基于VIKOR法輸電線路工程全過(guò)程機(jī)械化施工方案群決策研究

馮炳 朱江峰 李攀峰 龐南生

摘要： 實(shí)施輸電線路工程全過(guò)程機(jī)械化施工，設(shè)計(jì)和制定一個(gè)合理和完善的施工方案是一基本要求和前提條件，而這一施工方案的制定需要綜合評(píng)判各種因素影響，由于這些影響因素在實(shí)際中往往又是定性的、難以量化分析的，這一問(wèn)題給方案評(píng)判工作帶來(lái)很大的困難。本文基于VIKOR法原理，結(jié)合全過(guò)程機(jī)械化施工的施工目標(biāo)等要求，構(gòu)建了全過(guò)程機(jī)械化施工方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)指標(biāo)體系中的各種定性因素按照區(qū)間數(shù)、直覺(jué)模糊數(shù)和語(yǔ)言變量等進(jìn)行了有效處理，確定了各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，并利用專家小組的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，提出了輸電線路工程全過(guò)程機(jī)械化施工方案的群決策方法，通過(guò)工程實(shí)例分析，也說(shuō)明本文提出的方法是可信和合理的。

Abstract： It is the basic requirement and precondition to design a reasonable and perfect construction scheme for the whole process mechanized construction of transmission line engineering， however， in the process of formulating this construction scheme， it is necessary to comprehensively evaluate the influence of various factors. Since these factors are often qualitative and difficult to quantify in practice， this problem brings great difficulties to the program evaluation work. Based on the principle of VIKOR method and requirements of whole process mechanized construction， such as construction target， this paper constructs the evaluation index of the whole process mechanized construction scheme. According to the interval numbers， intuitionistic fuzzy numbers and linguistic variables， the various qualitative factors in the index system are effectively processed， and the weight coefficients of each evaluation index are determined. Then， using the knowledge and experience of the expert group， we propose a group decision making method for whole process mechanized construction scheme of transmission line engineering. Finally， it is certificated the credibility and rationality of the method proposed in this paper， by analysising of practical engineering example.

關(guān)鍵詞： 輸電線路工程；全過(guò)程機(jī)械化施工；機(jī)械配置；群決策

Key words： transmission line engineering；whole process mechanized construction；mechanical configuration；group decision making

中圖分類號(hào)：TM726.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2019）03-0063-05

0 引言

輸電線路工程全過(guò)程機(jī)械化施工是一種創(chuàng)新的施工建設(shè)模式，也是國(guó)網(wǎng)公司全面推廣的電網(wǎng)工程一種施工模式，它是以施工機(jī)械代替人力完成輸電線路全部施工工序的作業(yè)活動(dòng)，這一模式的實(shí)施改變了傳統(tǒng)的輸電線路施工以“以人為主，機(jī)械為輔”的方式，實(shí)現(xiàn)了輸電線路施工作業(yè)由勞動(dòng)密集型向技術(shù)型和機(jī)械化方向的轉(zhuǎn)變。

輸電線路工程施工特點(diǎn)是線路長(zhǎng)、作業(yè)點(diǎn)分散、地質(zhì)地形條件復(fù)雜、高空作業(yè)多危險(xiǎn)性大、投入人員多等，采取機(jī)械化施工將有利于簡(jiǎn)化施工作業(yè)內(nèi)容、降低施工人員的投入和勞動(dòng)強(qiáng)度、減少施工安全風(fēng)險(xiǎn)性、擴(kuò)大作業(yè)范圍、提高施工效率、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、降低施工成本、縮短工期和提高施工質(zhì)量。

