城市水環(huán)境治理項(xiàng)目施工質(zhì)量管理績效評價(jià)

趙化祥，劉 建，薛德韓，王 剛，陳克均，董 敏，陳運(yùn)初，王興秀

（1. 中電建生態(tài)環(huán)境集團(tuán)有限公司，廣東 深圳 518102； 2. 深圳大學(xué) 土木與交通工程學(xué)院，廣東 深圳 518060，E-mail：liujian@szu.edu.cn）

水環(huán)境是指圍繞人類活動區(qū)域可直接或間接影響人類生活和發(fā)展的水體，也是指自然界中水的產(chǎn)生、散布和轉(zhuǎn)化所處空間的環(huán)境。近年來，隨著城市水環(huán)境的污染日益嚴(yán)重，我國制定并實(shí)施了一系列方針政策，推進(jìn)水環(huán)境的治理工作[1~3]。目前，中國水生態(tài)環(huán)境仍存在問題：水生態(tài)環(huán)境問題成因日趨復(fù)雜；基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)依舊薄弱；水環(huán)境管理水平亟待提高[4]。因此，如何做好水環(huán)境治理工作顯得至關(guān)重要。而提高水環(huán)境治理質(zhì)量，離不開水環(huán)境治理項(xiàng)目中高效的質(zhì)量管理和有效的質(zhì)量管理績效評價(jià)。

質(zhì)量管理績效是項(xiàng)目在建設(shè)過程中質(zhì)量管理的效果和效率的綜合反映[5]?？冃гu價(jià)則是對組織行為活動實(shí)施控制、加強(qiáng)管理、確保工作質(zhì)量、提升管理水平的必要手段和基礎(chǔ)工作[6，7]。目前，工程項(xiàng)目質(zhì)量管理績效評價(jià)已有一些研究[8，9]，但對于城市水環(huán)境治理項(xiàng)目施工質(zhì)量管理績效的研究還處于空白階段。因此，為提高城市水環(huán)境治理項(xiàng)目質(zhì)量管理水平，本文建立了基于AHP-熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重的模糊綜合評價(jià)模型，并應(yīng)用于茅洲河水環(huán)境治理項(xiàng)目施工質(zhì)量管理績效評價(jià)，以期為類似水環(huán)境治理項(xiàng)目施工質(zhì)量管理提供參考。

1 研究方法

1.1 模糊綜合評價(jià)法

模糊綜合評價(jià)法能將定性評價(jià)轉(zhuǎn)為定量評價(jià)，具有結(jié)果清晰、系統(tǒng)性強(qiáng)等特點(diǎn)[10]。在實(shí)際的工程應(yīng)用中，評價(jià)對象通常具有多樣性，進(jìn)行評價(jià)時(shí)往往要考慮多方面因素。模糊綜合評價(jià)法是眾多評價(jià)方法中最方便、最實(shí)用的一種，是分析多準(zhǔn)則因素問題的有效方法[11]。該方法在進(jìn)行綜合系統(tǒng)評價(jià)時(shí)，通過構(gòu)建評價(jià)模型，對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行定量分析，最終得到評價(jià)結(jié)果[12]，在一定程度上可以消除主觀因素對評價(jià)主體的影響，使得評價(jià)結(jié)果更準(zhǔn)確。

模糊綜合評價(jià)法的基本步驟[13]如下：

（1）構(gòu)建因素集U、評語集V 和權(quán)重集W。

（2）確定模糊算子并計(jì)算模糊隸屬度，最后建立模糊綜合評價(jià)集。

（3）根據(jù)最大隸屬度原則，確定評價(jià)對象的綜合評價(jià)結(jié)果。

然而，在傳統(tǒng)的模糊綜合評價(jià)模型中，指標(biāo)權(quán)重確定通常采用的是層次分析法，綜合評價(jià)原則遵循最大隸屬度原則[14]，使用該方法進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重的確定具有一定主觀性和隨機(jī)性，易影響評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性[15]。因此，為提高評價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和客觀性，彌補(bǔ)主觀賦權(quán)法的不足[16]，更好地體現(xiàn)城市水環(huán)境治理項(xiàng)目質(zhì)量管理的實(shí)際情況，本文引入了信息熵，采用AHP-熵權(quán)法來求解權(quán)重，并在評價(jià)原則方面進(jìn)行了改進(jìn)。

