现有的地铁振动环境影响预测评价方法为采用链式经验公式，预测精度低且属于定值预测，而振动影响因素和预测结果都是动态变化的，定值预测方法对于预测结果的误差分布和准确度无法给出科学的评价和保证。针对在地铁建设可行性研究阶段后期对大量敏感目标点进行快速定量预测的需求，提出一种包含主要随机参数的最大Z振级(Maximum Z-vibration level，VLZ max)响应面预测模型，在频域解析模型计算结果基础上对解析预测法的结果进行数值修正，在提高计算效率的同时保证计算精度。结合实测案例介绍该模型在定值预测与概率预测两方面的应用，发现相应测点在工况下的最大Z振级68 %置信水平的预测区间能够很好覆盖实测值。对环评导则链式公式预测方法与响应面预测方法的准确度进行计算并采取预测准确度评价指标PAI(Prediction Accuracy Indicator)进行比较，证明了该方法在计算精准度上的优势。