基于主成分分析法的病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程質(zhì)量評(píng)價(jià)

季洪波

(遼寧省本溪市本溪滿族自治縣水務(wù)和移民事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 本溪 117100)

0 引 言

近年來，為發(fā)揮水庫(kù)的功能效應(yīng)水利部批準(zhǔn)實(shí)施了近2000多座水庫(kù)的加固整治項(xiàng)目，經(jīng)過多年的努力現(xiàn)已基本消除了水庫(kù)的安全隱患，完善了水利設(shè)施的管理體系和安全保障制度。然而，在工程施工時(shí)仍存在許多的困難與問題，這不僅體現(xiàn)在建設(shè)規(guī)模和施工技術(shù)方面，而且表現(xiàn)在質(zhì)量控制科學(xué)、技術(shù)工藝不合理等方面。所以，當(dāng)前除險(xiǎn)加固工程亟待解決的關(guān)鍵問題是準(zhǔn)確的掌握工程質(zhì)量各因子間的作用關(guān)系，并對(duì)因子的影響程度作出科學(xué)判斷。為全面掌握除險(xiǎn)加固工程的質(zhì)量狀況，文章采用問卷調(diào)查法對(duì)項(xiàng)目管理和工程建設(shè)人員進(jìn)行咨詢，探討了各風(fēng)險(xiǎn)因素在加固工程中的作用關(guān)系，這對(duì)于保證工程質(zhì)量和前期工作的順利開展非常有必要[1-3]。

1 工程質(zhì)量評(píng)價(jià)模型

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)

除險(xiǎn)加固工程涉及到的環(huán)節(jié)多、內(nèi)容復(fù)雜，未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求或任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題均可對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生間接或直接的不利影響。為保證評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性和有效性，有必要從繁雜的各類因素中確定關(guān)鍵性因子。前提工作為保障加固工程質(zhì)量的“源頭”，前期工作是否準(zhǔn)備的充分直接決定著工期、質(zhì)量和進(jìn)度控制；項(xiàng)目主體與工程質(zhì)量密切相關(guān)，將產(chǎn)生直接作用；資金投入不僅是整個(gè)工程的重要保障，而且是保證前期工作順利開展的必要條件。因此，應(yīng)從資金投入、工程質(zhì)量和前期工作3個(gè)方面綜合評(píng)價(jià)加固工程質(zhì)量。在項(xiàng)目施工時(shí)，工程投資、前期準(zhǔn)備與質(zhì)量控制之間相互統(tǒng)一且互相矛盾，局部的側(cè)重某一點(diǎn)必然會(huì)對(duì)其他目標(biāo)產(chǎn)生影響，反過來項(xiàng)目的整體目標(biāo)又必受失控目標(biāo)的制約。對(duì)于整個(gè)工程而言，項(xiàng)目的投資、前期準(zhǔn)備與質(zhì)量在本質(zhì)上是等同的，而在具體的操作過程中往往存在不同的側(cè)重點(diǎn)。

工程施工前所作的準(zhǔn)備工作主要有除險(xiǎn)加固的目的、內(nèi)容及各方面之間的關(guān)系，由此選取了加固內(nèi)容、初步設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)審查、忽略不足、安全鑒定、地質(zhì)勘察6項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)合已建工程建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)和質(zhì)量目標(biāo)要求，設(shè)計(jì)了配套資金到位情況、加固資金應(yīng)用、工程材料、管理體制改革、招投標(biāo)、問責(zé)困難程度、進(jìn)度重要性、項(xiàng)目驗(yàn)收、驗(yàn)收后交接、政府監(jiān)督、監(jiān)理資質(zhì)、監(jiān)理控制程度、監(jiān)理責(zé)任心、施工單位責(zé)任心、法人管理水平、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人質(zhì)量意識(shí)、項(xiàng)目分包、設(shè)計(jì)變更及質(zhì)量控制措施等19項(xiàng)典型指標(biāo)。依據(jù)資金的來源與使用流程，選取了資金投入、責(zé)任追究、分?jǐn)偡绞胶偷胤脚涮椎?項(xiàng)代表性因子。

1.2 評(píng)價(jià)模型

項(xiàng)目建設(shè)資金、工程質(zhì)量和前期工作間存在相互作用關(guān)系，為了選取合適的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，掌握三者各分指標(biāo)的影響程度及其相互之間的作用關(guān)系，結(jié)合文獻(xiàn)資料確定了循環(huán)評(píng)價(jià)模型見圖1。模型中，工程建設(shè)資金和質(zhì)量狀況受前期準(zhǔn)備工作的影響，而工程質(zhì)量和前期工作又受到建設(shè)資金的制約。實(shí)踐表明，無論在何種情況下工程運(yùn)作的正確方法均是以質(zhì)量控制為核心，施工過程控制直接決定著項(xiàng)目的質(zhì)量水平。

