基于改進(jìn)的三標(biāo)度模糊層次分析法的裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)研究

苗澤惠，陳曉

（吉林建筑大學(xué)）

1 引言

為貫徹落實(shí)《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》（中發(fā)[2016]6號(hào)）和《2016政府工作報(bào)告》部署，2016年國(guó)務(wù)院辦公廳首次發(fā)布《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》（國(guó)辦發(fā)[2016]71號(hào)，以下簡(jiǎn)稱《意見》），《意見》提出，力爭(zhēng)用10a左右的時(shí)間，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達(dá)到30%。發(fā)展裝配式建筑是建造方式的重大變革，有利于節(jié)約資源能源、減少施工污染、提升勞動(dòng)生產(chǎn)效率和質(zhì)量安全水平，有利于促進(jìn)建筑業(yè)與信息化工業(yè)化深度融合、培育新產(chǎn)業(yè)新動(dòng)能、推動(dòng)化解過剩產(chǎn)能。在裝配式建筑發(fā)展過程中，也因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不完善，出現(xiàn)了信息化程度低、主體間信息協(xié)同不流暢、規(guī)章制度不成熟等問題，因此如何推動(dòng)裝配式建筑的可持續(xù)發(fā)展成為必要研究。

為了推動(dòng)裝配式建筑的可持續(xù)發(fā)展，部分學(xué)者從綠色供應(yīng)鏈的視角等角度展開研究。劉子琦[1]基于toscor聚合理論，從七個(gè)不同環(huán)節(jié)創(chuàng)新識(shí)別了這些影響整個(gè)裝配式節(jié)能建筑綠色供應(yīng)鏈企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，并通過運(yùn)用不同因素解析分解總體結(jié)構(gòu)的方法，從影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境、資源綜合利用、社會(huì)永續(xù)發(fā)展四個(gè)不同維度創(chuàng)新建立了一套裝配式節(jié)能建筑綠色供應(yīng)鏈的可持續(xù)性綜合評(píng)價(jià)模型指標(biāo)體系，并在此模型基礎(chǔ)上創(chuàng)新提出云物元綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)模型[1]；石振武[2]從構(gòu)成綠色建筑供應(yīng)鏈全面的壽命增長(zhǎng)周期分析角度出發(fā)，構(gòu)建一套裝配式綠色建筑構(gòu)成綠色企業(yè)供應(yīng)鏈總體結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)模型，對(duì)整個(gè)裝配式建材綠色建筑供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的壽命周期分析，應(yīng)用問題層次分為聚合分類—topsisis綜合應(yīng)用評(píng)價(jià)指標(biāo)模型及其評(píng)價(jià)結(jié)果，識(shí)別出裝配式綠色建筑構(gòu)成綠色企業(yè)供應(yīng)鏈的各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用問題，并由此建立一套裝配式綠色建筑企業(yè)可持續(xù)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)模型指標(biāo)體系[2]。為此，本文借鑒、參考已有成果，提出三標(biāo)度模糊層次分析法對(duì)裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)進(jìn)行評(píng)估，通過運(yùn)用層次分析法確定裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展的評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用改進(jìn)的三標(biāo)度作為各層次評(píng)價(jià)指標(biāo)的比率標(biāo)度，建立比較矩陣，然后確定判斷矩陣并得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)準(zhǔn)則層權(quán)重，再結(jié)合模糊綜合評(píng)判模型評(píng)價(jià)出裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展的綠色性，以期為裝配式建筑的發(fā)展提供一種新的決策思路。

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

基于已有學(xué)者關(guān)于構(gòu)建裝配式房屋建筑工程可持續(xù)發(fā)展績(jī)效評(píng)價(jià)三級(jí)指標(biāo)體系的主要研究成果，本文的研究目標(biāo)是從全壽命周期、社會(huì)資源支持效果影響和建筑供應(yīng)鏈流程協(xié)同運(yùn)營(yíng)管理三個(gè)基本方面分別構(gòu)建一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)、11個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)、29個(gè)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，具體如圖表1所示。

