基于改進(jìn)ISM-MICMAC的裝配式建筑工程質(zhì)量控制研究

王喜紅 張雷 鄧建芳 吳星蓉

(1.甘肅第四建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730060；2.甘肅建投科技研發(fā)有限公司，甘肅 蘭州 730050)

0 引言

2016年2月，《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》提出，大力推廣裝配式建筑，提升工程質(zhì)量，力爭(zhēng)用10年左右時(shí)間使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到30%[1]。然而，目前我國(guó)裝配式建筑工程質(zhì)量管理模式尚處于探索階段，工程質(zhì)量管理難度較大。因此，急需探索有效的工程質(zhì)量控制方法[2]。

通過研究相關(guān)文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究大多集中在定性分析方面，主要采用定性方式分析裝配式建筑各因素影響程度，忽略了各因素間的依賴性與關(guān)聯(lián)性[3-5]。鑒于此，本文基于人、機(jī)、料、法、環(huán)5個(gè)方面，識(shí)別出15個(gè)裝配式建筑質(zhì)量影響因素，并通過ISM-MICMAC模型探究各質(zhì)量因素之間的關(guān)聯(lián)性，以期為裝配式建筑工程質(zhì)量控制提供參考。

1 裝配式建筑工程質(zhì)量因素識(shí)別

通過梳理相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合以往施工管理經(jīng)驗(yàn)以及專家討論意見，從人、機(jī)、料、法、環(huán)5個(gè)方面篩選出設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工安裝、驗(yàn)收等15個(gè)質(zhì)量影響因素，見表1。

表1 裝配式建筑工程質(zhì)量影響因素

(續(xù))

2 基于改進(jìn)ISM-MICMAC的裝配式建筑施工質(zhì)量控制流程

2.1 ISM與MICMAC方法概述

ISM方法由J·華費(fèi)爾特教授于1973年提出。該方法能夠根據(jù)因素間的關(guān)聯(lián)性，構(gòu)造遞階模型，展現(xiàn)系統(tǒng)要素間的本質(zhì)關(guān)系[13-14]。MICMAC方法由法國(guó)學(xué)者Duperrin和Godet于1973年提出。該方法根據(jù)驅(qū)動(dòng)力、依賴性和矩陣相乘原理，對(duì)不同影響因素進(jìn)行分類，以可達(dá)路徑和層次循環(huán)分析因素間的影響度[15-16]。兩種研究方法相結(jié)合，能夠降低人為主觀性，增強(qiáng)模型可信度。

2.2 質(zhì)量控制流程

基于改進(jìn)ISM-MICMAC的裝配式建筑工程質(zhì)量控制流程如圖1所示。

3 基于改進(jìn)ISM-MICMAC的裝配式建筑施工質(zhì)量控制模型

3.1 確定各影響因素之間的邏輯關(guān)系

首先，組建ISM討論組，探討各質(zhì)量因素之間的關(guān)聯(lián)性。討論組主要成員包括：裝配式建筑部品部件生產(chǎn)管理人員5名，具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)或管理經(jīng)驗(yàn)的人員7名，驗(yàn)收工作人員3名，從事裝配式建筑研究的人員6名。以0～1方式表示關(guān)聯(lián)性，若Si對(duì)Sj有影響，記作1；若Si對(duì)Sj無影響，記作0；若兩者互相影響，則以影響較大的一方為主。經(jīng)過專家討論分析，最終得到15個(gè)影響因素之間的關(guān)聯(lián)度矩陣，見表2。

表2 影響因素關(guān)聯(lián)度矩陣

3.2 構(gòu)建鄰接矩陣

根據(jù)15個(gè)影響因素之間的關(guān)聯(lián)性和影響性，構(gòu)建鄰接矩陣，如下

3.3 求解可達(dá)矩陣

利用編程軟件，計(jì)算鄰接矩陣A的可達(dá)矩陣M，如下

3.4 劃分可達(dá)矩陣

在ISM模型中，層級(jí)劃分體現(xiàn)了各影響因素之間的層級(jí)關(guān)系和影響程度。其中，最頂層是整體系統(tǒng)目標(biāo)，往下的每一層分別是上一層的原因，最底層是影響系統(tǒng)目標(biāo)的深層原因或最直接原因[17]。根據(jù)各影響因素在可達(dá)矩陣中的分布特征劃分各因素層級(jí)，具體步驟為：①確定可達(dá)集合R(Si)；②確定先行集合Q(Si)；③計(jì)算兩者交集，即A(Si)=R(Si)∩Q(Si)；④層級(jí)抽取。經(jīng)過上述步驟，抽取結(jié)果如下