圖1 工程質(zhì)量循環(huán)評(píng)價(jià)模型

2 問卷調(diào)查結(jié)果分析

2.1 調(diào)查對(duì)象與方法

根據(jù)所構(gòu)建的評(píng)價(jià)體系，結(jié)合具體情況采取問卷調(diào)查法對(duì)每個(gè)指標(biāo)設(shè)計(jì)1-3個(gè)問題。然后采用面談、郵寄和電子郵件等方式，抽樣調(diào)查全國(guó)范圍內(nèi)加固工程的管理與建設(shè)人員。采取面談、電子郵件和郵寄方式發(fā)放問卷數(shù)均為200份，收回的有效問卷數(shù)分別為150、182、85份。

2.2 評(píng)價(jià)結(jié)果

從資金、質(zhì)量和前期工作3個(gè)子系統(tǒng)選擇的因子較多，為避免各因子單位與量綱不同而使得評(píng)價(jià)結(jié)果存在較大差異的情況，在評(píng)價(jià)計(jì)算前需對(duì)各參數(shù)作標(biāo)準(zhǔn)化處理。統(tǒng)計(jì)整理各有效問卷的調(diào)查數(shù)據(jù)，采用主成分法進(jìn)行分析。該方法是由Hotelling等[12]提出的一種適用于多元因素的統(tǒng)計(jì)法，其基本原理是將多因素、多指標(biāo)問題利用少數(shù)的綜合指標(biāo)替代，從而系統(tǒng)范圍研究對(duì)象水平。對(duì)以上3個(gè)子系統(tǒng)中的各項(xiàng)因子利用主成分提取公共因子法分析，對(duì)負(fù)荷值<0.4的指標(biāo)進(jìn)行剔除，從而確定關(guān)鍵因子。

1)前期工作。采用主成分提取法剔除了評(píng)價(jià)體系中忽略不足、地質(zhì)勘察兩個(gè)指標(biāo)，因此在前期工作子系統(tǒng)中存在4項(xiàng)指標(biāo)。根據(jù)這4項(xiàng)因子的具體內(nèi)涵可將其分為兩大指標(biāo)，即與政策相關(guān)和與工作環(huán)節(jié)相關(guān)的指標(biāo)，主成分因子負(fù)荷矩陣在前期工作子系統(tǒng)中的計(jì)算結(jié)果見表1。從表1可知，工程程序是否滿足政策和規(guī)范要求為前期工作存在的主要問題，若除險(xiǎn)加固政策較好且嚴(yán)格按照程序要求執(zhí)行，將保障前期工作的質(zhì)量狀況。

表1 前期工作子系統(tǒng)負(fù)荷矩陣

2)工程質(zhì)量。根據(jù)主成分提取法剔除了體制改革、監(jiān)理質(zhì)量控制程度、監(jiān)理責(zé)任心、監(jiān)理資質(zhì)、法人管理水平、工程進(jìn)度、設(shè)計(jì)變更、質(zhì)量控制措施及項(xiàng)目分包等9項(xiàng)指標(biāo)，在工程質(zhì)量子系統(tǒng)中還存在10項(xiàng)因子。根據(jù)這10項(xiàng)因子的具體內(nèi)涵可大致分為6個(gè)指標(biāo)，具體如下：責(zé)任心指標(biāo)主要反映了項(xiàng)目參建各方的責(zé)任心問題，如項(xiàng)目負(fù)責(zé)人質(zhì)量意識(shí)和施工單位的責(zé)任心；政府工作指標(biāo)體現(xiàn)了與政府工作相關(guān)工作，如項(xiàng)目驗(yàn)收后工程交接和政府質(zhì)量監(jiān)督；質(zhì)量控制指標(biāo)可用于表征項(xiàng)目驗(yàn)收、招投標(biāo)、問責(zé)困難程度這三方面內(nèi)容；進(jìn)度指標(biāo)體現(xiàn)了工期控制狀況；材料指標(biāo)主要用于描述材料狀況；資金投入指標(biāo)涵蓋了地方配套到位情況和加固資金應(yīng)用這兩個(gè)因子。采用主成分提取法確定工程質(zhì)量各指標(biāo)因子的負(fù)荷矩陣，見表2。

表2 工程質(zhì)量子系統(tǒng)的負(fù)荷矩陣

從表2可以看出，為提高除險(xiǎn)加固工程質(zhì)量水平應(yīng)從如下幾方面措施，即加強(qiáng)政府監(jiān)督、施工單位責(zé)任性及項(xiàng)目負(fù)責(zé)人質(zhì)量意識(shí)，最大限度的降低問責(zé)難度，完善項(xiàng)目資金使用與管理流程，確保工程驗(yàn)收與交接、地方配套資金到位，選用適當(dāng)?shù)牟牧喜?yán)格控制招投標(biāo)過程。

