謝洪濤，陳 帆

(1.昆明理工大學建筑工程學院，昆明 650500;2.湖南科技大學土木工程學院，湖南 湘潭 411201)

我國鐵路工程勘察設計質量指標和因素統(tǒng)計分析

謝洪濤1，陳 帆2

(1.昆明理工大學建筑工程學院，昆明 650500;2.湖南科技大學土木工程學院，湖南 湘潭 411201)

為深入了解我國鐵路勘察設計質量的現(xiàn)狀，開展了較大范圍的問卷調查工作。調查的內容主要包括兩個部分:鐵路勘察設計質量的現(xiàn)狀以及影響鐵路勘察設計質量的主要因素。在問卷調查的基礎上，利用SPSS軟件對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行了頻數(shù)分析、描述性統(tǒng)計分析、相關性分析、因子分析等。通過對調查問卷的統(tǒng)計計算，分析了我國鐵路勘察設計質量的現(xiàn)狀及存在的主要問題，分析了影響我國鐵路勘察設計質量的主要因素，并提出了相應的對策。

勘察設計;質量評價;競爭機制;主成分;相關性分析

1 前言

近年來，我國鐵路建設快速發(fā)展，工程建設取得了舉世矚目的成就，然而我國工程管理水平與世界先進水平相比，仍存在較大的差距。為把握新形勢下我國鐵路工程管理現(xiàn)狀和發(fā)展中的關鍵問題，探索我國面臨的急需和亟待解決的問題，中國工程院立項對“我國鐵路建設管理現(xiàn)狀及發(fā)展關鍵問題”進行專項研究。

改革開放30年來，鐵路建設依靠科技進步，堅持設計、施工、科研相結合，堅持自行研究與引進開發(fā)相結合，鐵路工程勘察設計水平不斷提高。但大規(guī)模、高標準的鐵路建設給鐵路工程勘察設計工作提出了更高的要求，有些工程勘察設計因周期短，地質勘察不準，工作量不夠，導致問題較多。為了進一步深化對于我國鐵路工程勘察設計質量現(xiàn)狀的認識，尋求提高勘察設計管理水平的方法，課題組織了對于從事鐵路工程管理人員的問卷調查，力求從調查分析中了解和把握我國鐵路工程勘察設計管理的主要問題。

2 調查問卷簡介

為準確把握我國鐵路工程勘察設計管理的現(xiàn)狀和存在的問題，調查選擇在我國鐵路工程管理第一線工作的專家發(fā)出問卷，調查對象包括監(jiān)理人員、咨詢人員、勘察設計人員、施工人員、業(yè)主、科研工作者等不同對象。調查采取書面問卷與E-mail電子問卷相結合的方式進行調查，共發(fā)放調查問卷447份，收回有效問卷296份，總體回收率約為66.22%。

調查問卷的內容主要包括兩個部分:第一部分為鐵路工程勘察設計質量現(xiàn)狀評價，包括對鐵路工程勘察設計質量的總體評價，以及對構成鐵路工程勘察設計質量的各項指標的評價。第二部分為影響我國鐵路工程勘察設計質量各項因素的評價。

其中第一部分列出了8項構成鐵路工程勘察設計質量的評價指標，包括設計方案穩(wěn)定性、地質資料準確性、設計方案經(jīng)濟性、工程數(shù)量的準確性、結構安全系數(shù)合理性、設計方案可施工性、設計文件提交的及時性、工地設計服務質量。

第二部分列出了影響鐵路工程勘察設計質量的8種主要因素，包括勘察設計管理體制、業(yè)主管理力度、設計市場競爭程度、設計院的技術水平、對設計的激勵約束機制、勘察設計單位管理水平、勘察設計費用、勘察設計周期。

每一個選項按照其作用程度的大小設定5個定距選項，在統(tǒng)計分析過程中對于各指標給以量化，“很大”=2;“較大”=1;“中等”=0;“較小”=－1;“很小”=－2。

