建筑工程質(zhì)量影響因素的結(jié)構(gòu)及倍效關(guān)系研究

趙維樹

（安徽建筑大學(xué)管理學(xué)院，安徽 合肥 230601）

0 引 言

質(zhì)量是工程的靈魂，是衡量項目成功與否的基本標(biāo)準(zhǔn)。建筑工程質(zhì)量是指工程滿足業(yè)主需要的，符合國家法律、法規(guī)、技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計文件及合同規(guī)定的特性綜合［1］。建筑作為一種特殊的產(chǎn)品，必須滿足社會的使用需要，如性能、壽命、安全性、經(jīng)濟(jì)適用性、耐久性、可靠性等［2］。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與技術(shù)水平的提高，規(guī)模大、復(fù)雜程度高的各類建筑工程大量出現(xiàn)，伴隨而來的建筑工程質(zhì)量問題也越來越多。這些問題不但直接影響了建筑物的使用效果，也直接威脅到使用者的人身與財產(chǎn)安全。多年來我國建筑工程質(zhì)量問題頻繁發(fā)生，而導(dǎo)致建筑工程出現(xiàn)質(zhì)量問題的因素多且復(fù)雜。因此，只有系統(tǒng)性地找出影響建筑工程質(zhì)量的各項因素，深入分析這些影響因素之間的相互關(guān)系，探究導(dǎo)致建筑工程出現(xiàn)質(zhì)量問題的根源，才有可能提出合適的對策，有效地減少建筑工程質(zhì)量問題的發(fā)生頻率與嚴(yán)重程度［3］。

本文作者根據(jù)自己多年的工程實踐經(jīng)驗和理論學(xué)習(xí)，總結(jié)了產(chǎn)生建筑工程質(zhì)量問題的各項影響因素，利用倍效因素分析方法［4］，分析了這些影響因素之間的關(guān)聯(lián)性，在此基礎(chǔ)上，有針對性地提出了建筑工程質(zhì)量問題的控制方法，試圖從根本上減少建筑工程質(zhì)量問題，改善我國的建筑工程質(zhì)量管理現(xiàn)狀。

1 基于案例分析的建筑工程質(zhì)量影響因素識別

工程質(zhì)量問題不僅影響了建筑物本身的使用安全，而且影響到它的功能及美觀，所以必須利用一切手段減少質(zhì)量問題的發(fā)生頻率，降低質(zhì)量問題的嚴(yán)重性與危害性。影響建筑工程質(zhì)量的因素有很多，各因素對建筑工程質(zhì)量的影響程度各不相同，而且這些因素本身也相互交織、相互影響［5］。正因為如此，數(shù)年來，盡管政府通過各種政策措施不斷強(qiáng)化對建筑工程質(zhì)量的監(jiān)管，但我國建筑工程質(zhì)量問題一直沒能得到有效的控制［2］。

對現(xiàn)有建筑工程質(zhì)量方面的論文進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn):第一，對工程質(zhì)量影響因素的研究很多，表明了工程質(zhì)量的重要性和社會關(guān)注度［6］；第二，對質(zhì)量影響因素的歸類方式并不統(tǒng)一，傳統(tǒng)的4M1E（人、才、機(jī)、法、環(huán)）包含的范圍過于寬泛，這表明對工程質(zhì)量影響因素的研究迫切需要一個合理的因素歸類方法［7］。

本文擬從工程質(zhì)量問題的實際案例出發(fā)，分析和提煉工程質(zhì)量的影響因素。本文收集整理了2009年5月至2013年4月期間發(fā)生的600次典型質(zhì)量問題，包括住宅、工業(yè)建筑、公共建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施等。對該600項案例進(jìn)行分析，歸納出影響建筑工程質(zhì)量問題的主要因素共有9項，分別是:勘察設(shè)計、施工方法、項目人員、建筑材料、制度管理、作業(yè)環(huán)境、項目資金、工程進(jìn)度和市場法規(guī)，圖1是各類因素的發(fā)生頻率。

