工业化建筑标准体系优化——以装配式混凝土结构为例

第３７卷第１期２０２０年２月　

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ

土木工程与管理学报

Ｖｏｌ.３７Ｎｏ.１Ｆｅｂ.２０２０

工业化建筑标准体系优化

———以装配式混凝土结构为例付光辉ꎬ　董　健ꎬ　潘欣维

(南京工业大学　经济与管理学院ꎬ江苏　南京　２１１８１６)

摘　要:工业化建筑标准体系优化是为了使标准体系可以更好地达到预期效果和输出所采取的措施ꎬ盲目地制修订标准ꎬ只会导致标准内容重复、交叉和矛盾等问题出现ꎮ本文通过云模型和相对偏好模糊数的信息处理ꎬ消除工程建设领域评价的模糊性带来的影响ꎻ再利用ＱＦＤ构建的需求–标准化要素的需求模型ꎬ客观反映需求与标准化要素内容的联系ꎬ可以得出标准化要素的重要度ꎻ最后通过装配式混凝土结构实证分析ꎬ结果显示ꎬ该方法可以很好地为标准的制修订提供依据ꎬ为标准编制方案的选取提供参考ꎮ关键词:工业化建筑ꎻ　标准体系ꎻ　优化

中图分类号:Ｆ４０７.９　　文献标识码:Ａ　　文章编号:２０９５￣０９８５(２０２０)０１￣００３７￣０６

ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＢｕｉｌｄｉｎｇＳｔａｎｄａｒｄＳｙｓｔｅｍ:

ＴａｋｉｎｇＡｓｓｅｍｂｌｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｓａｎＥｘａｍｐｌｅ

(ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｃｏｎｏｍｉｃｓ＆ＭａｎａｇｅｍｅｎｔꎬＮａｎｊｉｎｇＴｅｃｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＮａｎｊｉｎｇ２１１８１６ꎬＣｈｉｎａ)

ＦＵＧｕａｎｇ￣ｈｕｉꎬＤＯＮＧＪｉａｎꎬＰＡＮＸｉｎ￣ｗｅｉ

Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｂｕｉｌｄｉｎｇｓｔａｎｄａｒｄｓｙｓｔｅｍｉｓｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｔａｋｅｎｔｏｍａｋｅｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｓｙｓｔｅｍａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｅｘｐｅｃｔｅｄｅｆｆｅｃｔａｎｄｏｕｔｐｕｔｂｅｔｔｅｒ.Ｂｌｉｎｄｒｅｖｉｓｉｏｎｏｆｓｔａｎｄａｒｄｓｗｉｌｌｏｎｌｙｔｈｅｆｕｚｚｉｎｅｓｓｏｆｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎꎬａｎｄｔｈｅｎｏｂｊｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｆｌｅｃｔｓｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｅｍａｎｄａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｅｌｅｍｅｎｔｓｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｅｌｅｍｅｎｔｓ.Ｆｉｎａｌｌｙꎬｔｈｅｅｍｐｉｒｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅａｓｓｅｍｂｌｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｇｏｏｄｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｒｅｖｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄꎬａｎｄｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅ.

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｂｕｉｌｄｉｎｇꎻｓｔａｎｄａｒｄｓｙｓｔｅｍꎻｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　　建筑行业在为社会发展贡献力量的同时ꎬ也积累了一定的施工技术基础和项目实践经验ꎮ但是ꎬ相应的劳动生产率不高、质量问题大、技术发展缓慢等弊端逐渐显现ꎬ已经开始阻碍建筑行业的发展ꎮ为了更好地满足人民对美好生活的向往ꎬ建筑企业开始谋求新的出路ꎮ建筑工业化作为新兴生产方式ꎬ不但能提高生产效率ꎬ而且可以减少污染ꎮ在«深化标准化工作方案改革»中ꎬ强

收稿日期:２０１９￣０３￣１８　修回日期:２０１９￣０８￣２２

作者简介:付光辉(１９７９￣)ꎬ男ꎬ山东青州人ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ研究方向为建筑工业化(Ｅｍａｉｌ:ｎｊｔｅｃｈｆｕｇｈ＠１２６.ｃｏｍ)通讯作者:董　健(１９９３￣)ꎬ男ꎬ安徽马鞍山人ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为建筑工业化(Ｅｍａｉｌ:７６０９２７９９４＠ｑｑ.ｃｏｍ)基金项目:国家重点研发计划(２０１６ＹＦＣ０７０１６０１)