筆者等在問卷調查的基礎上，利用SPSS軟件提供的統(tǒng)計功能對問卷數(shù)據(jù)進行了深入的分析，并根據(jù)需要對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行了頻數(shù)分析、描述性統(tǒng)計分析、相關性分析、主成分分析等。

3 我國鐵路工程勘察設計質量現(xiàn)狀分析

3.1 我國鐵路工程勘察設計質量總體評價

頻數(shù)分析顯示(見圖1):認為我國鐵路工程勘察設計質量很好或比較理想的受訪者只占到總人數(shù)的23%;而大多數(shù)的受訪者(42%)認為我國鐵路工程勘察設計質量一般，基本上能夠滿足鐵路工程建設質量、投資控制等方面的需求;有相當一部分受訪者認為我國工程勘察設計質量較差(28%)或很差(7%)，對我國我國鐵路工程建設產(chǎn)生了較大的負面影響?？傮w而言，目前我國鐵路工程勘察設計質量基本上能夠滿足鐵路建設的要求，但還有較大的提高空間。

圖1 我國鐵路勘察設計質量總體評價Fig.1 General evaluation of survey and design quality of Chinese railway

3.2 我國鐵路工程勘察設計質量各項指標評價

如前所述，調查問卷列出了8項鐵路勘察設計質量評價指標。如表1的描述性統(tǒng)計分析表明，我國鐵路勘察設計質量在設計方案穩(wěn)定性、設計方案經(jīng)濟性、結構安全系數(shù)合理性、設計方案可施工性4項指標基本上能夠滿足鐵路建設質量投資等方面的要求;而在地質資料準確性、工程數(shù)量的準確性、設計文件提交的及時性、工地設計服務4項指標上仍然不能滿足鐵路工程建設的基本要求，對我國鐵路工程建設質量、投資控制等方面產(chǎn)生了一定的負面影響。

表1 各指標的描述性統(tǒng)計分析值Table 1 The result of descriptive statistical analysis

鐵路勘察設計在設計文件提交的及時性方面存在較大的問題，有超過半數(shù)的受訪者(59%)認為勘察設計文件提交及時性較差或很差，對工程建設產(chǎn)生了不良影響，如圖2所示。鐵路勘察設計亟需提高工地設計服務質量。只有14%的受訪者對工地設計服務質量比較滿意，認為能夠較好地滿足工程建設的要求;還有40%的受訪者認為工地設計服務質量較差或很差，對工程建設產(chǎn)生了不良影響，如圖3所示。

圖2 設計文件提交的及時性Fig.2 Punctual delivery of design documents

鐵路勘察設計在地質資料的準確性方面存在較大的問題。如圖4所示的頻數(shù)分析表明，1%的受訪者認為地質資料非常準確，完全能夠滿足工程建設的要求;17%的受訪者認為地質資料與現(xiàn)場條件比較吻合，能夠較好地滿足工程建設的要求;33%的受訪者認為地質資料的準確性一般，基本能夠滿足工程建設的要求;44%的受訪者認為地質資料與現(xiàn)場差異較大，對工程建設產(chǎn)生了較大的負面影響;還有9%的受訪者認為地質資料與現(xiàn)場差異很大，對工程建設產(chǎn)生了很大的不良影響。

圖3 工地設計服務質量Fig.3 Service quality of site design

鐵路勘察設計仍然需要提高其工程數(shù)量的準確性。頻數(shù)分析表明1%的受訪者認為工程數(shù)量的準確性很好，完全滿足工程建設的要求;20%的受訪者認為工程數(shù)量的準確性較好，能夠較好地滿足工程建設的要求;45%的受訪者認為工程數(shù)量的準確性一般，基本能夠滿足工程建設的要求;32%的受訪者認為工程數(shù)量的準確性較差，對工程建設產(chǎn)生了一些不良影響;還有2%的受訪者認為工程數(shù)量的準確性很差，對工程建設產(chǎn)生了很大的不良影響，如圖5所示。