3)建設(shè)資金。結(jié)合建設(shè)資金各參數(shù)的具體內(nèi)涵和提取結(jié)果，可將資金責(zé)任追究、分?jǐn)偡绞?、資金投入和地方配套歸結(jié)為2個(gè)因子，具體如下：資金管理指標(biāo)主要體現(xiàn)了與資金使用相關(guān)的因子，主要有資金責(zé)任追究和資金分?jǐn)偡绞絻身?xiàng)因子；資金投入指標(biāo)體現(xiàn)了工程資金使用與來源，主要涉及工程投入和地方配套兩個(gè)因子。采用主成分提取法確定建設(shè)資金各指標(biāo)因子的負(fù)荷矩陣，見表3。

表3 前期工作子系統(tǒng)負(fù)荷矩陣

從表3可以看出，在前期工作中充分發(fā)揮設(shè)計(jì)審查作用和提高加固必要性認(rèn)識(shí)，嚴(yán)格按照程序開展各項(xiàng)工作，對(duì)于保證地方配套到位、充分利用資金投入和提高工程建設(shè)質(zhì)量具有重要作用，另外科學(xué)合理的管理資金使用也可在一定程度上提升工程質(zhì)量。

2.3 模型擬合分析

為保證評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性，還應(yīng)根據(jù)AMOS、SPSS軟件和主成分分析結(jié)果檢驗(yàn)、擬合所建立的模型。各一級(jí)主成分指標(biāo)的得分即為相應(yīng)子系統(tǒng)中各關(guān)鍵性因子的加和計(jì)算結(jié)果，然后擬合主成分得分。以前期工作中環(huán)節(jié)主成分因子為例，刪除加固內(nèi)容和安全鑒定這2項(xiàng)指標(biāo)由環(huán)節(jié)主成分因子替代，因此環(huán)節(jié)因子參與擬合計(jì)算的數(shù)值即為加固刪除內(nèi)容和安全鑒定這2項(xiàng)指標(biāo)的加和值。其他變量受某一變量變動(dòng)的關(guān)聯(lián)程度利用擬合模型路徑圖中的系數(shù)描述，工程質(zhì)量和建設(shè)資金的關(guān)聯(lián)度見圖2。從圖2可以發(fā)現(xiàn)，工程質(zhì)量在提高1%的建設(shè)資金時(shí)會(huì)增大1.26%。

根據(jù)圖2中路徑系數(shù)計(jì)算結(jié)果，工程質(zhì)量、前期工作與建設(shè)資金呈正相關(guān)性，即工程質(zhì)量受建設(shè)資金的增大而提高，充足的建設(shè)資金是保證前期工作順利開展的重要條件；工程質(zhì)量、建設(shè)資金與前期工作間呈正相關(guān)性，即前期工作準(zhǔn)備的越好，則業(yè)主的責(zé)任心越強(qiáng)和建設(shè)資金投入越充分，相應(yīng)的工程進(jìn)度、質(zhì)量和管理控制越好。另外，圖2還反映了工程質(zhì)量受建設(shè)資金、前期工作的正影響偶用，且工程質(zhì)量受資金投入的影響更為顯著；資金投入和前期工作之間存在相互作用關(guān)系，充分的準(zhǔn)備前期工作可為提高工程管理水平和資金使用效率奠定基礎(chǔ)，科學(xué)合理的運(yùn)用資金有利于前期工作的質(zhì)量控制。

圖2 路徑系數(shù)計(jì)算結(jié)果

2.4 對(duì)比分析

綜合考慮影響工程質(zhì)量的各關(guān)鍵性因子設(shè)計(jì)調(diào)查問卷，主要有施工質(zhì)量、安全鑒定、地質(zhì)勘探和建設(shè)投資等4個(gè)因子，調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4。從表4可知，在參與調(diào)查的所有對(duì)象中約60%以上的人認(rèn)為影響加固工程質(zhì)量的因素有施工質(zhì)量差、安全鑒定不到位、地質(zhì)勘探不到位和建設(shè)資金不足，該調(diào)查結(jié)果和主成分分析結(jié)果保持較好的一致性。

表4 問卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3 結(jié) 論

加固工程質(zhì)量各因素之間存在相互關(guān)聯(lián)作用，前期工作時(shí)保證建設(shè)資金規(guī)范化使用和管理的重要條件，且有利于提高工程質(zhì)量、進(jìn)度和管理水平。合理的使用建設(shè)資金是保證前期工作順利實(shí)施和項(xiàng)目質(zhì)量的前提，為提高除險(xiǎn)加固工程質(zhì)量必須做好建設(shè)資金科學(xué)管理、合理使用以及前期工作。