1.2 層次分析法

層次分析法是一種可以將定性與定量分析方法相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法。應(yīng)用層次分析法確定主觀權(quán)重包括以下4 個基本步驟：

（1）建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型。分析影響評價(jià)對象各因素之間的相互作用，建立包括評價(jià)目標(biāo)、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層在內(nèi)的遞階層次結(jié)構(gòu)模型。

（2）構(gòu)造判斷矩陣。通過比較每一層中各因素相對于上一層的重要性，采用1~9 標(biāo)度法構(gòu)造判斷矩陣A=(aij)m×n，其中aij表示元素i 與元素j 的重要性之比，判斷矩陣標(biāo)度定義如表1 所示。

（3）層次單排序及層次總排序。層次單排序是將本層所有元素對相鄰上一層某元素排出的一個權(quán)重優(yōu)先順序，即可以得出二級指標(biāo)ui1，ui2，…，uim，相對于一級指標(biāo)ui的權(quán)重優(yōu)先順序，也可以得出一級指標(biāo)ui相對于整體目標(biāo)的權(quán)重優(yōu)先順序。層 次總排序是得出各個二級指標(biāo)相對于整體目標(biāo)的權(quán)重優(yōu)先順序。兩個層次的排序本質(zhì)都是求出判斷矩陣最大特征值λmax對應(yīng)的特征向量。

表1 判斷矩陣標(biāo)度含義

（4）一致性檢驗(yàn)。一致性比率通常用一致性指標(biāo)CI 和同階矩陣平均隨機(jī)一致性指數(shù)RI 的比例來表示。

式中，λmax為判斷矩陣的最大特征值；n 為判斷矩陣階數(shù)；RI 取值見表2。

表2 平均隨機(jī)一致性指數(shù)表

當(dāng)CR≤0.10 時(shí)，認(rèn)為結(jié)果滿足一致性檢驗(yàn)要求，否則需要專家對判斷矩陣的值重新進(jìn)行調(diào)整。

1.3 熵權(quán)法

熵權(quán)法通過計(jì)算指標(biāo)的信息熵，來量化系統(tǒng)某項(xiàng)指標(biāo)的變異程度，該指標(biāo)的變異程度越小，則其所儲存的信息量就越少，熵值就越大，權(quán)重就越小。依據(jù)熵權(quán)法確定客觀權(quán)重的步驟如下：

（1）確定評價(jià)指標(biāo)評價(jià)等級。

（2）構(gòu)造原始矩陣。如果有m 個待評價(jià)項(xiàng)目，n 個評價(jià)指標(biāo)，得到多對象關(guān)于多指標(biāo)的評價(jià)原始決策矩陣為R：

（3）計(jì)算評價(jià)指標(biāo)的熵值。確定第j 個評價(jià)指標(biāo)下第i 個項(xiàng)目中的熵值大小，計(jì)算公式如下：

為保證lnRij存在實(shí)際意義，特設(shè)RijlnRij=0（Rij=0 時(shí)）。

（4）計(jì)算評價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)。確定第j 個評價(jià)指標(biāo)的熵值大小，計(jì)算公式如下：

式中，1-Hj稱為信息冗余度，用gj表示，即gj=1-Hj，gj越大，熵權(quán)越大。

（5）獲取一級指標(biāo)相對于評價(jià)目標(biāo)的權(quán)重?；陟氐目杉有?，把二級指標(biāo)的權(quán)重相加可得出一級指標(biāo)權(quán)重。

