模糊識別模型在中小型水利工程質量評價中的應用研究

滕新華 李大為

摘要：隨著中小型水利工程的迅猛發展，質量控制體系逐漸受到各參建單位的重視，施工質量控制以及評價方法種類繁多，對于不同的工程影響施工質量的主次各不相同，影響因素主次很難分明，這也就制約了工程質量控制的客觀性和科學性。研究中小型水利工程質量控制的措施和方法也是刻不容緩的，這對于中小型水利工程的建設具有一定的現實意義，本文對模糊識別模型在中小型水利工程的應用進行探討，使評判結果更具有客觀性與科學性。

關鍵詞：水利工程；質量控制；評價方法

1 中小型水利工程質量評價綜述

1.1 中小型水利工程質量評價的意義

質量是工程建設過程的重中之重，這涉及國家的長遠利益，因此無論是施工單位還是各個參建單位，都要對工程質量進行嚴格把控。特別是與人民的切身利益息息相關的水利工程，其質量更是至關重要的。工程進度、工程款、工程質量都會影響一個工程，并且這三者是相互聯系又是相互矛盾的，重視質量的同時就要花費更多的工程款，這必然會影響工程進度；重視了工程進度，減少了工程款的投入，這勢必會影響工程質量。因此，找到這三者的平衡點，來使三者相互協調相互促進。目前，國家正在促進推行社會主義新農村建設，水利工程的發展思路也是日新月異—中小型水利工程。所以，對于中小型水利工程的施工質量控制及其評價方法的研究具有重要意義。

1.2 中小型水利工程的特點

中小型水利工程相對于其他工程具有如下特點：規模不大、結構簡單、關鍵性技術問題少、施工難度不大，所以質量問題變得尤為重要。但是，中小型水利工程規劃設計滯后、工程量小、單價低、地方矛盾多、質量控制體系不健全，評價機制不完善，管理跟不上進度；施工單位質量意識薄弱，素質不高，人員流動性較大等因素，導致工程質量頻頻出現問題，甚者出現質量缺陷和質量事故等更嚴重的后果，因此對于水利工程的質量把控是勢在必行的。

十二五規劃即大興水利已經成為國家保民生促發展的重要工作，特別是中小河流治理、飲水安全、節水灌溉等服務于“三農”的中小型水利工程迅猛發展。質量控制既是科學任務也是政治任務，需要把質量控制與質量評價相結合，通過中小型水利工程的質量評價來全面、、高效、深入的進行質量掌控，保障施工與設計標準和規范相符合，這樣才能真正的發揮其經濟效益和社會效益。

2 中小型水利工程施工質量影響因素分析

2.1人的因素

人是質量控制的核心也是主導，質量控制的關鍵即在于人的控制，而對人的要求包括以下幾個方面：

（1）技術經驗方面。人的理論知識和技術經驗對工程質量產生直接的影響，高素質人才能夠在第一時間發現施工過程中存在的問題并能夠及時的解決問題。這就是能力和經驗所起到的作用。

（2）思想教育方面。中小型水利工程項目的主要執行人員大部分為農民工，多數情況下以包工頭的方式組成，他們缺乏專業技能的培訓，所以只能做一些比較簡單的工作。即便施工經驗比較豐富，但是對于實施標準以及規范都缺乏相應的了解，而且根本不會重視質量架構在工程中的重要意義。

2.2 物的因素

（1）機械設備因素。機械設備對于中小型水利工程建設的質量和進度起著至關重要的作用，對于相應的工程應用相應的機械設備，這樣既能保障施工質量又能加快施工進度。

（2）工程原材料因素。原材料質量的好壞對于工程質量的優劣起關鍵性作用，只有嚴格把控原材料質量，工程質量才能合格。因此，中小型水利工程原材料的檢測以及驗收時非常重要的，

（3）工程款因素，資金的供給不足導致前期勘測設計的精度不夠和工期的延誤，這樣施工過程中產生的變更和趕進度必然會影響工程質量。

2.3 科技因素

（1）施工工藝因素。近年來一些新工藝、新方法引入到中小型水利工程建設中來，這不僅提高了工程質量，而且縮短了工期，減低了成本。但是要科學、嚴謹的對施工工資進行分析，不能死搬硬套，必須要符合工程的實際情況。此外，工序也是同等重要的，工序質量包含工序活動效果的控制和工序活動條件的質量兩個方面，通過這兩方面的控制，才能夠達到質量的最優控制。