ｌｅａｄｔｏｄｕｐｌｉｃａｔｉｏｎꎬｃｒｏｓｓ￣ｃｕｔｔｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｉｏｎｏｆｓｔａｎｄａｒｄｃｏｎｔｅｎｔ.Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ

ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｃｌｏｕｄｍｏｄｅｌａｎｄｒｅｌａｔｉｖｅｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｕｚｚｙｎｕｍｂｅｒꎬｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｌｉｍｉｎａｔｅｓｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｅｍａｎｄ￣ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｅｌｅｍｅｎｔｄｅｍａｎｄｍｏｄｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｂｙＱＦＤꎬｓｏａｓｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆ

调了标准化在保障安全、促进产业转型和经济发展中的作用ꎬ指出现行的标准体系和标准化管理已经不能适应社会日益增长的发展需求ꎮ工业化建筑作为工程建设领域的一个复杂系统工程ꎬ其标准体系也具备技术与管理的复杂性ꎮ现有的标准也已不能满足科学管理、完善建筑行业等作用ꎮ建立以需求为导向的、集成的标准体系可以规范工业化建筑各个阶段的建设行为ꎬ有利

　􀅰　３　８􀅰　　　　　　　　　　　　　　土木

工程与管理学报　　　　　　　　　　　　　２０２０年

于保证和提高工业化建筑质量和进度ꎬ确保工程的安全性和经济性ꎬ为社会发展和建筑行业转型带来福利ꎮ

我国的工程建设标准体系构建分为建立、评价和优化三个阶段ꎬ并且在标准体系实施过程中不断循环[１]ꎮ标准化是一个动态的过程ꎬ技术更新是标准化最优状态的体现ꎬ并且会影响技术经济[２]ꎮ动态的标准体系一旦被优化ꎬ不但可以适应复杂的外界环境ꎬ而且标准化行为在复杂系统中能构建出满足需求的标准体系[３]ꎮ体系结构１　工业化建筑标准体系优化

１.１　工业化建筑标准化要素优化

工业化建筑标准化是从标准制定到贯彻ꎬ再到优化的过程ꎬ用来指导建筑工业化生产活动的统一规定ꎬ即制修订标准和构建标准体系ꎮ工业化建筑标准化体系是一个具备技术与管理特性的巨大复杂系统ꎬ由多个标准化要素所组成ꎮ标准体系优化是为了使标准体系可以更好地达到预期优化可以采用计算机辅助进行相关关系分析ꎬ将技术归类整合形成组成方案ꎬ通过评估来不断完善方案[４]效益ꎬ不少学者对标准体系优化进行研究ꎮ为了使工业化建筑标准化取得最佳ꎮ李敏等[５]基于对土壤环境的风险评价ꎬ对土壤环境保护标准体系框架结构进行优化ꎮ严建文等[６]提出利用模块化理论对架构进行模块化划分ꎬ并考虑影响因素对模块化架构进行优化ꎮ在工程建设标准Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ)体系领域ꎬ董胜华[７]提出使用ＢＰ(Ｂａｃｋ的适用性和预测标准体系的使用期神经网络来评价工程建设标准体系ꎮ孙智[８]提出将ＱＦＤ(ＱｕａｌｉｔｙＦｕｎｃｔｉｏｎＤｅｐｌｏｙｍｅｎｔ)与基元理论结合ꎬ建立适用多主体的工程建设标准编制模型ꎬ通过统一的流程与沟通协议完成标准化的优化ꎮ张智博等[９]对绿色建造标准是否适用工业化建筑进行了研究ꎬ通过构建适用的评估模型ꎬ选取适用于工业化建筑的现行绿色建造标准ꎮ雷妍[１０]对我国装配式混凝土结构建筑标准体系的适用性进行了评估ꎬ发现标准体系结构日益合理ꎬ但是适用性还比较一般ꎬ有待进一步优化加强ꎮ张军等[１１]将ＢＳＥ设计框架运用到标准体系层次划分中ꎬ设计出满足最大效益的工业化建筑装饰装修标准体系结构ꎮ王富强等[１２]通过解释结构模型将工业化建筑标准模块化ꎬ通过计算得出高聚合、低耦合的模块ꎬ将标准体系进行合理的划分ꎮ