2 評價(jià)模型的構(gòu)建

2.1 評價(jià)體系的建立

2.1.1 評價(jià)對象

城市水環(huán)境治理項(xiàng)目質(zhì)量管理績效評價(jià)一般包括項(xiàng)目策劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營等階段的評價(jià)。由于施工階段對工程質(zhì)量影響最大且本文僅對施工階段質(zhì)量管理進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)研和分析，因此，評價(jià)對象限定為施工階段的質(zhì)量管理績效。

不同于一般建設(shè)工程質(zhì)量績效評價(jià)，城市水環(huán)境治理項(xiàng)目質(zhì)量績效評價(jià)有其自身的特殊性。主要包括：涉及范圍廣，每個子項(xiàng)和標(biāo)段的特點(diǎn)與質(zhì)量管理要點(diǎn)不同；具有很強(qiáng)的社會性，質(zhì)量績效評價(jià)的結(jié)果與項(xiàng)目獎懲掛鉤；質(zhì)量績效評價(jià)和一般建設(shè)工程相比具有更強(qiáng)的系統(tǒng)性；需要動態(tài)視角對質(zhì)量工作進(jìn)行分析。

2.1.2 評價(jià)指標(biāo)的選取

為使指標(biāo)客觀、全面、真實(shí)地反映城市水環(huán)境治理項(xiàng)目施工過程中質(zhì)量管理活動的真實(shí)情況，在指標(biāo)確定方面遵循了全面質(zhì)量管理和三階段控制的思想，從影響質(zhì)量5M1E 的6 個要素出發(fā)，對影響城市水環(huán)境治理項(xiàng)目質(zhì)量管理績效的因素進(jìn)行全面、全過程的分析和識別。

本文根據(jù)城市水環(huán)境治理項(xiàng)目施工階段動態(tài)性控制要求，通過文獻(xiàn)分析、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、專家訪談等方式對施工準(zhǔn)備、施工和竣工驗(yàn)收3 個階段的關(guān)鍵因素進(jìn)行識別，確定了初期適用的評價(jià)指標(biāo)[17]；再由相關(guān)專家（原中電建水環(huán)境治理技術(shù)有限公司質(zhì)量管理部負(fù)責(zé)人、常年研究城市水環(huán)境治理項(xiàng)目的專家等）進(jìn)行關(guān)鍵因素的選取，分類匯總專家意見，采用排列圖法來統(tǒng)計(jì)每個因素被提起的頻率，對重要度進(jìn)行排序，對排在前80%的指標(biāo)進(jìn)行分析；根據(jù)分析結(jié)果，確定了由3 個一級指標(biāo)和16個二級指標(biāo)組成的評價(jià)指標(biāo)體系（見圖1）。

圖1 城市水環(huán)境治理項(xiàng)目施工質(zhì)量管理績效評價(jià)指標(biāo)體系

2.2 評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

由于單一使用主觀賦權(quán)法或是客觀賦權(quán)法，容易使評價(jià)結(jié)果不夠全面、準(zhǔn)確、合理，因此，本文把用AHP 法確定的主觀權(quán)重和熵權(quán)法確定的客觀權(quán)重進(jìn)行有機(jī)組合。目前常用的權(quán)重組合方式有加權(quán)平均值法和乘積歸一法。

（1）加權(quán)平均值法。

（2）乘積歸一法。

式中，i=1，2，…，m；j=1，，2，…，n。

由于這兩種方法無明顯偏好性，因此本文采用簡單的算術(shù)平均法進(jìn)行權(quán)重的組合，確定綜合權(quán)重。

2.3 評價(jià)原則的確定

為提高評價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和客觀性，更好地符合城市水環(huán)境治理項(xiàng)目質(zhì)量管理的實(shí)際情況，本文在評價(jià)原則方面進(jìn)行了改進(jìn)。

