李　鴻，代青松，李　杰

(貴州新聯(lián)爆破工程集團(tuán)有限公司，　貴州 貴陽(yáng)　550002)

?

基于未確知測(cè)度模型的拆除爆破效果綜合評(píng)價(jià)研究

李鴻，代青松，李杰

(貴州新聯(lián)爆破工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng)550002)

在未確知測(cè)度理論模型研究基礎(chǔ)上，建立了拆除爆破效果相關(guān)評(píng)價(jià)模型，并結(jié)合貴陽(yáng)市發(fā)電廠2#冷卻塔搶險(xiǎn)拆除爆破工程的現(xiàn)場(chǎng)情況，采用信息熵及置信度對(duì)該搶險(xiǎn)工程拆除爆破效果進(jìn)行客觀的綜合評(píng)價(jià)。最終評(píng)價(jià)結(jié)果表明：在評(píng)價(jià)指標(biāo)相關(guān)權(quán)重以及識(shí)別準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上，該搶險(xiǎn)工程拆除爆破效果評(píng)價(jià)等級(jí)為“好”。

未確知測(cè)度；拆除爆破；綜合評(píng)價(jià)

隨著城市快速發(fā)展及節(jié)能減排相關(guān)要求，需對(duì)城市部分高大建(構(gòu))筑物進(jìn)行爆破拆除，使得相應(yīng)的拆除爆破技術(shù)在建(構(gòu))筑物拆除施工過(guò)程中的應(yīng)用越來(lái)越多。然而在拆除爆破過(guò)程中影響拆除爆破效果有許多外界因素，為了保證拆除過(guò)程中的爆破效果，有必要分析找出影響拆除爆破效果的因素之間主要和次要的關(guān)系。本文以未確知測(cè)度基礎(chǔ)，對(duì)拆除爆破效果進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，為拆除爆破工程提供相應(yīng)的指導(dǎo)和參考。

1　未確知測(cè)度模型

上世紀(jì)90年代由王光遠(yuǎn)教授提出了未確知信息及其相應(yīng)的理論，該理論是一種新型的不確定性信息理論[1]。隨著該不確定性信息理論的發(fā)展，不同行業(yè)的專(zhuān)家學(xué)者將該理論轉(zhuǎn)化為未確知測(cè)度評(píng)價(jià)模型，并應(yīng)用到各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域當(dāng)中[2￣3]。

1.1單指標(biāo)未確知測(cè)度

現(xiàn)在假設(shè)一個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象空間集合，該評(píng)價(jià)對(duì)象空間集合由評(píng)價(jià)對(duì)象組成，集合記為α，則評(píng)價(jià)對(duì)象空間集合可表示為α=[α1，α2，α3，…，αi]。每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)指標(biāo)有j個(gè)，用β1，β2，…，βj表示，則評(píng)判指標(biāo)空間集合可表示為β=[β1，β2，…，βj]，其中若αij表示第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象αi關(guān)于第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)βj的觀測(cè)值，那么αi可表示為向量αi=(αi1，αi2，…，αim)。

(1)

1.2指標(biāo)權(quán)重確定

(2)

現(xiàn)在將未確知測(cè)度μij看著為式(2)中的P(xi)，則：

(3)

現(xiàn)在假設(shè)ωj為相對(duì)重要程度，指測(cè)量指標(biāo)αij相對(duì)于其他指標(biāo)的重要度，且ωj必須滿足0≤ωj≤1。則ω=(ω1，ω2，…，ωm)為拆除爆破效果綜合評(píng)價(jià)因素各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)應(yīng)的權(quán)重向量。

1.3綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)

假設(shè)令μj表示拆除爆破效果的評(píng)價(jià)對(duì)象其評(píng)價(jià)結(jié)果，且屬于第j個(gè)評(píng)語(yǔ)等級(jí)的未確知程度，則：

(4)

其中μ=(μ1，μ2，…，μj)為拆除爆破效果評(píng)價(jià)對(duì)象評(píng)價(jià)向量，該評(píng)價(jià)向量描述了拆除爆破效果評(píng)價(jià)對(duì)象在相對(duì)應(yīng)的第j個(gè)評(píng)語(yǔ)等級(jí)不確定性程度。為了得到對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的確定性程度，需要對(duì)其評(píng)價(jià)向量進(jìn)行相應(yīng)的置信度識(shí)別。假設(shè)λ為置信度(λ必須大于等于0.5，通常情況下λ取0.6或0.7)，且其置信度識(shí)別模型為：

(5)

取j值滿足式(5)，則拆除爆破效果評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)結(jié)果為第j0個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)μj。