在工业化建筑生产实践中ꎬ外部需求在一定的条件下会发生变化ꎬ导致标准体系无法到达预期效用ꎬ所以需要对标准体系进行优化来应对需求变化的问题ꎮ因此ꎬ面向现有技术水平和市场对工业化建筑标准化的需求ꎬ通过构建需求模型评价标准化要素重要度ꎬ为工业化建筑标准的制修订提供依据ꎮ相关部门可以根据标准化要素重要度ꎬ对提交上来的标准编制方案进行优劣评判ꎬ选择最优的编制方案实施ꎬ有助于工业化建筑标准的编制ꎮ

效果和输出所采取的方法措施[１３]满足当前建筑工业化活动规范和指导要求ꎮ当标准无法ꎬ盲目的制修订标准ꎬ只会导致标准内容重复、交叉和矛盾等问题出现ꎮ根据标准化需求ꎬ通过对标准化要素优化ꎬ即标准的更新替换ꎬ使标准体系达到预１期效果.２　需求信息的获取与处理

ꎮ

工程建设领域存在大量比较模糊、不确定的信息ꎬ仅靠人的主观意识来判断评估[１４]程建设标准而言ꎬ使用者大多使用经济实用ꎮ对于工、科学合理等含糊不清的词句来表达对标准化的需求ꎬ可以看作使用者对需求的重视程度ꎮ在描述目标需求与设计指标、施工工艺等技术方法之间的关系程度时ꎬ也通常使用相关、不相关、一般等定性的语言进行评价ꎮ因此ꎬ本文将利用云模型来获取定性的评价信息ꎬ再利用模糊数和相对偏好来处理模糊的评价信息(１)李德毅院士于云模型的定义

ꎮ

１９９５年第一次提出了云模型ꎬ是一种可以很好地处理定性和定量之间相互关系的模型ꎮ云模型由云发生器进行计算ꎬ分为可以实现由定性到定量转变的正向云发生器ꎬ和可以实现有定量到定性转变的逆向云发生器ꎮ云是由多个云滴所组成的ꎬ云滴是定性的定量化形式ꎬ呈现正态分布ꎮ云模型的表现形式为模型中[１５]ꎬＥｘ(ＥｘꎬＥｎꎬＨｅ)

:

为期望值ꎬ表示定性评价的数

(１)

值ꎻＥｎ为熵ꎬ表示定性评价所能被接受的范围的数值ꎬ熵值越大ꎬ能被接受的范围越大ꎬ表示该定性评价越模糊ꎻＨｅ为Ｅｎ的熵ꎬ即超熵ꎬ表示云滴的离散程度(２)基于云模型的评价信息获取

ꎮ

建立评价指标集合１)获取定性评价集

Ｐ＝{Ｐ其中Ｐ１ꎬＰ２ꎬＰ３ꎬ􀆺ꎬＰｎ}ꎬ

ｉ个工程建设领域的专家(ｉ∈[１ꎬｎ])是集合的第ꎬ他们对工业化建筑及其

ｉ个指标ꎮ选取ｔ

　第１期付光辉等:工业化建筑标准体系优化———以装配式混凝土结构为例

标准体系有着深刻的研究和理解ꎬ并且各自研究的侧重点有所不同ꎬ要全方面覆盖到工程建设各

专业领域ꎮ对评价指标集合Ｐ进行评价ꎬ可以得到定性评价集Ｖꎮ

２)基于云模型的定性评价集

式中[１７]:Ｔｓ＝

􀅰３９􀅰

工业化建筑标准体系需求的定性评价集Ｖ可以由{完全不重要ꎬ不重要ꎬ一般ꎬ重要ꎬ非常重要}组成ꎬ云参数则采用双边约束法确定ꎬ如表１所示ꎮ

＋

－ｔ－＋２(ｔ＋－ｔ－＋(ｔ＋－ｔ－(ｔ))ìｓｌｓｕｓｈｓｈｓｕｓｌ)ï－－ꎬｔ＋ｓｌｔｓｕ≥０ï２ï

ꎻí＋－＋－＋－

－＋－＋－(ｔｔ)２(ｔｔ)(ｔｔ)ïｓｌｓｕｓｈｓｈｓｕｓｌ＋

＋２(ｔ－－＋－－

ｓｕｔｓｌ)ꎬｔｓｌｔｓｕ<０ï２î

＝ｍａｘ{ｆｉｌ}ꎬｔ＋＝ｍａｘ{ｆｉｈ}ꎬｔ＋＝ｍａｘ{ｆｉｕ}ꎬｔ－＝ｔ＋ｓｌｓｈｓｕｓｌ

＝ｍｉｎ{ｆｉｈ}ꎬｔ－＝ｍｉｎ{ｆｉｕ}ꎮ其中ꎬｍｉｎ{ｆｉｌ}ꎬｔ－ｓｈｓｕＦＩ{ｆｉｌꎬｆｉｈꎬｆｉｕ}(ｉ∈[１ꎬｎ])是一组三角模糊数ꎬ其ｎｎｎ

表１　工业化建筑标准化需求评价的云模型参数值需求评价完全集Ｖ不重要不重要

一般

重要

非常

重要区间(０ꎬ０.２](０.２ꎬ０.４](０.４ꎬ０.６](０.６ꎬ０.８](０.８ꎬ１.０]