在傳統(tǒng)模糊綜合評價(jià)法中，通常采用最大隸屬度原則進(jìn)行綜合評判，雖然它應(yīng)用廣泛、簡便易行，但遺漏的信息較多，易出現(xiàn)低效甚至失效的現(xiàn)象。為保留全部數(shù)據(jù)，使評價(jià)結(jié)果更為客觀，本文對由 模糊算子M（?，⊕）運(yùn)算得到的模糊綜合評價(jià)集按照加權(quán)平均的原則進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)，為了得到精確的質(zhì)量管理評價(jià)等級值，本文將質(zhì)量評價(jià)尺度集V={優(yōu)、良、中、低、差}分別用數(shù)值來表示，令V={9，7，5，3，1}，建立如下質(zhì)量管理績效評價(jià)等級計(jì)算公式：

式中，Bp為評價(jià)對象在第P 評價(jià)等級上的隸屬度；k 為加權(quán)系數(shù)，本文中k 取2。當(dāng)k 趨于無限大時(shí)，這個公式就符合最大隸屬度原則。根據(jù)Ap取值區(qū)間，大致分為I 至V 級5 個評價(jià)等級。若Ap∈(8，10]，該系統(tǒng)的質(zhì)量管理狀態(tài)評價(jià)等級為Ⅰ級很好；若Ap∈(6，8]，該系統(tǒng)的質(zhì)量管理狀態(tài)評價(jià)等級為Ⅱ級較好；若Ap∈(4，6]，該系統(tǒng)的質(zhì)量管理狀態(tài)評價(jià)等級為Ⅲ級一般；若Ap∈(2，4]，該系統(tǒng)的質(zhì)量管理狀態(tài)評價(jià)等級為Ⅳ級較差；若Ap∈[0，2]，該系統(tǒng)的質(zhì)量管理狀態(tài)評價(jià)等級為Ⅴ級很差。

3 案例分析

茅洲河為深圳市第一大河，發(fā)源于深圳境內(nèi)的羊臺山北麓，干流全長31.29km，廣深公路至茅洲河河口（東寶河，區(qū)間河長10.2km）是深圳與東莞的界河。茅洲河流域面積388.23km2，在深圳市境內(nèi)茅洲河自東南向西北流經(jīng)石巖、公明、光明農(nóng)場、松崗和沙井等地，然后在沙井民主村入珠江口伶仃洋。目前茅洲河流域內(nèi)水體污染嚴(yán)重，干支流水質(zhì)劣于地表水Ⅴ類，水體黑臭，水生態(tài)環(huán)境亟待改善[18]。

本項(xiàng)目為茅洲河流域（寶安片區(qū)）面積約112.65km2的水環(huán)境綜合整治工程，主要包括排澇工程、管網(wǎng)工程、河道綜合整治工程、清淤和底泥處置工程等46 個子項(xiàng)目。

3.1 數(shù)據(jù)收集及整理

定性指標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要通過專家打分法獲得。定量指標(biāo)數(shù)據(jù)則從該項(xiàng)目的實(shí)地調(diào)研中獲取。本文邀請了15 位行業(yè)專家，對評價(jià)指標(biāo)打分?！皟?yōu)”對應(yīng)的分值區(qū)間為（90，100]，“良”對應(yīng)的分值區(qū)間為（80，90]，“中”對應(yīng)的評分值區(qū)間為（70，80]，“低”對應(yīng)的評價(jià)等級分值區(qū)間為（60，70]，“差”對應(yīng)的分值區(qū)間為[0，60]。根據(jù)各指標(biāo)的打分情況，將打分值落在同一等級的人數(shù)除以參與評價(jià)總?cè)藬?shù)，獲得隸屬度矩陣如下：

在權(quán)重計(jì)算方面，用層次分析法和熵權(quán)法分別計(jì)算主觀權(quán)重和客觀權(quán)重，按式（9）進(jìn)行優(yōu)化組合，數(shù)據(jù)整理結(jié)果如表3 所示。選用M（?，⊕）算子對該項(xiàng)目質(zhì)量管理狀況進(jìn)行模糊綜合評價(jià)。計(jì)算公式如下：