要實(shí)現(xiàn)工程的機(jī)械化施工和發(fā)揮出全過(guò)程機(jī)械化施工產(chǎn)生的良好效果，在設(shè)計(jì)階段，一方面設(shè)計(jì)單位需要將工程的設(shè)計(jì)與施工、各專業(yè)之間進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)配合，要轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)理念和方法，以機(jī)械化施工為設(shè)計(jì)導(dǎo)向，結(jié)合工程的實(shí)際情況，對(duì)輸電線路工程全部作業(yè)工序進(jìn)行整體的施工設(shè)計(jì)，以滿足全過(guò)程機(jī)械化施工的要求。另一方面，施工單位在施工前，還需要結(jié)合工程的施工圖設(shè)計(jì)、施工目標(biāo)、現(xiàn)場(chǎng)施工條件等具體實(shí)際情況，擬定出多個(gè)全過(guò)程機(jī)械化施工方案，并綜合考慮多種評(píng)價(jià)因素進(jìn)行方案的比較選擇。在擬定方案中要考慮各工序之間的緊密性和關(guān)聯(lián)性，施工方案不僅能夠?qū)Ω魇┕すば虻臋C(jī)械化施工起到指導(dǎo)與支持作用，更重要是通過(guò)這一施工方案的實(shí)施在機(jī)械化施工過(guò)程中產(chǎn)生出整體的最佳的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

1 全過(guò)程機(jī)械化施工工序及施工機(jī)械配置

輸變電工程全過(guò)程的施工工序包含了臨時(shí)道路修建、物料運(yùn)輸、基礎(chǔ)開(kāi)挖、混凝土工程、鐵塔組立、展放導(dǎo)線、接地裝置敷設(shè)等，其中，臨時(shí)道路修建、物料運(yùn)輸與后續(xù)的基礎(chǔ)開(kāi)挖、混凝土工程、桿塔組立等在施工機(jī)械配置、工序工程量、施工工期、環(huán)境保護(hù)、施工成本、機(jī)械化程度等方面有較大的相互影響。

1.1 臨時(shí)道路修建

臨時(shí)道路修建需要結(jié)合塔位、地質(zhì)地形、物料和機(jī)具設(shè)備的運(yùn)輸量、重量和外形尺寸等因素，綜合考慮路徑選擇、道路拓寬、加固等施工方案，需要施工機(jī)械主要有推土機(jī)、挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等。

1.2 物料運(yùn)輸

傳統(tǒng)的物料運(yùn)輸方式主要是以人力和畜力，這種方式勞動(dòng)強(qiáng)度大、危險(xiǎn)性高、施工工期長(zhǎng)和效率低等。機(jī)械化的運(yùn)輸設(shè)備主要有輪胎式運(yùn)輸車、履帶式運(yùn)輸車、混凝土罐車、貨運(yùn)索道運(yùn)輸、飛艇運(yùn)輸、直升機(jī)運(yùn)輸?shù)?。輪胎式運(yùn)輸車適合于平地地區(qū)，對(duì)道路條件要求不高，履帶式運(yùn)輸車一般用在山地、丘陵、泥沼等地區(qū)、可減少開(kāi)山筑路范圍，但對(duì)植被環(huán)境影響較大，索道運(yùn)輸適合于高山、深谷、河流等地形的材料運(yùn)輸，不會(huì)造成環(huán)境破壞。

1.3 基礎(chǔ)開(kāi)挖

桿塔的基礎(chǔ)型式主要有大開(kāi)挖式基礎(chǔ)、掏挖式基礎(chǔ)、灌注樁基礎(chǔ)、預(yù)制基礎(chǔ)、錨桿巖石基礎(chǔ)及新型基礎(chǔ)等，大開(kāi)挖式基礎(chǔ)開(kāi)挖以及鋼筋和混凝土用量都較大，對(duì)植被破壞也較大，掏挖式基礎(chǔ)對(duì)土壤地質(zhì)條件要求高、一般用于地下水位低的硬塑、可塑黏性土等地質(zhì)，對(duì)環(huán)境影響小，灌注樁基礎(chǔ)施工產(chǎn)生的泥漿對(duì)環(huán)境影響大?；A(chǔ)施工機(jī)械主要有履帶式挖掘機(jī)、旋挖鉆機(jī)、反循環(huán)鉆機(jī)等。

1.4 混凝土工程

混凝土澆筑可采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土、商品混凝土，當(dāng)?shù)缆窏l件允許時(shí)，可混凝土罐車運(yùn)輸、混凝土泵車澆筑，在山地地形時(shí)可采用自卸式三輪車倒料。