期望值Ｅｘ００.３０.５０.７１熵值Ｅｎ

０.０１６７

０.０３３３

０.０３３３

０.０３３３

０.０１６７

　则　:

表１中ꎬ需求评价的约束范围为[ＶｍｉｎꎬＶｍａｘ]ꎬＥｘ(评价)＝Ｖｍａｘ＋ＶｍｉｎＥｎ(评价)＝Ｖｍａｘ２＋Ｖ(２)

ｍｉｎ

(３)

中间段三个评价的云参数值根据式６

(２)(３)得出ꎮ两端的评语则是用半云模型得到ꎬ即“完全不重要”和“非常重要”分别取“０”和“１”来表示期望值[１６]Ｅｘꎬ熵值Ｅｎ价等分到相对应的区间之内ꎮ规定[０ꎬ１]则为相对应对称云模型熵值的一半为一个数域ꎬ将每个评３)ꎮ

按照表定性评价转化为定量

１ꎬｔ个工程建设领域专家的定性评价通过云模型的正向发生器ꎬ可以得到集合Ｐ指标对应的云模型的云参数Ｅｘ＝Ｅｘ＋ＥｎＥｘꎬ计算如下:

１２Ｅｎ２＋􀆺＋ＥｘｔＥｎｔＥｎ１＋＝ＥｎＥｎ２＋(４)

１＋􀆺Ｅｎ＋Ｅｎｔ

２＋􀆺＋Ｅｎｔ(Ｅｘ由此ꎬ可以得到一组评价信息的云参数值(５)

Ａｉ

ｉꎬＥｎ(３)ｉ云模型使得定性评价转为定量的云模型参

基于模糊数与相对偏好的信息处理

ꎬＨｅｉ)ꎮ

数ꎬ但得到的还是一组模糊的数字ꎬ并不能作为体系需求重要度的参考依据ꎮ因此ꎬ本文将模糊数与相对偏好结合处理云模型的参数信息ꎬ以一组云模型参数的均值为相对偏好关系的基准ꎬ计算各个云模型的相对偏好ＲＰ(Ｆ－

准的数值ꎬ具体公式为:

ＩꎬＦ)ꎬ从而得出精　ＲＰ(ＦＩꎬＦ－)＝１２æç(ｆｉｌ－ｆｕ)＋２(ｆｉｈ－ｆｈè２Ｔ)＋(ｆｉｕ－ｆｌ)öｓ＋１÷ø

(６)

均值Ｆ－

Ｉ{ｆｌꎬｆｈꎬｆｕ}＝

{

１ｎｉ＝１ｉｌｎｉ＝１ｉｈꎬｎ根据文献[１８]ꎬ三角模糊数∑ｆꎬ１∑ｆ１Ｆ∑ｉ＝１ｆｉｕ

}

ꎮ３Ｅｎ可以用云参数来替换Ｉ{ꎬｆｉｌ将ꎬｆｉｈｆꎬｆｉｕ的三个数值}中ｉｌ＝Ｅｘｉ－ｉ云模型的三角模糊数与均值相对偏好的计算公ꎬｆｉｈ＝Ｅｘｉꎬｆｉｕ＝Ｅｘｉ＋３Ｅｎｉ代入式(６)ꎬ可得出

式:

－

１ＲＰ(Ａ２ç

Ｅｘｉæ(ＥｘꎬＡｒ))＋＝

ｉｌ－２(Ｅｘｉ－Ｅｘ)＋(Ｅｘｉｒ－Ｅｘｉè(７)

