ

(3)

式中：A為內(nèi)生潛變量之間的相互影響效應(yīng)系數(shù)；B為外生潛變量對(duì)內(nèi)生潛變量影響的路徑系數(shù)；γ為變量及變量間關(guān)系不可解釋的部分。

2.1.3 研究假設(shè)

Chin[21]指出，SEM分析時(shí)需要對(duì)模型的每一條路徑提出假設(shè)，因此根據(jù)文獻(xiàn)分析和實(shí)際情況，提出人員、技術(shù)、機(jī)械、環(huán)境、管理五大因素都對(duì)施工安全風(fēng)險(xiǎn)有正向作用的路徑假設(shè)。并擬定這五大因素為潛在變量，16個(gè)指標(biāo)項(xiàng)為觀測(cè)變量，運(yùn)用SEM和采集的調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證性分析。

2.2 數(shù)據(jù)來源與SPSS信效度分析

2.2.1 問卷信息與調(diào)查對(duì)象基本情況

本次調(diào)查根據(jù)指標(biāo)體系另行建立問卷，共設(shè)23個(gè)問題，采用李克勤5級(jí)量表法建立1～5分的評(píng)價(jià)維度，面向全國(guó)各地的建筑行業(yè)專家、學(xué)者以及從業(yè)人員進(jìn)行調(diào)查工作。線上線下共發(fā)放調(diào)查問卷300份，收回261份，有效問卷233份，有效問卷率89.3%。樣本具體調(diào)查對(duì)象情況見表3。

表3 調(diào)查對(duì)象個(gè)人背景情況分布表

2.2.2 信效度分析

本文利用SPSS 25.0軟件進(jìn)行信效度分析，評(píng)價(jià)樣本信度指標(biāo)以克朗巴哈系數(shù)(Cronbach’s α)為主，同時(shí)采用CITC值作為補(bǔ)充。該問卷信度系數(shù)Cronbach’s α為0.942，數(shù)據(jù)信度良好，CITC值全部高于0.5，通過信度檢驗(yàn)。且分析項(xiàng)之間具有良好的相關(guān)關(guān)系。KMO為0.891，Bartlett球形度檢驗(yàn)為0.000，可做因子分析研究，五個(gè)潛變量的克朗巴哈系數(shù)均大于0.6，在可接受范圍，如表4所示。

表4 信度系數(shù)

2.3 基于AMOS 23.0軟件的SEM構(gòu)建與修正

2.3.1 一階結(jié)構(gòu)模型與測(cè)量模型構(gòu)建

將問卷收集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入AMOS 23.0軟件中，建立裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)初步結(jié)構(gòu)方程模型(圖2)，根據(jù)模型的擬合情況發(fā)現(xiàn)，一階模型不存在負(fù)誤差項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)和誤差項(xiàng)都在可接受范圍內(nèi)，通過違規(guī)估計(jì)檢查[22]。擬合結(jié)果中，卡方自由度比為1.7<3，GFI = 0.926>0. 9，RMSEA= 0.055<0.08，CFI=0.963>0.9，IFI=0.964>0.9，TLI=0.953>0.9，表明該模型指標(biāo)配適度良好，模型合理。同時(shí)發(fā)現(xiàn)五個(gè)一級(jí)指標(biāo)之間的相關(guān)性在0.42～0.68之間，且均達(dá)到了0.05的顯著水平，說明這五個(gè)指標(biāo)之間存在較高的相關(guān)度，而且可能會(huì)有另一個(gè)更高階的共同因素對(duì)其產(chǎn)生影響，后期考慮使用二階模型對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步分析。

圖2 裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)一階結(jié)構(gòu)方程模型

2.3.2 二階模型驗(yàn)證性因素分析

通過2.3.1的分析發(fā)現(xiàn)一階因子可能受到一個(gè)較高潛在因素的影響，結(jié)合問卷設(shè)計(jì)和因子分析結(jié)果，將這一更高階的潛在因素歸集為施工安全風(fēng)險(xiǎn)，并將問卷調(diào)查數(shù)據(jù)代入模型中，繪制出二階驗(yàn)證性因素分析模型。運(yùn)行結(jié)果如圖3所示，數(shù)據(jù)顯示，調(diào)整擬合優(yōu)度指數(shù)AGFI為0.889，不符合標(biāo)準(zhǔn)，需進(jìn)行進(jìn)一步的修正，利用極大似然估計(jì)法MI進(jìn)行模型修正，通過放松對(duì)變量間關(guān)系的約束，選擇MI值大于4的路徑系數(shù)進(jìn)行釋放，得到修正模型3(如圖4所示)。擬合分析發(fā)現(xiàn)模型3的擬合指標(biāo)中卡方自由度比為1.727<3，TLI=0.968，CFI=0.974，NFI=0.925，IFI=0.974，RFI=0.907，GFI=0.929，AGF=0.901，均大于0.9, RMSEA=0.045<0.08,各項(xiàng)擬合指標(biāo)值表明模型3與樣本數(shù)據(jù)的擬合程度很好, 根據(jù)這些指數(shù)以及相關(guān)施工安全風(fēng)險(xiǎn)理論, 可以認(rèn)為模型3能夠最好的擬合樣本數(shù)據(jù)，是眾模型中最優(yōu)的。

圖3 裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)二階結(jié)構(gòu)方程模型

圖4 修正后裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)二階結(jié)構(gòu)方程模型

2.3.3 施工安全風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算

為進(jìn)一步分析人員、技術(shù)、機(jī)械、環(huán)境、管理這五類因素對(duì)裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)的影響機(jī)理和16個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)對(duì)施工安全風(fēng)險(xiǎn)的影響程度及其原因，根據(jù)圖4的路徑分析，分別計(jì)算各潛變量權(quán)重(見表5)。

