模糊综合评价方法在水利水电工程质量评价中的应用

【摘要】模糊综合评价法通过精确的数字手段处理模糊的评价对象，能对蕴藏信息呈现模糊性的资料作出比较科学、合理、贴近实际的量化评价。本文以水利水电工程质量评价为研究目标，探索模糊综合评价方法在评价水利水电工程质量中的具体应用，对提高我国水利水电工程质量具有重要意义。

【关键字】水利水电；工程质量评价；模糊综合评价法

一、引言

水利水电工程从最初的原材料购买，到生产要求的投入，到实际的施工，最后到工程完工，这里面的每一个环节施工过程繁琐，施工环境复杂，施工难度较大，项目施工周期长，在水利水电工程施工的时候不可避免地会遇到诸多因素影响。因此，对水利水电工程的质量进行评价，严格监督与管理水利水电工程的质量，对提高我国水利水电工程质量、缩短工程建设周期、节约工程造价具有重要意义。

二、水利水电工程质量评价指标

对水利水电工程的质量进行评价，首先需要确定质量的影响因素与评价指标，通过对前人的研究成果进行归纳分析，从水利水电工程实施过程出发，将水利水电工程质量评价指标分为以下指标：

（1）工程环境

工程环境是指整个施工过程中的工作环境，包括施工场地的地质地貌、气象水文等基础地理环境以及技术与劳动环境。水利水电工程周期普遍较长，在施工过程中多专业、多工序、多作业交叉开展，若是无法对施工机械设备与施工材料等进行高效的统筹管理，将会严重影响水利水电工程质量，因此，工程环境可作为水利水电质量评价的指标之一。

（2）工程参与者

人员是水利水电工程质量控制的重要影响因素，此处的人员不仅仅是指具体施工人员或技术人员，还包括施工管理层。在具体施工技术人员方面，人员的专业技术水平与实践经验与施工质量息息相关，直接决定了施工的好坏，如果施工人员专业能力不够或者责任心不强造成工程施工操作不规范，经其手的施工环节的质量就会大打折扣，无法对工程质量进行有效保障。在施工管理层方面，管理层在实际的施工过程中需要对整个工程项目进行统筹管理，并对每一施工流程进行严格监理与质量审查，因此管理层的质量可以在很大程度上影响施工的质量，若是管理层不作为放任自流，就会导致工程项目无人监管，其质量如何不言而喻。

（3）工程設计

水利水电工程设计用于在整个施工过程中指导各项施工活动，因此工程设计的编制与施工程序的安排是工程项目施工组织中必不可少的两大重要内容，也是工程项目顺利实施、实现工程预期质量的重要保障，工程设计方案的科学性与合理性对水利水电工程项目实施和工程施工质量具有重要的影响。通常来说水利水电工程设计方案包括的内容有工程概况、施工的总体部署、施工进度、施工方法、选用的机械设备、劳动组织、采用的新型技术、现场总平面的布置等等，因此编制合理、科学、合法的工程设计方案对保障水利水电工程建设的优质高效性具有重要的促进作用。

（4）工程观感质量

工程观感质量是指对水利水电工程的外观进行测量与检查以对工程质量进行评定的重要指标，根据我国颁布的《水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准》可以通过工程外观对工程质量进行等级划分，根据评定标准可知，工程观感质量可分为四个等级，由第一级到第四级外观质量逐渐下降。

（5）工程实体质量

工程实体质量是指采用数字化的测量工具与检测仪器对工程实体进行定量化量测，获取水利水电工程实体的相关质量数据，如水泥搅拌桩质量、嵌槽土与河道滩土石方开挖质量、抛石质量等，通过对采集到的质量数据进行定量化处理与分级，作为水利水电工程质量评价的重要指标之一。

（6）工程验收结果

水利水电工程竣工后需经过严格的验收过程，政府质量监督单位与监理单位按照《水利水电工程施工质量检验与评定规程》对竣工工程进行逐条验收，并对每一验收项进行打分，最终将验收结果总结为优良、合格与不合格等不同等级。工程验收是具有高可信度的工程质量评定手段，因此工程验收结果可以作为工程质量评价的指标之一，共同参与水利水电工程质量评价。

三、模糊综合评价方法

模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法，该方法根据模糊数学的隶属度理论，采用模糊数学将定性评价指标转化为定量评价指标，以实现对受多因素制约的事物或现象的定量化整体性评价。模糊综合评价法的实现步骤如下：

