華一鳴，李忠富，張勝昔

（大連理工大學(xué) 建設(shè)管理系，遼寧 大連 116024，E-mail:lizf108@126.com）

近年來(lái)，我國(guó)政府將裝配式建筑作為推動(dòng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要抓手并相繼出臺(tái)了大量政策措施。2016年，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(jiàn)》中明確提出“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]；2017年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《建筑業(yè)“十三五”規(guī)劃（2016～2020）》中指出“到2020年，裝配式建筑面積占新建建筑面積達(dá)到15%”[2]。裝配式建筑已經(jīng)成為我國(guó)建筑工業(yè)化發(fā)展的新方向，然而，監(jiān)管機(jī)制不完善、產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同度低、規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)不顯著等原因仍阻礙著我國(guó)裝配式建筑的發(fā)展。種種限制因素致使我國(guó)裝配式建筑較比傳統(tǒng)建造體系在質(zhì)量、進(jìn)度、成本上的優(yōu)勢(shì)并不明顯。在裝配式建筑獲得極大的政策資源傾斜卻收效甚微之時(shí)，業(yè)界積極探索新型建筑工業(yè)化發(fā)展道路，以“安全共享（Safe）、科技創(chuàng)新（Science）、綠色可持續(xù)（Green）、優(yōu)質(zhì)高效（Fine）”為核心理念，強(qiáng)調(diào)技術(shù)集成創(chuàng)新和精益化管理的SSGF建造體系正是在這種背景下產(chǎn)生的。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)裝配式體系和傳統(tǒng)建造體系展開(kāi)了大量研究。Ferdous等[3]探討了裝配式體系與傳統(tǒng)建造體系在工期上的差異并從現(xiàn)場(chǎng)管理的角度分析其原因。李麗紅等[4]探討了裝配式建造體系與傳統(tǒng)建造體系在分部分項(xiàng)工程成本上的差異。劉洋[5]從造價(jià)結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，對(duì)比分析了裝配式體系與傳統(tǒng)建造體系的成本差異所在。Cao等[6]基于生命周期評(píng)估模型對(duì)裝配式體系和傳統(tǒng)建造體系展開(kāi)研究，從環(huán)境影響的維度衡量了兩種建造體系的表現(xiàn)。Jaillon等[7]結(jié)合問(wèn)卷調(diào)研從質(zhì)量、成本、環(huán)境影響等方面對(duì)香港預(yù)制建筑和現(xiàn)澆建筑的表現(xiàn)進(jìn)行了綜合評(píng)估。在對(duì)SSGF體系的研究上，孫軍等[8]根據(jù)項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析總結(jié)了 SSGF體系的技術(shù)管理特征。結(jié)合實(shí)際案例闡述了SSGF體系的核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于利用技術(shù)體系與管理體系的創(chuàng)新組合實(shí)現(xiàn)了建筑產(chǎn)業(yè)鏈的多方共贏[9]。

縱觀現(xiàn)有的研究成果，大多學(xué)者從工期、成本、環(huán)境影響等績(jī)效維度對(duì)裝配式體系和傳統(tǒng)建造體系展開(kāi)對(duì)比分析，或立足于SSGF體系自身特征分析其技術(shù)管理優(yōu)勢(shì)，鮮有學(xué)者從系統(tǒng)的視角對(duì)3種建造體系的綜合績(jī)效表現(xiàn)展開(kāi)對(duì)比分析。本文在相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)構(gòu)建了綜合考慮過(guò)程維度績(jī)效表現(xiàn)和產(chǎn)出維度績(jī)效表現(xiàn)的綜合指標(biāo)體系，結(jié)合改進(jìn)的AHP-Choquet積分評(píng)價(jià)模型以實(shí)現(xiàn)SSGF體系與裝配式體系及傳統(tǒng)建造體系的綜合績(jī)效表現(xiàn)對(duì)比，為我國(guó)新型建筑工業(yè)化發(fā)展路徑提供參考。

1 概述

傳統(tǒng)建造體系又稱傳統(tǒng)現(xiàn)澆體系，其核心特征是勞動(dòng)密集型、機(jī)械化水平低和高離散性。該體系具有結(jié)構(gòu)整體性好、抗震性強(qiáng)的特點(diǎn)，但與此同時(shí)，其勞動(dòng)密集型的作業(yè)和粗放的管理體系也使其具有能耗大污染高、施工質(zhì)量低下等諸多弊端。

