基于模糊層次分析法的 水運(yùn)工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估

徐興路

摘 要：水運(yùn)工程普遍存在施工環(huán)境條件復(fù)雜，施工組織設(shè)計(jì)困難，質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)防范影響因素多樣，而反映水運(yùn)工程建設(shè)過(guò)程中的各類復(fù)雜的因素指標(biāo)往往又具有一定的層次性和模糊性，本文采用模糊層次分析法，以某樞紐工程為例開(kāi)展質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估，實(shí)現(xiàn)了定量化的判別各影響因素的風(fēng)險(xiǎn)程度，大幅度減小了人為主觀因素的影響，為工程質(zhì)量管理提供了科學(xué)參考，對(duì)水運(yùn)建設(shè)項(xiàng)目工程質(zhì)量控制有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：模糊層次分析法;水運(yùn)工程;質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn);分析與評(píng)估

中圖分類號(hào)：TV92? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2021）12-0036-03

目前，水運(yùn)工程施工技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化和規(guī)范化水平顯著提升，但是，當(dāng)前對(duì)于水運(yùn)工程開(kāi)展質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估理論體系尚不完善。本文依托于模糊層次分析法開(kāi)展水運(yùn)工程施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)與評(píng)估，對(duì)提前預(yù)判質(zhì)量控制薄弱環(huán)節(jié)和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，降低施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、控制施工質(zhì)量等方面有著重要意義。

1某樞紐工程影響因素

1.1工程概況

某樞紐工程，按照三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)最大船舶等級(jí)為1000t，新建船閘規(guī)模為180m×23m×4m（閘室長(zhǎng)×口門(mén)寬×檻上水深，雙線船閘）。改建2座橋梁通航凈空均不小于60m×7m（凈寬×凈高），同時(shí)配套建設(shè)節(jié)制閘、泵站及房建工程。

1.2質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)重難點(diǎn)分析

從工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理角度來(lái)講，水運(yùn)工程除了具有一般工程建設(shè)項(xiàng)目的屬性外，還具有顯著的自身特點(diǎn)，以某樞紐工程為例，工程質(zhì)量管理重難點(diǎn)主要包括：①涉及工程專業(yè)類別眾多;②建設(shè)規(guī)模等級(jí)高;③建設(shè)周期長(zhǎng);④作業(yè)面分散;⑤技術(shù)要求高;⑥質(zhì)量控制難度大;⑦金屬結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題突出。

2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

2.1質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

識(shí)別本項(xiàng)目質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)根據(jù)本項(xiàng)目建設(shè)專業(yè)類別多、工程規(guī)模大、技術(shù)要求高、質(zhì)量控制難度大以及耐久性要求高等特點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)結(jié)合同類項(xiàng)目質(zhì)量管理的經(jīng)歷、類似工程風(fēng)險(xiǎn)管理的數(shù)據(jù)和資料、或是采用專家訪談或問(wèn)卷的形式對(duì)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別和分析。

根據(jù)水運(yùn)工程特點(diǎn)和工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)主要影響因素，建立如圖1所示的工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)遞階層次結(jié)構(gòu)。

2.2建立質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)初始清單

通過(guò)查閱工程資料，將風(fēng)險(xiǎn)概率P和風(fēng)險(xiǎn)影響I按照相同的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)，分為可忽略、輕度、中度、重大、不容許五個(gè)等級(jí)，為工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作奠定基礎(chǔ)，確立影響因素風(fēng)險(xiǎn)概率和風(fēng)險(xiǎn)影響劃分等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為“可忽略”值為0～0.2;“輕度”值為0.2～0.4;“中度”值為0.4～0.6;“重大”值為0.6～0.8;“不容許”值為0.8～1。

根據(jù)對(duì)某樞紐工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和分析，其工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)Q主要包括組織類風(fēng)險(xiǎn)O、管理類風(fēng)險(xiǎn)M、合同類風(fēng)險(xiǎn)C、技術(shù)類風(fēng)險(xiǎn)T及環(huán)境類風(fēng)險(xiǎn)E五大類，具體各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)影響因素以及風(fēng)險(xiǎn)影響I，風(fēng)險(xiǎn)概率P見(jiàn)表1。

2.3質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估

工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)遞階層次及風(fēng)險(xiǎn)影響因素初始清單確立后，以矩陣形式分別建立某樞紐工程如圖1中層次B、層次C兩個(gè)維度的判斷矩陣。

2.3.1構(gòu)建判斷矩陣

計(jì)算C層次各影響因素特征向量。

（1）組織類風(fēng)險(xiǎn)（O）判斷矩陣：經(jīng)計(jì)算得到該矩陣最大特征值λmax=5.138，對(duì)應(yīng)的特征向量為{0.0849，0.7267，0.3940，0.5214，0.1939}，將特征向量歸一化后得到權(quán)重向量ω={0.0442，0.3783，0.2051，0.2714，0.1009}。

（2）管理類風(fēng)險(xiǎn)（M）判斷矩陣：經(jīng)計(jì)算得到該矩陣最大特征值λmax=3.0385，對(duì)應(yīng)的特征向量為{0.3715，0.9161，0.1506}，將特征向量歸一化后得到權(quán)重向量ω={0.2583，0.6370，0.1047}。

