通信施工項(xiàng)目過程化質(zhì)量控制研究

翟榮剛 沙 靜

（1.安徽郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 230061；2.安徽醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，安徽 合肥 230601）

一、引言

最近幾年我國(guó)加速5G建設(shè)，全力推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、應(yīng)用推廣、技術(shù)發(fā)展和安全保障。這其中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是通信基站建設(shè)[1]。根據(jù)5G移動(dòng)通信的特點(diǎn)，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)逐漸商業(yè)化的過程需要建設(shè)大量的通信基站。根據(jù)通信施工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和數(shù)據(jù)采集發(fā)現(xiàn)，通信工程項(xiàng)目施工質(zhì)量是確保整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)暢通的關(guān)鍵，所以通信工程的質(zhì)量管理就顯得尤為重要[2]。影響通信施工質(zhì)量管理的主要因素包含人的因素、機(jī)械設(shè)備、通信材料因素、管理因素與環(huán)境因素五個(gè)方面[3]。通信施工質(zhì)量管理人員存在技術(shù)素養(yǎng)不高，缺乏全方位控制能力的高級(jí)技工人才。通信施工中材料和設(shè)備方面供應(yīng)商提供的原材料或設(shè)備質(zhì)量參差不齊，導(dǎo)致采購(gòu)的產(chǎn)品型號(hào)和相關(guān)技術(shù)參數(shù)存在一定的錯(cuò)誤誤差，從而影響了施工質(zhì)量[4]。在通信工程建設(shè)施工方法方面，存在工程前期準(zhǔn)備不足，施工方法不當(dāng)，施工單位資源與技術(shù)水平參差不齊等方面的問題。為了盡可能地解決通信施工過程因?yàn)橥ㄐ攀┕ぜ夹g(shù)水平低、材料和設(shè)備相關(guān)技術(shù)參數(shù)不達(dá)標(biāo)等，本文提出層次結(jié)構(gòu)性模糊綜合分析評(píng)價(jià)法，控制通信項(xiàng)目施工過程中的施工質(zhì)量，提高通信施工的整體質(zhì)量。

二、層次結(jié)構(gòu)性模糊綜合分析評(píng)價(jià)法

（一）層次結(jié)構(gòu)性模糊綜合分析法的含義

層次結(jié)構(gòu)性模糊綜合分析法（hierarchical structure fuzzy comprehensive analysis and evaluation method，HSFCAEM）是結(jié)合成分分析和模糊綜合評(píng)價(jià)法的優(yōu)點(diǎn)，將通信施工過程的所涉及的工程質(zhì)量管理的問題，而提出的一種綜合性分析方法[5]。層次結(jié)構(gòu)性模糊綜合分析法首相將影響通信施工質(zhì)量的因素劃分成若干個(gè)指標(biāo)，同時(shí)將這些指標(biāo)構(gòu)建成遞階的層次結(jié)構(gòu)；其次對(duì)每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行相互對(duì)比，劃分所占的權(quán)重，構(gòu)建各個(gè)要素值與評(píng)價(jià)值之間的函數(shù)關(guān)系，確定最佳評(píng)價(jià)值；最后，基于各項(xiàng)評(píng)價(jià)要素的特點(diǎn)，對(duì)各個(gè)層次之間的指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，并分析每個(gè)目標(biāo)元素的評(píng)價(jià)值，為選取最優(yōu)的施工技術(shù)人員、材料和方法等方案提供可靠依據(jù)[6]。

