黃黎明，張 可，龔 尋，李 明

(1.浙江省水利水電工程質(zhì)量與安全監(jiān)督管理中心 浙江 杭州 310012;2.河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇 南京 211100)

大數(shù)據(jù)視角下水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理

黃黎明1，張 可2，龔 尋2，李 明2

(1.浙江省水利水電工程質(zhì)量與安全監(jiān)督管理中心 浙江 杭州 310012;2.河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇 南京 211100)

從水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)初始清單構(gòu)建、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)搜集、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)大數(shù)據(jù)分析3個(gè)方面建立大數(shù)據(jù)視角下質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理框架，分別從質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理目標(biāo)、管理技術(shù)和應(yīng)用方面對(duì)各部分內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。最后得出大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)水利工程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的結(jié)論，以便及時(shí)采取措施降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率，從而加強(qiáng)了水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理的事前監(jiān)管，進(jìn)一步促進(jìn)水利工程建設(shè)質(zhì)量的提升。

大數(shù)據(jù)；水利工程；質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)

近年來(lái)，國(guó)家將水利工程作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和保障改善民生的重要領(lǐng)域，不斷加大投入力度，深入推進(jìn)水利工程建設(shè)。水利工程一般規(guī)模大、投資高、建設(shè)周期長(zhǎng)、施工技術(shù)復(fù)雜，一旦發(fā)生質(zhì)量事故將造成不可挽回的損失，為此需要加強(qiáng)對(duì)水利工程施工過(guò)程中的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理，尤其是“前饋”型風(fēng)險(xiǎn)管理。根據(jù)中國(guó)共產(chǎn)黨十八屆三中全會(huì)精神，水利工程質(zhì)量由政府監(jiān)管逐漸向社會(huì)化監(jiān)管轉(zhuǎn)變，而采用新型監(jiān)管模式加強(qiáng)事中、事后監(jiān)管體系建設(shè)是健全水利工程質(zhì)量監(jiān)管機(jī)制、落實(shí)市場(chǎng)在資源配置中的決定性作用的重要保證。目前國(guó)內(nèi)對(duì)工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的管理多為“反饋”型管理模式，即通過(guò)監(jiān)督檢查發(fā)現(xiàn)正在建設(shè)的工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)已發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行反饋和整改達(dá)到提高工程質(zhì)量的目標(biāo)?！扒梆仭毙凸芾砟Ｊ降膽?yīng)用較為缺乏，即綜合運(yùn)用工程各參與方的信息，建立質(zhì)量分析評(píng)估體系，對(duì)項(xiàng)目存在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行事前分析，從而對(duì)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行規(guī)避或者處理，“前饋”型管理相比于“反饋”型管理具有事前預(yù)警的優(yōu)勢(shì)，利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得出水利工程的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)概率可以在事前加強(qiáng)管理，降低水利工程質(zhì)量事故發(fā)生概率。隨著云時(shí)代的來(lái)臨，大數(shù)據(jù)正在廣泛地應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施的各個(gè)領(lǐng)域，在水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理中運(yùn)用大數(shù)據(jù)的思維方式可以改變監(jiān)管模式、創(chuàng)新監(jiān)管手段，大數(shù)據(jù)與“前饋”型管理模式的結(jié)合將進(jìn)一步提高工程質(zhì)量管理的科學(xué)性。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理進(jìn)行了一定的研究，主要分為定性研究、定量研究和定性與定量相結(jié)合研究。季暑月等[1]、何晶等[2]、佟明明等[3]采用定性分析的方法對(duì)我國(guó)的水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理進(jìn)行了研究，分析了水利工程風(fēng)險(xiǎn)管理存在的問(wèn)題，從內(nèi)部和外部不確定因素對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分類，并提出了一系列應(yīng)對(duì)策略。朱伯芳[4-5]、王海波等[6]、張社榮等[7]、Huang[8]、Dikmen[9]從定量的角度對(duì)混凝土壩施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了研究，構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了定量計(jì)算。楊燦等[10]、王世軍[11]將定性分析與定量分析結(jié)合對(duì)水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了研究。