3 評(píng)價(jià)方法

3.1 基于三標(biāo)度層次分析法確定權(quán)重

傳統(tǒng)的層次分析法采用1～9標(biāo)度法，標(biāo)度的分級(jí)過多，太過于細(xì)致化，比較難掌握尺度，還有可能產(chǎn)生較大誤差，從而導(dǎo)致了降低判斷矩陣的準(zhǔn)確性。改進(jìn)的三標(biāo)度AHP僅用標(biāo)度0～2表示因素之間的重要性程度，通過數(shù)學(xué)變換將三標(biāo)度比較矩陣轉(zhuǎn)化成間接判斷矩陣，可以大大減少迭代次數(shù)，提高收斂速度，計(jì)算精度較高。同時(shí)，計(jì)算過程省去了矩陣一致性檢驗(yàn)的繁瑣步驟，具有較強(qiáng)的可操作性，克服了傳統(tǒng)1～9標(biāo)度層次分析法評(píng)估主觀性強(qiáng)且偏差大、計(jì)算量大的缺點(diǎn)[3]。因此，本文采用改進(jìn)的三標(biāo)度層次分析法來確定權(quán)重。具體計(jì)算步驟如下。

表1 裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

式中：w′i為第i個(gè)評(píng)估指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重；w i為歸一化后的權(quán)重。

由此，可獲得通過改進(jìn)的三標(biāo)度層次分析法確定的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重集W＝｛w1，w2，…，wn｝[4]。

3.2 模糊綜合評(píng)價(jià)模型

模糊綜合隸屬評(píng)價(jià)法，是一種基于模糊綜合數(shù)學(xué)理論中的綜合隸屬度評(píng)價(jià)理論，將受多種影響因素制約的實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為由多個(gè)可定量評(píng)價(jià)指標(biāo)組成的數(shù)學(xué)模型，并最終對(duì)實(shí)際問題給出一個(gè)整體性的綜合評(píng)價(jià)數(shù)值方法[1]。具體計(jì)算步驟見實(shí)證研究。

4 實(shí)證研究

本文以溫州甌海區(qū)某安置房項(xiàng)目為例。該工程地上17層、地下2層，總主體建筑面積8386.24m2，總高度55.20m，單層建筑面積511.14m2，層高2.9m。該多層裝配式綜合住宅工程項(xiàng)目主體采用多層裝配整體式建筑框架—多層剪力墻建筑結(jié)構(gòu)，預(yù)制率約為20.38%，裝配率大于50%。通過實(shí)地調(diào)研，收集了該項(xiàng)目裝配式機(jī)車項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)以及施工等配套工程相關(guān)資料，同時(shí)實(shí)地走訪了該項(xiàng)目中的相關(guān)企業(yè)參與方案并總結(jié)了在該項(xiàng)目各領(lǐng)域階段性的相關(guān)認(rèn)證材料，以其作為本研究的背景數(shù)據(jù)支撐。

4.1 基于改進(jìn)的三標(biāo)度層次分析法確定權(quán)重

①根據(jù)式（1）構(gòu)建三級(jí)因素層的比較矩陣P。其比較矩陣P1為例：

類似地，可以得到剩余三級(jí)因素的比較矩陣P2、P3、P4……P14、P15。

②由比較矩陣及式（2）得出判斷矩陣A1、A2、A3、A4……A14、A15。

以A1為例：

③由式（3）可以計(jì)算出各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，再由式（4）對(duì)權(quán)重做歸一化處理，可得出整合后的權(quán)重（見表2）。

表2 改進(jìn)的三標(biāo)度AHP指標(biāo)權(quán)重匯總

4.2 模糊綜合評(píng)價(jià)

①建立評(píng)語集。建立評(píng)語集V＝｛很好，好，一般，較差，很差｝，評(píng)價(jià)等級(jí)的劃分采用五級(jí)制，評(píng)價(jià)等級(jí)分值標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 評(píng)價(jià)等級(jí)分值標(biāo)準(zhǔn)