圖1 建筑質(zhì)量問題影響因素發(fā)生頻數(shù)統(tǒng)計圖

2 基于ISM的質(zhì)量影響因素的結(jié)構(gòu)分析

本文采用解釋結(jié)構(gòu)模型（Interpretation Structure Mode，ISM）來進(jìn)行建筑工程質(zhì)量影響因素的結(jié)構(gòu)分析。解釋結(jié)構(gòu)模型的基本思想是通過提取問題的構(gòu)成要素，對要素及其相互關(guān)系等信息進(jìn)行處理，最終將系統(tǒng)構(gòu)造成一個多級遞階的結(jié)構(gòu)模型，從而把模糊不清的思想轉(zhuǎn)化為直觀的具有良好結(jié)構(gòu)關(guān)系的模型［8，9］。首先找出工程質(zhì)量問題形成因素及層次關(guān)系，提取出最直接、最根本的影響因素及相互關(guān)系。

2．1 連接矩陣的建立

為了能較為方便地構(gòu)建模型，將確定的9項建筑工程質(zhì)量影響因素按照順序分別命名為W1勘察設(shè)計、W2施工方法、W3項目人員、W4建筑材料、W5制度管理、W6作業(yè)環(huán)境、W7項目資金、W8工程進(jìn)度和W9市場法規(guī)。系統(tǒng)有9個影響因子，因此假設(shè)系統(tǒng)的模型為W＝ （W1，W2，W3，W4，W5，W6，W7，W8，W9）。進(jìn)一步根據(jù)專家經(jīng)驗確定系統(tǒng)任意兩個因素之間的對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)因素之間關(guān)系的有無歸納成鄰接矩陣T＝［tij］。其中T的元素tij的取值用公式（1）定義:

連接矩陣如下:

2．2 可達(dá)矩陣的建立

求解連接矩陣T與單位矩陣E的和（T＋E）對某一整數(shù)n做矩陣（T＋E）的冪運(yùn)算，直至公式（2）成立為止:

其中，M＝（T＋E）n定義為可達(dá)矩陣?？蛇_(dá)矩陣M的元素mij如果為1表明因素Wi到Wj存在可達(dá)路徑，相反，mij如果為0則表示因素Wi到Wj不存在可達(dá)路徑。

據(jù)有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在冠心病患者當(dāng)中，約有95%左右的病例是由冠狀動脈粥樣硬化所引起的，而冠狀動脈粥樣硬化則和炎癥反應(yīng)有著較為密切的關(guān)系，故，臨床有必要對冠心病患者的炎癥反應(yīng)相關(guān)因子水平進(jìn)行檢測。

根據(jù)公式（2）對構(gòu)建的建筑工程質(zhì)量問題影響因素連接矩陣T進(jìn)行（T＋E）的冪運(yùn)算，n＝5時，當(dāng)?shù)玫较率?

即可達(dá)矩陣M如下所示:

2．3 因素的級位劃分

根據(jù)可達(dá)矩陣M，求各因素的可達(dá)集合U（Wi）、先行集合V（Wi）以及交集U（Wi）∩V（Wi），集合的確定應(yīng)滿足如公式（3）和公式（4）

U（Wi）即從因素Wi開始可達(dá)的全部因素的集合，而V（Wi）是可達(dá)因素Wi的全部因素的集合。U（Wi）可以通過找可達(dá)矩陣M的第i行上值為1的列對應(yīng)的因素得到，V（Wi）通過找第i列上值為1的行對應(yīng)的因素得到。最后，根據(jù)公式（5）計算因素的集合L。

滿足公式（5）的因素集合即構(gòu)成L1。集合L1中的元素具有如下特征:從其它因素可以到達(dá)該因素，而從該因素則不能到達(dá)其它因素。同屬集合L1的因素，表明其屬于同一個層次。再從可達(dá)矩陣M中去除對L1中因素的行列得到矩陣M′，對M′進(jìn)行重復(fù)上述操作，可依次得到L2，L3…，這樣就完成所有影響因素的級位劃分。