（3）合同及經(jīng)濟(jì)類風(fēng)險(xiǎn)（C）判斷矩陣：經(jīng)計(jì)算得到該矩陣最大特征值λmax=3.0385，對(duì)應(yīng)的特征向量為{-0.149，-0.8223，-0.2912，-0.4596，-0.0742}，將特征向量歸一化后得到權(quán)重向量ω={0.0829，0.4578，0.1621，0.2559，0.0413}。

（4）技術(shù)類風(fēng)險(xiǎn)（T）判斷矩陣：經(jīng)計(jì)算得到該矩陣最大特征值λmax=8.4577，對(duì)應(yīng)的特征向量為{0.1029，0.0459，0.7856，0.2145，0.0685，0.2183，0.2183，0.4734}，將特征向量歸一化后得到權(quán)重向量ω={0.0484，0.0216，0.3693，0.1008，0.0322，0.1026，0.1026，0.2225}。

（5）環(huán)境類風(fēng)險(xiǎn)（E）判斷矩陣：經(jīng)計(jì)算得到該矩陣最大特征值λmax=2，對(duì)應(yīng)的特征向量為{0.9487，0.3162}，將特征向量歸一化后得到權(quán)重向量ω={0.7500，0.2500}。

2.3.2計(jì)算B層次各影響因素特征向量

經(jīng)計(jì)算得到該矩陣最大特征值λmax=5.3693，對(duì)應(yīng)的特征向量為{-0.2645，-0.1306，-0.0712，-0.9513，-0.0544}，將特征向量歸一化后得到權(quán)重向量ω={0.1797，0.0887，0.0484，0.6463，0.0370}。

2.3.3一致性檢驗(yàn)

對(duì)B層次矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：

（1）計(jì)算一致性指標(biāo)CI：

（2）計(jì)算一致性比例CR：

若CR<0.1，則判斷矩陣具有滿意的一致性。

式中：λmax為判斷矩陣B層次的最大特征值根;n為矩陣階數(shù);RI為隨機(jī)一致性指標(biāo)。

2.3.4質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)總體評(píng)價(jià)

為統(tǒng)一風(fēng)險(xiǎn)程度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用綜合評(píng)價(jià)分析法將風(fēng)險(xiǎn)程度分為可忽略、輕度、中度、重大、不容許五個(gè)等級(jí)，其區(qū)間值分別為0.01～0.08，0.09～0.26，0.27～0.44，0.45～0.62，0.63～1。

上述已對(duì)風(fēng)險(xiǎn)概率Pi 和風(fēng)險(xiǎn)影響Ii進(jìn)行賦值，且計(jì)算得到各風(fēng)險(xiǎn)因素綜合權(quán)向量Wi，需要進(jìn)一步計(jì)算得到風(fēng)險(xiǎn)程度Di和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分Ri，以此最終得到該樞紐工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分R、風(fēng)險(xiǎn)因素排序和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

（1）計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)程度Di：

Di=Pi×Ii

（2）計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分Ri：

Ri=Di×Wi

（3）計(jì)算樞紐工程整體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分R：

計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，某樞紐工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)分為0.2506，屬于輕度風(fēng)險(xiǎn)范圍。各風(fēng)險(xiǎn)因素中，M2、C2、T3為不容許風(fēng)險(xiǎn)，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中不允許出現(xiàn);M1、T4、T7重大風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)總體風(fēng)險(xiǎn)水平影響大;O1、O2、O3、O4、O5、M3、C1、C3、C4、C5、T1、T2、T5、T6、T8為中度風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)總體風(fēng)險(xiǎn)水平影響較大;E1為低度風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)總體風(fēng)險(xiǎn)影響水平較小;E2為可忽略風(fēng)險(xiǎn)，且對(duì)總體風(fēng)險(xiǎn)水平影響很小。

3 結(jié)論

（1）本文基于模糊層次分析法，建立了某樞紐工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估模型，并將該模型應(yīng)用于某樞紐工程，計(jì)算得出該工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)分為0.2506，屬于輕度風(fēng)險(xiǎn)范圍，符合工程實(shí)際情況。

（2）基于多層次模糊評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)分析表明，某樞紐工程M2、C2、T3為不容許風(fēng)險(xiǎn)，與工程質(zhì)量管理實(shí)際情況相符;T8風(fēng)險(xiǎn)排序?yàn)榈?位，在日常質(zhì)量管理環(huán)節(jié)也屬極易發(fā)生指標(biāo);經(jīng)過(guò)對(duì)綜合評(píng)價(jià)成果的校驗(yàn)，某樞紐工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估結(jié)果符合工程質(zhì)量管理實(shí)際。

（3）本文首次將模糊層次分析法應(yīng)用于水運(yùn)工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估中，實(shí)現(xiàn)了定量化的判別各影響因素的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，大幅度減小了人為主觀因素的影響，為項(xiàng)目施工階段開(kāi)展質(zhì)量管理提供了科學(xué)指引。

（4）本文將水運(yùn)工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)分為5個(gè)二級(jí)指標(biāo)、23個(gè)三級(jí)指標(biāo)，系統(tǒng)、全面、客觀地反映了各指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)程度，該方法工程領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景和參考意義。

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