基于SPSS的路面施工過程質(zhì)量問題影響因素研究

萬長利，趙文軍，胡金龍

(河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，河南 鄭州 450006)

高速公路項目具有建設(shè)投資大、周期長、參與主體多、技術(shù)復(fù)雜、一次性、不可逆性、環(huán)境多變和不確定因素多等特征，建設(shè)過程中面臨巨大的質(zhì)量控制問題。許多新投入運營的路面在使用過程的早期便出現(xiàn)一定程度功能衰減和結(jié)構(gòu)損壞等問題，給路面的正常使用帶來嚴峻考驗，由路面工程質(zhì)量問題而導(dǎo)致的交通事故不斷發(fā)生。因此，高速公路路面施工過程中的質(zhì)量控制尤為重要。該文依托許平南(許昌—平頂山—南陽)高速公路路面更新改造工程，結(jié)合多年工程管理實踐和高速公路建設(shè)經(jīng)驗，采用SPSS 23.0軟件研究路面施工過程質(zhì)量問題影響因素，為路面施工過程質(zhì)量控制提供依據(jù)，從而提高施工過程中質(zhì)量控制水平。

1 路面施工過程質(zhì)量問題影響因素指標(biāo)體系構(gòu)建

許平南高速公路路面更新改造工程屬于許平南高速公路中蘭南(蘭考—南陽)高速公路許昌至平頂山S83段，位于河南省中南部，全長33.4 km。結(jié)合該項目的實際情況，采用定量研究手段，通過查閱相關(guān)文獻，分別從施工技術(shù)、組織管理、施工環(huán)境及施工設(shè)施等方面進行影響因素選取，并對選取結(jié)果進行歸納整理，初步確定表1所示22個施工過程質(zhì)量問題影響因素指標(biāo)。

表1 高速公路路面施工過程質(zhì)量問題影響因素指標(biāo)體系

通過專家訪談對上述基于文獻查閱法構(gòu)建的施工過程質(zhì)量問題影響因素指標(biāo)體系進行篩選和最終確定。訪談對象包括大學(xué)教授4位、施工單位工程師8名、建設(shè)單位工程師6名、監(jiān)理單位監(jiān)理工程師3名和檢測單位檢測工程師4名，采取一對一的形式，并對訪談內(nèi)容進行記錄整理，結(jié)合采用文獻查閱法確定的施工過程質(zhì)量問題影響因素指標(biāo)體系進行分析整理，最終確定表2所示18個因素指標(biāo)。

表2 高速公路路面施工過程質(zhì)量問題影響因素

2 問卷調(diào)查分析

2.1 問卷調(diào)查設(shè)計

Gorsuch R.L.提出樣本量與變量的比例應(yīng)為5～10∶1，問卷調(diào)查結(jié)果中有效問卷的數(shù)量不少于100份才能進行因子分析。根據(jù)每個因素對施工質(zhì)量的影響程度量化評分規(guī)則，采用“里克特五分制量表”進行調(diào)查問卷設(shè)計，即5～1分別代表影響程度從高到低，分別對應(yīng)非常重要、比較重要、重要、不太重要、可忽略5個選項。調(diào)查問卷采取現(xiàn)場和郵件形式發(fā)放，共發(fā)放200份，其中現(xiàn)場發(fā)放82份，郵件發(fā)送118份，問卷樣本量與變量之比約為11∶1，符合要求。調(diào)查對象為建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位、檢測單位、科研單位、高校教師等直接從事工程項目管理的人員。共回收問卷171份，其中有效問卷168份，問卷調(diào)查結(jié)果有效率為84%。

2.2 信度分析

通過SPSS 23.0克朗巴哈(Cronbach)模型，按照分析—降維—可靠性分析的步驟，對回收的168份有效問卷中的因素指標(biāo)進行信度分析,分析每個題項對問卷整體信度的影響，計算刪除或剔除該題項后剩余項的均值和方差，觀察刪除該題項前后均值和方差的變化。若變化不大，則考慮保留；若變化很大，則表明信度有很大提升，可考慮刪除該項；若信度下降很大，則保留該項并作進一步分析。

如表3所示，各題項刪除后的標(biāo)度平均值和標(biāo)度方差均波動不大，表明刪除該題項前后均值和方差變化不大，經(jīng)專家訪談確定的18個影響因素能較真實地反映工程項目施工過程中的實際質(zhì)量問題；各題項修正后的項與總計相關(guān)性值均大于0.5，總問卷的Cronbach′s Alpha值為0.974>0.85，且各題項刪除后的Cronbach′s Alpha值均小于總體Cronbach′s Alpha值，表明變量具有良好的信度，可以接受，問卷調(diào)查結(jié)果有效。

表3 信度分析結(jié)果

2.3 因子分析

通過SPSS 23.0因子分析法對問卷調(diào)查結(jié)果進行效度分析。對數(shù)據(jù)進行KMO和Bartlett′s球形檢驗，KMO值越接近于1，表明變量之間存在越強的相關(guān)性；Bartlett′s球形檢驗，當(dāng)顯著性值小于顯著水平0.05時，表明數(shù)據(jù)變量之間存在較強的相關(guān)性。結(jié)果顯示：KMO值為0.813>0.5；Bartlett′s球形檢驗的近似卡方值為1 362.391，自由度為153的條件下顯著性概率為0.000，表明選取的樣本適合進行因子分析，問卷數(shù)據(jù)的效度良好。

