陳 艷，柴 訪，謝運慧

(青島理工大學管理工程學院，山東 青島 266520)

為解決傳統(tǒng)建筑生產(chǎn)方式導致的建筑垃圾污染嚴重、資源能耗高、人員勞動強度大等日益嚴重的問題，中央層面出臺了相關(guān)政策以推進建筑業(yè)改革，各級政府出臺了相關(guān)政策給予大力支持，來推廣一種房屋集成化的新型預制裝配式建筑模式，裝配式建筑預制構(gòu)件供應商應運而生，為裝配式建筑提供所需要的預制構(gòu)件。裝配式建筑是指將工廠化生產(chǎn)的預制構(gòu)件在施工現(xiàn)場通過組裝和連接而成的建筑，其以裝配化作業(yè)取代手工砌筑和現(xiàn)場澆筑[1]。作為實現(xiàn)建筑工業(yè)化主要途徑的產(chǎn)物，裝配式建筑不僅要符合低碳環(huán)保理念，還要滿足優(yōu)化設(shè)計、保障結(jié)構(gòu)性能等條件。而預制構(gòu)件作為裝配式建筑的基礎(chǔ)部分，其構(gòu)件的標準化、連接節(jié)點的精確率以及施工的規(guī)范化是保障裝配式建筑質(zhì)量水平的重要因素[2]。因此，在推進建筑工業(yè)化進程中，科學合理地選擇預制構(gòu)件供應商對裝配式建筑的成功建造至關(guān)重要。

近年來，國內(nèi)外學者對供應商的選擇有了豐富的研究成果，但大都側(cè)重于物流、制造業(yè)以及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟等領(lǐng)域，而針對預制構(gòu)件供應商選擇的研究雖有一部分成果，但仍存在一定的局限性。石曉波等[2]、Bai C等[3]僅從理論上分析并構(gòu)建了預制構(gòu)件供應商評價指標體系，帶有較強的主觀性，缺乏科學的定量分析；孫亞靜等[4]、陳小波[5]、詹翌[6]等運用文獻梳理、資料查閱以及問卷調(diào)查法建立了預制構(gòu)件供應商評價指標體系，分別運用粗糙集法(RS)、多準則決策法(VIKOR)、決策與實驗室法(DEMATEL)對裝配式建筑預制構(gòu)件供應商選擇進行評價，并通過實例進行了分析探究，而在方法的運用上，粗糙集法要求數(shù)據(jù)必須具有較高的離散性，多準則決策法無法將客觀規(guī)律與主觀經(jīng)驗有效融合且該方法對準則值和準則權(quán)系數(shù)要求較高，在實際中很難達到，決策與實驗室法難以解決復雜的系統(tǒng)問題。鑒于此，筆者根據(jù)裝配式建筑預制構(gòu)件的固有特點，運用結(jié)構(gòu)方程模型(Structural Equation Model，SEM)建立預制構(gòu)件供應商評價指標體系，對各指標因素進行定量分析，并確定各因素的影響程度；考慮影響預制構(gòu)件供應商選擇的因素之間的模糊性和關(guān)聯(lián)性，以及模糊層次分析法可解決不確定性的多層次復雜結(jié)構(gòu)問題的優(yōu)良特性，引入模糊層次分析法(Fuzzy Analytic Hierarchy Process，F(xiàn)AHP)定量分析各級指標，構(gòu)建模糊層次模型和判斷矩陣，并計算各指標對系統(tǒng)目標的權(quán)重和指標值得分，以選出最優(yōu)供應商。

一、SEM模型的構(gòu)建

SEM本質(zhì)上是一種驗證式的模型分析方法，主要根據(jù)搜集的實證資料檢驗潛變量之間的關(guān)系以及潛變量與顯性指標的一致性程度[7]。一個完整的結(jié)構(gòu)方程模型包含兩個次模型：結(jié)構(gòu)模型和測量模型。結(jié)構(gòu)模型是指潛變量之間的相關(guān)關(guān)系以及模型中其他變量的變異量部分，而測量模型是指觀測變量與潛變量之間的相關(guān)關(guān)系[8]。筆者運用結(jié)構(gòu)方程的目的在于驗證預制構(gòu)件供應商評價指標體系構(gòu)建的合理性，進而利用模型中的路徑指向和路徑系數(shù)來解釋各因素之間的影響程度和相關(guān)關(guān)系。