以往的研究較好地總結(jié)了水利工程建設(shè)質(zhì)量問(wèn)題以及部分問(wèn)題的內(nèi)在機(jī)理，為工程質(zhì)量監(jiān)督提供了依據(jù)，但是也存在一些不足之處。①以往的研究方法帶有較強(qiáng)的主觀性，質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的選取多依賴于專家的經(jīng)驗(yàn)并未根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行修正和調(diào)整；②沒(méi)有考慮水利工程項(xiàng)目質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理的動(dòng)態(tài)性，將不同階段的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)納入同一個(gè)評(píng)價(jià)體系，具體運(yùn)用較為困難。當(dāng)前環(huán)境下水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理并未形成較為完善的數(shù)據(jù)搜集、分析、反饋和調(diào)整體系，運(yùn)用以往的研究成果難以確定工程風(fēng)險(xiǎn)、風(fēng)險(xiǎn)概率、影響因素和損失量之間的相互關(guān)系，從而導(dǎo)致得到的風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果不準(zhǔn)確。而利用大數(shù)據(jù)技術(shù)則可以在一定程度上解決上述問(wèn)題。為此，筆者借鑒大數(shù)據(jù)分析的思維方式，從質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)初始清單構(gòu)建、風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的數(shù)據(jù)采集、分析和風(fēng)險(xiǎn)清單的動(dòng)態(tài)調(diào)整等方面構(gòu)建質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理體系，為水利工程質(zhì)量管理提供新思路。

1 大數(shù)據(jù)視角下的水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理思路

1.1 水利工程質(zhì)量管理的數(shù)據(jù)源分析

質(zhì)量監(jiān)督管理是水利工程政府監(jiān)管的重要內(nèi)容，如何有效實(shí)施水利工程質(zhì)量監(jiān)管是實(shí)現(xiàn)政府職能回歸、全面履行政府職能的重要任務(wù)。水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理主要包括工程行為風(fēng)險(xiǎn)管理和工程實(shí)體質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理，質(zhì)量監(jiān)督部門要充分發(fā)揮自身的監(jiān)督作用，對(duì)工程項(xiàng)目施工單位和監(jiān)理單位資質(zhì)進(jìn)行抽查，以保證水利工程各參建單位能夠相互監(jiān)督、合作，從而對(duì)水利工程質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格有效控制。省級(jí)質(zhì)量管理部門在進(jìn)行各省范圍內(nèi)水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理時(shí)需要進(jìn)行重點(diǎn)項(xiàng)目篩選、重點(diǎn)部位和重點(diǎn)環(huán)節(jié)的監(jiān)管。為提高監(jiān)管的效率，需要相關(guān)部門依據(jù)歷史數(shù)據(jù)和項(xiàng)目當(dāng)前情況動(dòng)態(tài)分析和預(yù)測(cè)重點(diǎn)監(jiān)管對(duì)象。

對(duì)于重點(diǎn)監(jiān)管對(duì)象的分析和預(yù)測(cè)，必須依據(jù)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)影響因素來(lái)監(jiān)測(cè)。同時(shí)，影響水利工程建設(shè)質(zhì)量的因素眾多，項(xiàng)目招投標(biāo)、勘察設(shè)計(jì)、施工階段的因素相互交織，使質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生、傳遞和作用機(jī)制難以精確描述。例如：建筑市場(chǎng)的管理工作做的不到位，掛靠資質(zhì)、圍標(biāo)串標(biāo)等不良行為，工程多次轉(zhuǎn)包分包給其他的施工單位，施工人員經(jīng)驗(yàn)不足，缺乏施工規(guī)范和質(zhì)量管理意識(shí)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管工作缺失等。隨著我國(guó)水利工程建設(shè)管理信息化建設(shè)的不斷提高，各省(市、自治區(qū))先后建立了水利工程建設(shè)市場(chǎng)監(jiān)管系統(tǒng)、招投標(biāo)管理系統(tǒng)、建設(shè)過(guò)程管理系統(tǒng)、質(zhì)量監(jiān)督管理系統(tǒng)，再加上國(guó)家層面建立的施工企業(yè)檔案信息、信用數(shù)據(jù)平臺(tái)等。這些信息資料詳細(xì)記錄了一個(gè)水利工程項(xiàng)目建設(shè)全過(guò)程的詳細(xì)信息，圍繞著工程質(zhì)量主體對(duì)這些信息進(jìn)行有效的整合和預(yù)處理，能夠?yàn)楹罄m(xù)識(shí)別水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和預(yù)測(cè)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。