1.5 鐵塔組立

隨著鐵塔重量和高度不斷變化，組塔方式也不斷發(fā)展，鐵塔組立的方式有懸浮抱桿內(nèi)（外）拉線式組塔、吊車組塔、塔機(jī)組塔、飛艇組塔等，抱桿組塔不受地形、塔高等限制、適用較廣，但高空作業(yè)較多、施工速度慢，吊車組塔主要應(yīng)用于塔高較低、山地坡度較小等地形條件寬闊的塔位，優(yōu)勢(shì)是施工工期短。

1.6 展放導(dǎo)線

展放導(dǎo)線的方式主要是張力放線，張力放線使用的主要設(shè)備有張力機(jī)、牽引機(jī)、導(dǎo)線線軸支架、牽引繩重繞機(jī)、導(dǎo)引繩展放支架、導(dǎo)引繩、牽引繩及抗彎連接器、牽引板等。初級(jí)導(dǎo)引繩可采用動(dòng)力傘或無(wú)人機(jī)或直升機(jī)等進(jìn)行展放，全程不落地放線。利用動(dòng)力傘等施放引繩技術(shù)能有效的降低施工難度、提高施工效率和縮短施工工期，還能有效降低線路施工對(duì)周邊環(huán)境的影響。

1.7 接地裝置敷設(shè)

接地施工裝備主要有水平定向鉆機(jī)、專用接地挖掘機(jī)和垂直鉆機(jī)。水平定向鉆機(jī)可在最小開(kāi)挖地表的情況下，是一種實(shí)用、安全、高效、環(huán)保的新技術(shù)。專用接地挖掘機(jī)是利用挖掘機(jī)取土在接地位置直接掏挖的機(jī)械，對(duì)環(huán)境破壞較大；垂直鉆機(jī)主要用于垂直接地施工中的鉆機(jī)，可減少對(duì)地表植被的破壞。

2 全過(guò)程機(jī)械化施工方案評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

輸電線路工程全過(guò)程機(jī)械化施工需要完成多個(gè)不同施工內(nèi)容的施工工序，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工，各工序需要進(jìn)行施工機(jī)械配置和采取相應(yīng)的施工方法，制定出合理而完善的施工方案。由于各工序之間存在著相互關(guān)聯(lián)和制約關(guān)系，特別是前期具有施工準(zhǔn)備性質(zhì)的施工工序，如臨時(shí)道路修建和物料運(yùn)輸，其不同的施工機(jī)械配置和施工方法又直接影響到后期施工工序在施工機(jī)械設(shè)備選擇和施工方法制定；而每一工序又可以通過(guò)多個(gè)不同的施工方案來(lái)實(shí)施，從而又將會(huì)產(chǎn)生不同的全過(guò)程的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境效益。為此，全過(guò)程機(jī)械化施工方案的制定和選擇應(yīng)從全過(guò)程和整體的角度去考慮，需要擬定全過(guò)程的機(jī)械化施工方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過(guò)對(duì)輸變電工程全過(guò)程施工工序的分析和結(jié)合全過(guò)程機(jī)械化施工的要求，全過(guò)程機(jī)械化施工方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)可以考慮以下指標(biāo)：

2.1 施工成本

施工成本是指在各工序施工中發(fā)生的所有成本，包括人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)具臺(tái)班費(fèi)、維修保養(yǎng)費(fèi)、設(shè)備租賃費(fèi)、設(shè)備進(jìn)出場(chǎng)運(yùn)輸費(fèi)費(fèi)、設(shè)備轉(zhuǎn)場(chǎng)費(fèi)、青苗補(bǔ)償費(fèi)等。在施工方案中，應(yīng)優(yōu)選和配置設(shè)備投入少、維修保養(yǎng)簡(jiǎn)單、能耗低的施工機(jī)械，以取得降本增效的效果。

2.2 施工工期

由于不同的施工機(jī)械其施工生成率是不同的，其完成工序所消耗時(shí)間也將不同，各工序施工應(yīng)優(yōu)先配置施工生產(chǎn)率較高的施工機(jī)械，以加快施工速度，縮短施工建設(shè)周期。如灌注樁反循環(huán)鉆機(jī)施工比旋挖鉆機(jī)工序要復(fù)雜，其作業(yè)完成時(shí)間顯然要長(zhǎng)些。又如吊住組塔可以地面組裝，整片吊裝，起吊重量大，吊裝次數(shù)少，相比抱桿吊裝采取的單件吊裝的作業(yè)效率高。