1.數(shù)據(jù)收集與變量選取

(1)因素來源。為使設(shè)計的調(diào)查問卷具有較強的說服力、信度和效度，增強其適用性，對青島市青島動車小鎮(zhèn)昌明裝配建筑科技有限公司、青島名流裝配建筑科技有限公司及青島光大集團大型構(gòu)件有限公司的權(quán)威專家進行了實地訪談，在充分交流研討的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國知網(wǎng)檢索的相關(guān)文獻，綜合傳統(tǒng)建筑供應商選擇方式與預制構(gòu)件特點，確定影響預制構(gòu)件供應商選擇的因素。

(2)問卷設(shè)計與數(shù)據(jù)來源。通過查閱文獻資料及與相關(guān)人員進行探討，確定運用Likert 5級量表法對問卷進行測度。調(diào)查問卷主要采取現(xiàn)場發(fā)放、電話訪問及E-mail形式。共發(fā)放問卷350份，且進行隨機抽樣調(diào)查，回收320份問卷，刪除無效問卷后，剩余有效問卷315份，有效率達90%。

(3)選取變量。最終選擇5個潛變量，19個觀測變量(見表1)。

表1 預制構(gòu)件供應商評價指標體系

2.信度和效度檢驗

問卷數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS22.0軟件進行信度檢驗，各因子的Cronbanch′s α值均大于0.8，高于標準值0.7，表明數(shù)據(jù)的信度較好。根據(jù)Kaiser給出的度量標準，對問卷進行效度檢驗，即采用KMO和Bartlett檢驗。其中，KMO值為0.834，高于標準值0.8，且Bartlett球體檢驗值在P=0上顯著，表明數(shù)據(jù)之間具有較強的相關(guān)性，可用于因子分析。

3.模型假設(shè)

筆者結(jié)合已有的文獻研究、實地調(diào)研和專家訪談情況，依據(jù)科學性、系統(tǒng)性原則總結(jié)得出：供應商預制構(gòu)件的質(zhì)量水平直接影響其成本高低和綜合實力，間接影響其供貨能力和服務能力；供應商預制構(gòu)件的成本高低直接影響其質(zhì)量水平和綜合實力，間接影響其供貨能力和服務能力；供應商的供貨能力直接影響其綜合實力，間接影響其預制構(gòu)件的質(zhì)量水平、成本高低以及服務能力；供應商的服務能力直接影響其綜合實力，間接影響質(zhì)量水平、成本高低以及供貨能力；供應商的綜合實力直接影響其質(zhì)量水平、成本高低、供貨能力和服務能力?；谝陨戏治觯岢黾僭O(shè)：供應商的5個一級指標質(zhì)量指標、成本指標、供貨指標、服務指標、綜合指標之間具有相互影響關(guān)系。

4.模型擬合與修正

為進一步驗證上述預制構(gòu)件供應商評價指標體系的合理性以及各個指標之間的相互影響關(guān)系，根據(jù)假設(shè)運用AMOS 23.0軟件進行模型擬合。模型修正主要是調(diào)整不合理的假設(shè)模型內(nèi)的路徑關(guān)系和添加因子路徑。筆者根據(jù)Modification Indices(MI)和Par Change兩個輸出修正指數(shù)，對指數(shù)值大的變量重新設(shè)定兩者之間的共變關(guān)系，即添加因子路徑。其卡方值降低，估計參數(shù)改變值為正數(shù)，易達到模型適配指標標準。經(jīng)過反復的修正擬合后，建立SEM的各項適配度檢驗結(jié)果，經(jīng)過修正的模型如圖1所示。模型擬合指數(shù)計算結(jié)果如表2所示，路徑和顯著性檢驗結(jié)果如表3所示。

圖1 經(jīng)過修正的模型

表2 修正模型擬合指數(shù)計算結(jié)果

表3 修正模型的路徑和顯著性檢驗結(jié)果

由表2可知，修正后的擬合指數(shù)得到大幅度改善，表明問卷數(shù)據(jù)與模型擬合程度較好，且假設(shè)成立；由表3可知，修正后各路徑的P值在顯著性水平0.01下都是顯著存在的，因此，筆者將圖1模型作為裝配式建筑預制構(gòu)件供應商評價指標最終模型。