2　預(yù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

基于未確知測(cè)度理論及多年來(lái)拆除爆破工程實(shí)例的統(tǒng)計(jì)資料分析，立足工程爆破現(xiàn)場(chǎng)施工以及爆破區(qū)域周邊環(huán)境的具體情況，建立一套方便且完整的拆除爆破效果綜合評(píng)價(jià)相關(guān)模型體系，為爆破現(xiàn)場(chǎng)施工管理以及具體內(nèi)容的實(shí)施提供一些經(jīng)驗(yàn)性的參考指導(dǎo)。確定了高大建(構(gòu))筑物拆除爆破效果以爆破安全B1、爆破質(zhì)量B2、爆破經(jīng)濟(jì)B3為一級(jí)指標(biāo)體系[6-7]，以爆破振動(dòng)C1、觸底振動(dòng)C2、爆破飛石C3、空氣沖擊波C4、人員傷害C5、倒塌方向C6、倒塌距離C7、爆堆高度C8、施工效率C9、爆破單耗C10、爆破成本C11、人工成本C12等12個(gè)因素作為拆除爆破效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系二級(jí)指標(biāo)，具體指標(biāo)體系見(jiàn)圖1。

圖1　拆除爆破效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3　工程應(yīng)用實(shí)例

根據(jù)圖1中拆除爆破效果評(píng)價(jià)模型，對(duì)貴陽(yáng)市發(fā)電廠2#冷卻塔搶險(xiǎn)拆除爆破工程進(jìn)行基于未確知測(cè)度的爆破效果綜合評(píng)價(jià)。將該模型的評(píng)判劃分為5個(gè)等級(jí)，且依次為：很好、好、一般、較差、差，由爆破行業(yè)專(zhuān)家?guī)炖锏南嚓P(guān)專(zhuān)家組分別給每個(gè)待評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分，打分結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　專(zhuān)家打分結(jié)果

根據(jù)爆破行業(yè)專(zhuān)家?guī)炖锏南嚓P(guān)專(zhuān)家組的打分結(jié)果，得到相應(yīng)未確知測(cè)度的具體矩陣為：

由公式(3)計(jì)算出評(píng)價(jià)因素的指標(biāo)權(quán)重為：

W=(0.1726,0.1726,0.0651,0.0340,0.1726,0.0733,0.0474,0.1140,0.0405,0.0508,0.0087,0.0483)

由公式(4)可得最后的評(píng)價(jià)結(jié)果為：

μ=(0.6794,0.1567,0.1032,0.0404,0.0202)

現(xiàn)置信度λ取值為0.7，由公式(5)置信度識(shí)別準(zhǔn)則判定貴陽(yáng)市發(fā)電廠2#冷卻塔搶險(xiǎn)拆除爆破效果的評(píng)價(jià)等級(jí)為“好”。考慮到了本次搶險(xiǎn)拆除爆破效果的評(píng)價(jià)空間是有序的，因此未確知測(cè)度方法給出了相對(duì)合理的置信度以及相應(yīng)的排序評(píng)分準(zhǔn)則，而這正是事故樹(shù)分析、層次分析、模糊評(píng)價(jià)以及灰色關(guān)聯(lián)等所不具有的。

4　結(jié)　論

運(yùn)用系統(tǒng)工程的相關(guān)理論及方法，從爆破安全、爆破質(zhì)量、爆破經(jīng)濟(jì)3個(gè)主要方面出發(fā)，建立基于未確知測(cè)度的拆除爆破效果綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系模型，結(jié)合貴陽(yáng)市發(fā)電廠2#冷卻塔搶險(xiǎn)拆除爆破工程，對(duì)未確知測(cè)度模型在拆除爆破效果綜合評(píng)價(jià)中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)探討研究，得出2#冷卻塔搶險(xiǎn)拆除爆破效果的評(píng)價(jià)等級(jí)為“好”，實(shí)現(xiàn)了對(duì)拆除爆破效果的綜合評(píng)價(jià)。

[1]王光遠(yuǎn).論未確知性信息及其數(shù)學(xué)處理[J].哈爾濱建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào),1990,23(4):52￣58.

[2]李樹(shù)剛,馬超,王國(guó)旗.基于未確知測(cè)度理論的礦井通風(fēng)安全評(píng)價(jià)[J].北京科技大學(xué)學(xué)報(bào),2006,28(2):101￣103.

[3]龔鳳強(qiáng),李夕兵,董隴軍,等.基于未確知測(cè)度理論的采空區(qū)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2008,27(2):323￣330.

[4]陽(yáng)富強(qiáng),吳超.基于未確知測(cè)度理論的硫化礦石爆堆自燃危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,41(6):2373￣2379.

[5]張殿祜.熵-度量隨機(jī)變量不確定性的一種尺度[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐,1997(11):1￣3.

[6]袁梅,王作強(qiáng),張義平.基于模糊數(shù)學(xué)-層次分析的露天礦深孔爆破效果評(píng)價(jià)研究[J].礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā),2010,30(10):81￣84.

[7]雷振,楊仁樹(shù),陶鐵軍.基于未確知測(cè)度理論的臺(tái)階爆破效果綜合評(píng)價(jià)[J].煤炭學(xué)報(bào),2015,40(2):353￣359.

2016￣04￣12)

李鴻(1965-)，男，高級(jí)工程師，主要從事爆破工程方向研究。