（2）檢測因素。單元工程的檢測一般先由施工單位的進行自檢，然后由監理方進行平行抽檢，再由業主進行第三方平行抽檢，一次對工程質量進行多方位的把控。

2.4 環境因素

中小型水利工程質量的控制關鍵在于對工程地質的處理，工程質量和施工方案都會受到地質情況的影響。比如氣候的變化對于施工進度會有很大的影響，場地的大小會對施工質量造成影響，河道是否同行對于水下疏浚工程會造成影響。因此，在施工過程中，靈活控制各種比那話因素，將環境對施工過程的影響降低到最小化。

另外，中小型水利工程質量的還有外界的干擾。因此，在工程施工過程中對于環境因素要有足夠的重視，以現行的施工特性和現場情況為基礎不斷的完善，及時進行控制。

3 中小型水利工程施工質量評價方法研究

3.1 中小型水利工程質量評價的分類

目前，中小型水利工程質量評價措施一般有：科學、嚴謹的態度，對中小型水利工程質量等級和質量的模糊性進行評價；評價工程質量時，嚴格遵守相關規程和規范要求；評價工程質量時，設定的評價指標應于現場相吻合并量化。中小型水利工程常用的質量控制方法有：控制圖法、直方圖法、排列圖法、相關圖法、分層法、層次分析法、因果分析圖法，本節主要探究模糊識別模型在中小型水利質量控制評價中的建模。

3.2 中小型水利工程質量評價存在的問題

對于工程質量的評定，需要遵守相關的規范或標準。但是，現有評定標準中同意對待所有的工程質量影響因素，對于各個因素的權重沒有完全考慮，故現有的評價體系缺乏合理性和科學性。

中小型水利工程的建設正處于起步階段，多是參考的大中型水利建設工程、市政工程、土建工程的評定標準，并且沒有充分考慮各個影響因素的權重，所以對于工程質量不能做到科學、準確、全面的判定，而采用多級模糊識別理論可以從工程模糊的角度對工程質量作出定性的科學分析，可以為各個影響因素做出比較準確的判斷。

3.3 模糊模式識別理論模型及性質

根據文獻[1][2]設存在n個對模糊概念或者是模糊子集A 進行識別的樣本（也可稱之為評價對象），存在 m 個表示樣本特征的指標（也可稱之為因素）特征值，那么就存在一個關于樣本集指標特征值的矩陣

， ，…

X=（ ） （3-1）

指的是評價對象j指標i的特征值，i=1，2，…，m；j=1，2，…，n。

如果評價對象識別的時候，是按照m個影響因素依據c個狀態的已知的指標標準特征值，那么就有一個指標標準特征值矩陣

Y=

Y=（ ） （3-2）

指狀態或者級別h指標i標準特征值，h=1，2，…，c；i=1，2，…m。

依據定義有指標特征值相對隸屬度計算公式：

遞減型 遞增型

= （3-3）

= （3-4）

表示因素i的1級特征值， 表示因素i的c級特征值； 表示評價對象j因

素i的特征值， 表示 對A的相對隸屬度。

依據公式（3-3）、（3-4）將（3-1）、（3-2）換算為相對應的相對隸屬度矩陣

R=

R=（ ） （3-5）

S=

S=（ ） （3-6）

（3-7）

表示因素i級別h的標準特征值，其中公式（3-6）中 表示 對A的相對隸屬度； 表示因素j指標i的特征值，而 對A的相對隸屬度。

采用歐式距離 對P賦值為2

（3-8）

3.4 模糊評價矩陣與級別特征值

依據相對隸屬度矩陣（3-5）與（3-6）可以用（3-8）計算求得樣本集模糊綜合判斷矩陣[3]

U=（ ） （3-9）

其中，樣本j對級別h關于模糊概念A的相對隸屬度用 表示，j=1，2，…，n；h=1，2，…c。即下述約束條件成立

（3-10）

依據文獻[3][4]得到樣本級別特征值。

4 結論

本文主要分析了中小型水利工程質量評價存在的問題以及質量評價的分類，對于中小型水利工程的質量評價引入工程模糊集，建立多級模糊識別模型，從工程模糊的角度對工程質量進行定性分析，為工程當中不可預測的情況作出科學、準確、全面的預測，并希望能夠為今后中小型水利施工現場質量控制及評價提供科學的經驗和指導。

參考文獻：

[1]陳守煜，于雪峰.相對隸屬度理論及其在地下水水質評價中應用[N].遼寧工程技術大學學報，2003-10-25

[2]于雪峰.工程模糊集理論在水資源系統中應用研究[D].大連理工大學博士論文，2004-12-01

[3]楊秋石，程琛.農村中小型水利工程施工質量管理與控制的方法研究[J].農村經濟與科技，2011-11

[4]李重用.水利水電工程施工質量評價方法研究[D].國防科學技術大學.，2009

[5]Mckim R，Hegazy T，Attalla M.Project Performance Control in Reconstruction Projects[J].Journal of Construction Engineering and Management，2000，126（2）：137-141