根據(jù)標準化路徑系數(shù)可以看出各個觀測變量對潛變量的影響程度。在質(zhì)量指標中，產(chǎn)品合格率和構(gòu)件標準化程度的路徑系數(shù)達到0.868和0.707，說明在該指標中產(chǎn)品合格率和構(gòu)件標準化程度影響力很大，施工企業(yè)選擇供應商時要重點檢查構(gòu)件是否合格以及是否達到標準。在成本指標中，相關(guān)系數(shù)最高的是構(gòu)件價格為0.824，這與施工企業(yè)實際選擇供應商的情況相符合，因此，選擇供應商時要高度重視構(gòu)件成本，盡可能在質(zhì)量最優(yōu)情況下使價格最低，而價格波動率和物流成本的相關(guān)系數(shù)也都比較高，分別為0.745和0.783。在供貨指標中，準時交貨率的路徑系數(shù)最高0.838，其次為交貨可靠度，為0.760，最低的是柔性送貨能力，為0.704，這表明交貨能力是施工企業(yè)和構(gòu)件供應商合作最重要的環(huán)節(jié)，供應商能否準時交貨對工程項目進行得順利與否起著至關(guān)重要的作用。在服務指標中，路徑系數(shù)最高的為問題解決能力，為0.887，其次是技術(shù)服務水平，為0.847，最低的標準化路徑系數(shù)是售后服務水平，為0.751，說明供應商解決施工企業(yè)構(gòu)件問題的能力很重要。在綜合指標中，產(chǎn)品開發(fā)及創(chuàng)新能力、企業(yè)管理水平以及企業(yè)資質(zhì)的相關(guān)系數(shù)比較高，分別為0.864、0.822和0.819，隨著裝配式建筑越來越受關(guān)注，對裝配式建筑的綠色環(huán)保節(jié)能的要求也逐漸提高，施工企業(yè)更加重視供應商的產(chǎn)品開發(fā)及創(chuàng)新能力、管理水平以及企業(yè)資質(zhì)。

二、基于FAHP的預制構(gòu)件供應商選擇評價模型構(gòu)建

與傳統(tǒng)建造模式相比，裝配式建筑在供應商選擇上具有不同的標準，不僅要考慮預制構(gòu)件的質(zhì)量水平和成本高低，還要兼顧供應商的準時交貨率、柔性送貨能力、技術(shù)服務能力以及企業(yè)綜合實力。因此，對預制構(gòu)件供應商的選擇是一個多屬性決策問題，故筆者根據(jù)已驗證的預制構(gòu)件供應商評價指標體系，運用FAHP法對供應商選擇評價。

1.模糊層次分析法

模糊層次分析法是將層次分析法與模糊數(shù)學理論相融合的一種分析方法，在模糊理論基礎(chǔ)上，利用模糊綜合評價法的思路對指標進行綜合評價。該方法以其定性與定量分析相結(jié)合，將決策者的主觀判斷過程思維化、數(shù)學化，使復雜的系統(tǒng)問題逐層分解轉(zhuǎn)化為多層次單目標問題，通過元素兩兩比較建立模糊一致判斷矩陣，再進行數(shù)學運算，所得結(jié)果精準可靠，易使決策者掌握。

2.FAHP模型的構(gòu)建步驟

(1)模糊互補判斷矩陣的建立

在FAHP法中，對每一層次的各因素進行兩兩比較時，采用一個因素比另一個因素的重要程度定量表示，則可以構(gòu)造出模糊判斷矩陣R=(aij)n×n

(1)

若矩陣滿足兩個條件，即①aii=0.5，i=1，2，…，n；②aij+aji=1，i，j=1，2，…，n，則稱此矩陣為模糊互補判斷矩陣。其中，aij表示因素i比因素j的相對重要程度的數(shù)值。為使指標之間的相對重要程度更加清晰，一般采取0.1～0.9標度法給出數(shù)量標度(見表4)。

表4 0.1～0.9標度法及其定義

(2)模糊互補判斷矩陣的權(quán)重式

采用文獻[9]推導出求解模糊互補判斷矩陣權(quán)重的通用式

(2)

(3)

則n階矩陣為模糊互補判斷矩陣R的特征矩陣。

W*=(Wij)n×n

(4)