:ｔｓì＝

２ｔ)ｓ＋１ö

÷ø式中ï＋

ïï

(ｔｓｌ－ｔ－ｓｒ)＋２(ｔ＋ｓ－ｔ－ｓ)＋(ｔ＋ｓｒ－ｔ－ｓｌ)íïï(ｔꎬｔ＋ｓｌ－ｔ－＋ｓｌ－ｔ－ｓｒ)＋２(ｔ＋２ｓｒｓ－ｔｓ)＋(ｔｓｒî

－ｔ≥０－＋－

ｓｌ)＋２(ｔ－ꎬｓｒ－ｔ＋ｓｌ)ꎬｔ＋

ｓｌ－ｔ－

ｓｒ<０ｔ＋ｍｉｎ{ｓｌ＝ｍａｘ{Ｅｘ}ꎬ２ｉｌｔ＋ｓ＝ｍａｘ{Ｅｘ}ꎬｔ＋ｓｒ＝ｍａｘ{Ｅｘｉｒ}ꎬｔ－＝Ｈｅｆｉｌ－

}ꎬ＝ｍｉｎ{ｆｔ－＝ｍｉｎ{ｆ}ꎻＡｓｌ

ｉｈ}ꎬｉｕｉ＝(ＥｘｉꎬＥｎｉꎬ３１.ＥｎＡ＝ｔ－(ＥｘꎬＥｎꎬＨｅ)ꎻＥｘｓｓｒｉ)ꎻｉｌ＝Ｅｘｉ－３ＥｎｉꎻＥｘｉｒ＝Ｅｘｉ＋３　ｉꎻＥｘ需求模型的构建

ｉ＝Ｅｘ－３ＥｎꎻＥｘｒ＝Ｅｘ＋３Ｅｎꎮ

(１)日本质量专家质量功能展开Ａｋａｏ(ＱＦＤ)

等在１９６７年提出了质量功能展开(ＱＦＤ)ꎬ是一种在产品开发全过程中通过需求转化ꎬ可以实现最大限度满足个体需求的分析方法(２)ＱＦＤ需求–标准化要素的质量屋构建

ꎮ

(Ｈｏｕｓｅ分析最常用的基础工具是质量屋

阵ꎬ能够确定个体需求和相应工程特性之间的相ｏｆＱｕａｌｉｔｙꎬＨＯＱ)ꎬ一种类似房屋造型的矩互关系[１９]图中:①ꎬ如图为“１左墙所示”ꎬꎮ

即主体对标准体系的需

求ＳＲｎ和需求重要度ｗ为“屋顶”ꎬ即标准化要素ＳＲｎꎬＴＩ作为质量屋的输入ꎻ②ｎ和自相关矩阵Ｙｉｊ以正相关、不相关和负相关三种定性的方式来表ꎬ

示标准化要素之间的相关关系[２０]化要素是相对的个体ꎬ所以自相关矩阵ꎬ由于各个标准Ｙｉｊ为零ꎻ③为“房间”ꎬ即标准体系需求与标准化要素

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素发展的支撑情况ꎮ素ｙｉｊ为:

(２)规范化决策矩阵Ｒꎬ得到矩阵Ｙꎬ其中元

ｙｉｊ＝

ｒｉｊｒｉｊ∑ｉ＝１

ｊYI1R1R2WR1WR2X11X21I2X12I3X13I4X14......InX1n(１０)

(３)对矩阵Ｙ进行加权ꎬ得到矩阵Ｇꎬ其中元

R3WR3X22.........XRnWRnXn1WI1WI2WI3WI4...WIn图１　标准化需求–要素质量屋

的关联矩阵Ｘｉｊ标准化要素之间的关系程度ꎬ用来表示主体对标准体系需求与ꎬ则ｘｉｊ表示的意思为第ｉ个需求与第ｊ个标准化要素的相关程度ꎬ通常以５ꎬ３ꎬ１ꎬ０这四个数值来表示关系的强、中、弱、无关ꎻ④为“地面”ꎬ即标准化要素重要度ｗ过需求重要度与关联矩阵合成运算得到(３)标准化要素重要度的计算

ꎮ

ＴＩｎꎬ通ｗＴＩｎ＝ｗＳＲｎＸｉｊ

－

(８)

式中:标准化需求重要度ｗ标准化要素重要度也是专家的定性评价ＳＲｎ＝ＲＰ(ＡＩꎬＡ)ꎻꎬ存在模同理ꎬ糊性ꎬ所以ꎬｗＴＩｎ也要经过式(７)的信息处理ꎬ得出精准的标准化要素重要度ＲＰ(ｗ依据标准化要素的重要程度ＴＩｎꎬꎬ可以对现行标