按照上述步驟，根據(jù)可達(dá)矩陣M對建筑工程質(zhì)量問題因素進(jìn)行級位劃分，第一次獲得的可達(dá)集合U（Wi）、先行集合V（Wi）及交集U（Wi）∩V（Wi），結(jié)果如表1所 示。

表1 第一次計算的可達(dá)集合、先行集合以及共同集合

根據(jù)表1，可以確定第一級因素集合L1包括W2，W4，W6三個因素。同理可以確定第二級因素包括L2包括W1，W3，W7三個因素，第三級因素包括L3包括W5，W8兩個因素，第四級因素包括L4包括W9。最后將9個因素分配在4個級別上，確定的因素級位劃分用下式表示:

2．4 生成層次結(jié)構(gòu)圖

在層次級別分配完畢后，將可達(dá)矩陣M的最上層放首級要素，下面放第二級的要素，依次把各要素按確定的因素級位從上至下的順次放置，生成新的可達(dá)矩陣M″:

3 建筑工程質(zhì)量影響因素的倍效關(guān)系分析

圖2已經(jīng)明確了各質(zhì)量影響因素直接的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系，即表明各因素不僅具有自身對建筑工程質(zhì)量產(chǎn)生影響的直接效應(yīng)，還具有通過其它因素將自身作用放大的間接效應(yīng)，也就是倍效效應(yīng)。要有效控制工程質(zhì)量問題，就必須清楚地找出影響因素的主次關(guān)系及對工程質(zhì)量的相對影響程度，即要分析質(zhì)量影響因素之間倍效關(guān)系。倍效關(guān)系的分析是一個量化研究問題，通?？梢杂帽缎Ф葋砗饬?。因此，課題組進(jìn)行了問卷調(diào)查，被調(diào)查人員涉及施工技術(shù)人員、施工管理人員、監(jiān)理檢測人員和政府監(jiān)督人員，其從事建筑業(yè)的工作年限從5－10年不等。問卷共發(fā)放110份，經(jīng)過檢查刪選有效問卷為100份（表1）有效率為91%。

圖2 建筑工程質(zhì)量影響因素層次結(jié)構(gòu)圖

表1 因素影響程度統(tǒng)計表

在這里為便于討論，我們假設(shè)所有調(diào)查對象對每個因素理解程度一致，也就是每個調(diào)查對象的權(quán)相等（如果對調(diào)查對象的權(quán)進(jìn)行設(shè)定，做法也是相同的），再假設(shè)每個因素的權(quán)重相同。定義第i位專家對Wj的打分為Uij（i＝1，2…100，j＝1，2…9），則每個因素Wj在此條件下的評價值可以通過公式（6）計算:

則ω＝ ｛ωj｝＝ ｛0．53 0．73 0．68 0．87 0．62 0．56 0．64 0．41 0．61｝

然后再對這9個影響因素的評價值分別進(jìn)行歸一化處理，得到每一個ωj的標(biāo)準(zhǔn)化值ω＊j，則有:

在上述數(shù)據(jù)中工程進(jìn)度的影響標(biāo)準(zhǔn)化值最?。?．073），取其值為基準(zhǔn)，令其為1，這樣就可以得到9個工程質(zhì)量影響因素影響標(biāo)準(zhǔn)值的倍效基數(shù)bi分別為:

依據(jù)上面分析的結(jié)果，按因素分析的倍基數(shù)bi從小到大的順序進(jìn)行排列，則可得到如下結(jié)果:

可以清楚的看到工程質(zhì)量影響因素中的主次關(guān)系及其對工程質(zhì)量的相對影響程度。取1．0為倍效基數(shù)，以0．4為倍效等級差，可以將這些因素分為三個等級:即:項目人員、施工方法、建筑材料為三級倍效因素；作業(yè)環(huán)境、市場法規(guī)、制度管理、工程資金為二級倍效因素；勘察設(shè)計、工程進(jìn)度為一級倍效因素。