Π(S)=[P1；P2；P3；P4；P5]=[P1，P4，P5，P6，P7，P8,P11，P15；P3，P9，P14；P2，P10；P13，P12]

通過層級(jí)計(jì)算，將15個(gè)影響因素細(xì)分為表層因素、中層因素和深層因素。其中，表層因素包括技術(shù)水平S1、安裝工具性能參數(shù)S4、質(zhì)量檢測(cè)工具S5、材料質(zhì)量S6、運(yùn)輸堆放S7、使用規(guī)范性S8、施工方案合理性S11、驗(yàn)收環(huán)境S15；中層因素包括構(gòu)件深化設(shè)計(jì)S9、操作規(guī)范性S3、作業(yè)環(huán)境S14；深層因素包括管理水平S2、施工組織設(shè)計(jì)S10、管理環(huán)境S13、技術(shù)環(huán)境S12。

3.5 建立ISM模型

根據(jù)各影響因素層級(jí)劃分與關(guān)聯(lián)度，繪制裝配式建筑工程質(zhì)量影響因素ISM模型，如圖2所示。圖中的虛線框是為了使模型更加清晰，不代表層級(jí)關(guān)系。

3.6 繪制因素驅(qū)動(dòng)力-依賴度圖

為進(jìn)一步探究與驗(yàn)證各影響因素之間的邏輯性與影響力，對(duì)兩個(gè)在建項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)研，從預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)生產(chǎn)、深化設(shè)計(jì)、運(yùn)輸堆放、施工現(xiàn)場(chǎng)安裝、質(zhì)量驗(yàn)收等環(huán)節(jié)入手，咨詢每個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)人員、管理人員和施工安裝人員等。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，總結(jié)出各影響因素之間的邏輯關(guān)系，構(gòu)建關(guān)系矩陣A′，即

基于關(guān)系矩陣A′，分析裝配式建筑工程質(zhì)量影響因素驅(qū)動(dòng)力和依賴度(表3)，繪制驅(qū)動(dòng)力-依賴度圖，如圖3所示。圖3中黑色六角形表示坐標(biāo)點(diǎn)重合部分。

表3 質(zhì)量因素驅(qū)動(dòng)力和依賴度

由圖3可知，裝配式建筑工程質(zhì)量影響因素分布情況如下：

(1)第Ⅰ象限自治簇包括S3、S8、S9、S11、S14、S15，這類影響因素的依賴性和驅(qū)動(dòng)力較弱，與其他影響因素的關(guān)聯(lián)性不大。

(2)第Ⅱ象限依賴簇包括S1、S4、S5、S6，S7，這類影響因素的依賴性較強(qiáng)，但驅(qū)動(dòng)力較弱，容易受其他影響因素制約。

(3)第Ⅲ象限聯(lián)動(dòng)簇在所篩選的因素中不存在，說明選取的影響因素相對(duì)穩(wěn)定。

(4)第Ⅳ象限獨(dú)立簇包括S2、S10、S12、S13，這類因素的驅(qū)動(dòng)力較強(qiáng)但依賴性較弱，通常被稱為關(guān)鍵因素[18]。

4 驗(yàn)證分析

通過對(duì)比分析ISM模型與MICMAC驅(qū)動(dòng)力-依賴度圖，得到以下結(jié)論：

(1)解釋結(jié)構(gòu)模型中的表層因素大部分分布在第Ⅱ象限依賴簇。這類因素容易受其他影響因素制約，是造成工程質(zhì)量問題的直接原因，符合其所在系統(tǒng)中的層級(jí)特點(diǎn)。使用規(guī)范性S8、施工方案合理性S11、驗(yàn)收環(huán)境S15這三個(gè)因素既是表層因素又位于自治簇中，說明在系統(tǒng)中具有一定的獨(dú)立性，但從某種意義上說，依然受制度體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、人員管控、技術(shù)環(huán)境、管理環(huán)境等因素的制約和影響，可歸入表層因素層。

(2)解釋結(jié)構(gòu)模型中的中層因素均分布在第Ⅰ象限自治簇。這類因素獨(dú)立于系統(tǒng)之外，但與系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)。由圖3可以看出，自治簇中影響因素的依賴度和驅(qū)動(dòng)力較低，說明這類因素在整個(gè)質(zhì)量控制系統(tǒng)中受其他因素制約和驅(qū)動(dòng)其他因素的能力相對(duì)較小，具有一定意義上的獨(dú)立性。