圖4 地質資料的準確性Fig.4 Correctness of geology data

4 影響我國鐵路工程勘察設計質量的主要因素分析

筆者將影響我國鐵路勘察設計質量的主要因素歸納為8種，并采用因子分析法對這8種因素進行重新歸類和解釋，應用調查問卷原始數(shù)據(jù)與因子得分矩陣，得出以主成分為指標的因子值，從而確定影響鐵路勘察設計質量的主要因素。

圖5 工程數(shù)量的準確性Fig.5 Accuracy of construction quantity

4.1 因子分析法簡介

因子分析是用于研究一組變量的相關性或研究相關矩陣內部結構的一種多元統(tǒng)計分析方法，它將多個變量綜合成為少數(shù)的“因子”，也就是在較少損失原始數(shù)據(jù)信息的前提下，用少量的因子去代替原始的變量，從而達到對原始變量的分類，揭露原始變量之間的內在聯(lián)系。因子分析法的基本過程如下:

1)對原始數(shù)據(jù)標準化，標準化的目的是為了消除原始數(shù)據(jù)量綱和數(shù)量級的影響，采用Z－Score變換進行標準化。

2)計算標準化數(shù)據(jù)的相關系數(shù)矩陣。

3)用雅可比方法求相關系數(shù)矩陣的特征根及相應的特征向量。

4)確定主成分個數(shù):選擇特征根大于某個值時的個數(shù)作為主成分個數(shù)或計算各主成分的方差貢獻率及累積方差貢獻率，當累積方差貢獻率大于一定要求時來確定主成分個數(shù)。選擇主成分個數(shù)的目的在于將為數(shù)較多的變量轉化為少數(shù)幾個綜合變量，而且盡可能多地保留原始數(shù)據(jù)的信息，從而減少綜合評價的工作量，所以一方面要保持主成分個數(shù)盡可能少，另一方面累積方差貢獻率要盡可能得大。

5)對主成分的含義進行解釋。

6)由主成分與主成分累積方差貢獻率計算主成分加權綜合評價值，并進行排序和比較。

4.2 分析過程

通過相關性分析，得出各指標 KMO(Kaiser-Meyer-Olkin檢驗統(tǒng)計量)測度值為0.851，表明各指標之間有較強的相關性。巴特利特球度檢驗拒絕了原假設，巴特利特球測度值為352.926，表明可以滿足做主成分分析的基本條件。表2和圖6表明，只有在提取了5個主成分的時候，才能夠解釋問卷中超過85%的方差內容，這樣才能夠較完整地反映整體調查問卷的內容。

圖6 主成分荷載碎石圖Fig.6 Scree plot of main ingredients load

由表2可以得到原變量與主成分之間的線性組合，為便于因子的解釋，采用矩陣正交法進行轉軸后得到如表3所示的5個因子的得分系數(shù)矩陣。

表2 主成分特征值與荷載抽取百分比Table 2 Eigenvalue and load extraction percentage of main ingredients

5個因子與各要素之間的關系主要是通過要素前的系數(shù)來反映，所以從表3中可以歸納出每一個因子的總的含義，這個總含義就代表了該因子的實質。

表3 因子得分系數(shù)矩陣Table 3 Factor score of coefficient matrix

因子1屬下包括的變量是:勘察設計管理體制、業(yè)主管理力度等因素，其含義是勘察設計的外部管理狀況，即“外部管理狀況因子”。

因子2屬下包括的變量是:設計市場競爭程度、對設計的激勵約束機制，其含義是勘察設計的外部約束激勵因素，因此可以定義為“外部激勵約束因子”。

因子3屬下包括的變量是:勘察設計費用、勘察設計周期，其含義是勘察設計工作的外部條件，因此可以定義為“工作條件因子”。

因子4為企業(yè)內部管理水平因子，因子5為企業(yè)內部的技術水平因子。

根據(jù)因子的構成與原始調查數(shù)據(jù)，得到跟5個因子有關的數(shù)據(jù)，通過對各個因子均值的統(tǒng)計，得出各個因子的統(tǒng)計均值，如表4所示。