通過倍效因素的倍基排序和倍基劃分明確地將影響因素的主次關(guān)系分析出來。由于倍效因素之間存在相互作用，當(dāng)倍效等級高的因素組合時往往能成倍地放大了單個因素的負(fù)面影響，從而對建設(shè)工程質(zhì)量釋放出更大的影響。如果倍效因素控制不得當(dāng)，各影響因素相互疊加共同作用，極易導(dǎo)致建筑工程質(zhì)量失去控制，產(chǎn)生嚴(yán)重問題。因此，我們把三級倍效因素項目人員、施工方法和建筑材料作為重點管理對象，但同時也不能忽視一級和二級倍效因素。工程項目實踐中產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷即為上述這些影響因素共同作用的結(jié)果，這就體現(xiàn)了倍效效應(yīng)。而現(xiàn)代工程項目質(zhì)量管理涉及的因素多且復(fù)雜，質(zhì)量影響因素的倍效效應(yīng)分析尤為重要。

3 建筑工程質(zhì)量問題的控制方法

3．1 質(zhì)量控制措施

根據(jù)圖2質(zhì)量影響因素的層次結(jié)構(gòu)，對建筑工程質(zhì)量影響的直接因素包括建筑材料、施工方法及作業(yè)環(huán)境；間接影響因素包括勘察設(shè)計、項目人員和項目資金；根本原因主要包括制度管理、工程進(jìn)度和市場法規(guī)。針對上述分析結(jié)果，就直接原因、間接原因、根本原因三方面提出加強(qiáng)質(zhì)量控制的有效措施，如圖3所示。

圖3 建筑工程質(zhì)量控制措施

3．2 質(zhì)量控制要點

由于我國建筑工程施工目前正處在從傳統(tǒng)手工型向建筑工業(yè)化轉(zhuǎn)型的過程中，工程質(zhì)量影響因素具有較強(qiáng)的不確定性、多樣性以及綜合性。尤其是這種綜合性，不僅極易給工程質(zhì)量帶來倍效影響，而且給問題的解決也帶來了較大的困難。為此，要對工程質(zhì)量影響因素實施有效的管理和控制，消除多因素集成而產(chǎn)生的綜合性影響至關(guān)重要，必須做到以下幾點:

（1）首先需要在了解和掌握影響因素現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，將所有可能存在的影響因素按類分解；

（2）在分析每一個影響因素并制定其相應(yīng)對策的過程中，要確保對每一個影響因素所采取的措施具有明顯的針對性和有效性；

（3）處理下一個工程質(zhì)量影響因素之前，必須將上一個影響因素徹底處理完畢并達(dá)到規(guī)定的要求，杜絕和消除影響因素在處理過程中的遺傳和延續(xù)，以達(dá)到隔離各影響因素相互作用的目的，確保工程質(zhì)量控制的效果。

3．3 質(zhì)量控制程序

從理論上講，在工程項目實施目標(biāo)和項目管理組織結(jié)構(gòu)確定之后，系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境也就基本確定。經(jīng)過一定時間運(yùn)行之后，工程項目實施目標(biāo)及其措施是否具有相應(yīng)的可控性與有效性也就可以被檢驗出來。但前提是實施環(huán)境中所有條件的變化幅度必須在預(yù)定的范圍內(nèi)，如果在目標(biāo)實施期間其所需條件和環(huán)境需求發(fā)生變化，那么這就意味著工程項目實施環(huán)境也會發(fā)生變化，原先的預(yù)控措施也就可能會失效或部分失效，從而導(dǎo)致目標(biāo)的發(fā)展方向發(fā)生一定程度的偏移。及時了解和掌握項目的實時狀態(tài)，通過實施方案的及時調(diào)整，以確保工程質(zhì)量始終處于管理者的控制之中。要實現(xiàn)這一目標(biāo)，對工程質(zhì)量實施有效控制應(yīng)包括下列具體程序和內(nèi)容:

（1）確定工程質(zhì)量控制目標(biāo)，并保證該目標(biāo)要具體化、可測量。

（2）預(yù)測實現(xiàn)工程質(zhì)量控制目標(biāo)過程中可能遇到的各類影響因素，并將影響因素單一化和盡可能的數(shù)量化，以便于工程質(zhì)量控制過程的對比分析。