2.3 施工質(zhì)量

施工質(zhì)量可通過(guò)工序完成的合格率、缺陷數(shù)、偏差值等指標(biāo)反映。各工序配置的施工機(jī)械技術(shù)性能指標(biāo)和參數(shù)應(yīng)滿足各工序施工質(zhì)量設(shè)計(jì)規(guī)范和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的要求；應(yīng)選擇施工技術(shù)成熟、先進(jìn)和施工質(zhì)量可控的施工方法。如，旋挖鉆機(jī)成孔的基礎(chǔ)定位準(zhǔn)確，成孔尺寸、垂直度精度高，成孔過(guò)程沉渣較少，成孔質(zhì)量好。又如，采用吊車組立鐵塔，可以將塔鐵件在地面完成大部分的組裝工作，鐵塔的螺栓緊固強(qiáng)度高，構(gòu)件變形情況小，施工質(zhì)量好。

2.4 施工安全性

施工安全性可通過(guò)危險(xiǎn)源分析、安全成本等指標(biāo)反映。各工序應(yīng)采用技術(shù)先進(jìn)和生產(chǎn)率水平較高的施工機(jī)械，以減少人工勞動(dòng)力的投入；應(yīng)優(yōu)選降低和避免施工人員進(jìn)行危險(xiǎn)性作業(yè)的施工方案；應(yīng)采用施工難度小的施工方案，優(yōu)先選擇施工道路條件好，施工設(shè)備進(jìn)場(chǎng)便利的施工方案；對(duì)危險(xiǎn)性較大的作業(yè)活動(dòng)應(yīng)進(jìn)行評(píng)估，采取安全防范措施。如在鐵塔組立中，在沿線道路條件便利和鐵塔呼高不高的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用吊車分解或整體組塔方案，減少高空作業(yè)工作量，安全性好。

2.5 機(jī)械化程度

機(jī)械化施工程度可采用設(shè)備構(gòu)成比、機(jī)修工修配勞動(dòng)量等指標(biāo)來(lái)衡量。在施工方案中，高效和專用的機(jī)械設(shè)備所占比重越大，利用機(jī)械完成的工程量就越多，機(jī)械化施工程度就越高，人力勞動(dòng)量就越小，應(yīng)優(yōu)選機(jī)械化設(shè)備配置比例較高的施工方案。通過(guò)機(jī)械化施工，不僅可以降低施工人員的作業(yè)強(qiáng)度，更是可以在不適宜人工作業(yè)的場(chǎng)所避免或減少勞動(dòng)傷害，擴(kuò)大施工范圍。

2.6 生態(tài)環(huán)境保護(hù)

臨時(shí)道路修建、基礎(chǔ)開(kāi)挖、鉆機(jī)作業(yè)時(shí)泥漿護(hù)壁、架線等作業(yè)，都會(huì)在不同程度上對(duì)植被環(huán)境造成破壞。在施工方案中應(yīng)優(yōu)選和配置對(duì)環(huán)境破壞小的施工機(jī)械和施工方法。如，旋挖鉆機(jī)相比反循環(huán)鉆機(jī)由于設(shè)備具有自身取土的功能，無(wú)需采用泥漿循環(huán)，不需要利用地下水造漿，減少了對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境影響。又如，接地裝置敷設(shè)采用垂直接地體，選用與接地線相匹配的鉆機(jī)，可以直接打孔，可以避免挖掘機(jī)挖放射槽，減少了對(duì)地表、對(duì)植被的破壞。

2.7 施工便捷性

應(yīng)優(yōu)選工序間的相互干擾程度小、施工難易程度低，機(jī)械施工效率高，操作方便、工具又簡(jiǎn)單的施工方案。施工便捷性有利于加快施工速度，降低施工成本，提高施工質(zhì)量和施工安全性。