大數(shù)據(jù)方法的主要作用是對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析處理，從海量數(shù)據(jù)中尋找出有用的信息。在水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理工作中運(yùn)用大數(shù)據(jù)方法可以根據(jù)以往工程建設(shè)中保存的數(shù)據(jù)信息，分析影響各類指標(biāo)對(duì)于質(zhì)量的影響機(jī)理，對(duì)未來(lái)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)做出預(yù)警。這種質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的分析方式與以往研究具有本質(zhì)的不同，主要體現(xiàn)在采用各類實(shí)際工程信息挖掘出影響工程質(zhì)量的模式和規(guī)律，對(duì)以往形成的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)進(jìn)行修正和補(bǔ)充。

1.2 大數(shù)據(jù)視角下水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理的框架設(shè)計(jì)

目前，關(guān)于質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法大多從風(fēng)險(xiǎn)形成機(jī)理進(jìn)行分析，不能準(zhǔn)確反映實(shí)際情況，隨著云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用普及，大數(shù)據(jù)技術(shù)被運(yùn)用到質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理中，將海量碎片化的工程建設(shè)信息數(shù)據(jù)及時(shí)地進(jìn)行篩選、分析，并最終歸納、整理出所需的信息。水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理者通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析，能夠快速地發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的變化和發(fā)展趨勢(shì)，從而幫助管理者及時(shí)做出正確的決策。

水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的大數(shù)據(jù)管理體系建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，單一的數(shù)據(jù)分析功能或數(shù)據(jù)展示功能不能完全體現(xiàn)數(shù)據(jù)的價(jià)值，必須將質(zhì)量管理需求和數(shù)據(jù)采集、分析、反饋形成完整的體系，為此筆者劃分了3個(gè)不同的研究階段。①以質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理需求為導(dǎo)向構(gòu)建水利工程質(zhì)量初始風(fēng)險(xiǎn)清單。這一階段主要是通過(guò)調(diào)查分析理清不同層級(jí)質(zhì)量監(jiān)督管理部門的需求，然后通過(guò)理論分析、文獻(xiàn)計(jì)量和專家調(diào)查的形式獲取水利工程初始指標(biāo)清單。該階段的工作既是大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)性工作，又是最為關(guān)鍵的階段，只有總結(jié)出數(shù)據(jù)需求和關(guān)鍵指標(biāo)才能為后續(xù)的數(shù)據(jù)采集和分析提供指導(dǎo)。②根據(jù)水利工程質(zhì)量初始風(fēng)險(xiǎn)清單中的風(fēng)險(xiǎn)采集相關(guān)數(shù)據(jù)。這一階段需要根據(jù)初始風(fēng)險(xiǎn)清單建立質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)的內(nèi)容、采集頻率、格式等標(biāo)準(zhǔn)，并利用數(shù)據(jù)抓取、數(shù)據(jù)交換等技術(shù)從不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中定期收集相關(guān)數(shù)據(jù)。③利用多維數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化等大數(shù)據(jù)分析技術(shù)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)清單對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析和預(yù)警，同時(shí)根據(jù)工程質(zhì)量問(wèn)題的實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)初始的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)清單進(jìn)行優(yōu)化。其中，第二、第三階段是一個(gè)動(dòng)態(tài)管理的過(guò)程，通過(guò)質(zhì)量監(jiān)督和管理過(guò)程的不斷深入，對(duì)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)清單和風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別模型進(jìn)行學(xué)習(xí)和優(yōu)化。總體技術(shù)方案見圖1。

