水利工程設(shè)計(jì)文件質(zhì)量定量評(píng)定計(jì)算方法研究

王 萍 王振宇 劉曉峰

（中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，天津市 300222）

水利工程設(shè)計(jì)文件是水利工程設(shè)計(jì)單位的產(chǎn)品，它是以文字、圖紙、圖表等形式展現(xiàn)的，具有形式多樣、專(zhuān)業(yè)復(fù)雜和可評(píng)定屬性多重的特點(diǎn)。水利工程設(shè)計(jì)文件具有文字表述的表性屬性，同時(shí)還具有錯(cuò)綜復(fù)雜的深層次的專(zhuān)業(yè)內(nèi)在屬性。因此，評(píng)定水利工程設(shè)計(jì)文件的質(zhì)量是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的系統(tǒng)工程，特別是對(duì)水利工程設(shè)計(jì)文件質(zhì)量的定量評(píng)定。

關(guān)于定量評(píng)定方法的研究較多，現(xiàn)在更多應(yīng)用于多個(gè)設(shè)計(jì)方案比選。如集合群組評(píng)定理論、多人多屬性評(píng)定結(jié)果聚合理論、數(shù)據(jù)融合等基礎(chǔ)數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)理論方法。再有就是成熟的設(shè)計(jì)過(guò)程質(zhì)量評(píng)定的理論和標(biāo)準(zhǔn)，如ISO9000、六西格瑪評(píng)定理論等。

從理論上講，對(duì)于一個(gè)水利工程設(shè)計(jì)文件質(zhì)量的定量評(píng)定方法是多人對(duì)一個(gè)多屬性目標(biāo)文件的質(zhì)量進(jìn)行定量評(píng)定的方法。這一評(píng)定方法的定量計(jì)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(gè)簡(jiǎn)單易行的水利工程設(shè)計(jì)文件質(zhì)量定量評(píng)定的計(jì)算方法，即加權(quán)平均整體歸一法。

水利工程設(shè)計(jì)文件質(zhì)量定量評(píng)定主要是對(duì)針?biāo)こ淘O(shè)計(jì)單位形成的設(shè)計(jì)文件的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定的，在質(zhì)量評(píng)定定量計(jì)算方法上也應(yīng)以水利工程設(shè)計(jì)文件為藍(lán)本，以水利工程設(shè)計(jì)文件形成的通用格式為依據(jù)。

水利工程設(shè)計(jì)文件是按專(zhuān)業(yè)篇章編制范本進(jìn)行編制，具體內(nèi)容形式見(jiàn)表1。

表1 水利水電工程設(shè)計(jì)文件范本一覽表

依據(jù)上述設(shè)計(jì)文件形成的格式，在進(jìn)行理論定量計(jì)算中，我們將設(shè)計(jì)文件按專(zhuān)業(yè)篇章進(jìn)行質(zhì)量屬性分解，形成評(píng)定質(zhì)量屬性矩陣如下：

其中：i ——為各專(zhuān)業(yè)篇章；

j ——為各專(zhuān)業(yè)篇章中的細(xì)部分解；

qij——為評(píng)定基本質(zhì)量屬性。

在加權(quán)平均整體歸一數(shù)學(xué)方法中，我們需要確定每一個(gè)質(zhì)量屬性的權(quán)數(shù)，這也是加權(quán)評(píng)定整體歸一方法的關(guān)鍵。權(quán)數(shù)是在統(tǒng)計(jì)中計(jì)算平均數(shù)等指標(biāo)時(shí)，對(duì)各個(gè)變量值具有權(quán)衡輕重作用的數(shù)值。作為統(tǒng)計(jì)計(jì)算中的主要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一的權(quán)數(shù)，早已被廣泛地應(yīng)用與天氣預(yù)報(bào)、地震預(yù)測(cè)、自動(dòng)控制、遙感遙測(cè)、人工智能、系統(tǒng)分析、知識(shí)工程、企業(yè)經(jīng)濟(jì)管理、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、醫(yī)學(xué)診斷、語(yǔ)言加工、圖像識(shí)別、信息復(fù)制、生物工程、環(huán)境保護(hù)、心理學(xué)、哲學(xué)以及教育等科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。權(quán)數(shù)是對(duì)工程設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)在整體設(shè)計(jì)中的質(zhì)量重要程度加以確定的，設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)在不同類(lèi)型的工程設(shè)計(jì)中取其權(quán)數(shù)也是不盡相同的。同樣在某一專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)篇章內(nèi)又有諸多方面的細(xì)化，其在該專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)篇章中的質(zhì)量權(quán)數(shù)也不盡相同。

因此，我們對(duì)應(yīng)評(píng)定基本質(zhì)量屬性給出了基本質(zhì)量權(quán)數(shù)矩陣如下：

其中：i ——對(duì)應(yīng)各專(zhuān)業(yè)篇章；

j ——對(duì)應(yīng)各專(zhuān)業(yè)篇章中的細(xì)部分解；

aij——為評(píng)定基本質(zhì)量權(quán)數(shù)。

同時(shí)，我們還按照專(zhuān)業(yè)篇章在整個(gè)設(shè)計(jì)文件中的重要程度給出質(zhì)量評(píng)定的子質(zhì)量權(quán)數(shù)矩陣如下：

