航道整治工程質量評價指標體系研究

張 豪1，彭曉婷1，陳妙初，郭偉建

(1.浙江工業大學 建筑工程學院，浙江 杭州 310023；2.浙江省交通建設工程監督管理局，浙江 杭州 310000)

水運是交通運輸體系中不可或缺的一部分，能加快國民經濟發展以及提高人民生活水平。為了促進水運更快更好地發展，并實現高效、安全、暢通、綠色的現代化水運體系，必須高度重視航道的維護與管理工作[1]。然而，由于航道整治工程具有影響因素多、質量變異性大、質量隱蔽性強等特點[2]，依然有大量工程項目由于質量問題不能如期投入使用且達不到預期效益。盡管近年來政府制定了一系列相關的法律條文，各級行政主管部門也加強了對航道整治工程的監察力度,但政府部門依然沒有一套完善的管理監督機制，航道整治工程質量問題依然十分嚴重。2016交通運輸部發布《全國航道管理與養護發展綱要(2016—2020 年)》，綱要中明確提出“加大監督考核”。

為了強化建設行政管理部門和項目業主科學的監督，并全面、客觀地對我國航道整治工程的建設水平進行評價[3]，一要分門別類地建立航道整治工程質量評價指標體系，二要展開航道整治工程質量動態指數應用研究，三要逐步完善航道整治工程質量評價方法。在航道整治工程質量評價中，有些因素比較容易判斷，可以用儀器設備測量，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、構件無明顯碰損。因此筆者根據德爾菲法[4]和模糊評價方法[5]，提出了航道整治工程質量評價的指標體系，建立了多因素航道整治工程質量評價模型，并展開航道整治工程質量動態指數應用研究。可用于實際工程的質量監督。

1 航道整治工程質量評價指標體系的構建與權重的確立

航道整治工程評價指標體系從定性指標觀感質量評價項目[6]和定量指標單位工程實體檢測項目[7]兩方面來建立。有關政府部門組織專家對《公路水運工程質量狀況及質量監督信息統計報表制度》《浙江省水運工程質量鑒定實施細則(2010 年修訂版)》與《水運工程質量檢驗標準》JTS 257—2008進行具體分析，并構建了指標集，為了進一步保證指標體系的合理性與科學性，設計了調查問卷，并在全國范圍內展開調研。此次調研選定全國航道整治行業的100 位專家，將問卷用E-mail發送給每位專家，專家根據經驗回答調查問卷的問題。再對回收的問卷調查進行統計分析確定指標體系。這些指標在所選擇的評價指標中重要性是不一致的，可采用權重系數來反映各指標的重要程度[8]，并依據“最大隸屬原則”確定各個指標的權重等級[9]。航道整治工程質量評價指標體系的構建與權重等級的確立見表1。

表1 航道整治工程質量評價指標體系及權重等級

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

目標層準則層指標層權值觀感質量評價項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無明顯嚴重龜裂和裂縫1無起砂、起殼和露石等現象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1與構筑物接茬緊密、平順1砌塊表面完整,無破損1無建筑污染1建筑物細部邊沿線順直1接縫平直無明顯色差1構件無明顯碰損1構件表面無明顯缺陷1接縫處無明顯錯臺和水泥漿流墜1其他鋼結構防腐,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泄水孔標高、方向控制和順直1預埋件周圍接茬平順1單位工程實體檢測項目原材料水泥3碎石3砂3鋼筋3摻和料2外加劑2常用產品塑料排水板2土工合成材料2防水卷材2混凝土強度和耐久性抗壓(折)強度3抗凍3基槽開挖基槽寬度3基槽底標高3回淤厚度2基槽邊坡2基槽開挖基槽軸線位置2護岸護底(軟體排)軸線位置2鋪設長度2搭接寬度2護腳斷面尺寸2護腳邊坡1護腳平臺寬度1護腳平臺頂面高程1護坡基槽軸線位置2岸坡開挖斷面尺寸2倒濾層尺寸2

表1 (續)

2 航道整治工程質量動態指數應用

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督提供科學依據，筆者提出了動態指數模型的應用。航道整治工程數據來源于質量監督機構(A類檢測數據)和監理單位(B類檢測數據)，兩者的權重比為6∶4[10]。

2.1 航道整治工程質量評價指數

參照造價指數，檢測指數可選擇定基指數和環比指數兩種指數計算方式。計算定基指數時，基期的時間選擇不宜過短；環比指數基數以上期數值作為基數。航道整治工程質量評價定基指數為

(1)

航道整治工程質量評價環比指數為

(2)

報告期質量評分為

(3)

基期質量評分為

(4)

前一期質量評分為

(5)

式中：ai表示指標i的權重；Fib表示報告期同一層級指標i的綜合評分；Fij表示t周期內同一層級指標i的綜合評分；Fiq表示前一期同一層級指標i的綜合評分；n表示同一層級指標個數；m表示總周期數。

2.2 敏感性質量檢測指數

敏感性分為兩方面，即區域敏感性和時間敏感性。敏感性指標的選取根據該指標前n年評分方差，方差較大的即為敏感性指標。針對敏感性指標的質量檢測項目進行統計，反映了該質量檢測項目報告期與基期質量檢測數據波動的情況。區域差異性指數為