（3）制定的工程質(zhì)量管理措施有針對性和可操作性，管理措施實施的每一步都要有責(zé)任人，使工程質(zhì)量管理落實到位。

（4）制定工程質(zhì)量控制的實施步驟，確保實施措施的針對性和有效性。

（5）及時反饋實施過程中的環(huán)境狀態(tài)和實施狀態(tài)，并按照預(yù)先確定的標(biāo)準(zhǔn)對反饋結(jié)果進(jìn)行分析和評價。

（6）分析工程項目的推進(jìn)狀態(tài)與預(yù)定目標(biāo)的趨近度，及時處理實施中出現(xiàn)的不利于工程質(zhì)量的影響因素，并杜絕該影響因素的再發(fā)生和再延續(xù)，以防止產(chǎn)生倍效和累積效應(yīng)。

（7）適時進(jìn)行工程質(zhì)量驗收。

3．4 加強(qiáng)工序質(zhì)量控制

通過影響因素的層次結(jié)構(gòu)和倍效關(guān)系分析可以知道，間接因素主要是通過影響施工方法這一變量從而導(dǎo)致工程質(zhì)量問題，即說明施工方法對工程質(zhì)量有著倍效和累積作用。因此進(jìn)行工程質(zhì)量控制，必須重點控制施工方法這個影響因素。而在工程項目的實施過程中，很多因素都將通過工序這個最基本的實施單元來表現(xiàn)和完成。因而，若要達(dá)到對工程質(zhì)量實施目標(biāo)的有效控制、消除各種因素給工程質(zhì)量帶來的不利影響，就必須通過對工序這個基本單元進(jìn)行準(zhǔn)確有效的動態(tài)監(jiān)控。

工序質(zhì)量包含兩方面的內(nèi)容，一是工序活動條件的質(zhì)量；二是工序活動效果的質(zhì)量。從質(zhì)量控制的角度來看，這兩者是相互關(guān)聯(lián)的，既要控制工序活動條件的質(zhì)量，即每道工序投入品的質(zhì)量（即人、材料、機(jī)械、方法和環(huán)境的質(zhì)量）是否符合要求；又要控制工序活動效果的質(zhì)量，即每道工序施工完成的工程產(chǎn)品是否達(dá)到有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。工序質(zhì)量控制就是通過對工序檢驗的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析，來判斷整道工序的質(zhì)量是否穩(wěn)定正常，如果不穩(wěn)定，對產(chǎn)生的異常情況必須及時采取對策和措施予以改善，從而實現(xiàn)對工序質(zhì)量的控制。工序質(zhì)量控制必須要做到:工序交接有檢查；質(zhì)量預(yù)控有對策；施工項目有方案；技術(shù)措施有交底；圖紙會審有記錄；配制材料有試驗；隱蔽工程有驗收；計量器具校正有復(fù)核；設(shè)計變更有手續(xù)；鋼筋代換有制度；質(zhì)量處理有復(fù)查；成品保護(hù)有措施；行使質(zhì)控有否決。

4 結(jié)束語

本文就我國近年來大量存在的建筑工程質(zhì)量問題入手，對影響建筑工程質(zhì)量的各類因素進(jìn)行了統(tǒng)計和分析，然后利用解釋結(jié)構(gòu)模型和倍效因素分析方法，分析了建筑工程質(zhì)量影響因素之間層次結(jié)構(gòu)和相對倍效關(guān)系，最后給出了建筑工程質(zhì)量問題的控制方法，從而為我們在今后解決建筑工程質(zhì)量問題提供了一定的理論依據(jù)。只有從源頭上有針對性地控制影響建筑工程質(zhì)量的各項因素，將工程質(zhì)量的影響因素單一化、階段化，才有可能實質(zhì)性地降低建筑工程質(zhì)量問題的發(fā)生概率，減小現(xiàn)實與潛在損失，保障建筑物使用者的人身與財產(chǎn)安全。因此，本文的研究對我國建筑工程質(zhì)量問題的解決具有一定的理論意義與實際價值。

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