表4 各因子的統(tǒng)計均值Table 4 Statistical average of factors

從表4給出的各因子統(tǒng)計均值可知:沒有建立有效的鐵路勘察設計企業(yè)激勵約束機制是造成我國鐵路勘察設計質量不理想的主要原因。一方面，勘察設計企業(yè)之間的市場競爭程度較低。由于具備資質和能力的鐵路勘察設計企業(yè)數(shù)量極為有限，各設計單位的任務較為飽滿，導致市場機制尚未充分發(fā)揮作用，各設計單位缺少提供優(yōu)質服務的壓力和動力;路內設計企業(yè)數(shù)量少，且長期受地域限制的影響，客觀上已經(jīng)形成了相對穩(wěn)定的“勢力范圍”，限制了路內設計企業(yè)之間的競爭。鐵路設計較強的專業(yè)性和長期的專業(yè)管理體制形成的勢力，使得路外設計企業(yè)參與鐵路設計市場競爭存在較高的進入壁壘，而整個基建行業(yè)投資不斷增長的形勢又進一步削弱了路外企業(yè)參與鐵路設計市場競爭的動機。另一方面，業(yè)主對于勘察設計企業(yè)的管理尚未建立有效的約束激勵機制。鐵路勘察設計質量評價缺乏一套行之有效的質量評價指標體系，也缺乏相應的獎懲制度。

鐵路勘察設計的外部管理也存在較大的問題，鐵路勘察設計管理體制尚未理順，業(yè)主對于勘察設計的管理力度不夠。再者，鐵路勘察設計周期不合理也是影響勘察設計質量的重要原因。

相比較而言，勘察設計企業(yè)的內部技術能力基本能夠滿足鐵路建設的需要，而企業(yè)的內部管理能力還有待進一步的提高。

5 結語

通過以上的統(tǒng)計分析，關于我國鐵路勘察設計質量可以得出如下的一些結論:

1)目前我國鐵路工程勘察設計質量基本上能夠滿足鐵路建設的要求，但還有較大的提高空間。我國鐵路勘察設計質量的不足之處主要表現(xiàn)為:勘察設計文件提交不及時，工地設計服務質量較差，地質資料的準確性不高，工程數(shù)量的準確性有待提高。

2)沒有建立有效的鐵路勘察設計企業(yè)激勵約束機制是造成我國鐵路勘察設計質量不理想的主要原因。一方面，勘察設計企業(yè)之間的市場競爭程度較低;另一方面，業(yè)主對于鐵路勘察設計質量評價缺乏一套行之有效的質量評價指標體系，也缺乏相應的獎懲制度。因此，要提高鐵路勘察設計質量水平需要從兩個方面入手:首先，要進一步加快鐵路勘察設計市場的開放和培育，積極引進路外勘察設計企業(yè)進入鐵路市場，存進市場競爭機制的形成。其次，要逐步探索和建立一套行之有效的鐵路勘察設計質量評價指標體系，加強對勘察設計工作的管理。

The questionnaire analysis of quality index and factors of Chinese railway survey and design

Xie Hongtao，Chen Fan

(1.School of Architectural Engineering，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650500，China;2.School of Civil Engineering，Hunan University of Science and Technology，Xiangtan，Hunan 411201，China)

In order to deeply understand the present situation and the main influencing factors of Chinese railway survey and design market，the questionnaire investigation was conducted.The descriptive statistics analysis，frequency analysis，correlation analysis and factor analysis have been adopted in data analysis.The status and main questions of Chinese railway survey and design market was described through the questionnaire analysis.The main influencing factors of Chinese railway survey and design market were discussed，and the corresponding countermeasures were proposed.

survey and design;quality evaluation;competition mechanism;main ingredients;correlation analysis

C812

A

1009－1742(2011)04－0096－05

2009－08－26

中國工程院咨詢項目“中國工程管理現(xiàn)狀及發(fā)展關鍵問題研究”(2006－X－12)

謝洪濤(1974—)，男，湖南漣源市人，工程師，主要從事工程管理研究工作;E－mail:xhtcsu@126.com