韋榮茂

(南寧市峙村河水庫(kù)管理所，南寧 530400)

1 概 述

近年來(lái)，由于生態(tài)環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題，大中型水利工程建設(shè)項(xiàng)目明顯減少，中小型水利工程建設(shè)項(xiàng)目成為目前主要的發(fā)展趨勢(shì)，中小水利工程的施工各方面綜合評(píng)估也就顯得極為必要。作為組成水利工程項(xiàng)目建設(shè)中核心環(huán)節(jié)之一的施工階段，具有過(guò)程長(zhǎng)而繁雜、參加人員眾多、安全危害高等特點(diǎn)[1]。因此，保障建設(shè)階段的順利和安全進(jìn)行，對(duì)于提高水利工程的施工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。

施工階段效果評(píng)價(jià)的主要目的是自我評(píng)價(jià)和檢查發(fā)現(xiàn)建設(shè)過(guò)程中的問(wèn)題并加以改進(jìn)，是工程建設(shè)的重要部分。通常，可由評(píng)價(jià)內(nèi)容發(fā)現(xiàn)施工時(shí)的問(wèn)題所在，同時(shí)對(duì)完成得好的部分工作給予肯定[2]。施工階段效果評(píng)價(jià)的重點(diǎn)在于如何根據(jù)工程實(shí)際施工的影響因素制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和選定評(píng)價(jià)指標(biāo)。如李靜[3]等對(duì)鶴灘水利樞紐工程進(jìn)行了綠色生態(tài)工程評(píng)價(jià)，從生態(tài)環(huán)境保護(hù)、水能源資源的合理利用和綜合管理3個(gè)方面選擇了31個(gè)指標(biāo)構(gòu)成綠色施工效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并引入模糊物元法評(píng)價(jià)形成模型，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果合格。張煒[4]采用模糊綜合評(píng)價(jià)法從建設(shè)項(xiàng)目準(zhǔn)備、建設(shè)和竣工3個(gè)階段的7個(gè)方面，選取39個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建了施工建設(shè)階段效果評(píng)價(jià)模型，提出使用該方法評(píng)價(jià)中小型水利水電工程施工質(zhì)量的效果良好。

上述學(xué)者運(yùn)用模糊物元法和模糊綜合評(píng)價(jià)法等，從多方面對(duì)水利水電工程建設(shè)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文從水利工程施工建設(shè)的質(zhì)量、安全、管理和環(huán)境4個(gè)方面，并基于模糊層次分析法(FAHP)選取16個(gè)施工效果評(píng)價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用模糊層次分析法(FAHP)從安全、質(zhì)量、管理和經(jīng)濟(jì)等方面，構(gòu)建施工建設(shè)中小型水利工程的階段效果評(píng)價(jià)模型[15]。

2 水利工程施工階段施工效果綜合評(píng)價(jià)模型

2.1 建立層次結(jié)構(gòu)和判斷矩陣

1) 一項(xiàng)再小的水利工程也涉及到很多的部分。從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，有主體大壩的施工、泄洪洞的施工、發(fā)電涵洞的施工；從時(shí)間上來(lái)說(shuō)，有河道的截流和導(dǎo)流、大壩地基的施工、面板的施工等；從水利項(xiàng)目的施工結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變的特點(diǎn)和安全無(wú)污染的原則兩個(gè)方面出發(fā)，構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)模型。

2) 基于層次分析法，通常對(duì)于復(fù)雜化難以決策的問(wèn)題來(lái)說(shuō)，在模型評(píng)價(jià)時(shí)有3項(xiàng)指標(biāo)。對(duì)決策者而言，考慮評(píng)價(jià)指標(biāo)的平衡性來(lái)說(shuō)，為均衡考慮各種因素，各指標(biāo)應(yīng)當(dāng)擁有部分權(quán)重。

2.2 計(jì)算單級(jí)權(quán)值排序與一致性檢驗(yàn)

