張 豪1，彭曉婷1，陳妙初，郭偉建

(1.浙江工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院，浙江 杭州 310023；2.浙江省交通建設(shè)工程監(jiān)督管理局，浙江 杭州 310000)

水運(yùn)是交通運(yùn)輸體系中不可或缺的一部分，能加快國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及提高人民生活水平。為了促進(jìn)水運(yùn)更快更好地發(fā)展，并實(shí)現(xiàn)高效、安全、暢通、綠色的現(xiàn)代化水運(yùn)體系，必須高度重視航道的維護(hù)與管理工作[1]。然而，由于航道整治工程具有影響因素多、質(zhì)量變異性大、質(zhì)量隱蔽性強(qiáng)等特點(diǎn)[2]，依然有大量工程項(xiàng)目由于質(zhì)量問題不能如期投入使用且達(dá)不到預(yù)期效益。盡管近年來政府制定了一系列相關(guān)的法律條文，各級行政主管部門也加強(qiáng)了對航道整治工程的監(jiān)察力度,但政府部門依然沒有一套完善的管理監(jiān)督機(jī)制，航道整治工程質(zhì)量問題依然十分嚴(yán)重。2016交通運(yùn)輸部發(fā)布《全國航道管理與養(yǎng)護(hù)發(fā)展綱要(2016—2020 年)》，綱要中明確提出“加大監(jiān)督考核”。

為了強(qiáng)化建設(shè)行政管理部門和項(xiàng)目業(yè)主科學(xué)的監(jiān)督，并全面、客觀地對我國航道整治工程的建設(shè)水平進(jìn)行評價(jià)[3]，一要分門別類地建立航道整治工程質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系，二要展開航道整治工程質(zhì)量動態(tài)指數(shù)應(yīng)用研究，三要逐步完善航道整治工程質(zhì)量評價(jià)方法。在航道整治工程質(zhì)量評價(jià)中，有些因素比較容易判斷，可以用儀器設(shè)備測量，如水泥、碎石、砂等；但也有些因素存在一定的模糊性，比如邊沿線順直、接縫平直無明顯色差、構(gòu)件無明顯碰損。因此筆者根據(jù)德爾菲法[4]和模糊評價(jià)方法[5]，提出了航道整治工程質(zhì)量評價(jià)的指標(biāo)體系，建立了多因素航道整治工程質(zhì)量評價(jià)模型，并展開航道整治工程質(zhì)量動態(tài)指數(shù)應(yīng)用研究。可用于實(shí)際工程的質(zhì)量監(jiān)督。

1 航道整治工程質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建與權(quán)重的確立

航道整治工程評價(jià)指標(biāo)體系從定性指標(biāo)觀感質(zhì)量評價(jià)項(xiàng)目[6]和定量指標(biāo)單位工程實(shí)體檢測項(xiàng)目[7]兩方面來建立。有關(guān)政府部門組織專家對《公路水運(yùn)工程質(zhì)量狀況及質(zhì)量監(jiān)督信息統(tǒng)計(jì)報(bào)表制度》《浙江省水運(yùn)工程質(zhì)量鑒定實(shí)施細(xì)則(2010 年修訂版)》與《水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》JTS 257—2008進(jìn)行具體分析，并構(gòu)建了指標(biāo)集，為了進(jìn)一步保證指標(biāo)體系的合理性與科學(xué)性，設(shè)計(jì)了調(diào)查問卷，并在全國范圍內(nèi)展開調(diào)研。此次調(diào)研選定全國航道整治行業(yè)的100 位專家，將問卷用E-mail發(fā)送給每位專家，專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)回答調(diào)查問卷的問題。再對回收的問卷調(diào)查進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析確定指標(biāo)體系。這些指標(biāo)在所選擇的評價(jià)指標(biāo)中重要性是不一致的，可采用權(quán)重系數(shù)來反映各指標(biāo)的重要程度[8]，并依據(jù)“最大隸屬原則”確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重等級[9]。航道整治工程質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建與權(quán)重等級的確立見表1。

表1 航道整治工程質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重等級

Table 1 Quality evaluation index system and weight grade of waterway regulation project