3 主成分分析

3.1 主成分提取

在進行因子分析和研究因子重要程度時，通常提取旋轉(zhuǎn)載荷因子的特征值不低于1的成分作為主成分。因子提取的方差解釋率和特征根運行結(jié)果見表4，特征值見圖1。由表4、圖1可知：前5個因子的特征值變化非常陡峭，而5個以后變化相對較小，表明前5個因子對原始變量中的信息有很強的描述作用。這5個成分旋轉(zhuǎn)后的方差解釋率分別為23.004%、15.072%、12.888%、10.577%、7.252%，旋轉(zhuǎn)后的累計方差貢獻率為68.793%，5個因子包含了18個原始變量68.793%的信息。

表4 各因素的特征根和方差解釋率運行結(jié)果

圖1 各因子的特征值

通過SPSS 23.0統(tǒng)計分析軟件，經(jīng)過數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，對18個影響因素的相關(guān)矩陣進行主成分及因子載荷值的分析解釋。旋轉(zhuǎn)方式采用Kaiser正態(tài)化最大方差法，旋轉(zhuǎn)在8次迭代后已收斂，結(jié)果見表5。根據(jù)各因素對各成分的貢獻程度(閥值大于0.45)，將路面施工過程質(zhì)量問題影響因素的18個變量分為5組，分別為F1、F2、F3、F4、F5(見表6)。

表5 旋轉(zhuǎn)后的成分載荷矩陣

續(xù)表5

表6 變量分組

3.2 影響因素評價

對提取的5個主成分F1、F2、F3、F4、F5的得分矩陣進行分析，結(jié)果見表7。

表7 成分得分系數(shù)矩陣

將各因素指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)乘以成分得分系數(shù)，經(jīng)過因子提取和因子旋轉(zhuǎn)等過程得到各主成分的得分：

M1=0.011X1+0.043X2+0.004X3+

…-0.168X18

M2=0.339X1+0.202X2+0.283X3-

…+0.307X18

M3=-0.04X1+0.077X2-0.044X3+

…-0.285X18

M4=-0.13X1+0.084X2+0.016X3+

…+0.04X18

M5=-0.104X1+0.132X2+0.116X3-

…-0.285X18

式中：X1、X2、X3、…、X18為各項指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值；M1、M2、M3、M4、M5分別為F1、F2、F3、F4、F5的得分。

根據(jù)因素分析結(jié)果，按式(1)計算綜合得分M。系數(shù)由各主成分旋轉(zhuǎn)后的方差解釋率與旋轉(zhuǎn)后的累計方差貢獻率的比值計算得到。

(1)

按式(1)計算，得M=0.334M1+0.219M2+0.187M3+0.154M4+0.105M5，經(jīng)過計算得出成分綜合得分及排名(見表8)。

表8 成分綜合得分及排名

由表8可知：路面施工過程質(zhì)量問題影響因素的排名依次為施工技術(shù)因素>組織管理因素>環(huán)境及意外因素>質(zhì)量管理因素>施工設(shè)施因素。F值越高，表明該影響因素的影響程度越大，在施工過程中應(yīng)引起重視，并采取必要的控制措施。

3.3 主成分命名

X12、X14、X13、X11、X10和X9在第一個主因子F1上占有較高的載荷，包括施工現(xiàn)場管理人員的資質(zhì)與才能、施工技術(shù)流程不熟悉、施工質(zhì)量控制體系不完善、為趕進度而降低質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、施工質(zhì)量的自檢自控、質(zhì)量管理控制資料不齊全，主要與施工過程中質(zhì)量控制的主體即人相關(guān)，命名為組織管理因素。

X1、X3、X2、X18和X7在第二個主因子F2上具有較高的載荷，包括新技術(shù)的專項方案不完善、原材料性能及配合比設(shè)計不合理、攤鋪和碾壓設(shè)備的操作與使用、施工質(zhì)量技術(shù)交底不完善、工序交接不合理，說明第二個主因子基本反映施工技術(shù)，故命名為施工技術(shù)因素。

X4、X8、X5在第3個主因子F3上具有較高的載荷，包括項目質(zhì)量管理人員分配不足、對勞務(wù)班組管理不到位、質(zhì)量管理機制運行不暢，是由質(zhì)量管理所引起，將其命名為質(zhì)量管理因素。

X16、X17和X15在第4個主因子F4上具有較高的載荷，包括不可抗力突發(fā)因素、惡劣的氣候和自然條件、復(fù)雜的施工環(huán)境，主要由自然環(huán)境及突發(fā)意外所引起，將其命名為環(huán)境及意外因素。

X6在第5個主因子F5上具有較高的載荷，說明第5個主因子主要反映施工設(shè)施的布局，將其命名為施工設(shè)施因素。

4 結(jié)語

該文基于因子分析法對路面施工過程質(zhì)量問題影響因素進行分析及評價。依據(jù)項目實際情況，采用文獻查閱法及專家訪談法確定路面施工過程質(zhì)量問題影響因素，最終確定18個質(zhì)量問題影響因素指標(biāo)。對質(zhì)量問題影響因素進行主成分提取，歸類為5個質(zhì)量問題影響因子，并根據(jù)其綜合得分大小進行排名，分值越高的質(zhì)量問題因素應(yīng)在施工過程中著重管理。分析結(jié)果表明，路面施工過程中的質(zhì)量問題主要集中在施工技術(shù)方面，施工單位在路面施工中應(yīng)著重加強自身技術(shù)水平建設(shè)和人員素質(zhì)建設(shè)，制定并完善質(zhì)量控制體系，并采取提高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的措施；對于其他影響因素，按照分值的排名，依次做好質(zhì)量管理與控制，從而提升工程質(zhì)量。