根據(jù)確定的評價(jià)原則，按式（10）進(jìn)行計(jì)算可得項(xiàng)目整體評價(jià)為6.607 分，該系統(tǒng)的質(zhì)量管理評價(jià)等級為Ⅱ級較好，但仍有一些需要改進(jìn)的地方。同理，也可以計(jì)算出該項(xiàng)目中各階段的質(zhì)量管理績效評價(jià)等級，計(jì)算結(jié)果如表4 所示。

3.2 結(jié)果分析

3.2.1 指標(biāo)權(quán)重分析

根據(jù)表3 可以看出準(zhǔn)則層中各因素對目標(biāo)層的影響力排序?yàn)閁2>U1>U3。其中U2表示施工階段，占比為53.12%，表明施工階段在整個工程施工過程中是影響工程質(zhì)量形成的核心階段，相比于施工準(zhǔn)備階段及竣工驗(yàn)收階段對工程質(zhì)量的影響更大。

指標(biāo)層相對于目標(biāo)層的權(quán)重大?。ㄖ笜?biāo)層組合權(quán)重與準(zhǔn)測層組合權(quán)重的乘積）排序?yàn)閁23>U13> U24>U31>U27>U11>U25>U14>U26>U21>U33>U12> U22>U28>U34>U32。其中，指標(biāo)U23施工材料檢驗(yàn)率在所有指標(biāo)中權(quán)重最高（12.32%），表明施工材料在施工質(zhì)量管理方面有較大的影響力。指標(biāo)U13施工組織設(shè)計(jì)的權(quán)重也較高，同樣也說明了施工組織設(shè)計(jì)的重要性。

3.2.2 評價(jià)結(jié)果分析

（1）一級評價(jià)結(jié)果。由圖2 可知，整個施工 過程“優(yōu)”“良”評價(jià)占了絕大多數(shù)，尤其是在施工準(zhǔn)備階段。施工階段優(yōu)良評價(jià)占比有所降低，說明這一階段容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)加強(qiáng)管理。

表3 各類型工程項(xiàng)目安全評價(jià)指標(biāo)評分值及權(quán)重

表4 各階段與工程整體質(zhì)量管理績效評價(jià)結(jié)果

圖2 一級評價(jià)結(jié)果分析圖

（2）二級評價(jià)結(jié)果。二級模糊綜合評價(jià)結(jié)果如圖3 所示。由圖可知，質(zhì)量管理績效屬于“優(yōu)”的可能性是21.16%，屬于“良”的可能性是47.13%，屬于“中”的可能性是34.53%，屬于“低”的可能性為2.78%。表4 計(jì)算結(jié)果顯示，每一階段的績效評價(jià)等級均為Ⅱ級較好。施工階段的得分最高，說明在人員持續(xù)教育培訓(xùn)、施工材料檢測、施工機(jī)具保養(yǎng)等方面做的比較完善。施工準(zhǔn)備階段的得分最低，可見還有需要改進(jìn)的地方。

由于茅洲河水環(huán)境治理項(xiàng)目在全國范圍內(nèi)開創(chuàng)了大規(guī)模治理黑臭水體的先河，沒有現(xiàn)成的管理模式可以參考，且整個項(xiàng)目包括排澇工程、清淤和底泥處置工程等10 個標(biāo)段46 個子項(xiàng)目，工程類型復(fù)雜，涉及范圍廣，因此前期質(zhì)量管理難度增加， 相對于施工階段和竣工驗(yàn)收階段來說管理水平一般，仍存在較多需要改進(jìn)的地方。上述分析結(jié)果與各階段實(shí)際情況基本一致，表明評價(jià)模型是可靠的。