圖1 總體技術(shù)方案

2 水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理需求與初始風(fēng)險(xiǎn)清單研究

2.1 水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理需求

水利工程的項(xiàng)目法人、施工單位、監(jiān)理單位、質(zhì)量監(jiān)督管理單位都具有工程質(zhì)量管理的職責(zé)。項(xiàng)目法人主要側(cè)重于所在項(xiàng)目的工程質(zhì)量管理體系建設(shè)，通過(guò)落實(shí)工程質(zhì)量責(zé)任制、對(duì)有關(guān)單位質(zhì)量行為和工程實(shí)體質(zhì)量進(jìn)行檢查。施工單位則通過(guò)“三檢制”履行工程質(zhì)量的自檢要求。監(jiān)理單位作為工程項(xiàng)目組織系統(tǒng)范圍內(nèi)的主體，主要以法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)范和工程建設(shè)合同為依據(jù)開展質(zhì)量橫向監(jiān)督管理。與其他項(xiàng)目參與方不同，質(zhì)量監(jiān)督管理單位是工程項(xiàng)目組織系統(tǒng)外的監(jiān)督管理主體，通過(guò)行政管理的方法和手段對(duì)項(xiàng)目系統(tǒng)內(nèi)的建設(shè)行為主體進(jìn)行縱向監(jiān)督管理。同時(shí)，質(zhì)量監(jiān)督管理單位的監(jiān)管深度和廣度與項(xiàng)目?jī)?nèi)的主體不同，其負(fù)責(zé)的項(xiàng)目相對(duì)較多，因此必須全面掌握所管轄項(xiàng)目的整體情況和信息，有重點(diǎn)地開展質(zhì)量監(jiān)督工作。此外，質(zhì)量監(jiān)督管理單位的管理必須抓住工程建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵部位，而非代替監(jiān)理單位進(jìn)行細(xì)致性監(jiān)督?？傮w上看，必須區(qū)分質(zhì)量監(jiān)督管理單位與項(xiàng)目參與方在質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理方面的差異性，凸顯中觀層面和面上層面的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)，才能充分掌握質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理大數(shù)據(jù)分析的功能需求和數(shù)據(jù)需求。

2.2 不同階段質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)識(shí)別

水利工程質(zhì)量的形成和演化是一個(gè)動(dòng)態(tài)性的過(guò)程。質(zhì)量監(jiān)督管理部門為在關(guān)鍵時(shí)點(diǎn)開展眾多項(xiàng)目的面上監(jiān)管，需要合理劃分項(xiàng)目階段。例如：項(xiàng)目開工時(shí)點(diǎn)、基礎(chǔ)處理時(shí)點(diǎn)、項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí)點(diǎn)等。在同一時(shí)點(diǎn)上對(duì)不同項(xiàng)目進(jìn)行質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)監(jiān)管項(xiàng)目。

水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)影響因素眾多，各類風(fēng)險(xiǎn)相互交織。為全面、客觀地制定不同階段質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系，首先需要通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量法對(duì)已有的水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)研究進(jìn)行系統(tǒng)性梳理，并對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行頻次統(tǒng)計(jì)，同時(shí)考慮監(jiān)督檢查的重點(diǎn)內(nèi)容，形成質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的備選集合。然后，根據(jù)質(zhì)量監(jiān)督單位對(duì)于工程質(zhì)量監(jiān)督的階段性劃分，從質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的備選集合中生成開工前、建設(shè)中等不同時(shí)點(diǎn)的指標(biāo)子集。

在形成各階段質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)備選集合的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)各項(xiàng)目參與方和質(zhì)量監(jiān)督人員的廣泛調(diào)查，對(duì)備選指標(biāo)集合進(jìn)行初步調(diào)研，對(duì)不符合實(shí)際情況的指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，對(duì)于缺少的指標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)充和完善，從而保證備選指標(biāo)集合的完備性。然后，進(jìn)一步組織水利工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和質(zhì)量監(jiān)督管理領(lǐng)域的專家開展德爾菲法調(diào)查，對(duì)指標(biāo)體系的完備性進(jìn)行復(fù)核，同時(shí)對(duì)于不同階段的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重體系進(jìn)行設(shè)定[12]。經(jīng)過(guò)指標(biāo)備選集合選擇、預(yù)調(diào)研、指標(biāo)集合完善、專家調(diào)查和權(quán)重設(shè)定后，最終將形成水利工程建設(shè)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)初始清單。