裝配式建造體系最顯著的特點(diǎn)是預(yù)制部品部件和工地裝配。該體系以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)件部品化、施工機(jī)械化、裝修一體化、管理信息化為主要特征，預(yù)制部品部件生產(chǎn)和工地現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)可以同時(shí)進(jìn)行，通過(guò)“構(gòu)件移動(dòng)，模具不動(dòng)”的方式進(jìn)行工業(yè)化的生產(chǎn)，具有施工速度高、建造效率高等顯著優(yōu)勢(shì)。

SSGF建造體系是新型建筑工業(yè)化背景下企業(yè)的實(shí)踐成果，其核心是附著式爬架、鋁合金模板、全現(xiàn)澆混凝土外墻、全穿插施工等新型建造技術(shù)和精益化管理理念的集成創(chuàng)新。SSGF體系以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工業(yè)化、技術(shù)集成創(chuàng)新、智能化管理、精益化建造為主要特征，主體結(jié)構(gòu)采用混凝土現(xiàn)澆工法以保證結(jié)構(gòu)安全與施工質(zhì)量，內(nèi)部局部采用標(biāo)準(zhǔn)化、通用性強(qiáng)的工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)組裝的部品構(gòu)件，能在減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、降低成本、保證質(zhì)量的前提下提高建造效率。SSGF建造體系強(qiáng)調(diào)的是生產(chǎn)的連續(xù)性和標(biāo)準(zhǔn)化，通過(guò)“構(gòu)件不動(dòng)，模具移動(dòng)”的方式進(jìn)行工業(yè)化的生產(chǎn)。

2 基于過(guò)程和產(chǎn)出維度的綜合績(jī)效表現(xiàn)指標(biāo)體系構(gòu)建

傳統(tǒng)的建設(shè)項(xiàng)目績(jī)效評(píng)價(jià)往往是根據(jù)項(xiàng)目總目標(biāo)實(shí)現(xiàn)水平，從成本、進(jìn)度、質(zhì)量及環(huán)境影響 4個(gè)產(chǎn)出維度進(jìn)行衡量，卻忽視了項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程因素對(duì)項(xiàng)目績(jī)效表現(xiàn)的影響。本文在對(duì)工程項(xiàng)目管理知識(shí)體系和相關(guān)文獻(xiàn)[10～17]的研究基礎(chǔ)上，將過(guò)程維度納入到不同建造體系的綜合評(píng)價(jià)中，遵循系統(tǒng)性、目標(biāo)性和可操作性的原則，結(jié)合工程實(shí)際，建立涵蓋過(guò)程和產(chǎn)出維度的綜合績(jī)效表現(xiàn)指標(biāo)體系。共分4個(gè)層次:

（1）目標(biāo)層。即不同建造體系綜合績(jī)效表現(xiàn)。

（2）維度層。包括過(guò)程維度和產(chǎn)出維度，其中過(guò)程維度衡量的是項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的表現(xiàn)，產(chǎn)出維度則表示的是項(xiàng)目竣工結(jié)算后對(duì)項(xiàng)目管理總目標(biāo)的評(píng)價(jià)。

（3）準(zhǔn)則層。為了進(jìn)一步衡量項(xiàng)目過(guò)程維度和產(chǎn)出維度的綜合績(jī)效表現(xiàn)，本文基于工程項(xiàng)目管理知識(shí)結(jié)構(gòu)將過(guò)程維度劃分為設(shè)計(jì)過(guò)程和施工過(guò)程；產(chǎn)出維度劃分為質(zhì)量、進(jìn)度、成本和環(huán)境。

（4）指標(biāo)層?；谙嚓P(guān)文獻(xiàn)研究，結(jié)合相關(guān)專家訪談，分別采用19個(gè)要素指標(biāo)對(duì)6個(gè)準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)要素進(jìn)行描述，如表1所示。

表1 基于過(guò)程和產(chǎn)出維度的綜合績(jī)效表現(xiàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3 基于改進(jìn)AHP-Choquet模糊積分的模型構(gòu)建