圖3 二級評價(jià)結(jié)果分析圖

3.3 提高施工質(zhì)量管理的建議

為推進(jìn)城市水環(huán)境治理項(xiàng)目施工質(zhì)量管理，結(jié)合該項(xiàng)目績效評價(jià)的實(shí)際情況，提出以下意見：

（1）創(chuàng)建統(tǒng)一平臺的雙重協(xié)同質(zhì)量管理模式。城市水環(huán)境治理項(xiàng)目涉及范圍廣，管理難度大，可創(chuàng)建基于統(tǒng)一平臺的雙重協(xié)同質(zhì)量管理（Dual- Collaborative Quality Management，DCQM）模式，包括內(nèi)部協(xié)同和外部協(xié)同?？梢园芽偝邪井?dāng)作管理平臺。內(nèi)部協(xié)同管理就是指平臺公司質(zhì)量管理部門和標(biāo)段項(xiàng)目部門協(xié)同。外部協(xié)同管理是指業(yè)主及監(jiān)理，第三方監(jiān)控，政府質(zhì)檢安監(jiān)部門協(xié)同。兩層協(xié)同管理方之間有統(tǒng)一的質(zhì)量目標(biāo)，統(tǒng)一的管理流程和標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一的技術(shù)驗(yàn)收規(guī)范。

（2）改進(jìn)培訓(xùn)方式。茅洲河治理項(xiàng)目涉及的施工人員和管理人員眾多，且施工作業(yè)多采用勞務(wù)分包方式，人員素質(zhì)參差不齊。這種情況下，除常規(guī)的培訓(xùn)工作外，還應(yīng)該對培訓(xùn)方式進(jìn)行創(chuàng)新，例如，在固定勞務(wù)團(tuán)隊(duì)的同時(shí)，融合掌上教學(xué)和微課模式，讓“老司機(jī)/老鄉(xiāng)”以經(jīng)驗(yàn)帶路，增強(qiáng)質(zhì)量意識的同時(shí)不失樂趣。

（3）搭建信息管理平臺。注重應(yīng)用信息化手段，搭建質(zhì)量管理平臺。通過網(wǎng)絡(luò)平臺，對項(xiàng)目現(xiàn)場的施工質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)指導(dǎo)與管控。實(shí)現(xiàn)各參與方的有效協(xié)調(diào)，將各方需求匯總到同一信息平臺上，并根據(jù)各方需求來傳輸、處理信息，如圖4 所示。

圖4 信息平臺傳遞圖

（4）建立信息化管控指揮中心?？梢詫F(xiàn)有的視頻監(jiān)控、二維碼等新技術(shù)與BIM 模型相結(jié)合，指揮中心可通過模型和監(jiān)控，點(diǎn)對點(diǎn)實(shí)時(shí)了解各標(biāo)段的施工實(shí)況；工程進(jìn)度與模型實(shí)現(xiàn)對接，對比現(xiàn)有的進(jìn)度數(shù)據(jù)與計(jì)劃目標(biāo)的差距，通過數(shù)據(jù)量化把握人材機(jī)的合理性，保證工期。

4 結(jié)語

本文結(jié)合茅洲河水環(huán)境治理實(shí)際案例，提出了適用于城市水環(huán)境施工質(zhì)量管理績效評價(jià)的模糊綜合評價(jià)模型。針對現(xiàn)有模糊綜合評價(jià)模型存在的問題，利用AHP-熵權(quán)法對指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行了較為客觀的評價(jià)。利用茅洲河水環(huán)境治理項(xiàng)目的調(diào)研對模型進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明，該模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際相符，說明該模型可以用于城市水環(huán)境施工質(zhì)量管理績效評價(jià)。提出了構(gòu)建統(tǒng)一平臺的雙重協(xié)同質(zhì)量管理模式、改進(jìn)培訓(xùn)方式、搭建信息管理平臺和建立信息化管控指揮中心等質(zhì)量管理的建議。可為類似的城市水環(huán)境治理項(xiàng)目質(zhì)量管理提供一定的參考和借鑒。