趙二平，曹秀軍

(1.三峽大學土木與建筑學院，湖北宜昌443002;2.鶴壁無線電器廠，河南鶴壁458030)

在水電、公路等建設工程施工中，經常會遇到各種天然或者人工邊坡，邊坡治理不僅可確保工程安全，更可獲得較高的經濟效益.

國內外一些專家學者對邊坡治理方案的選取方法以及治理效果進行了研究.鄧擎旗等［1］結合某特殊邊坡對邊坡治理設計中方案的優(yōu)選進行了分析，通過方案優(yōu)選，節(jié)約工程投資800萬元.房銳［2］對公路邊坡治理工程效果建立了綜合評價系統(tǒng);劉懷相等［3］建立了基于層次分析法的邊坡治理方案評價模型，并利用該評價模型對某邊坡治理方案的選取進行了實踐.楊海紅等［4］應用層次分析法對黃土邊坡的治理方案進行了優(yōu)選.李?。?］探討了在高邊坡治理過程中，保護生態(tài)環(huán)境的重要性，并介紹了一些治理巖質高邊坡的新技術、新方法.韓新強等［6］從安全和社會經濟效益兩方面探討了公路邊坡的治理方法的選取.綜合以上研究，筆者考慮邊坡治理工程中的經濟、技術和環(huán)境方面的影響因素，研究邊坡治理的綜合評價方法.

邊坡治理效果的綜合評價具有一定的模糊性［7］，在之前的研究中，未對不同行業(yè)專家的意見和建議進行定量考慮.筆者綜合分析不同行業(yè)專家的意見，建立邊坡治理評估體系，以層析分析法、直覺模糊集理論為基礎，建立邊坡治理綜合評價方法，并結合實例驗證該方法的可行性、適用性和有效性.

1 邊坡治理效果綜合評價方法

應用運籌學和模糊數(shù)學理論將邊坡治理工程中的各種定性因素定量化，是進行邊坡治理綜合評價的重要思路和發(fā)展趨勢.

1.1 邊坡治理效果綜合評價體系的建立

邊坡治理的目的是確保人民生命、財產不受或少受損失，所以對邊坡治理工程治理效果的評價是邊坡治理工程的關鍵環(huán)節(jié).全面、科學、合理、高效的評價指標體系必不可少.通過對邊坡治理效果各影響因素的綜合分析，建立了邊坡治理效果綜合評價體系，如圖1所示.

圖1 邊坡治理效果綜合評價體系

1.2 層次分析法確定各方案的權重系數(shù)

層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)將定性與定量問題有機結合，最終得出量化的評價指標.其一般步驟為:首先按照問題性質和總目標將問題分成不同層次，構成一個多層次的分析結構模型;然后確定最低層對于最高層的相對重要性權值.具體步驟如下.

1)寫出針對上一層某元素的判斷矩陣B.

bij是某一層次第i項指標與第j項指標的重要程度對比，其取值遵循以下規(guī)律:bij=1，第i項指標與第j項指標同樣重要;bij=3，第i項指標比第j項指標稍微重要;bij=5，第i項指標比第j項指標明顯重要;bij=7，第i項指標比第j項指標重要得多;bij=9，第i項指標比第j項指標極端重要;bij=2，4，6，8，介于以上各情況之間;bij=1/bji，兩個元素的反比較;且只要bij滿足以上關系，判斷矩陣B就具有完全一致性.

2)用和積法求出各層的最大特征向量W，得出層次單排序，W=(w1，w2，…，wn)T.

3)利用層次單排序的結果，進一步綜合得出對更上一層次的優(yōu)劣順序，即計算層次總排序.

1.3 直覺模糊集理論確定治理方案優(yōu)劣

直覺模糊集與傳統(tǒng)模糊集的區(qū)別是增加了非隸屬度函數(shù)，能更加真實地描述客觀世界的模糊性本質.利用模糊集理論中直覺模糊數(shù)的加權平均(IFWA)算子和混合集結(IFHA)算子［8－9］將專家權重引入效果評價，對邊坡治理進行綜合屬性值的排序，確定各工程項目治理效果的好壞排序.

2 實例分析

假定某工程項目部計劃對甲、乙兩個人工開挖邊坡進行邊坡治理效果的綜合評價，對比兩個邊坡治理效果的優(yōu)劣.通過對邊坡進行綜合考察與分析，建立邊坡治理效果的層次分析模型(圖1)，同時邀請3位專家對各主要評價指標進行評價，最終得出治理效果比較好的邊坡.

1)建立層間判斷矩陣，計算B層各指標綜合權重.O－A層和A－B層的層間判斷矩陣如下.

O－A層判斷矩陣:

A1－B層判斷矩陣:

A2－B層判斷矩陣:

A3－B層判斷矩陣:

通過計算，得到B層各指標的權重為

2)確定專家的直覺模糊信息.3位專家的權重向量 w=(0.3，0.4，0.3)，通過對兩個邊坡的綜合考察及分析，專家1，2，3對甲、乙兩邊坡治理項目的決策矩陣見表1—3.

3)利用IFWA算子得到3個專家對甲、乙兩個項目的個體綜合屬性值.

表1 決策矩陣1

表2 決策矩陣2

表3 決策矩陣3

4)利用IFHA算子得到甲、乙兩項目的群體綜合屬性值.

r1=(0.788，0.199)， r2=(0.781，0.128).則甲、乙兩個邊坡治理方案的群體綜合屬性值的得分分別為:

因為S(r1)＞S(r2)，所以可以判斷邊坡甲比乙的治理效果好.

3 結語

邊坡的穩(wěn)定性涉及到工程的安全，而邊坡治理效果的綜合評價可以體現(xiàn)邊坡治理方案治理效果的好壞.以層次分析法、直覺模糊集理論為基礎，提出的邊坡治理綜合評價方法，經實例驗證，該方法將不同行業(yè)專家評價信息的模糊性以定量的方式描述，可以較全面地應用專家信息，為邊坡治理工程設計方案的選取提供參考.但是，應用此方法時，為了保證評價結果的客觀、真實性，針對不同的邊坡，在層次結構的建立和專家組成員的選擇上必須做到合情合理.

［1］鄧擎旗，王峰.高邊坡治理方案設計優(yōu)化分析［J］.陜西建筑，2009(171):66－70.

［2］房銳.公路邊坡治理工程效果評價系統(tǒng)研究［D］.北京:中國鐵道科學研究院，2009.

［3］劉懷相，曾勝，朱罡.基于層次分析法的邊坡治理方案優(yōu)化選擇［J］.中外公路，2007，27(5):27 －31.

［4］楊海紅，李紅英.層次分析法在黃土邊坡治理方案優(yōu)選中的應用［J］.長江科學院院報，2006，23(3):55 －58.

［5］李汀.巖質高邊坡治理與景觀設計［J］.科技情報開發(fā)與經濟，2006，16(18):90 －291.

［6］韓新強，王洪興，李濤.公路邊坡治理中的綜合開發(fā)探討［J］.中國水運，2008，6(1):120－121.

［7］高秋野.綜合決策在邊坡治理中的研究與應用［D］.青島:山東科技大學，2008.

［8］張學軍，衛(wèi)貴武.基于直覺模糊集的風險投資項目風險群體評價方法［J］.科技管理研究，2009(7):448－450.

［9］俞有光，鐘子發(fā).基于直覺模糊集的通信信號重要性評估方法研究［C］∥中國通信學會學術工作委員會.中國通信學會第六屆學術年會論文集(上).北京:國防工業(yè)出版社，2009.