（二）層次結(jié)構(gòu)性模糊綜合分析法數(shù)學(xué)模型

為了能夠確保項(xiàng)目的建設(shè)品質(zhì)達(dá)到合同預(yù)期，提出依據(jù)層次結(jié)構(gòu)性模糊綜合分析法來改進(jìn)質(zhì)量控制的方案。層次結(jié)構(gòu)性綜合分析法首先要建立層次結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)通信工程建設(shè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確定系統(tǒng)邊界，把復(fù)雜問題簡(jiǎn)化成多個(gè)組成模塊，每個(gè)模塊劃分為多個(gè)元素[7]。首先，根據(jù)這些元素屬性劃分成不同的遞階層次，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)遞階層次性結(jié)構(gòu)圖。然后，在每個(gè)組成模塊中建立兩兩相互對(duì)立的判斷矩陣。結(jié)構(gòu)圖建立之后，確定上下層次之間的關(guān)聯(lián)，將元素兩兩相互比較之后構(gòu)成矩陣。再次判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)。一致性檢驗(yàn)是檢驗(yàn)一種不存在的邏輯思維漏洞。根據(jù)相關(guān)計(jì)算公式與實(shí)際情況的結(jié)合進(jìn)行檢驗(yàn)。如果符合邏輯思維，檢驗(yàn)結(jié)果是一致性的，否則自相矛盾。最后層次總排序[8]是將所有檢驗(yàn)之后的指標(biāo)與實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，需要把所有指標(biāo)進(jìn)行集合，觀察所有因素對(duì)總目標(biāo)的影響程度然后進(jìn)行排序，最終取得總的排序結(jié)果，依照其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)整個(gè)項(xiàng)目[9]。

1.構(gòu)建層次分析結(jié)構(gòu)模型

通信施工的過程化質(zhì)量控制主要包含人、材料、機(jī)械、方法和環(huán)境五個(gè)方面，其主要包括人的因素、機(jī)械設(shè)備及通信材料因素、管理因素、環(huán)境因素等五個(gè)關(guān)鍵要素，具體結(jié)構(gòu)乘此模型如圖1所示。

圖1 通信施工過程質(zhì)量控制層次分析結(jié)構(gòu)模型

2.構(gòu)建判據(jù)矩陣

模塊之間的層次反映了各個(gè)元素之間的關(guān)系，但在不同的質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)各個(gè)指標(biāo)在目標(biāo)中所占的比例也不相同。在一些問題上，有些要素可能在各個(gè)質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中得到不同結(jié)果，根據(jù)不同要素的結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，現(xiàn)設(shè)計(jì)9個(gè)重要評(píng)價(jià)等級(jí)及其賦值進(jìn)行評(píng)價(jià)，如表1所示。

表1 9個(gè)重要評(píng)價(jià)等級(jí)及其賦值表

通過經(jīng)驗(yàn)研究表明，當(dāng)比較因素過多時(shí)，不同標(biāo)準(zhǔn)的判斷產(chǎn)生很大的影響。對(duì)于一般性而言，在7±2范圍內(nèi)比較合適。如果標(biāo)度值限制在9，則最好使用1-9標(biāo)準(zhǔn)來表示他們之間的差異。對(duì)比之下，可以做出n(n-1)/2的雙重判斷，這樣既可以提供更多的信息，而且也可以通過各方面的反復(fù)比較得到更合理的排名。

3.層次排序及一次性檢驗(yàn)

層次排序首先計(jì)算前一級(jí)某個(gè)因素與該級(jí)相關(guān)的各個(gè)因素的判斷矩陣，然后按照一定規(guī)則對(duì)權(quán)重排序。在這個(gè)過程中主要的目的是計(jì)算每個(gè)判斷矩陣的特征向量和特征值[10]。為了得到這兩個(gè)值，需要使用計(jì)算公式為