3 質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理數(shù)據(jù)采集與預(yù)警

3.1 質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理數(shù)據(jù)采集

質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)清單的建立為指導(dǎo)相關(guān)數(shù)據(jù)的采集提供了指導(dǎo)，由于質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)清單中涉及的人員資質(zhì)、管理體系、材料設(shè)備、過(guò)程檢驗(yàn)等相關(guān)信息分布在各項(xiàng)目參與方的管理系統(tǒng)中，為進(jìn)一步提高質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理的智能化、科學(xué)化水平，還需要增強(qiáng)初始風(fēng)險(xiǎn)清單中相關(guān)數(shù)據(jù)的采集強(qiáng)度。

a.對(duì)初始風(fēng)險(xiǎn)清單中的各類指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)量化。對(duì)于國(guó)家法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)程規(guī)范中已經(jīng)明確規(guī)定的相關(guān)指標(biāo)，需要按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行量化。而對(duì)于“圍串標(biāo)”、“違法分包”等尚未明確分級(jí)量化標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)，需要根據(jù)以往質(zhì)量監(jiān)督檢查的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果進(jìn)行離散化處理，按情況嚴(yán)重程度設(shè)計(jì)相關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn)，并分別賦予分值。

b.設(shè)計(jì)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)的采集方式。對(duì)于施工單位、監(jiān)理單位已經(jīng)采集的工程基本信息、檢測(cè)數(shù)據(jù)等量化信息可以通過(guò)數(shù)據(jù)交換方式直接傳遞到質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)。例如：監(jiān)理單位將抽檢數(shù)據(jù)同步到質(zhì)量監(jiān)管系統(tǒng)，信息化程度較高的施工企業(yè)如配備了工程材料信息管理系統(tǒng)的，可將各單元工程的材料信息直接同步到質(zhì)量監(jiān)管系統(tǒng)，由系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)各批次材料的質(zhì)量情況，進(jìn)行評(píng)分。地基處理、結(jié)合部處理的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)較難直接量化和采集數(shù)據(jù)，可采取圖片、視頻資料上傳至質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，由質(zhì)量監(jiān)督人員進(jìn)行間接量化。完成基礎(chǔ)和結(jié)合部處理時(shí)，由監(jiān)理單位負(fù)責(zé)拍攝影像資料，上傳至質(zhì)量監(jiān)管系統(tǒng)以備評(píng)估質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。而以往并未要求參建單位提供的相關(guān)信息，如相關(guān)業(yè)績(jī)證明、民工隊(duì)伍素質(zhì)等則需要參建單位或民工隊(duì)伍提供自身資質(zhì)情況和參建項(xiàng)目的業(yè)績(jī)數(shù)據(jù)，由質(zhì)量監(jiān)督單位根據(jù)量化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行采集。

3.2 工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，水利信息化在各個(gè)領(lǐng)域都有所突破，其中水利工程的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理也越來(lái)越依賴信息技術(shù)，加速工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理的信息化、網(wǎng)絡(luò)化，是時(shí)代對(duì)工程質(zhì)量與安全管理的要求。因此，通過(guò)大數(shù)據(jù)對(duì)水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管理是提高監(jiān)督管理水平的重要途徑。在水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理中圍繞一個(gè)項(xiàng)目，構(gòu)建包含項(xiàng)目基本信息、歷次質(zhì)量監(jiān)督活動(dòng)產(chǎn)生問(wèn)題的數(shù)據(jù)集合，形成質(zhì)量問(wèn)題與風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)化管理，通過(guò)聚類分析和時(shí)序分析等方法，探尋某一項(xiàng)目質(zhì)量問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)演化的趨勢(shì)，為今后其他項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。根據(jù)之前多次質(zhì)量監(jiān)督出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，預(yù)測(cè)今后類似工程項(xiàng)目出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的概率大小，如圖2所示。