(3)模糊互補判斷矩陣的一致性檢驗

1)為驗證模糊互補判斷矩陣排序向量的可信度與準確性，需對判斷矩陣進行一致性檢驗。設(shè)矩陣R1=(aij)n×n和R2=(bij)n×n均為模糊判斷矩陣，則R1和R2的相容性指標為

(5)

3)對模糊互補判斷矩陣進行一致性檢驗，需滿足兩個條件：①I(Rk，W(k))≤α，k=1，2，…，m；②I(Rk，Rl)≤α，k≠1，k，l=1，2，…，m。當模糊互補判斷矩陣Rk(k=1，2，…，m)一致可接受時，其綜合判斷矩陣也是一致可接受的[10]。權(quán)重向量表達式W=(W1，W2，…，Wn)中

(6)

(4)各方案子指標值得分的確定

通過對不同方案的同一指標值進行優(yōu)劣程度比較，可得到模糊判斷矩陣[11]

(7)

G=100·W·FT=(f1，f2，…，fm)，ft=maxfj，j=1，2，…，m

(8)

式中：G為各供應商得分；FT為供應商各子指標得分構(gòu)建的矩陣。根據(jù)計算結(jié)果，選擇得分最大的裝配式建筑預制構(gòu)件供應商。

三、案例分析

青島融海公館項目位于青島市黃島區(qū)山川路東、翠島路南，總建筑面積272 634 m2，地上15層。該項目采用裝配式建筑體系，為滿足建造需要，要選擇可合作的預制構(gòu)件供應商，經(jīng)過綜合考察后，4家供應商(M1，M2，M3，M4)符合該項目要求。

1.建立模糊互補判斷矩陣

依據(jù)準則層質(zhì)量指標U1、成本指標U2、供貨指標U3、服務指標U4、綜合指標U55個指標，邀請2名長期從事裝配式建筑方面的資深專家依據(jù)表4對各項指標進行兩兩比較判斷，得到準則層權(quán)重模糊互補判斷矩陣。

專家1給出的模糊判斷矩陣為

專家2給出的模糊判斷矩陣為

由式(2)，計算出專家1給出的模糊互補判斷矩陣的權(quán)重向量為W1=(0.220 0.215 0.195 0.180 0.190)

由式(3)，計算出模糊互補矩陣R1的特征矩陣為

同理可得

W2=(0.220 0.205 0.180 0.200 0.195)

W=(0.220 0.210 0.188 0.190 0.193)

綜上所述，采用相同的方法可計算出指標權(quán)重、子指標權(quán)重和層次總權(quán)重(見表5)。

表5 各層次總權(quán)重

2.確定各子指標的得分

邀請2位專家依據(jù)經(jīng)驗對可供選擇的4家供應商(M1，M2，M3，M4)的各子指標進行模糊評估。專家1對對可行性方案中產(chǎn)品合格率指標的模糊評估為

專家2對對可行性方案中產(chǎn)品合格率指標的模糊評估為

由式(2)～(6)可得W(U11)=(0.242 0.267 0.241 0.250)。因此，M1、M2、M3、M44家供應商的子指標產(chǎn)品合格率U11得分分別為0.242，0.267，0.241，0.250，即M2>M4>M1>M3。同理，可計算出其他各子指標得分(見表6)。

3.計算各供應商得分

由式(8)可得G=100·W·FT=(26.72 25.47 25.57 25.56)，由得分向量可知，供應商M1得分最高，為最優(yōu)供應商。

四、結(jié) 語

筆者基于裝配式建筑自身特點，考慮預制構(gòu)件的特殊性，構(gòu)建了包含5個潛變量和19個觀測變量且適合施工企業(yè)選擇預制構(gòu)件供應商的評價指標體系，并運用SPSS軟件和Amos軟件分別進行了信度和效度檢驗、模型擬合和修正、驗證分析，最終確定了裝配式建筑預制構(gòu)件供應商評價指標體系；運用FAHP法進行案例分析，計算出各供應商的指標權(quán)重和指標值得分，并根據(jù)計算結(jié)果選出供應商M1為最優(yōu)供應商。通過實例分析，說明將FAHP法與SEM法有效結(jié)合來選擇裝配式建筑預制構(gòu)件供應商，具有一定的科學性和合理性。