目標(biāo)層準(zhǔn)則層指標(biāo)層權(quán)值觀感質(zhì)量評價(jià)項(xiàng)目面層混凝土表面平整,坡向正確1分格縫順直,灌縫飽滿,周邊無污染1無明顯嚴(yán)重龜裂和裂縫1無起砂、起殼和露石等現(xiàn)象1無建筑污染1面層鋪砌表面平整,坡向符合要求1鋪砌線條順直,寬度一致,灌縫密實(shí)1與構(gòu)筑物接茬緊密、平順1砌塊表面完整,無破損1無建筑污染1建筑物細(xì)部邊沿線順直1接縫平直無明顯色差1構(gòu)件無明顯碰損1構(gòu)件表面無明顯缺陷1接縫處無明顯錯(cuò)臺和水泥漿流墜1其他鋼結(jié)構(gòu)防腐,油漆涂刷均勻、無漏涂,漆膜完整無流掛、皺皮、脫皮1欄桿安裝順直、無折線1泄水孔標(biāo)高、方向控制和順直1預(yù)埋件周圍接茬平順1單位工程實(shí)體檢測項(xiàng)目原材料水泥3碎石3砂3鋼筋3摻和料2外加劑2常用產(chǎn)品塑料排水板2土工合成材料2防水卷材2混凝土強(qiáng)度和耐久性抗壓(折)強(qiáng)度3抗凍3基槽開挖基槽寬度3基槽底標(biāo)高3回淤厚度2基槽邊坡2基槽開挖基槽軸線位置2護(hù)岸護(hù)底(軟體排)軸線位置2鋪設(shè)長度2搭接寬度2護(hù)腳斷面尺寸2護(hù)腳邊坡1護(hù)腳平臺寬度1護(hù)腳平臺頂面高程1護(hù)坡基槽軸線位置2岸坡開挖斷面尺寸2倒濾層尺寸2

表1 (續(xù))

2 航道整治工程質(zhì)量動態(tài)指數(shù)應(yīng)用

為更直觀了解航道整治工程的水平波動狀況，為政府部門管理與監(jiān)督提供科學(xué)依據(jù)，筆者提出了動態(tài)指數(shù)模型的應(yīng)用。航道整治工程數(shù)據(jù)來源于質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)(A類檢測數(shù)據(jù))和監(jiān)理單位(B類檢測數(shù)據(jù))，兩者的權(quán)重比為6∶4[10]。

2.1 航道整治工程質(zhì)量評價(jià)指數(shù)

參照造價(jià)指數(shù)，檢測指數(shù)可選擇定基指數(shù)和環(huán)比指數(shù)兩種指數(shù)計(jì)算方式。計(jì)算定基指數(shù)時(shí)，基期的時(shí)間選擇不宜過短；環(huán)比指數(shù)基數(shù)以上期數(shù)值作為基數(shù)。航道整治工程質(zhì)量評價(jià)定基指數(shù)為

(1)

航道整治工程質(zhì)量評價(jià)環(huán)比指數(shù)為

(2)

報(bào)告期質(zhì)量評分為

(3)

基期質(zhì)量評分為

(4)

前一期質(zhì)量評分為

(5)

式中：ai表示指標(biāo)i的權(quán)重；Fib表示報(bào)告期同一層級指標(biāo)i的綜合評分；Fij表示t周期內(nèi)同一層級指標(biāo)i的綜合評分；Fiq表示前一期同一層級指標(biāo)i的綜合評分；n表示同一層級指標(biāo)個(gè)數(shù)；m表示總周期數(shù)。

2.2 敏感性質(zhì)量檢測指數(shù)

敏感性分為兩方面，即區(qū)域敏感性和時(shí)間敏感性。敏感性指標(biāo)的選取根據(jù)該指標(biāo)前n年評分方差，方差較大的即為敏感性指標(biāo)。針對敏感性指標(biāo)的質(zhì)量檢測項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，反映了該質(zhì)量檢測項(xiàng)目報(bào)告期與基期質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)波動的情況。區(qū)域差異性指數(shù)為

(6)

(7)