3 VIKOR法群決策原理

VIKOR法是由南斯拉夫的Opricovic教授于1998年提出的一種基于理想點(diǎn)法的折衷排序方法。其特點(diǎn)是在選擇方案是考慮了群體效益的最大化，同時(shí)，也最小化了個(gè)體遺憾，而且融合了決策者的主觀偏好。

在輸電線路工程機(jī)械化施工方案評(píng)價(jià)指標(biāo)中，一些指標(biāo)如施工便捷性、施工安全性、機(jī)械化程度等由于缺少信息，在實(shí)際工作中，是很難或很準(zhǔn)確地用確定性指標(biāo)值去定量衡量的，而決策管理部門(mén)又更習(xí)慣于采用不確定性量如語(yǔ)言變量、區(qū)間數(shù)和直覺(jué)模糊數(shù)等去描述，因此，用于方案的評(píng)價(jià)信息基礎(chǔ)是一含有確定性指標(biāo)值、語(yǔ)言變量、區(qū)間數(shù)和直覺(jué)模糊數(shù)所構(gòu)成的混合型決策信息， VIKOR法正是適合于解決這種決策信息的評(píng)價(jià)問(wèn)題的一種方法。

3.1 區(qū)間數(shù)、直覺(jué)模糊數(shù)概念

稱 為R上的一個(gè)區(qū)間數(shù)，xl表示區(qū)間的下界，xu表示區(qū)間的上界，R為實(shí)數(shù)域。當(dāng)0

稱 為X上的一個(gè)直覺(jué)模糊集，μA（x）和νA（x）分別為X中元素x屬于A的隸屬度和非隸屬度，μA（x）∈[0，1]，νA（x）∈[0，1]，0？燮μA（x）+νA（x）？燮1，？坌x∈X，此外，稱πij=1-μA（x）-νA（x）為X中元素x屬于A的猶豫度或不確定度。由X中元素x屬于A的隸屬度和非隸屬度組成的有序?qū)?，稱為直覺(jué)模糊數(shù)。

一般地，直覺(jué)模糊數(shù)記為a=（μa，νa），μa∈[0，1]，νA∈[0，1]，0？燮μa+νa？燮1。設(shè)有任意兩個(gè)直覺(jué)模糊數(shù)a=（μa，νa）和b=（μa，νa），則a和b的海明距離為，

d（a，b）

3.2 語(yǔ)言變量的處理

語(yǔ)言變量是以自然語(yǔ)言的形式表達(dá)，專家組成員利用熟悉簡(jiǎn)單的語(yǔ)言短語(yǔ)對(duì)備選方案進(jìn)行定性判斷，更符合專家個(gè)體的主觀意愿。對(duì)于語(yǔ)言變量類型的數(shù)據(jù)通常采用轉(zhuǎn)化的方式進(jìn)行處理，在這里將語(yǔ)義評(píng)價(jià)信息轉(zhuǎn)化為直覺(jué)模糊數(shù)，語(yǔ)義變量標(biāo)度和相對(duì)應(yīng)的直覺(jué)模糊數(shù)如表1。

3.3 規(guī)范化專家個(gè)體決策矩陣

考慮多屬性群決策問(wèn)題，設(shè)方案集為Ai（i=1，2，…，m），屬性集為Xj（j=1，2，…，n），決策者集dk（k=1，2，…，s），專家針對(duì)各目標(biāo)給出的多種數(shù)據(jù)類型的屬性值為x ，假設(shè)屬性權(quán)重信息wj（j=1，2，…，n）已知，且wj？叟0，j=1，2，…，n， w =1；專家組專家的權(quán)重信息λk（k=1，2，…，s）已知，且wk？叟0，k=1，2，…，s， w =1。構(gòu)建的專家組專家個(gè)體的主客觀評(píng)價(jià)信息的混合決策矩陣為 。

設(shè)規(guī)范化決策矩陣為 。最常見(jiàn)的屬性有效益性、成本性指標(biāo)，令I(lǐng)j（j=1，2）分別表示效益性、成本性的下標(biāo)集，M={1，2，…，m}，有，