式中A為判斷矩陣，λmax為判斷矩陣的最大特征值，N為特征向量，Ni代表特征向量的每個(gè)元素所需要的層次排序權(quán)重值。

為了計(jì)算判斷矩陣的特征向量N和最大特征值λmax，首先對(duì)判斷矩陣的每一列正規(guī)化處理，即：

正規(guī)化處理后，每列元素之后都為1。各列正規(guī)化后的判斷矩陣按行相加，即：

再對(duì)式（2-3）組成的相量正規(guī)化處理，可得：

從式（2-4）中可以得到權(quán)重相量為[N1,N2,N3,…Nn]T。

判斷矩陣最大特征值的計(jì)算公式為

式（2-5）中n為階數(shù)，（AN）i為AN的第i個(gè)元素?cái)?shù)。

對(duì)AN元素的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，一致性指標(biāo)是衡量判斷矩陣A對(duì)其特征向量N的各個(gè)構(gòu)成元素矩陣偏離程度的一個(gè)尺度。計(jì)算一致性指標(biāo)P為

計(jì)算隨機(jī)性一致性指標(biāo)ξ，n=1和2階時(shí)，判斷矩陣的正互反總保持完全一致性，即ξ=0；那么只需要對(duì)n=3-9階進(jìn)行計(jì)算，可分別得到它們的隨機(jī)性一致性指標(biāo)ξ值如表2所示。

表2 矩陣階數(shù)1-9一致性指標(biāo)值

計(jì)算隨機(jī)一致性比率PI為

當(dāng)n>3時(shí)判斷矩陣A計(jì)算得到的P與同階的ξ相比，其一致性比率PI≤0.1，可以認(rèn)為判斷矩陣的不一致程度在容許范圍，其通過了檢驗(yàn)；當(dāng)PI>0.1時(shí)，判斷矩陣沒有通過一致性檢驗(yàn)，就需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行適當(dāng)修正，然后繼續(xù)檢驗(yàn)，知道最后通過。

4.判斷矩陣構(gòu)建及權(quán)重的求解

根據(jù)通信工程施工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)收集，施工管理指標(biāo)建設(shè)體系，采用重要等級(jí)標(biāo)注的方法，通過調(diào)查問卷及專家訪談的方式，確定人的因素、機(jī)械設(shè)備及通信材料因素、管理因素、環(huán)境因素4個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，通信施工過程控制質(zhì)量評(píng)估權(quán)重分析如表3所示。

表3 通信施工過程控制質(zhì)量評(píng)估權(quán)重分析表

根據(jù)表3，結(jié)合式（2-5）可以計(jì)算得到判斷矩陣的最大特征值為4.378，4，結(jié)合式（2-6）進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，可以的得到一致性指標(biāo)P為0.005，7，平均隨機(jī)一致性指標(biāo)ξ=0.48。根據(jù)式（2-7）計(jì)算隨機(jī)一致性比率PI為0.011，9，小于0.1，因此構(gòu)建的判斷矩陣比較合理，從而可以計(jì)算出指標(biāo)權(quán)重如表4所示。

表4 通信施工過程性質(zhì)量控制因素指標(biāo)權(quán)重表

采用層次結(jié)構(gòu)性分析的方法分別計(jì)算人的因素、機(jī)械設(shè)備及通信材料因素、管理因素、環(huán)境因素4個(gè)指標(biāo)各個(gè)組成元素的指標(biāo)權(quán)重。以人的因素為例，計(jì)算人員隊(duì)伍與制度建設(shè)各個(gè)元素指標(biāo)權(quán)重值。根據(jù)調(diào)研分析人員隊(duì)伍與制度建設(shè)權(quán)重分析表如表5所示。

表5 通信施工過程性質(zhì)量控制人的因素權(quán)重分析表

構(gòu)建判斷矩陣U=（uij）l×l,首先計(jì)算判斷矩陣U的最大特征值λmax=3.003，7。然后由式（2-6）進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，計(jì)算一致性指標(biāo)P=0.062，23。因平均隨機(jī)一致性指標(biāo)ξ=0.9為，由式（2-7）計(jì)算一致性比率為PI=0.069，2<0.1，因此可以認(rèn)為判斷矩陣的構(gòu)造是合理的。然后設(shè)計(jì)出各個(gè)元素指標(biāo)的權(quán)重如表6所示。