3.1 模糊測(cè)度與Choquet模糊積分

模糊測(cè)度[18]是日本學(xué)者Sugeno于1974年提出的一種用單調(diào)性替代傳統(tǒng)測(cè)度可加性的集結(jié)算子，能夠用來(lái)衡量指標(biāo)間相關(guān)性對(duì)綜合評(píng)價(jià)的影響[19]。Choquet模糊積分是定義在模糊測(cè)度基礎(chǔ)上的一種非線性函數(shù)，采用Choquet模糊積分進(jìn)行評(píng)價(jià)無(wú)需假設(shè)指標(biāo)之間相互獨(dú)立，因此Choquet模糊積分被廣泛用于相互關(guān)聯(lián)、交互影響的多屬性決策問(wèn)題中[20]。建設(shè)項(xiàng)目的臨時(shí)性、一次性、復(fù)雜性使其項(xiàng)目管理具有高度的模糊不確定性，其各種評(píng)價(jià)信息也并非是完全獨(dú)立的，如過(guò)程維度與產(chǎn)出維度之間相互關(guān)聯(lián)、互相影響的關(guān)系，質(zhì)量、進(jìn)度、成本之間對(duì)立而統(tǒng)一的關(guān)系。Choquet模糊積分在考慮了評(píng)價(jià)信息的模糊不確定性的基礎(chǔ)上充分考慮了評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的相互關(guān)聯(lián)性，因此采用Choquet模糊積分實(shí)現(xiàn)基于過(guò)程和產(chǎn)出維度的SSGF工業(yè)化建造體系與裝配式建造體系及傳統(tǒng)建造體系的對(duì)比較為合適。

3.2 基于改進(jìn)AHP的模糊測(cè)度確定

層次分析法（Analytical Hierarchy Process）因其系統(tǒng)性、實(shí)用性和簡(jiǎn)潔性被廣泛應(yīng)用于多屬性決策重要度賦權(quán)問(wèn)題中。在實(shí)際應(yīng)用中，評(píng)價(jià)屬性之間往往不是完全獨(dú)立的，這在很大程度上局限了傳統(tǒng) AHP在多屬性相互關(guān)聯(lián)決策問(wèn)題中的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)多指標(biāo)相關(guān)聯(lián)的指標(biāo)重要性賦權(quán)，本文將模糊測(cè)度的概念引入到傳統(tǒng) AHP中，對(duì)通過(guò)方差法獲得的權(quán)重向量進(jìn)行單位化處理，將傳統(tǒng)的可加測(cè)度轉(zhuǎn)化為模糊測(cè)度，既保留了屬性的相對(duì)重要性，又反映了屬性之間的相關(guān)性，具體步驟如下。

（1）邀請(qǐng)多位專家分別對(duì)各級(jí)指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較以構(gòu)造判斷矩陣。xi∈X（1,2,…,n）表示同一層級(jí)下的評(píng)價(jià)指標(biāo)，判斷矩陣元素aij（i=1,2,3,…,n；j=1,2,3,…,m）表示評(píng)價(jià)指標(biāo)xi對(duì)xj的相對(duì)重要性，其取值如表2所示，其中xi對(duì)xj的相對(duì)重要性與xj對(duì)xi的相對(duì)重要性互為倒數(shù)。匯總得到判斷矩陣并進(jìn)行算數(shù)平均，得到每一層級(jí)指標(biāo)的判斷矩陣A。

表2 判斷矩陣取值及其含義

（2）對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行重要度排序。用方根法計(jì)算判斷矩陣A=(aij)n×n的特征向量W=(w1，w2，…，wn)，對(duì)W進(jìn)行單位化處理得到權(quán)重向量，具體公式如下:

（3）利用Matlab計(jì)算判斷矩陣的最大特征根并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。當(dāng)判斷矩陣通過(guò)一致性檢驗(yàn)時(shí)認(rèn)為判斷矩陣是可接受的，所得到的權(quán)重向量值即為各指標(biāo)的模糊測(cè)度gλ，當(dāng)判斷矩陣未通過(guò)一致性檢驗(yàn)時(shí)，采用最大行修改法對(duì)判斷矩陣進(jìn)行修改直至其通過(guò)一致性檢驗(yàn)。

（4）將同一層級(jí)各指標(biāo)的模糊測(cè)度gλ代入式（3）中計(jì)算λ值，若λ∈[-1，∞]，表示該層級(jí)指標(biāo)之間存在著相互影響，也驗(yàn)證了原假設(shè)的正確性。將單層指標(biāo)的模糊測(cè)度及λ值代入式（4）計(jì)算各層指標(biāo)集的模糊測(cè)度。

3.3 基于正三角模糊數(shù)的Choquet模糊積分評(píng)價(jià)

建設(shè)項(xiàng)目具有多重不確定性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，直接采用專家打分進(jìn)行評(píng)價(jià)容易產(chǎn)生極端值，本文通過(guò)引入正三角模糊數(shù)來(lái)削弱專家主觀打分極端值所帶來(lái)的影響，指標(biāo)評(píng)估值與其對(duì)應(yīng)的三角模糊數(shù)如表3所示。

表3 指標(biāo)評(píng)估值與其對(duì)應(yīng)的三角模糊數(shù)