(3)解釋結(jié)構(gòu)模型中的深層因素與第Ⅳ象限獨(dú)立簇完全一致。這類因素在系統(tǒng)中的影響力符合其驅(qū)動(dòng)力和依賴性特征。管理水平S2、施工組織設(shè)計(jì)S10、技術(shù)環(huán)境S12、管理環(huán)境S13這4個(gè)因素屬于ISM模型中的根源性因素，涉及裝配式建筑的施工組織設(shè)計(jì)、信息化技術(shù)應(yīng)用管理、質(zhì)量管理體系和責(zé)任制度、質(zhì)量過程管理、整體實(shí)施環(huán)境等。在整個(gè)系統(tǒng)中，這類因素受其他因素制約較小，驅(qū)動(dòng)力較高，直接或間接地關(guān)聯(lián)其他影響因素，其影響力通過層層傳遞，最終聚集在目標(biāo)層。因此，為了控制裝配式建筑工程質(zhì)量，應(yīng)處理好這類關(guān)鍵性因素。

綜上所述，由ISM模型和MICMAC模型分析得出的各影響因素的關(guān)聯(lián)性與層級(jí)關(guān)系基本一致，整體的層級(jí)劃分與驅(qū)動(dòng)力-依賴度歸類也符合工程實(shí)際，可為裝配式建筑工程質(zhì)量控制提供參考。

5 相關(guān)建議

裝配式建筑工程質(zhì)量控制因素在整個(gè)系統(tǒng)中并非獨(dú)立存在，而是相互關(guān)聯(lián)、相互作用的，不同層級(jí)的因素經(jīng)過遞階傳遞產(chǎn)生倍效效應(yīng)[19-20]。為了有效控制裝配式建筑工程質(zhì)量，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注驅(qū)動(dòng)力較大的關(guān)鍵因素[18]。根據(jù)上述研究結(jié)果，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出以下建議：

(1)與傳統(tǒng)建筑不同，裝配式建筑的整體性、關(guān)聯(lián)性更強(qiáng)，僅依靠傳統(tǒng)的零碎式質(zhì)量控制措施很難對(duì)裝配式建筑質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)管控，必須樹立標(biāo)本兼治的整體理念，推行EPC總承包模式。

(2)樹立系統(tǒng)論和質(zhì)量鏈管理理念，加強(qiáng)信息化技術(shù)在裝配式建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)、部品部件生產(chǎn)、施工、運(yùn)維管理中的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)共享和信息化管理。同時(shí)，根據(jù)工程建設(shè)各階段、各環(huán)節(jié)的特點(diǎn)制定系統(tǒng)性、針對(duì)性的質(zhì)量管理措施，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理閉環(huán)。

(3)落實(shí)并完善裝配式建筑全過程質(zhì)量管理制度和質(zhì)量保證體系，明確設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工安裝質(zhì)量主體責(zé)任，強(qiáng)化全過程質(zhì)量管控、動(dòng)態(tài)監(jiān)管和懲戒機(jī)制。在日常監(jiān)督檢查過程中，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)涉及工程結(jié)構(gòu)安全、重要使用功能的原材料、設(shè)備等進(jìn)行抽查和抽測(cè)。

(4)建立裝配式建筑全過程質(zhì)量追溯制度，集成應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，鼓勵(lì)企業(yè)搭建裝配式建筑項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)，將項(xiàng)目設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修、運(yùn)行維護(hù)等信息數(shù)據(jù)納入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)質(zhì)量可查詢、可追溯。同時(shí)，探索構(gòu)建裝配式建筑項(xiàng)目建設(shè)管理平臺(tái)，采集項(xiàng)目報(bào)建、施工圖審、施工管理、質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)、竣工驗(yàn)收等全過程管理信息，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑工程建設(shè)全過程管理可查詢、可追溯，提升行業(yè)監(jiān)管能力。

6 結(jié)語(yǔ)

本文基于裝配式建筑全過程質(zhì)量控制視角，通過文獻(xiàn)總結(jié)、專家討論等方式，歸納和篩選出15個(gè)裝配式建筑工程質(zhì)量影響因素；根據(jù)各影響因素之間的關(guān)聯(lián)度與影響性，對(duì)其進(jìn)行層級(jí)劃分，并通過建立ISM模型分析影響裝配式建筑工程質(zhì)量的表層因素、中層因素和深層因素；為了進(jìn)一步確定控制因素的影響程度和質(zhì)量控制的關(guān)鍵因素，在調(diào)研多個(gè)實(shí)體項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，運(yùn)用交叉矩陣相乘法對(duì)ISM模型的研究結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了兩者之間的一致性；根據(jù)質(zhì)量控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵因素，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出裝配式建筑工程質(zhì)量控制的具體建議。