計(jì)算各判斷矩陣的特征值：

Aω=λmaxω

(1)

由式(1)計(jì)算可得到每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重ω，再進(jìn)行各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重重新組合，并將組成的矩陣記為Ak下B1、B2、…和Bn的權(quán)重順序。在計(jì)算λmax和ω后，再檢驗(yàn)所得結(jié)果的一致性。一致性指數(shù)CI計(jì)算如下：

(2)

計(jì)算出CI值后，通過(guò)計(jì)算CI與一致性指標(biāo)RI平均隨機(jī)的比值，得到一致性比指標(biāo)CR的數(shù)值：

(3)

若CR≤0.1，證明通過(guò)了一致性檢驗(yàn)；否則不通過(guò)，無(wú)法信任該指標(biāo)權(quán)重結(jié)果，應(yīng)循環(huán)上述計(jì)算的流程，直到滿足CR≤0.1。

2.3 分層總體排序與測(cè)試一致性

通過(guò)各層的一致性測(cè)試后，還需對(duì)分層總排序進(jìn)行檢驗(yàn)。評(píng)價(jià)指標(biāo)的總排序權(quán)重為：

(4)

式中：設(shè)Q層有n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，即Q1、Q2、…、Qn，相對(duì)于總目標(biāo)的權(quán)重分別為Q1、Q2、…、Qn；p1j，p2j，…，pmj為評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重在準(zhǔn)則層的單列排序?？傠A數(shù)按式(4)計(jì)算，檢查總排序的一致性：

(5)

式中：CIj為一致性指標(biāo)；RIj為隨機(jī)性指標(biāo)。

當(dāng)CR≤0.1時(shí)，檢驗(yàn)合格。

2.4 結(jié)構(gòu)指標(biāo)、指標(biāo)集和隸屬度評(píng)價(jià)矩陣

根據(jù)該地區(qū)以往的施工項(xiàng)目的建設(shè)經(jīng)歷和專家的指導(dǎo)，將各評(píng)價(jià)指標(biāo)建立為評(píng)價(jià)集V，見(jiàn)式(6)：

V={v1,v2,…,vn}

(6)

式中：V為各指標(biāo)評(píng)價(jià)的一組評(píng)價(jià)意見(jiàn)；vi為不同的評(píng)價(jià)意見(jiàn)。rij與ui的關(guān)系如下：

rij=vj(ui),j=1,2,…,m

(7)

ri=(ri1,ri2,…,rim),i=1,2,…,n

(8)

綜合上面對(duì)判斷矩陣的檢驗(yàn)、權(quán)重的計(jì)算，得出模糊關(guān)系矩陣為式(9)，通過(guò)計(jì)算R值來(lái)評(píng)價(jià)一項(xiàng)水利工程的施工建設(shè)效果。

(9)

3 案例應(yīng)用——老虎嶺水利樞紐

老虎嶺水庫(kù)樞紐位于南寧市高新區(qū)安寧街道辦事處六覃村西南面附近，距邕武路約3 km，距離南寧市區(qū)約12 km，壩址位置E108°20′27″，N22°56′32″，是一座以人飲供水為主，兼顧防洪、灌溉為一體的綜合型小(Ⅰ)型水利工程。

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立

項(xiàng)目的施工過(guò)程評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)完整。因此，本文根據(jù)中小水利工程的特點(diǎn)對(duì)中小型水利水電建設(shè)項(xiàng)目過(guò)程進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)，將二級(jí)指標(biāo)細(xì)分為16項(xiàng)三級(jí)指標(biāo)，見(jiàn)圖1。

圖1 施工效果評(píng)價(jià)體系

3.2 建立層次分析判斷矩陣

結(jié)合施工效果評(píng)價(jià)體系結(jié)構(gòu)，依據(jù)對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比和評(píng)分。各評(píng)價(jià)層的判斷矩陣分別見(jiàn)表1和表2。由于篇幅的限制，省略其他判斷矩陣。

3.3 模糊層次權(quán)重指數(shù)