對(duì)于實(shí)數(shù)數(shù)據(jù)，規(guī)范化后數(shù)據(jù)，為，

效益性指標(biāo)：

成本性指標(biāo)：

對(duì)于區(qū)間數(shù)，規(guī)范化后數(shù)據(jù)，為，

效益性指標(biāo)：

成本性指標(biāo)：

3.4 根據(jù)專家個(gè)體決策矩陣，利用集結(jié)算子構(gòu)建群決策下的直覺(jué)模糊數(shù)矩陣

在群決策分析中，需要將專家組個(gè)體專家的決策信息，集結(jié)為群決策矩陣R=r ，j=1，2，…，m，j=1，2，…，n，為達(dá)到這一目的，可利用IFWA（Intuitionistic Fuzzy Weighted Averaging）直覺(jué)模糊數(shù)加權(quán)平均算子集結(jié)。

設(shè)αk=（μαk，ναk）（k=1，2，…，s）為一組直覺(jué)模糊數(shù)，λk（k=1，2，…，s）為αk（k=1，2，…，s）的權(quán)重向量，λk∈[0，1]，k=1，2，…，s， λk=1 ，則稱

為直覺(jué)模糊數(shù)加權(quán)平均算子。其中， 。

將專家組個(gè)體專家的決策信息，集結(jié)為群決策信息，除使用集結(jié)算子外，一些文獻(xiàn)也介紹采取均值法等。

3.5 確定各評(píng)價(jià)屬性的客觀權(quán)重和專家個(gè)體客觀權(quán)重

對(duì)于各評(píng)價(jià)屬性的客觀權(quán)重，可以采用熵值法計(jì)算，利用各數(shù)據(jù)類型的熵值公式確定權(quán)重可以更客觀地反映評(píng)價(jià)屬性的重要程度。

在屬性集Xj（j∈J1）下的實(shí)數(shù)熵值為，

在屬性集Xj（j∈J2）下的區(qū)間數(shù)熵值為，

其中， ，i=1，2，…，m；j=1，2，…，n，dij為相離度矩陣D=（d ） 中的元素，d =d（zij，z*j），z*j為在規(guī)范化決策矩陣Z=（z ） 中第j個(gè)屬性下的效益性或成本性屬性的理想值。

在屬性集Xj（j∈J3）下的直覺(jué)模糊熵值為， ，j∈J3

上式中，J1為實(shí)數(shù)型數(shù)據(jù)屬性下標(biāo)集，J2為區(qū)間數(shù)型數(shù)據(jù)屬性下標(biāo)集，J3為直覺(jué)模糊數(shù)型數(shù)據(jù)屬性下標(biāo)集。

各屬性Xj（j=1，2，…，n）的權(quán)重wj為，

，j=1，2，…，n

對(duì)于專家個(gè)體客觀權(quán)重，可根據(jù)專家對(duì)備選方案給出的屬性評(píng)價(jià)信息中的猶豫度值來(lái)確定。對(duì)某個(gè)專家而言，專家給出的評(píng)價(jià)信息中的猶豫度值大小反映了專家對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的不確定性程度。若猶豫度越小，反映了專家對(duì)評(píng)價(jià)問(wèn)題掌握的信息越多，給出的評(píng)價(jià)結(jié)果可靠性也越高，則對(duì)該屬性賦予的權(quán)重也應(yīng)越大。所以，可以根據(jù)熵原理建立專家信任函數(shù)以確定專家的客觀權(quán)重。

定義的專家信任函數(shù)為Bk（π），專家個(gè)體客觀權(quán)重為λk，有，

式中，π 為第k個(gè)決策者給出的第i方案關(guān)于第j個(gè)屬性評(píng)價(jià)信息轉(zhuǎn)化為直覺(jué)模糊數(shù)中的猶豫度值。

