張海濤 ，陳勁蕾 （江漢大學(xué)機(jī)電與建筑工程學(xué)院，湖北 武漢 430056）

1 引言

施工方案的確定是單位工程施工組織設(shè)計(jì)的核心，要求在擬定的可行施工方案中，經(jīng)過分析比較，優(yōu)選出最佳的方案。由于施工方案的合理與否直接關(guān)系到工程施工的質(zhì)量、進(jìn)度、成本和安全等工程特征，因此如何建立科學(xué)、合理且簡(jiǎn)單易操作的方案評(píng)價(jià)方法，一直是工程領(lǐng)域研究的問題之一。

施工方案優(yōu)選是多指標(biāo)的評(píng)價(jià)決策問題，評(píng)價(jià)指標(biāo)的合理制定是保證決策分析結(jié)果可靠性和科學(xué)性的基礎(chǔ)，為此，研究如何建立施工方案優(yōu)選評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是方案優(yōu)選問題研究的重要環(huán)節(jié)。

灰色理論研究的是“小樣本”“窮信息”的不確定性問題，因此對(duì)于一般采用多指標(biāo)、含有定性和定量?jī)深愔笜?biāo)、目標(biāo)方案未知的施工方案優(yōu)選決策問題是特別適用的?；野袥Q策是灰色系統(tǒng)理論中，解決多指標(biāo)決策問題的方法之一，在“獎(jiǎng)優(yōu)罰劣”的基礎(chǔ)上建立的多指標(biāo)加權(quán)灰靶決策模型，具有易于計(jì)算且實(shí)用的特點(diǎn)，因此本文研究以此模型解決施工方案優(yōu)選問題。

2 施工方案優(yōu)選評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

評(píng)價(jià)指標(biāo)的設(shè)置，應(yīng)能全面反映方案的主要特征，而僅以傳統(tǒng)上的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)建立施工方案優(yōu)選評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，已不能滿足現(xiàn)階段工程建設(shè)的需求。2005年建筑行業(yè)《綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則》的頒布與實(shí)施，標(biāo)志著我國(guó)對(duì)建筑工程施工過程提出了新的標(biāo)準(zhǔn)和要求。為進(jìn)一步推進(jìn)綠色施工，2018年12月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了的《建筑工程綠色施工評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿），其中，建筑工程綠色施工評(píng)價(jià)包括了環(huán)境保護(hù)、節(jié)材與材料資源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)能與能源利用、節(jié)地與土地資源保護(hù)、人力資源節(jié)約與保護(hù)等六個(gè)指標(biāo)，評(píng)價(jià)指標(biāo)按控制項(xiàng)、一般項(xiàng)、優(yōu)選項(xiàng)三類進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文從工程實(shí)踐出發(fā)、參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建立的施工方案優(yōu)選評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示，方案評(píng)價(jià)時(shí)可選擇性地采用。

灰色系統(tǒng)的“非唯一性”原理，在決策上的體現(xiàn)是灰靶（灰色目標(biāo)集）思想?；野兴枷胧菑木謩?shì)決策的需要出發(fā)，在效果空間以原點(diǎn)為中心建立某個(gè)區(qū)域（灰靶），只要效果點(diǎn)落入此區(qū)域，就認(rèn)為對(duì)應(yīng)的局勢(shì)是滿意的?；野袥Q策通過不同局勢(shì)的效果向量其靶心距在數(shù)值上差異來(lái)反映效果向量的優(yōu)劣，并以此作為衡量局勢(shì)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。

3 多指標(biāo)加權(quán)灰靶決策模型

施工方案優(yōu)選評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 表1

式中，xij為方案Si對(duì)指標(biāo)Aj的效果樣本值。

由于不同效果樣本值的意義、量綱和性質(zhì)可能互不相同，為了便于效果樣本值之間的直接比較，需要采用［-1，1］線性變換算子對(duì)效果樣本矩陣進(jìn)行初始化處理，得到的決策矩陣R為

式中，當(dāng)Aj為效益型指標(biāo)時(shí)，則

當(dāng)Aj為成本型指標(biāo)時(shí)，則

式中，ωj為指標(biāo)Aj的權(quán)重，要求滿足

靶心距εi越小，表示方案Si越優(yōu)，反之，靶心距εi越大，則方案Si越差。如此便可對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)劣排序。

4 案例分析

某工程初步擬定4個(gè)可行的施工方案，方案評(píng)價(jià)采用的指標(biāo)以及指標(biāo)值如表2所示。

依據(jù)表2，按前述模型建立樣本矩陣為

評(píng)價(jià)指標(biāo)中，最后兩項(xiàng)指標(biāo)為效益型指標(biāo)，其他為成本型指標(biāo)。按公式（3）（4）計(jì)算得到的決策矩陣R為

評(píng)價(jià)過程中，由AHP法確定的指標(biāo)權(quán) 向 量 ω=（0.2，0.2，0.15，0.15，0.15，0.2，0.1），由決策矩陣R可得到最優(yōu)效果 向 量 r=（1.0000，0.7455，1.0000，1.0000，1.0000，1.0000），最后按公式（5）計(jì)算得到各方案的靶心距ε1=1.0268，ε2=1.3434，ε3=1.4935，ε4=1.1435。按靶心距由小到大排序可得到方案的優(yōu)劣排序?yàn)?S1＞S4＞S2＞S3。

5 結(jié)語(yǔ)

施工方案的優(yōu)選決策問題是建筑工程建設(shè)過程中普遍面臨的問題，單純依靠專家經(jīng)驗(yàn)對(duì)方案進(jìn)行主觀化的優(yōu)選，常會(huì)因?qū)＜业闹R(shí)、經(jīng)驗(yàn)或偏好的不同，造成決策結(jié)果的不合理。為此，本文構(gòu)建了一套能夠反映施工方案基本特征的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，嘗試建立一種定量化的綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行施工方案優(yōu)選決策，文中的決策方法能夠減小決策過程的主觀隨意性，使得決策結(jié)果盡可能客觀、科學(xué)。

方案評(píng)價(jià)指標(biāo) 表2