2.3 檢測指數(shù)編制模型的模擬驗(yàn)證

若需驗(yàn)證每個(gè)指數(shù)公式，則需大量的模擬數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)篇幅較多，故只選取了航道整治工程質(zhì)量評價(jià)指數(shù)以及敏感性指標(biāo)中的時(shí)間差異性指數(shù)Si進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)公式(3～5)計(jì)算得出航道整治工程質(zhì)量各個(gè)周期的綜合評分以及基期評分見表2。

表2 航道整治工程質(zhì)量各個(gè)周期的綜合評分以及基期評分Table 2 Comprehensive score and the base score of each cycle channel regulation engineering quality

取2016年作為航道整治工程報(bào)告期，2015年即為報(bào)告期前一期。根據(jù)航道整治工程質(zhì)量評價(jià)指數(shù)公式(2～3)得出航道整治工程質(zhì)量評價(jià)定基指數(shù)IT為100.992，航道整治工程質(zhì)量評價(jià)環(huán)比指數(shù)IH為102.957。航道整治工程質(zhì)量定基指數(shù)以及環(huán)比指數(shù)都大于100，說明報(bào)告期質(zhì)量檢測狀況比基期、前一期質(zhì)量檢測狀況好，質(zhì)量水平高。表明航道整治工程質(zhì)量水平逐漸上升。根據(jù)敏感性質(zhì)量檢測指數(shù)中的時(shí)間差異性指數(shù)Si計(jì)算公式(7)計(jì)算得到航道整治工程各個(gè)指標(biāo)的時(shí)間差異性指數(shù)Si見表3。

表3 航道整治工程各個(gè)指標(biāo)的時(shí)間差異性指數(shù)SiTable 3 Time difference index of each index of waterway regulation project Si

根據(jù)敏感性指數(shù)的選取原則，從表3中可以看出前沿線位置、基槽底標(biāo)高、斷面水深的時(shí)間差異性指數(shù)Si最大，故這3 個(gè)指標(biāo)為敏感性指標(biāo)，有關(guān)部門可以在今后工程的監(jiān)督管理中對這3 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，實(shí)施指標(biāo)差異性的動態(tài)跟蹤與控制，來提高航道整治工程質(zhì)量水平。

3 航道整治工程評價(jià)模型的研究與驗(yàn)證

3.1 評價(jià)方法及標(biāo)準(zhǔn)

由于在評價(jià)過程中需要對單位工程觀感質(zhì)量評價(jià)項(xiàng)目即外觀的和單位工程實(shí)體檢測項(xiàng)目進(jìn)行綜合評價(jià)，而單位工程觀感質(zhì)量評價(jià)項(xiàng)目指標(biāo)是模糊性指標(biāo)。因此，筆者將基于加權(quán)平均理論的評價(jià)方法和基于模糊理論的評價(jià)方法結(jié)合，形成基于加權(quán)平均的模糊綜合評價(jià)法，具體步驟如下：先用加權(quán)平均法算出各具體單項(xiàng)工程得分并轉(zhuǎn)化為評級，再用模糊評價(jià)法匯總所有的具體單項(xiàng)工程得到區(qū)域單項(xiàng)工程評分。參照規(guī)范以及相關(guān)細(xì)則制定了單位工程的質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，見表4。

表4 評價(jià)等級劃分表Table 4 Evaluation hierarchy table

1) 按照表4將具體指標(biāo)評分轉(zhuǎn)化為評級。

2) 確定評價(jià)對象的指標(biāo)體系：

P個(gè)評價(jià)指標(biāo)為u={u1,u2,u3,…,up}。

3) 確定評語等級論域：

v={v1,v2,v3,…,vp},也就是評語等級的集合。每個(gè)模糊子集都有與之對應(yīng)的評語等級。共有優(yōu)、良、中、差4級。為了便于計(jì)算把評語等級進(jìn)行量化，并依次賦值為4，3，2，1[11]。

4) 建立模糊關(guān)系矩陣R：

建立了等級模糊子集之后，要把量化被評事物的每個(gè)因素ui(i=1，2，3，…，p)，即為每個(gè)因素對于被評事物的隸屬度(C/ui)，從而得出模糊關(guān)系矩陣[12]，即