圖2 質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)演化趨勢(shì)分析

圖2記錄了若干次質(zhì)量監(jiān)督活動(dòng)中各類風(fēng)險(xiǎn)的演變，監(jiān)督管理人員不僅可以根據(jù)當(dāng)前搜集的數(shù)據(jù)和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)清單進(jìn)行質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定，還可以根據(jù)歷次監(jiān)督記錄對(duì)后續(xù)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)判。

4 質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的大數(shù)據(jù)分析

4.1 質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的數(shù)據(jù)分析

經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)采集和預(yù)警后，質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)將累計(jì)較為豐富的數(shù)據(jù)資料。這些數(shù)據(jù)資料為工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的多維分析、風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生機(jī)理的挖掘和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的優(yōu)化調(diào)整提供了較好的基礎(chǔ)。

工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的多維分析是指從質(zhì)量監(jiān)督單位關(guān)心的維度對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行多層次、多粒度的統(tǒng)計(jì)分析。通常質(zhì)量監(jiān)督單位對(duì)于質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題產(chǎn)生的原因、主體、時(shí)間、部位和地點(diǎn)高度關(guān)注。這就需要根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，從管理類、技術(shù)類和環(huán)境類質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)大類、具體指標(biāo)層面建立分析的維度層次，類似地建立多種維度的層次結(jié)構(gòu)，并采用SPSS、Microsoft Business Intelligence等分析工具構(gòu)建多個(gè)維度層次結(jié)構(gòu)的分析模型。

根據(jù)某省2015年和2016年水利工程質(zhì)量監(jiān)督報(bào)告，通過(guò)“時(shí)間-主體”的多維分析得到質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)多維分析示意圖，如圖3所示。根據(jù)該多維分析模型結(jié)果可以準(zhǔn)確地了解水利工程項(xiàng)目中各主體隨時(shí)間變化質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)演變趨勢(shì)。從圖3可以看出，項(xiàng)目法人、監(jiān)理單位等參與方的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)穩(wěn)定，而施工單位風(fēng)險(xiǎn)較為突出。根據(jù)這一分析結(jié)果可以進(jìn)一步分析哪些類型施工企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)上升較快，從而為后續(xù)質(zhì)量監(jiān)督工作的開展提供依據(jù)。

圖3 質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)多維分析示意圖

質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生機(jī)理分析是指采用大數(shù)據(jù)分析中的關(guān)聯(lián)規(guī)則、時(shí)序分析、聚類分析等算法對(duì)采集到的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，從而發(fā)現(xiàn)各類質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題之間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性。水利工程的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)事件之間是相互聯(lián)系的，根據(jù)采集到的歷史風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)掘各類質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)之間的串聯(lián)關(guān)系和發(fā)生規(guī)律，將為質(zhì)量監(jiān)督人員快速發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題提供線索。

圖4是采用關(guān)聯(lián)規(guī)則分析對(duì)某省2016年質(zhì)量監(jiān)督報(bào)告中大類問(wèn)題進(jìn)行挖掘后所產(chǎn)生的結(jié)果。圖中不同顏色圓弧段代表各類質(zhì)量問(wèn)題所占比例，從圖中可以看出“施工現(xiàn)場(chǎng)及實(shí)體防護(hù)措施”、“監(jiān)理單位質(zhì)量與安全控制”、“實(shí)體質(zhì)量問(wèn)題”占比較大。圓弧之間的內(nèi)部連接線表示對(duì)兩類問(wèn)題同時(shí)出現(xiàn)的概率。雖然“各單位質(zhì)量與安全體系”方面的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生比例較小，但其經(jīng)常與“實(shí)體質(zhì)量問(wèn)題”、“施工現(xiàn)場(chǎng)及實(shí)體防護(hù)措施”等問(wèn)題同時(shí)出現(xiàn)，因此可將其視為上述問(wèn)題的誘發(fā)因素。一旦在質(zhì)量監(jiān)督過(guò)程中發(fā)現(xiàn)“各單位質(zhì)量與安全體系”存在風(fēng)險(xiǎn)，可以根據(jù)上述分析結(jié)果查找其后續(xù)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。此外，還可以對(duì)各大類風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行細(xì)分，探索更為細(xì)致的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生規(guī)律。