3.6 根據(jù)群決策信息R=r ，確定正理想解r*j和負(fù)理想解r-j

屬性有不同的類型，一般情況下分為效益性和成本性。

式中，r 為方案Ai關(guān)于屬性Xj的屬性值，J1和J2分別為效益性目標(biāo)和成本性目標(biāo)的下標(biāo)集。

3.7 備選方案的群體效益Si、個(gè)體遺憾值Ri和折衷值Qi

式中，S*= ，S-= ，R*= ，R-= ，Si、Ri和Qi的取值均是越小越好，ν為決策機(jī)制系數(shù)，ν=[0，1]，表示決策者對(duì)群體意見(jiàn)和個(gè)體遺憾值的傾向度。若ν>0.5時(shí)就表示決策者更傾向于根據(jù)最大化群體效益所占比重較大的方式來(lái)進(jìn)行決策，若ν<0.5表示更傾向于最小化個(gè)體遺憾值來(lái)進(jìn)行決策，ν=0.5表示決策者不存在明顯的偏好，采取均衡折衷方式。在VIKOR法中，一般取ν=0.5，即均衡折衷以使群體效益最大化和個(gè)別遺憾最小化。

3.8 確定折衷解

當(dāng)下面兩個(gè)條件成立時(shí)，可根據(jù)Qi（i=1，2，…，m）值的大小對(duì)方案排序，值越小，意味著方案越好。設(shè)最小值Qi所對(duì)應(yīng)的備選方案為Ai，若最小值Qi同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件C1和C2，則方案Ai為最佳折衷解。

條件C1：可接受度優(yōu)勢(shì)Q2-Q1？叟1/（m-1），式中，Q1和Q2分別為按Qi（i=1，2，…，m）排序的最小和次最小的綜合值，m為備選方案數(shù)。

條件C2：在Qi排序中，最佳方案Ai對(duì)應(yīng)的Si值或Ri值也是最小的。

若以上兩種條件不能同時(shí)成立，則得到折衷解方案，分為兩種：若不滿足條件C1，則A1，A2，…，Ar為折衷解，其中，r的最大值由Qr-Q1<1/（m-1）確定，這些方案都接近理想方案；若不滿足條件C2，則備選方案A1和A2為折衷解。

算法步驟：

step 1.對(duì)客觀屬性值進(jìn)行規(guī)范化，將語(yǔ)言變量轉(zhuǎn)化為直覺(jué)模糊數(shù)，計(jì)算屬性客觀權(quán)重wj和專家客觀權(quán)重λk；

step 2.將專家個(gè)體的決策信息Dk=[x ] ，利用直覺(jué)模糊數(shù)加權(quán)平均算子IFWA對(duì)專家個(gè)體信息進(jìn)行集結(jié)，形成的完整的群決策矩陣R=r ；

step 3.根據(jù)群決策矩陣，利用熵值法，計(jì)算屬性權(quán)重wj；

step 4. 確定理想解r*j和負(fù)理想解r-j；

step 5. 計(jì)算備選方案的群體效用值Si、個(gè)體遺憾值Ri和折衷值Qi；

step 6. 按照Si、Ri和Qi值的大小分別按降序進(jìn)行排序，值越小代表方案越優(yōu)；

setp 7. 確定折衷解。

4 實(shí)例分析

某220kV輸電線路工程地處在丘陵地段、經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查，沿線地層以黏性土及粉土為主，線路沿線大部分地區(qū)地下水埋深較深。本工程桿塔主要采用直立式角鋼塔，基礎(chǔ)以掏挖基礎(chǔ)、板式基礎(chǔ)為主?，F(xiàn)擬定了3個(gè)全過(guò)程機(jī)械化施工方案，用Ai（i=1，2，3）表示，各施工方案的機(jī)械配置如表2所示，選取了7個(gè)施工方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)，用Xj（j=1，2，…，7），其中，X1和X2為成本性指標(biāo)，其余為效益性指標(biāo)，且X1、X2和X5為客觀性指標(biāo)，X3～X4和X6～X7為主觀性指標(biāo)，如表3所示。

由施工企業(yè)組成的3個(gè)專家小組，用Dk（k=1，2，3）表示，對(duì)施工方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)，完成對(duì)7個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)。經(jīng)調(diào)研統(tǒng)計(jì)出本輸電線路（單基）的施工方案客觀性指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)如表4所示，3個(gè)專家小組對(duì)本工程施工方案的主觀評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)如表5～7所示。