表5 裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

2.4 模型解析

裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素的SEM模型由5個(gè)潛變量和16個(gè)觀測(cè)變量以及它們之間相互關(guān)系組成，通過模型分析裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)影響因素之間的關(guān)系，總結(jié)施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理有實(shí)用價(jià)值的信息。

2.4.1 結(jié)構(gòu)模型解析

從圖4來看，五個(gè)一級(jí)指標(biāo)的路徑系數(shù)都達(dá)到了0.6以上，說明這五類因素的不可忽視性；從權(quán)重分析表來看，五個(gè)一級(jí)指標(biāo)中機(jī)械因素所占權(quán)重較大，為0.219，由于現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械化裝配對(duì)機(jī)械設(shè)備和施工材料有較高要求，會(huì)直接影響到施工的安全性。因此機(jī)械風(fēng)險(xiǎn)控制是裝配式施工安全風(fēng)險(xiǎn)控制中重要的一環(huán)。

2.4.2 測(cè)量模型解析

(1)人員因素

作業(yè)人員的安全意識(shí)及態(tài)度所占一級(jí)指標(biāo)權(quán)重0.342。作業(yè)人員不重視安全教育、不遵守安全規(guī)范以及錯(cuò)誤的安全態(tài)度是導(dǎo)致施工安全事故發(fā)生的重要原因。

(2)技術(shù)因素

施工工藝的可操作性占一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重0.359。裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑相比在綠色建筑方面有明顯優(yōu)勢(shì)，但在前期方案的設(shè)計(jì)過程中要結(jié)合裝配式建筑現(xiàn)場(chǎng)組裝的特點(diǎn)，從源頭控制風(fēng)險(xiǎn)。

(3)機(jī)械因素

預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸、卸載、堆放問題占一級(jí)指標(biāo)權(quán)重0.340，綜合權(quán)重0.074，在裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)中占主導(dǎo)作用。由于預(yù)制構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)運(yùn)是裝配式建筑施工的重要環(huán)節(jié)，而且在構(gòu)建運(yùn)輸、卸載以及堆放的過程中存在眾多安全風(fēng)險(xiǎn)，其影響因素較多且難以控制，如:構(gòu)件長(zhǎng)時(shí)間空中停滯引起設(shè)備倒塌、吊運(yùn)過程中發(fā)生墜物事故、構(gòu)件堆放位置不合理和設(shè)備超載運(yùn)行。

(4)環(huán)境因素

現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)源的控制占一級(jí)指標(biāo)權(quán)重0.362，在實(shí)際情況中，觸電事故、爆炸事故在裝配式施工安全事故中并不少見，大多是因?yàn)榻ㄔO(shè)單位和建筑人員忽略了危險(xiǎn)源所引起的致命危害。

(5)管理因素

制定相關(guān)的安全管理制度、現(xiàn)場(chǎng)管理人員風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別能力占一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重分別為0.273，0.266。可見施工安全問題想要得到保障，就必須全方位、各階段地保持警惕性，始終把安全問題放到管理工作的首要位置。

3 策略與建議

根據(jù)上述分析，本文為全面高效地管控裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)，提出以下幾點(diǎn)策略建議：

(1)從人員因素控制風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，需對(duì)管理、技術(shù)人員進(jìn)行針對(duì)性培訓(xùn)，培養(yǎng)操作人員的技術(shù)水平、各參與方默契度以及施工人員的安全意識(shí)，為安全施工創(chuàng)建堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；

(2)從技術(shù)因素控制風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，需積極順應(yīng)裝配式建筑節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，把握施工方案和施工技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)管理重點(diǎn)，加強(qiáng)事前、事中、事后技術(shù)方案的評(píng)估與審核；

(3)從機(jī)械因素控制風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，需確保施工場(chǎng)地安全防護(hù)規(guī)范、施工機(jī)械狀態(tài)良好、施工材料質(zhì)量合格，從而減少因機(jī)械因素而引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)；

(4)從環(huán)境因素控制風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，需認(rèn)真研究和科學(xué)選擇裝配式建筑的施工區(qū)域，因地制宜，循序推進(jìn)裝配式建筑，并及時(shí)解決所暴露的問題；

(5)從管理因素控制風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，需在規(guī)范、制度健全的情況下運(yùn)行管理機(jī)制，完善獎(jiǎng)罰機(jī)制，廣泛發(fā)動(dòng)和依靠公眾監(jiān)督，從而提高裝配式建筑整體施工安全風(fēng)險(xiǎn)管控能力。

4 結(jié) 論

在我國(guó)大力推行裝配式建筑的背景下，本文運(yùn)用SEM模型對(duì)施工安全風(fēng)險(xiǎn)的影響因素進(jìn)行分析，得出如下結(jié)論：

(1)裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)的一級(jí)指標(biāo)權(quán)重由大到小依次為機(jī)械因素、管理因素、人員因素、環(huán)境因素、技術(shù)因素；

(2)基于SEM建立裝配式建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，解決了風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系的主觀性和不可觀測(cè)性等問題，根據(jù)指標(biāo)間的相互影響，提出針對(duì)性的管控對(duì)策，為風(fēng)險(xiǎn)控制提供依據(jù)；

(3)上述研究所用的調(diào)查問卷樣本數(shù)量和局限性較強(qiáng)，數(shù)據(jù)分布有不均勻現(xiàn)象且具有時(shí)效性，可能結(jié)果與實(shí)際情況存在偏差。待后期裝配式建筑發(fā)展成熟后，需再次進(jìn)行多樣本收集，以便增加模型的準(zhǔn)確度。