（1）确定评价对象或现象的影响因素集合

针对评价对象进行分析，归纳总结出影响评价对象的因素集合，，其中为影响因素的个数。

（2）确定评价对象的评价结果集合

对评价结果进行分析，归纳出评价结果集合，，其中为评价结果的个数，常见的评价结果如优秀、良好、合格、不合格或者会发生、不会发生等，具体评价结果根据所研究对象具体问题具体分析。

（3）确定各影响因素的评价权重

评价对象的影响因素众多，但是由于各影响因素对评价对象的影响力不同，则不同影响因素在对评价对象进行评价时的权重应不同。根据各影响因素对评价对象的重要程度设置各影响因素的权重值，构成权重集合，，其中为影响因素的个数。模糊综合评价方法中的权重通常可通过问卷调查或专家评审等形式对权重进行设置。

（4）单影响因素模糊评价

针对某一影响因素进行模糊评价，设该影响因素为，评价结果为，该影响因素对评价结果的隶属度为，以此类推即可计算各单影响因素对各评价结果的隶属度，各影响因素对应各评价结果所构成的模糊评价矩阵如下所示：

（5）综合加权计算

在对各个影响因素分别进行模糊评价与隶属度计算后，可以形成一个模糊隶属度集合（见上式），不同影响因素对评价对象的影响力不同，因此通过对模糊隶属度集合进行加权计算，即可获得模糊综合评价结果，综合加权公式如下：

其中为模糊综合评价结果，例如优秀的模糊结果为0.75，良好的模糊结果为0.2，合格的模糊结果为0.05，不合格的模糊结果为0，它一般是一个模糊矢量，而不是一个点值，因而他能提供的信息比其他方法更丰富。

（5）处理模糊综合评价结果B=（b1，b2，…，bn）常用的两种方法：

a、最大隶属度原则

若模糊综合评价结果矢量中 ，则被评价对象总体上来讲隶属于第r等级.

b、加权平均原则

将等级看作一种相对位置，使其连续化。为了能定量处理，不妨用“1，2，3，…，m”以此表示各等级，并称其为各等级的秩。然后用B中对应分量将各等级的秩加权求和，从而得到被评价对象的相对位置

实际中最常用的方法是最大隶属度原则，即对模糊综合评价结果取最大值所对应的评价结果，作为模糊综合评价的最终结果，例如上例中的最大值为0.75，则模糊综合评价结果为“优秀”。

四、基于模糊综合评价方法的水利水电工程质量评价实例分析

模糊综合评价方法具有结果清晰，系统性强的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解决，因而在水利水电工程质量評价中具有广泛的应用前景。本文以某城区段堤防加固工程为例，确定水利水电工程质量评价指标的隶属度函数，建立水利水电工程质量模糊综合评判模型，对该工程的质量进行模糊综合评价。首先通过专家打分法对该城区段堤防加固工程质量评价指标进行遴选，形成六大一级评价指标与众多二级评价指标，以及各指标的权重占比，评价指标及权重设置如表1所示。

将水利水电工程质量评价结果分为三级（优秀、合格、不合格），专家根据自身的经验知识，对该城区堤防加固工程各二级评价指标进行打分，每个评价指标为10分制，以劳动环境为例，综合专家的打分结果，该评价指标的评价结果为5分优秀、3分合格与1分不合格，通过单影响因素模糊评价计算公式计算得到劳动环境隶属于优秀、合格、不合格的隶属度分别为0.556、0.333、0.111，工程环境中劳动环境、工程技术环境、施工环境、工程管理环境4个二级评价指标的隶属度矩阵为：

根据专家经验知识设置各一级与二级评价指标权重系数，工程环境一级评价指标中的二级评价指标权重系数为，对二级评价指标下的各个影响因素的隶属度进行加权平均计算，即为工程环境一级指标隶属于各评价结果的隶属度值，依次类推即可获得各一级指标隶属于各评价结果的隶属度值。

五、结论

本文详细阐述了模糊综合评价方法在水利水电工程质量评价中的应用，以某城区堤防加固工程为研究对象，应用模糊综合评价方法对该工程质量进行评价，模糊综合评价结果为优秀，与实际工程质量评价结论一致，表明模糊综合评价方法可有效应用于水利水电工程质量评价，对提高我国水利水电工程质量、缩短工程建设周期、节约工程造价具有重要意义。

参考文献：

[1]杨大魁. 基于模糊识别理论的水利工程质量评定研究[J]. 水利规划与设计，2016，（05）：60-63.

[2]张毅. 基于模糊综合评价的水利水电工程质量评价研究[D].西南交通大学，2014.

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