圖4 質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題關(guān)聯(lián)分析

注：圖中“1→2 150”表示由1類問(wèn)題(各單位質(zhì)量與安全體系問(wèn)題)引發(fā)2類問(wèn)題(實(shí)體質(zhì)量問(wèn)題，如混凝土裂縫、二類樁)的案例數(shù)為150例。

4.2 質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理的優(yōu)化

隨著質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)的不斷搜集、分析，有必要對(duì)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)初始清單進(jìn)行優(yōu)化。一方面，質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的初始清單完全由理論分析和專家調(diào)研獲得，其主觀性較強(qiáng)，需要根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行修正。另一方面，隨著質(zhì)量監(jiān)督工作的不斷開展，被監(jiān)督對(duì)象隨著時(shí)間推移逐步了解風(fēng)險(xiǎn)清單的內(nèi)容和權(quán)重設(shè)置，因此各類風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率與初始風(fēng)險(xiǎn)清單建立的基礎(chǔ)產(chǎn)生了較大的偏離。

質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)清單的優(yōu)化可以采用大數(shù)據(jù)分析中的分類算法，如深度學(xué)習(xí)、隨機(jī)樹等分類方法。首先，將搜集到的工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題作為分類變量，而將初始風(fēng)險(xiǎn)清單中的指標(biāo)作為屬性變量，構(gòu)建質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)分類算法的訓(xùn)練集合和測(cè)試集合；然后，采用多種算法分別訓(xùn)練模型，并通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)集對(duì)比算法優(yōu)劣，根據(jù)最優(yōu)算法分析初始風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，區(qū)分質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題的重要度；最后，根據(jù)指標(biāo)重要度對(duì)初始風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行刪減和權(quán)重調(diào)整，從而使初始風(fēng)險(xiǎn)清單具有自學(xué)習(xí)能力，適應(yīng)水利工程建設(shè)水平的發(fā)展和被監(jiān)督對(duì)象建設(shè)管理能力的提升。

5 對(duì)策建議

從大數(shù)據(jù)思維出發(fā)對(duì)水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理進(jìn)行研究，現(xiàn)有的水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理理論與研究成果難以滿足政府監(jiān)管的需求，迫切需要將大數(shù)據(jù)技術(shù)引入水利工程質(zhì)量管理中。通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)視角下的水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理思路、管理需求和初始風(fēng)險(xiǎn)清單進(jìn)行梳理，研究分析了質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理的數(shù)據(jù)采集與預(yù)警，得出了大數(shù)據(jù)運(yùn)用于水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理的優(yōu)勢(shì)。采用大數(shù)據(jù)方法來(lái)對(duì)水利工程建設(shè)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管理，有利于對(duì)水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理進(jìn)行科學(xué)和動(dòng)態(tài)管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)控制點(diǎn)以及根據(jù)大數(shù)據(jù)分析結(jié)果提前預(yù)警，從而采取措施防范可能出現(xiàn)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)事故，提高政府部門的監(jiān)管效率。

在今后的水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理過(guò)程中，首先要進(jìn)一步提高水利工程監(jiān)管系統(tǒng)的智能化、科學(xué)化水平，增強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集強(qiáng)度，依托大量數(shù)據(jù)自動(dòng)對(duì)水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。其次要加強(qiáng)大數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用，提高水利工程建設(shè)的信息化程度，轉(zhuǎn)變以往的事中事后監(jiān)管思維，側(cè)重于事前監(jiān)管，即“前饋”管理模式，通過(guò)事前的分析預(yù)警有效地降低水利工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)概率，提高水利工程建設(shè)質(zhì)量。

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國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金(17BGL156)；廣東省水利廳項(xiàng)目(2017-04)

黃黎明(1971—)，男，高級(jí)工程師，主要從事工程管理、項(xiàng)目管理研究。E-mail：981993965@qq.com

10.3880/j.issn.1003-9511.2017.06.013

TV51

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1003-9511(2017)06-0066-05

2017-06-28 編輯：方宇彤)