結(jié)合上述所得指標(biāo)模糊測(cè)度構(gòu)建Choquet模糊積分評(píng)價(jià)模型，具體步驟如下:

（1）邀請(qǐng)多名項(xiàng)目參與人員及專家對(duì)不同建造體系項(xiàng)目相關(guān)表現(xiàn)指標(biāo)進(jìn)行模糊評(píng)估并解模糊化，將指標(biāo)模糊評(píng)估值轉(zhuǎn)化為明確值yi，模糊數(shù)相對(duì)距離公式如下:

（2）將單層評(píng)估值yi從大到小排列順序?yàn)?，利用式?）計(jì)算得出的各層指標(biāo)集模糊測(cè)度gλ與模糊積分式（6）實(shí)現(xiàn)單層指標(biāo)值的模糊評(píng)價(jià)。

（3）由下往上依次遞進(jìn)計(jì)算得到各對(duì)象各層級(jí)綜合表現(xiàn)值及最終評(píng)價(jià)值。

4 實(shí)證分析

建設(shè)工程項(xiàng)目綜合表現(xiàn)影響因素眾多，為了削弱項(xiàng)目基本情況等無(wú)關(guān)因素的影響，本文選取了基本條件相似度較高的均由 B公司建造的分別采用SSGF工業(yè)化建造體系、裝配式建造體系、傳統(tǒng)建造體系建設(shè)的3個(gè)實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行對(duì)比分析，項(xiàng)目基本概況如表4所示。

表4 項(xiàng)目基本情況一覽表

（1）選取30位行業(yè)專家對(duì)綜合表現(xiàn)指標(biāo)體系中的各層指標(biāo)進(jìn)行比較判斷并得到判斷矩陣，計(jì)算各層指標(biāo)的模糊測(cè)度和λ值，結(jié)果如表5所示。

表5 模糊測(cè)度及各層λ值

（2）根據(jù)表5和式（4）計(jì)算各層指標(biāo)集模糊測(cè)度，以三層指標(biāo)設(shè)計(jì)過(guò)程為例，計(jì)算如下:

（3）選取30名參與3種建造體系建設(shè)的項(xiàng)目人員，對(duì)3種建造體系的各項(xiàng)表現(xiàn)指標(biāo)進(jìn)行模糊評(píng)估，對(duì)評(píng)估值進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，結(jié)果如表6所示。

（4）將同一層級(jí)的解模糊化評(píng)估值從大到小排列，并將iy′和gλ代入式（6）得到單層指標(biāo)評(píng)估值，以傳統(tǒng)建造體系設(shè)計(jì)過(guò)程為例:

（5）分別遞進(jìn)計(jì)算 3種建造體系單層評(píng)價(jià)值和綜合評(píng)估值，其結(jié)果如表7所示。

根據(jù)上述評(píng)估結(jié)果可知，裝配式建造體系與SSGF工業(yè)化建造體系在過(guò)程和產(chǎn)出維度的各方面都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)建造體系，SSGF工業(yè)化建造體系在設(shè)計(jì)過(guò)程、施工過(guò)程及質(zhì)量維度的表現(xiàn)較好并略微優(yōu)于裝配式建造體系。

5 結(jié)語(yǔ)

本文從系統(tǒng)的視角構(gòu)建了基于過(guò)程和產(chǎn)出維度的綜合績(jī)效表現(xiàn)指標(biāo)體系?？紤]到工程項(xiàng)目綜合績(jī)效表現(xiàn)指標(biāo)之間的非獨(dú)立性，基于Choquet模糊積分構(gòu)建了針對(duì)多指標(biāo)相互關(guān)聯(lián)的改進(jìn) AHP-Choquet積分模型，采用正三角模糊數(shù)將定性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為定量數(shù)據(jù)，并通過(guò)Choquet模糊積分實(shí)現(xiàn)了SSGF工業(yè)化建造體系與裝配式建造體系及傳統(tǒng)建造體系的對(duì)比分析。通過(guò)實(shí)例分析可知，SSGF工業(yè)化建造體系的綜合表現(xiàn)優(yōu)于裝配式建造體系，極大地優(yōu)于傳統(tǒng)建造體系。在裝配式建造體系發(fā)展動(dòng)力源不足之時(shí)，我國(guó)新型建筑工業(yè)化的發(fā)展應(yīng)該多頭并進(jìn)，鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)鏈上下游積極探索符合自身特色的新型工業(yè)化建造體系。

表6 模糊評(píng)估值

表7 3種建造體系評(píng)價(jià)結(jié)果