ｗ－

ＴＩｎ)ꎮ

准或需要制定的标准功效进行审查评价ꎬ可以弄清楚标准化的优先顺序和标准体系中标准的适用情况ꎬ得出在编、待编、适用、修订的结论ꎮ

１.４　标准化方案的选择

标准体系是运动发展的ꎬ原先制定的发展方向必然会随着时间不再适用ꎮ为了面对新环境和新需求ꎬ标准化要素的发展方向还需要相关部门制定标准化方案ｆｏｒｔｉｏｎ)ＯｒｄｅｒＰｒｅｆｅｒｅｎｃｅꎮ本文利用ＴＯＰＳＩＳ(Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ可以考虑到正负理想的距离方法比选最适合的标准化方案ｂｙＳｉｍｉｌａｒｉｔｙｔｏａｎＩｄｅａｌＳｏｌｕ￣ꎬ选择出最佳的标准ꎬＴＯＰＳＩＳ方法化方案ꎬ具体步骤如下的关系(１)ꎬ建立如下决策矩阵根据各个标准化方案与标准化要素之间

:

Ｒ:

éêｒ１１ｒｒ１ｊùＲ＝êê

ｒ２１ｒ１２􀆺êêë⋮ｒ⋮

２２􀆺⋮ｒú２ｊúú(９)

ｉ１

ｒｉ２􀆺

ｒúｉｊúû

式中:ｒｉｊ为第ｉ个标准化方案对于第ｊ个标准化要

素ｇｉｊ为:

ｇｉｊ:ｗ＝ｗｊｙｉｊ

式中(１１)

ｊ为权重向量ꎬ即标准化要素的重要度ꎬ将

标准化要素重要度作为权重选取标准化方案ꎬ并以此为依据选出最佳的标准化方案ｘ＋{ｘ＝－ｍａｘ(４)ｘ正理想解和负理想解的确定ꎮ

ｉｊ＝{ｘ＋１ꎬｘ＋２ꎬ􀆺ꎬｘ＋ꎮｍ}ꎻ负理想解ｘ

－

正理想解

＝ｍｉｎｘｉｊ＝１ꎬｘ－(５)２ꎬ􀆺ꎬ计算距离ｘ－

ｍ}ꎮ

为:

ꎮ每个解到正理想解的距离ＳＩ＋

Ｓ　

ｉ

＋＝

(１２)每个解到负理想解的距离∑ｍｊ＝１(ｘｉｊ－ｘｊ＋ＳＩ－)２为:

Ｓ　

ｉ

－＝

∑ｍｊ＝１

(ｘｉｊ－ｘｊ－(６)计算理想解与每个解的相对接近度)２

(１３)ＳＣＩ＋ꎮＣ＋

Ｉ

＝

(Ｓ＋Ｉ－

＋

Ｉ

Ｓ－Ｉ

)

ꎬ(０≤ＣＩ＋≤１)

(１４)

标准化方案优先次序排列ꎬＣＩ＋越大ꎬ方案越优ꎮ相关部门可以根据以标准化要素重要度为权重的ＴＯＰＳＩＳ法ꎬ对提交上来的标准编制方案进行优劣评判ꎬ选择最优的编制方案实施ꎮ

２　实证分析———以装配式混凝土结

构为例

２.１　需求评价信息获取

装配式混凝土结构是由工厂生产的预制混凝土构件ꎬ再运输到施工现场经过连接装配而成的结构ꎬ是我国建筑工业化的重要表现形式ꎮ装配式混凝土结构建筑标准数量较多ꎬ但是无法形成系统ꎬ各个标准之间功能划分不清晰ꎬ彼此重复、缺乏实用性«ꎬ通用标准较多ꎬ类标准内容分散抗震设计规范»ꎬ«但针对性不强ꎬ例如细节规定不多混凝土结构设计规范ꎬ涉及整体结构设»等ꎮ这计、构建连接、施工阶段验收等关键技术的规定不够详细ꎬ本文以装配式混凝土结构为实证ꎬ采用所构建的需求模型确定标准化要素的重要度ꎬ为装

　第１期付光辉等:工业化建筑标准体系优化———以装配式混凝土结构为例

􀅰４１􀅰

配式混凝土结构标准的制修订提供依据ꎮ品部件通用体系Ｒ１、对经济的促进作用Ｒ２、构建合理的标准体系Ｒ３、技术内容的先进性Ｒ４、模数协调Ｒ５、接口标准化Ｒ６、设计标准化Ｒ７、与工业由专家经过讨论对装配式混凝土结构标准化要素进行划分ꎬ得到１８项标准化要素:楼盖板Ｉ１、框架

