采選充一體化質(zhì)量評(píng)價(jià)體系軟件開發(fā)與應(yīng)用

冷 超 徐小迪

（山東科技大學(xué)，山東 青島 266590）

1 模糊綜合評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

模糊綜合評(píng)價(jià)法是根據(jù)模糊數(shù)學(xué)，對(duì)難以用語言進(jìn)行準(zhǔn)確表述的事物進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，利用隸屬度理論對(duì)事物的評(píng)價(jià)完成定性與定量的轉(zhuǎn)化。在運(yùn)用該方法進(jìn)行采選充一體化綜合評(píng)價(jià)體系的建立時(shí)，結(jié)合專家調(diào)查法和文獻(xiàn)研究法選出了3 個(gè)一級(jí)指標(biāo)為采煤、選矸和充填[1]，劃分了16 個(gè)二級(jí)指標(biāo)為采煤量、充填工作面采煤效率高于垮落面百分比、充填采區(qū)資源采出提高率、采出率、井下原煤處理量、超大斷面密集硐室群斷面的收縮率、煤矸石選出率、矸石充填粒徑、矸石的帶煤率、產(chǎn)矸率、井下選煤矸石排出率、實(shí)際排矸量、矸石及聚合物等充填材料的承載壓縮率、充填量、充填體強(qiáng)度、充實(shí)率[2]。煤礦在完成實(shí)施作業(yè)后，對(duì)所需要的指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并記錄，再運(yùn)用專家打分法對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，輸入程序最終輸出評(píng)價(jià)結(jié)果。

2 綜合評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

2.1 確定指標(biāo)權(quán)重

2.1.1 層次分析法確定一級(jí)指標(biāo)權(quán)重

對(duì)本評(píng)價(jià)體系一級(jí)指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算采用層次分析法，層次分析法適用于那些難以用語言確切描述其好壞程度的事物，是一種能夠有效確定指標(biāo)權(quán)系數(shù)的方法。本體系結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，咨詢本領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的意見，最后通過專家打分法，判斷出采煤、選矸和充填這三個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要性，利用yaahp 軟件對(duì)這一層指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，得出采煤、選矸以及充填的權(quán)重分別為0.379、0.252 和0.368。

2.1.2 變異系數(shù)法確定二級(jí)指標(biāo)權(quán)重

對(duì)本評(píng)價(jià)體系二級(jí)指標(biāo)采用變異系數(shù)法確定其權(quán)重，變異系數(shù)法屬于客觀的求權(quán)重方法[3]，需要大量的數(shù)據(jù)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重計(jì)算。對(duì)于同一個(gè)指標(biāo)來說，它包含每個(gè)方案的屬性值的差距大小與它在綜合優(yōu)選中的重要程度成正比。各項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)公式如下:

式中：σi是指第i項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差；n是指指標(biāo)總數(shù)；xi是指第i項(xiàng)指標(biāo)數(shù)；是指第i項(xiàng)指標(biāo)的平均數(shù)；Vi是指第i項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)，各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重為：

2.2 建立評(píng)語集

本體系把評(píng)價(jià)集分為4類，評(píng)分高于0.9為“優(yōu)”，評(píng)分0.8～0.9 為“良”，評(píng)分0.6～0.8 為“中”，評(píng)分小于0.6 為差。

2.3 建立模糊關(guān)系矩陣

本評(píng)價(jià)模型采用梯形分布的方式確定隸屬度函數(shù)關(guān)系，詳見公式（4）、（5）、（6）、（7） ，并建立隸屬度矩陣B，詳見公式（8）。

根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)方法，將現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)代入隸屬度函數(shù)關(guān)系公式，通過計(jì)算獲得模糊綜合判斷矩陣B，再將之前計(jì)算得出的指標(biāo)權(quán)重W 與B 合成，得出綜合評(píng)判向量R，最后得出綜合評(píng)分[4]。

2.4 采選充一體化質(zhì)量評(píng)價(jià)模型軟件開發(fā)

2.4.1 評(píng)價(jià)步驟說明

論文以采選充一體化示范工程作業(yè)區(qū)為評(píng)價(jià)對(duì)象：

（1）查閱相關(guān)文獻(xiàn)，咨詢專家學(xué)者意見，采用層次分析法確定一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重；

（2）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，采用變異系數(shù)法確定二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重；

（3）采用梯形分布確定隸屬度函數(shù)關(guān)系；

（4）采用專家打分法對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行打分，隨后建立綜合評(píng)判矩陣；

（5）根據(jù)最大隸屬度原則，最終輸出工程質(zhì)量完成情況，提出合理意見。

2.4.2 采選充一體化質(zhì)量系統(tǒng)V1.0

為簡(jiǎn)化采選充一體化示范工程質(zhì)量評(píng)價(jià)過程，提高評(píng)價(jià)效率，根據(jù)前文所建立的采選充一體化示范工程評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)模型，運(yùn)用MATLAB程序語言，根據(jù)評(píng)價(jià)流程編寫評(píng)價(jià)程序，開發(fā)采選充一體化質(zhì)量系統(tǒng)V1.0。軟件編寫語言的邏輯關(guān)系如圖1。

圖1 程序軟件邏輯關(guān)系圖

3 實(shí)例應(yīng)用

從采選充一體化示范工程中監(jiān)測(cè)得到表1 數(shù)據(jù)，運(yùn)用專家打分法對(duì)指標(biāo)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行總體打分，然后輸入到采選充一體化質(zhì)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)程序中，如圖2 所示，經(jīng)過運(yùn)算，得出圖3 結(jié)果。

圖2 數(shù)據(jù)輸入采選充一體化質(zhì)量系統(tǒng)

圖3 運(yùn)行結(jié)果

表1 采選充一體化示范工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

從模糊綜合評(píng)價(jià)軟件輸出的結(jié)果可以看出，此次工程完成質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果為“優(yōu)”，示范工程完成質(zhì)量較高。

4 結(jié)論

（1）“采選充一體化示范工程質(zhì)量評(píng)價(jià)體系模型”采用的定性與定量相結(jié)合的評(píng)判方法，全方位、多層次的對(duì)“采、選、充”三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)體系簡(jiǎn)潔清晰，評(píng)價(jià)結(jié)果真實(shí)合理。

（2）對(duì)于采選充一體化工程完成質(zhì)量，采用層次分析法計(jì)算3 個(gè)一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重，采用變異系數(shù)法計(jì)算監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定16 個(gè)二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重，再通過建立的采選充一體化質(zhì)量評(píng)價(jià)模型計(jì)算得出工程完成質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果。該方法對(duì)采選充一體化工程質(zhì)量的評(píng)價(jià)有較好的應(yīng)用效果。

（3）開發(fā)了一套完善的采選充一體化工程質(zhì)量評(píng)價(jià)軟件，為工程質(zhì)量的評(píng)價(jià)提供了有效的工具，簡(jiǎn)化了評(píng)價(jià)程序，提高了評(píng)價(jià)效率。