本文調(diào)查數(shù)據(jù)的資料來源分別選擇重點(diǎn)研究裝配式建筑領(lǐng)域、建筑工程供應(yīng)鏈管理研究重點(diǎn)領(lǐng)域及在建筑裝配式建筑行業(yè)從業(yè)多年的9位專家并各發(fā)送一份調(diào)查結(jié)果問卷和該研究項(xiàng)目相關(guān)工程評(píng)價(jià)資料及各研究階段成果總結(jié)分析材料，收集各個(gè)領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)三級(jí)影響因素29個(gè)工程評(píng)價(jià)關(guān)鍵指標(biāo)的綜合評(píng)分分析結(jié)果。

②確定各評(píng)價(jià)因素的隸屬度。由專家對(duì)各指標(biāo)等級(jí)評(píng)定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可得二級(jí)因素層C1～C11的隸屬度矩陣為：

③一級(jí)層次綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)C1的權(quán)重集W11和隸屬度矩陣r11，利用公式B＝（bj）＝W·R計(jì)算指標(biāo)C1的綜合等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果：

B C1=W11·r11=(0.5778 0.2667 0.1556 0 0)

④同理，可得其他一級(jí)層次及二、三級(jí)層次各指標(biāo)的綜合等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果，其中三級(jí)層次綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為：

4.3 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

根據(jù)BA的計(jì)算結(jié)果及數(shù)據(jù)的收集，可以直觀觀測(cè)到權(quán)重的最大值為0.3778，評(píng)價(jià)等級(jí)為中。根據(jù)最大隸屬度原則，本項(xiàng)目裝配式建筑的可持續(xù)發(fā)展能力（綠色性）評(píng)價(jià)為一般，在本項(xiàng)目的綠色可持續(xù)發(fā)展程度上還存在較大的完善空間。

根據(jù)項(xiàng)目的情況及數(shù)據(jù)的表明，全壽命周期建設(shè)活動(dòng)因素相較于社會(huì)支持影響及供應(yīng)鏈協(xié)同管理因素上占比最高，而其在推動(dòng)項(xiàng)目的綠色性可持續(xù)發(fā)展的影響也更為突出。因此針對(duì)此主要因素進(jìn)行分析并思考相應(yīng)的促進(jìn)措施。

在促進(jìn)項(xiàng)目綠色可持續(xù)發(fā)展的思考中，首先在施工過程中通過綠色施工工藝的進(jìn)步、智能化發(fā)展等促進(jìn)裝配式建筑在施工過程中的節(jié)能減排和綠色可持續(xù)發(fā)展，但最重要的是要從材料源頭進(jìn)行控制，在采購(gòu)上重視環(huán)保材料的采購(gòu)、節(jié)能設(shè)備的采購(gòu)、綠色供應(yīng)商的選擇等。除了在全壽命周期中提高項(xiàng)目綠色性的發(fā)展，社會(huì)的支持、影響及供應(yīng)鏈平臺(tái)成員之間的協(xié)同也是不可或缺的。

5 結(jié)語

基于前人的研究和相關(guān)政策規(guī)定，建立了從建設(shè)活動(dòng)、社會(huì)支持影響及供應(yīng)鏈協(xié)同三方面進(jìn)行評(píng)價(jià)的可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并采用改進(jìn)的三標(biāo)度層次分析法及模糊綜合評(píng)價(jià)為裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)提供了新思路，為提高裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展提供理論支撐。在當(dāng)前綠色可持續(xù)發(fā)展理念的影響下，對(duì)裝配式建筑也提出了全新要求，必須要加強(qiáng)裝配式建筑節(jié)能減排，貫徹落實(shí)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)，確保較高的資源循環(huán)利用效率，在整體上賦予建筑行業(yè)全新的生機(jī)和活力。