從理論上講，工程設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)體系可以按照工程的不同設(shè)計(jì)階段和設(shè)計(jì)文件的不同形式進(jìn)行分類(lèi)。繼而根據(jù)不同設(shè)計(jì)階段的深度要求或文件形式要求，分解設(shè)計(jì)文件的質(zhì)量屬性。設(shè)計(jì)文件的質(zhì)量屬性是按設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)篇章進(jìn)行分解的，將設(shè)計(jì)文件分解為子評(píng)定質(zhì)量屬性,再將各子評(píng)定質(zhì)量屬性(設(shè)計(jì)篇章或?qū)I(yè))分解為質(zhì)量評(píng)定的基本質(zhì)量屬性(qij)。由評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)體系給定各評(píng)定子質(zhì)量屬性的質(zhì)量權(quán)數(shù)(Ai)和評(píng)定基本質(zhì)量屬性的權(quán)數(shù)(ija)。

按照上述設(shè)計(jì)文件分解的質(zhì)量屬性矩陣和質(zhì)量權(quán)數(shù)矩陣可以分別計(jì)算設(shè)計(jì)文件的子評(píng)定質(zhì)量屬性。

設(shè)計(jì)文件子評(píng)定質(zhì)量屬性加權(quán)平均整體歸一計(jì)算公式如下：

i =1,2,……,m；j =1,2,……,n；

Qi——設(shè)計(jì)文件子評(píng)定質(zhì)量屬性（專(zhuān)業(yè)篇章的質(zhì)量）。

通過(guò)以上公式計(jì)算得出設(shè)計(jì)文件子評(píng)定質(zhì)量屬性矩陣為：

結(jié)合評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)體系給定的設(shè)計(jì)文件子評(píng)定質(zhì)量屬性權(quán)重。同理可得，加權(quán)平均整體歸一計(jì)算公式如下：

由于工程設(shè)計(jì)文件評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)體系具有工程通用性和廣泛性，在實(shí)際應(yīng)用中，各個(gè)工程均具有其獨(dú)特性。因此，在計(jì)算中我們進(jìn)行了歸一處理。

考慮到工程設(shè)計(jì)文件必需滿(mǎn)足強(qiáng)制性條文的要求，應(yīng)采取一項(xiàng)否決制，即工程設(shè)計(jì)文件其中某一項(xiàng)質(zhì)量屬性不滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)強(qiáng)制性條文要求，該設(shè)計(jì)文件質(zhì)量屬性評(píng)定結(jié)果為不合格（即定量計(jì)算結(jié)果E’=0）。

在設(shè)計(jì)文件質(zhì)量評(píng)定中，設(shè)S為工程設(shè)計(jì)強(qiáng)制性條文滿(mǎn)足系數(shù)。S定義為0或1，滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)強(qiáng)制性條文要求S =1；不滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)強(qiáng)制性條文要求S =0。從而得出每一評(píng)審個(gè)體對(duì)所評(píng)審的設(shè)計(jì)文件質(zhì)量的定量評(píng)定的理論計(jì)算結(jié)果（E）為：

Eg(設(shè)計(jì)文件質(zhì)量屬性評(píng)定結(jié)果)=S×

由于各評(píng)定者個(gè)體的專(zhuān)業(yè)知識(shí)背景和工作經(jīng)驗(yàn)的差異，上述每一位質(zhì)量評(píng)定者根據(jù)同一設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條款，其評(píng)定結(jié)果不可避免地帶有一定的個(gè)人屬性偏好。因此對(duì)每一位評(píng)定者的評(píng)定結(jié)果同樣賦予一定的權(quán)重（gW ），經(jīng)過(guò)加權(quán)平均，即獲得整個(gè)設(shè)計(jì)文件質(zhì)量屬性的最終定量評(píng)定結(jié)果（E）。

式中：p為評(píng)審者總?cè)藬?shù)。

從理論上講，上述多個(gè)屬性評(píng)定結(jié)果聚合以及多個(gè)評(píng)定者評(píng)定結(jié)果聚合的評(píng)定方法對(duì)評(píng)定結(jié)果的具有相對(duì)的合理性。

水利工程設(shè)計(jì)文件是技術(shù)屬性和質(zhì)量屬性的融合體。在對(duì)其進(jìn)行定量評(píng)定中，很難分辨出哪些是技術(shù)屬性，哪些是質(zhì)量屬性。往往是一個(gè)評(píng)定指標(biāo)中同時(shí)包含了技術(shù)屬性和質(zhì)量屬性，對(duì)這種多重屬性的文件的質(zhì)量評(píng)定往往是對(duì)其評(píng)定指標(biāo)重要性賦予一定權(quán)數(shù)。

就水利工程設(shè)計(jì)文件而言，其質(zhì)量評(píng)定涉及的評(píng)定指標(biāo)很多，而且不同的工程類(lèi)型評(píng)定指標(biāo)的權(quán)數(shù)不僅相同，甚至相差較多。因此，對(duì)于一個(gè)綜合評(píng)定體系而言，給出的是全部指標(biāo)體系和賦予不同的權(quán)數(shù)。在具體某個(gè)工程設(shè)計(jì)文件的評(píng)定中，有些指標(biāo)是不存在的，通過(guò)整體歸一的統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法，得出一個(gè)相對(duì)的百分?jǐn)?shù)計(jì)算結(jié)果。這一計(jì)算結(jié)果相對(duì)于每一個(gè)設(shè)計(jì)文件而言，是整體真實(shí)可行的計(jì)算結(jié)論。

總之，水利工程設(shè)計(jì)文件質(zhì)量定量評(píng)定計(jì)算方法很多，我們給出的加權(quán)平均整體歸一計(jì)算法通用實(shí)用、簡(jiǎn)便靈活，能比較全面地對(duì)水利工程文件的質(zhì)量進(jìn)行定量評(píng)定。

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