①對(duì)施工方案的實(shí)數(shù)和區(qū)間數(shù)客觀屬性值進(jìn)行規(guī)范化，同時(shí)利用語(yǔ)言變量與直覺(jué)模糊數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將語(yǔ)言變量屬性值轉(zhuǎn)化為直覺(jué)模糊數(shù)。再根據(jù)3個(gè)專家小組D1～D3給出主觀屬性值，利用專家信任函數(shù)確定專家客觀權(quán)重λk（k=1，2，3）；根據(jù)3個(gè)專家小組D1～D3給出的主觀屬性值直覺(jué)模糊數(shù)中的猶豫度，可求出的3位專家信任函數(shù)分別為B1（π）=-0.3198，B2（π）=-0.3121和B3（π）=-0.2827，則3個(gè)專家小組的客觀權(quán)重λ1=0.3496，λ2=0.3413和λ3=0.3091。

②根據(jù)求出的專家的客觀權(quán)重，利用直覺(jué)模糊數(shù)加權(quán)平均算子IFWA對(duì)3位專家個(gè)體信息進(jìn)行集結(jié)，并與客觀屬性值信息合并后，形成的群決策矩陣 ；

③根據(jù)集結(jié)后的群決策矩陣 ，利用熵值法計(jì)算權(quán)重。先計(jì)算各屬性的熵值，再計(jì)算屬性權(quán)重wj；

④根據(jù)集結(jié)后的群決策矩陣 ，確定理想解r*j和負(fù)理想解r-j；

r*j={0.8269，0.8605，（0.8214，0.1148），（0.8500，0.1000），[0.5790，0.6243]，（0.7554，0.1274），（0.7695，0.1000）}

r-j={1.0000，1.0000，（0.6047，0.2935），（0.6337，0.2506），[0.5181，0.5725]，（0.5675，0.2267），（0.5333，0.2000）}

⑤計(jì)算備選方案的群體效用值Si、個(gè)體遺憾值Ri和折衷值Qi，并按降序排序，在這里，取v=0.5。

從計(jì)算結(jié)果Qi值看，備選方案的排序?yàn)锳2？莨A1？莨A3，其中，Qi值最小的對(duì)應(yīng)方案是A2，再檢驗(yàn)方案A2是否滿足其它兩個(gè)條件C1和C2。對(duì)于條件C1，Q（A3）-Q（A2）=0.5679？叟1/（3-1）=0.5000，滿足條件C1；對(duì)于條件C2，方案A2的Si值和Ri值也都是最小的，也滿足條件C2。所以，方案A2為最優(yōu)的施工方案。

5 結(jié)論

輸電線路工程全過(guò)程機(jī)械化施工是一全新的工程建設(shè)模式，相較于傳統(tǒng)的“以人為主”建設(shè)模式具有明顯的優(yōu)勢(shì)，能夠產(chǎn)生出良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。這一新的建設(shè)模式實(shí)施和效益的發(fā)揮，其施工方案起著重要的指導(dǎo)作用。因此，在工程施工前，在設(shè)計(jì)和制定輸電線路工程全過(guò)程機(jī)械化施工方案中，施工單位就需結(jié)合輸電線路工程施工特點(diǎn)和全過(guò)程機(jī)械化施工目標(biāo)要求，通過(guò)對(duì)全過(guò)程各施工工序的分析，對(duì)全過(guò)程各工序的機(jī)械化施工進(jìn)行合理的機(jī)械配置、人員配置以及施工方法的制定，并通過(guò)擬定多個(gè)施工方案和在綜合考慮影響因素后，對(duì)施工方案加以評(píng)價(jià)決策。由于這一決策過(guò)程，需要考慮輸電線路工程全過(guò)程各工序之間各種錯(cuò)綜復(fù)雜的影響因素，本文為了找到能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化施工的綜合效益的最佳施工方案，利用專家知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)和群決策理論，提出了輸電線路工程全過(guò)程機(jī)械化施工方案群決策方法，該方法原理清晰，計(jì)算簡(jiǎn)便，并能有效處理和考慮各種復(fù)雜因素。通過(guò)具體工程實(shí)例分析及其決策結(jié)果，也驗(yàn)證說(shuō)明了本文提出的決策方法是合理的和可行的。

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