水利工程設計文件質量定量評定計算方法研究

王 萍 王振宇 劉曉峰

（中水北方勘測設計研究有限責任公司，天津市 300222）

水利工程設計文件是水利工程設計單位的產品，它是以文字、圖紙、圖表等形式展現的，具有形式多樣、專業復雜和可評定屬性多重的特點。水利工程設計文件具有文字表述的表性屬性，同時還具有錯綜復雜的深層次的專業內在屬性。因此，評定水利工程設計文件的質量是一項極具挑戰的系統工程，特別是對水利工程設計文件質量的定量評定。

關于定量評定方法的研究較多，現在更多應用于多個設計方案比選。如集合群組評定理論、多人多屬性評定結果聚合理論、數據融合等基礎數學統計理論方法。再有就是成熟的設計過程質量評定的理論和標準，如ISO9000、六西格瑪評定理論等。

從理論上講，對于一個水利工程設計文件質量的定量評定方法是多人對一個多屬性目標文件的質量進行定量評定的方法。這一評定方法的定量計算可以借鑒上述一些成熟理論研究方法。在此，我們給出一個簡單易行的水利工程設計文件質量定量評定的計算方法，即加權平均整體歸一法。

水利工程設計文件質量定量評定主要是對針水利工程設計單位形成的設計文件的質量進行評定的，在質量評定定量計算方法上也應以水利工程設計文件為藍本，以水利工程設計文件形成的通用格式為依據。

水利工程設計文件是按專業篇章編制范本進行編制，具體內容形式見表1。

表1 水利水電工程設計文件范本一覽表

依據上述設計文件形成的格式，在進行理論定量計算中，我們將設計文件按專業篇章進行質量屬性分解，形成評定質量屬性矩陣如下：

其中：i ——為各專業篇章；

j ——為各專業篇章中的細部分解；

qij——為評定基本質量屬性。

在加權平均整體歸一數學方法中，我們需要確定每一個質量屬性的權數，這也是加權評定整體歸一方法的關鍵。權數是在統計中計算平均數等指標時，對各個變量值具有權衡輕重作用的數值。作為統計計算中的主要基礎數據之一的權數，早已被廣泛地應用與天氣預報、地震預測、自動控制、遙感遙測、人工智能、系統分析、知識工程、企業經濟管理、工業、農業、礦業、醫學診斷、語言加工、圖像識別、信息復制、生物工程、環境保護、心理學、哲學以及教育等科學技術領域。權數是對工程設計專業在整體設計中的質量重要程度加以確定的，設計專業在不同類型的工程設計中取其權數也是不盡相同的。同樣在某一專業設計篇章內又有諸多方面的細化，其在該專業設計篇章中的質量權數也不盡相同。

因此，我們對應評定基本質量屬性給出了基本質量權數矩陣如下：

其中：i ——對應各專業篇章；

j ——對應各專業篇章中的細部分解；

aij——為評定基本質量權數。

同時，我們還按照專業篇章在整個設計文件中的重要程度給出質量評定的子質量權數矩陣如下：

從理論上講，工程設計質量評定標準體系可以按照工程的不同設計階段和設計文件的不同形式進行分類。繼而根據不同設計階段的深度要求或文件形式要求，分解設計文件的質量屬性。設計文件的質量屬性是按設計專業篇章進行分解的，將設計文件分解為子評定質量屬性,再將各子評定質量屬性(設計篇章或專業)分解為質量評定的基本質量屬性(qij)。由評定標準體系給定各評定子質量屬性的質量權數(Ai)和評定基本質量屬性的權數(ija)。

按照上述設計文件分解的質量屬性矩陣和質量權數矩陣可以分別計算設計文件的子評定質量屬性。

設計文件子評定質量屬性加權平均整體歸一計算公式如下：

i =1,2,……,m；j =1,2,……,n；

Qi——設計文件子評定質量屬性（專業篇章的質量）。

通過以上公式計算得出設計文件子評定質量屬性矩陣為：

結合評定標準體系給定的設計文件子評定質量屬性權重。同理可得，加權平均整體歸一計算公式如下：

由于工程設計文件評定標準體系具有工程通用性和廣泛性，在實際應用中，各個工程均具有其獨特性。因此，在計算中我們進行了歸一處理。

考慮到工程設計文件必需滿足強制性條文的要求，應采取一項否決制，即工程設計文件其中某一項質量屬性不滿足工程設計強制性條文要求，該設計文件質量屬性評定結果為不合格（即定量計算結果E’=0）。

在設計文件質量評定中，設S為工程設計強制性條文滿足系數。S定義為0或1，滿足工程設計強制性條文要求S =1；不滿足工程設計強制性條文要求S =0。從而得出每一評審個體對所評審的設計文件質量的定量評定的理論計算結果（E）為：

Eg(設計文件質量屬性評定結果)=S×

由于各評定者個體的專業知識背景和工作經驗的差異，上述每一位質量評定者根據同一設計質量評定標準規定的條款，其評定結果不可避免地帶有一定的個人屬性偏好。因此對每一位評定者的評定結果同樣賦予一定的權重（gW ），經過加權平均，即獲得整個設計文件質量屬性的最終定量評定結果（E）。

式中：p為評審者總人數。

從理論上講，上述多個屬性評定結果聚合以及多個評定者評定結果聚合的評定方法對評定結果的具有相對的合理性。

水利工程設計文件是技術屬性和質量屬性的融合體。在對其進行定量評定中，很難分辨出哪些是技術屬性，哪些是質量屬性。往往是一個評定指標中同時包含了技術屬性和質量屬性，對這種多重屬性的文件的質量評定往往是對其評定指標重要性賦予一定權數。

就水利工程設計文件而言，其質量評定涉及的評定指標很多，而且不同的工程類型評定指標的權數不僅相同，甚至相差較多。因此，對于一個綜合評定體系而言，給出的是全部指標體系和賦予不同的權數。在具體某個工程設計文件的評定中，有些指標是不存在的，通過整體歸一的統計計算方法，得出一個相對的百分數計算結果。這一計算結果相對于每一個設計文件而言，是整體真實可行的計算結論。

總之，水利工程設計文件質量定量評定計算方法很多，我們給出的加權平均整體歸一計算法通用實用、簡便靈活，能比較全面地對水利工程文件的質量進行定量評定。

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