(6)

(7)

2.3 檢測指數編制模型的模擬驗證

若需驗證每個指數公式，則需大量的模擬數據，數據篇幅較多，故只選取了航道整治工程質量評價指數以及敏感性指標中的時間差異性指數Si進行驗證。根據公式(3～5)計算得出航道整治工程質量各個周期的綜合評分以及基期評分見表2。

表2 航道整治工程質量各個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告期，2015年即為報告期前一期。根據航道整治工程質量評價指數公式(2～3)得出航道整治工程質量評價定基指數IT為100.992，航道整治工程質量評價環比指數IH為102.957。航道整治工程質量定基指數以及環比指數都大于100，說明報告期質量檢測狀況比基期、前一期質量檢測狀況好，質量水平高。表明航道整治工程質量水平逐漸上升。根據敏感性質量檢測指數中的時間差異性指數Si計算公式(7)計算得到航道整治工程各個指標的時間差異性指數Si見表3。

表3 航道整治工程各個指標的時間差異性指數SiTable 3 Time difference index of each index of waterway regulation project Si

根據敏感性指數的選取原則，從表3中可以看出前沿線位置、基槽底標高、斷面水深的時間差異性指數Si最大，故這3 個指標為敏感性指標，有關部門可以在今后工程的監督管理中對這3 個指標進行重點關注，實施指標差異性的動態跟蹤與控制，來提高航道整治工程質量水平。

3 航道整治工程評價模型的研究與驗證

3.1 評價方法及標準

由于在評價過程中需要對單位工程觀感質量評價項目即外觀的和單位工程實體檢測項目進行綜合評價，而單位工程觀感質量評價項目指標是模糊性指標。因此，筆者將基于加權平均理論的評價方法和基于模糊理論的評價方法結合，形成基于加權平均的模糊綜合評價法，具體步驟如下：先用加權平均法算出各具體單項工程得分并轉化為評級，再用模糊評價法匯總所有的具體單項工程得到區域單項工程評分。參照規范以及相關細則制定了單位工程的質量評價標準，見表4。

表4 評價等級劃分表Table 4 Evaluation hierarchy table

1) 按照表4將具體指標評分轉化為評級。

2) 確定評價對象的指標體系：

P個評價指標為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。每個模糊子集都有與之對應的評語等級。共有優、良、中、差4級。為了便于計算把評語等級進行量化，并依次賦值為4，3，2，1[11]。

4) 建立模糊關系矩陣R：

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

(8)

5) 確定評價因素的權向量：

用模糊綜合評價時，必須確定各個評價因素的權向量：Q=(q1,q2,q3,…)。本研究采用專家評分法來得出各個評價指標之間的相對重要性次序，權系數共3 個等級3，2，1，并進行歸一化處理。具體權重見表1。

6) 合成模糊綜合評價結果向量：

把權向量Q通過比較合適的算子和被評事物的R做一個合成處理，就能獲得各被評事物的模糊綜合評價結果向量B，即

(9)

bj是通過A和R的第j列線性計算得出的。計算區域單項工程評分D=B×(4,3,2,1)T。主觀測量一般是用4級語義學標度。根據相關資料設計出的評價定量標準見表5。

表5 評價定量標準Table 5 Quantitative criteria for evaluation

3.2 模型驗證

以浙江某市級項目的航道整治工程整體建設為例，對該地區航道整治工程的建設水平進行評析。有關部門組織5 名專家對該地區3 個航道整治工程的觀感質量評價項目進行評價13]得出評級，而航道整治工程實體檢測項目通過A類(質量監督機構檢測數據)和B類(監理單位檢測數據)數據加權平均得出綜合評分依據表4將評分轉化為評級。為了全面客觀地對區域航道整治工程進行評價，這里采用M(·,+)算子計算得模糊綜合評價結果向量B=(0.715 7，0.238 6，0.039 2，0.000 0)，計算區域航道整治工程D=B×(4,3,2,1)T=3.656 9。根據之前指定的標準，該區域質量等級為優。說明該地區的航道整治工程水平較高，整體質量水平高[14]。

4 結 論

這幾年來，各省市政府部門對航道維護越來越重視，不斷頒布與實施和內河航道維護相關的政策，大大改善了航道的現狀。為了實現對航道整治工程質量的監督，進一步增強我國航道整治的規范化和標準化[15]，筆者通過單位工程的觀感質量評價項目和單位工程實體檢測項目構建了航道整治工程評價指標體系；并通過航道整治工程質量動態指數應用模型得出航道整治工程報告期定基與環比指數，得出航道整治工程報告期質量水平，很好地反映出該地區航道整治工程質量水平的波動情況；再通過計算敏感性指標，實施指標差異性的動態跟蹤與控制，為政府部門的監督與管理提供科學的、直觀的依據；最后用模糊綜合評價法建立了數學模型，通過應用分析發現評價模型可以清晰地反映航道整治工程區域質量水平，有利于政府部門實時、準確地掌握區域航道整治工程質量水平。