(8)

5) 確定評價(jià)因素的權(quán)向量：

用模糊綜合評價(jià)時(shí)，必須確定各個(gè)評價(jià)因素的權(quán)向量：Q=(q1,q2,q3,…)。本研究采用專家評分法來得出各個(gè)評價(jià)指標(biāo)之間的相對重要性次序，權(quán)系數(shù)共3 個(gè)等級3，2，1，并進(jìn)行歸一化處理。具體權(quán)重見表1。

6) 合成模糊綜合評價(jià)結(jié)果向量：

把權(quán)向量Q通過比較合適的算子和被評事物的R做一個(gè)合成處理，就能獲得各被評事物的模糊綜合評價(jià)結(jié)果向量B，即

(9)

bj是通過A和R的第j列線性計(jì)算得出的。計(jì)算區(qū)域單項(xiàng)工程評分D=B×(4,3,2,1)T。主觀測量一般是用4級語義學(xué)標(biāo)度。根據(jù)相關(guān)資料設(shè)計(jì)出的評價(jià)定量標(biāo)準(zhǔn)見表5。

表5 評價(jià)定量標(biāo)準(zhǔn)Table 5 Quantitative criteria for evaluation

3.2 模型驗(yàn)證

以浙江某市級項(xiàng)目的航道整治工程整體建設(shè)為例，對該地區(qū)航道整治工程的建設(shè)水平進(jìn)行評析。有關(guān)部門組織5 名專家對該地區(qū)3 個(gè)航道整治工程的觀感質(zhì)量評價(jià)項(xiàng)目進(jìn)行評價(jià)13]得出評級，而航道整治工程實(shí)體檢測項(xiàng)目通過A類(質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)檢測數(shù)據(jù))和B類(監(jiān)理單位檢測數(shù)據(jù))數(shù)據(jù)加權(quán)平均得出綜合評分依據(jù)表4將評分轉(zhuǎn)化為評級。為了全面客觀地對區(qū)域航道整治工程進(jìn)行評價(jià)，這里采用M(·,+)算子計(jì)算得模糊綜合評價(jià)結(jié)果向量B=(0.715 7，0.238 6，0.039 2，0.000 0)，計(jì)算區(qū)域航道整治工程D=B×(4,3,2,1)T=3.656 9。根據(jù)之前指定的標(biāo)準(zhǔn)，該區(qū)域質(zhì)量等級為優(yōu)。說明該地區(qū)的航道整治工程水平較高，整體質(zhì)量水平高[14]。

4 結(jié) 論

這幾年來，各省市政府部門對航道維護(hù)越來越重視，不斷頒布與實(shí)施和內(nèi)河航道維護(hù)相關(guān)的政策，大大改善了航道的現(xiàn)狀。為了實(shí)現(xiàn)對航道整治工程質(zhì)量的監(jiān)督，進(jìn)一步增強(qiáng)我國航道整治的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化[15]，筆者通過單位工程的觀感質(zhì)量評價(jià)項(xiàng)目和單位工程實(shí)體檢測項(xiàng)目構(gòu)建了航道整治工程評價(jià)指標(biāo)體系；并通過航道整治工程質(zhì)量動態(tài)指數(shù)應(yīng)用模型得出航道整治工程報(bào)告期定基與環(huán)比指數(shù)，得出航道整治工程報(bào)告期質(zhì)量水平，很好地反映出該地區(qū)航道整治工程質(zhì)量水平的波動情況；再通過計(jì)算敏感性指標(biāo)，實(shí)施指標(biāo)差異性的動態(tài)跟蹤與控制，為政府部門的監(jiān)督與管理提供科學(xué)的、直觀的依據(jù)；最后用模糊綜合評價(jià)法建立了數(shù)學(xué)模型，通過應(yīng)用分析發(fā)現(xiàn)評價(jià)模型可以清晰地反映航道整治工程區(qū)域質(zhì)量水平，有利于政府部門實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地掌握區(qū)域航道整治工程質(zhì)量水平。