需求Ｒ１

Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｒ５Ｒ６Ｒ７Ｒ８

Ｐ１Ｐ２Ｐ３Ｐ４较重要较不重要一般较不重要较不重要不重要较不重要较不重要一般一般一般较重要一般一般一般较重要重要较重要重要重要重要重要一般较重要较重要重要重要一般一般一般一般较重要

通过问卷调查ꎬ获取８项标准化需求:发展部

结构Ｉ２、剪力墙结构Ｉ３、多层剪力墙结构Ｉ４、非结安装连接Ｉ９、工程验收Ｉ１０、结构检测Ｉ１１、结构鉴定Ｉ１２、运营Ｉ１３、管理Ｉ１４、加固Ｉ１５、改造Ｉ１６、拆除Ｉ１７和再利用Ｉ１８ꎮ

采用问卷调查的方式ꎬ邀请１０位对装配式混

构部件Ｉ５、相关配件Ｉ６、预制构件Ｉ７、构件进场Ｉ８、

化建筑相关性Ｒ８ꎮ根据装配式混凝土结构特征ꎬ

凝土结构熟悉的专家ꎬ对标准化需求进行评价ꎬ评价结果如表２所示ꎮ

指标

表２　需求重要度评价

Ｐ５

一般不重要较重要较重要重要重要一般较重要

Ｐ６一般较不重要重要重要较重要重要较重要较重要

Ｒ１

Ｐ７一般一般较重要重要较重要较重要较重要重要Ｒ２

Ｒ３

Ｐ８较重要一般一般较重要较重要一般较重要较重要Ｒ４

Ｒ５

Ｐ９一般一般一般较重要重要重要较重要一般

Ｒ６

Ｒ７

Ｐ１０一般一般一般重要重要重要重要一般

Ｒ８

　　同理ꎬ再由１０位专家对需求与标准化要素的关联性进行打分ꎬ以５ꎬ３ꎬ１ꎬ０这四个数值来表示１位评分情况ꎮ

标准化要素Ｉ１Ｉ２Ｉ３Ｉ４Ｉ５Ｉ６Ｉ７Ｉ８Ｉ１０Ｉ１１Ｉ１２Ｉ１３Ｉ１４Ｉ１５Ｉ１６Ｉ１７Ｉ１８Ｉ９

Ｒ１１１１１５５５０５０３００１１００１

表４　需求指标的期望值和熵值

需求ＥｘｉＥｎｉ

０.５

０.３６０.５９０.６８０.８３０.７７０.７１０.６１０.３

０.３２０.２８０.２３０.２３０.２８０.３２

关系的强、中、弱、无关ꎬ表３所示１０位专家中的

表３　需求与标准化要素的关联评分

Ｒ２００００００００００００１３１３０５

Ｒ３５５３３３３３１５５３５０５００００

需求Ｒ４Ｒ５５５５５５１３１５５１３００３３１１

３３３３３５５０５３１１００３３００

Ｒ６３３３３５５５０５３１１００３１０１

Ｒ７５５５５５３５０５１１１００３３００

Ｒ８５３５３５３５３５３５５１０３０１０

　　根据需求指标的期望值和熵值ꎬ可以计算出相对期望值和相对熵值:

１ｎ１ｎ

Ｅｘ＝∑Ｅｘｉ＝０.６３ꎬＥｎ＝∑Ｅｎｉ＝０.２９

ｎｉ＝１ｎｉ＝１

０.３３

通过式(７)的处理ꎬ可以得到需求的重要度ꎬ

表５　需求重要度结果

如表５所示ꎮ

需求

Ｒ１

Ｒ２

Ｒ３

Ｒ４

Ｒ５

Ｒ６

Ｒ７

Ｒ８

　　由关联性评分可以得到矩阵Ｘｉｊꎬ根据需求重要度ＷＲｎ和质量屋构建模型ꎬ再结合公式(８)ꎬ可以得到标准化要素的重要度ꎬ如表６所示ꎮ

表６　标准化要素重要度结果

标准化要素重要度标准化要素重要度标准化要素重要度

１３.８１１２.８３１２.８３１１.８５１５.７５１２.８１Ｉ７１５.８５Ｉ１３０.９

Ｉ８２.４７Ｉ１４４.１４

Ｉ９Ｉ１５８.７３

Ｉ１０Ｉ１６６.５４

Ｉ１１７.４３Ｉ１７１

Ｉ１２８.０５Ｉ１８３.５６

１７.８５１０.２９

Ｉ１

Ｉ２

Ｉ３

Ｉ４

Ｉ５

Ｉ６

ＷＲ(Ａ１ꎬＡ)０.４６０.４１０.４９０.５１０.５６０.５４０.５２０.４９

－

　　将１０位专家的评分汇总ꎬ获取全部信息后ꎬ根据模糊数和相对偏好公式对信息进行处理ꎬ再２.２　需求模型的求解

利用模型计算出标准化要素的重要度ꎮ

根据式(２)(３)和表２需求重要度评价ꎬ通过云模型计算得出需求的期望值和熵值ꎬ如表４所示ꎮ

２.３　结果检验与结论

按照从大到小的顺序ꎬ前１０分别是安装连接Ｉ９、预制构件Ｉ７、非结构部件Ｉ５、楼盖板Ｉ１、框架结构Ｉ２、剪力墙结构Ｉ３、相关配件Ｉ６、多层剪力墙结构Ｉ４、工程验收Ｉ１０、运营Ｉ１３ꎮ为了验证模型结果的

根据模型求解结果ꎬ得出标准化要素重要度

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工程与管理学报　　　　　　　　　　　　　２０２０年

准确性ꎬ本文选取５本已评估适用于装配式混凝土结构的标准ꎬ通过对标准条款内容的梳理ꎬ汇总相关条款内容的类别ꎬ反映标准里各专业内容的重要度ꎬ与标准化要素重要度进行对比ꎬ从而判断模型结果的准确性ꎮ

[２]　ＧｏｌｕｃｈｏｗｉｃｚＫꎬＢｌｉｎｄＫ.Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｕｔｕｒｅｆｉｅｌｄｓ

ＳｏｃｉａｌＣｈａｎｇｅꎬ２０１１ꎬ７８:１５２６￣１５４１.

哈尔滨:哈尔滨工业大学ꎬ２０１０.

ｏｆｓｔａｎｄａｒｄｉｓａｔｉｏｎ:ａｎｅｘｐｌｏｒａｔｉｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ

Ｄｅｌｐｈｉｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ[Ｊ].ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＦｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ＆[３]　ＢｒａａＪꎬＨａｎｓｅｔｈＯꎬＨｅｙｗｏｏｄＡꎬｅｔａｌ.Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ

ｈｅａｌｔｈｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｉｎｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｃｏｕｎｔｒｉｅｓ:ｔｈｅ３１(２):３８１￣４０２.

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0102030[４]　安　波ꎬ石东海ꎬ沈雪石ꎬ等.装备技术体系结构

图２　标准条款内容数量

从图２可以看出ꎬ目前适用于装配式混凝土结构的标准中ꎬ关于施工、部品部件和设计的标准条款内容位列前三位ꎬ与标准化要素重要度施工中的安装连接Ｉ中的非结构部件９、Ｉ部品部件中的预制构件ꎮ但是ꎬ由于选取的校对标准比较少５排序符合ꎬ模型结果基本符合Ｉ７、设计实际需求ꎬ且只选取了一位专家的评分ꎬ具有一定的局限性ꎬ整体的标准化要素重要度还需后期进一步研究ꎮ

从模型结果大致可以得出ꎬ当前装配式混凝土结构急需对安装连接、预制构件生产和非结构部件设计标准化ꎬ而模数协调、接口标准化和设计标准化是标准化的关键ꎮ模数协调保证了各个部件之间的统一ꎬ有助于部品部件之间的互通互用和预制构件的生产ꎮ接口标准化和设计标准化ꎬ使部品部件尺寸大小和组合形式得到统一ꎬ有助于现场的安装连接和缩短建设生产周期ꎮ

４　结　语

本文从需求的角度为工业化建筑标准体系优化提供思路方法ꎮ标准体系优化的措施主要是对标准的更新替换ꎬ根据现有技术发展水平和市场对标准体系的需求ꎬ对标准化要素的重要度进行评价ꎬ从而对现有标准进行修订ꎮ同时ꎬ以标准化要素重要度为评价依据ꎬ可以评定相关部门制定的标准化方案ꎬ选择最优的标准化方案来编制新的标准ꎮ最后以装配式凝土为例ꎬ通过专家调查获取数据ꎬ得到装配式混凝土结构标准化要素的重要程度ꎮ将已评估的标准条款内容比重与标准化要素的重要程度进行对比ꎬ证明该方法的可行性ꎮ标准体系的优化还可以从标准体系结构优化的角度出发ꎬ有待后面进一步的研究ꎮ

参

考

文

献

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