對(duì)表1和表2所建立的判斷矩陣進(jìn)行歸一化處理，得出每一層的權(quán)重指數(shù)，這個(gè)過(guò)程被稱為層次單一排序。各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)計(jì)算見(jiàn)表3。

表1 矩陣判斷表E-(A、B、C、D)

表2 矩陣判斷表A-(A1、A2、A3、A4)

表3 單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重及CR值

3.4 模糊層次綜合指數(shù)評(píng)價(jià)

標(biāo)準(zhǔn)層次指數(shù)集U=施工{安全、質(zhì)量、施工、環(huán)境}，次標(biāo)準(zhǔn)層次指數(shù)集U={A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4、D1、D2、D3、D4}，指標(biāo)評(píng)價(jià)集V={優(yōu)、良、中、差}。建立判斷矩陣，見(jiàn)表4。

表4 評(píng)價(jià)指標(biāo)的專家評(píng)價(jià)矩陣

由式(9)和表4可知，各評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊隸屬度矩陣為R1、R2、R3和R4?；贔AHP的中小型水利工程施工階段效果評(píng)價(jià)的模糊矩陣計(jì)算公式為：

Ei=Pi·Ri

(10)

由式(10)計(jì)算得到：

E1=[0.1497 0.1633 0.1567 0.1360]

E2=[0.2408 0.2084 0.2072 0.1855]

E3=[0.1794 0.2042 0.1720 0.1767]

E4=[0.1804 0.2158 0.2336 0.1933]

由最大隸屬度原則可知，施工安全性E1∈v2施工安全性評(píng)價(jià)等級(jí)為良；施工質(zhì)量E2∈v1，施工質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí)為優(yōu)；施工管理E3∈v2，施工管理評(píng)價(jià)等級(jí)為良；施工管理E4∈v3，施工環(huán)境評(píng)價(jià)等級(jí)為中。由次標(biāo)準(zhǔn)層評(píng)價(jià)指標(biāo)E1、E2、E3、E4的組成隸屬度矩陣R如下：

Ec=Bs·Es=[0.1800 0.1885 0.1829 0.1629]

根據(jù)Ec結(jié)果最大值為標(biāo)準(zhǔn)，老虎嶺水利樞紐施工階段效果綜合評(píng)價(jià)為E∈v2，為良。結(jié)果表明，該工程項(xiàng)目從建設(shè)階段管理到實(shí)施比較規(guī)范，總體施工階段建設(shè)效果較好。

4 結(jié)論與建議

本文基于模糊層次分析法(FAHP)，系統(tǒng)分析了老虎嶺水利樞紐施工階段，并搭建了施工層次結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了建設(shè)效果綜合評(píng)價(jià)模型，并成功地應(yīng)用于廣西省老虎嶺水利樞紐建設(shè)階段的建設(shè)效果評(píng)價(jià)。由模型評(píng)價(jià)可知，老虎嶺水利樞紐施工安全評(píng)價(jià)等級(jí)為良，施工質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí)為優(yōu)，施工管理評(píng)價(jià)等級(jí)為良，施工環(huán)境評(píng)價(jià)等級(jí)為中，總體施工效果評(píng)價(jià)等級(jí)為良。評(píng)價(jià)結(jié)果證明，本文構(gòu)建的施工階段模型在老虎嶺水利樞紐項(xiàng)目中得到較好的應(yīng)用，評(píng)價(jià)結(jié)果符合實(shí)際情況。通過(guò)模型評(píng)價(jià)與實(shí)地檢驗(yàn)考察，項(xiàng)目施工效果總體較好，但在一些方面還略顯不足，如施工安全、施工管理和施工環(huán)境，特別要注意的是施工對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響與危害。期望在今后的工程項(xiàng)目中更加注重綠色生態(tài)工程，為施工項(xiàng)目提供指導(dǎo)和借鑒，以達(dá)到更高的評(píng)價(jià)等級(jí)。