表6 人員隊(duì)伍與制度建設(shè)各個(gè)元素指標(biāo)的權(quán)重表

按照人員隊(duì)伍與制度建設(shè)指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算的過程，分別計(jì)算出質(zhì)量管理、工程質(zhì)量、一體化監(jiān)理能力的各個(gè)元素的指標(biāo)權(quán)重，然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)如表7所示。

表7 通信施工過程質(zhì)量控制指標(biāo)綜合權(quán)重表

5.施工過程質(zhì)量控制模糊綜合因素評(píng)分

施工過程質(zhì)量控制模糊綜合評(píng)分首先確定評(píng)價(jià)對(duì)象的因素區(qū)域。設(shè)M個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，則M={m1，m2，m3，…，mm}；確定評(píng)語(yǔ)等級(jí)域，每一個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)一個(gè)模糊子集，即等級(jí)集合，則可設(shè)評(píng)語(yǔ)等級(jí)域?yàn)閂={v1，v2，v3，…，vm}。然后建立模糊關(guān)系矩陣，逐個(gè)對(duì)被評(píng)價(jià)事物從各個(gè)因素進(jìn)行量化。量化的結(jié)果就是從單個(gè)要素確定被評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)等級(jí)模糊子集合的隸屬度（LSDi），進(jìn)而確定模糊關(guān)系矩陣為

式（2-8）中，第i行第j列元素Lij表示某個(gè)被評(píng)對(duì)象mi，從元素對(duì)vj等級(jí)模糊子集的LSDi。在模糊綜合評(píng)價(jià)中確定評(píng)價(jià)元素的權(quán)向量：W=（w1w2w3…wm）。因?yàn)橥ㄟ^層次結(jié)構(gòu)分析評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的順序，然后確立權(quán)系數(shù)和歸一化處理。利用適當(dāng)?shù)臋?quán)重集合將W與各個(gè)被評(píng)價(jià)對(duì)象的LSD進(jìn)行合成，可以得到各個(gè)被評(píng)價(jià)事物的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量S為

從式（2-9）計(jì)算得到的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量S=（s1s2…sm）的值為,其中si表示被評(píng)對(duì)象從整體上看對(duì)vj層等級(jí)模糊子集的LSD。然后對(duì)每一個(gè)指標(biāo)設(shè)定優(yōu)秀（Well）、良好（Good）、一般（Common）、合格（Passable）和不合格（Unpassable）五個(gè)等級(jí)評(píng)語(yǔ)并賦值，即

通過調(diào)研多位通信施工經(jīng)驗(yàn)豐富的專家對(duì)通信施工質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估并打分。由于指標(biāo)的模糊性，可以綜合各個(gè)專家對(duì)該指標(biāo)的評(píng)分及評(píng)分次數(shù)，得出該指標(biāo)屬于某個(gè)等級(jí)的LSD。通過采用多位贊同該指標(biāo)的評(píng)分等級(jí)的比為L(zhǎng)SD，從而可以得出指標(biāo)元素模糊LSD綜合評(píng)判矩陣，其評(píng)分情況如表8所示。

表8 通信施工過程質(zhì)量控制指標(biāo)評(píng)分表

根據(jù)通信施工過程質(zhì)量控制指標(biāo)評(píng)分表，構(gòu)建模糊性綜合評(píng)價(jià)矩陣，具體評(píng)價(jià)向量為S1的評(píng)價(jià)向量：

由式（2-11）可得S1=（0.051，1 0.472，2 0.162，7）

同理可以得到

S2＝（0 0.583，3 0.216，6 0.681，1），S3＝（0.256 0.432，5 0 0） S4＝（0 0.2 0.216，6 0.583，3）

由S1、S2、S3、S4結(jié)合式（2-9），可以得到整體評(píng)價(jià)向量值為

將數(shù)據(jù)帶入式（2-13）可得D=2.618。因此整體評(píng)分值為2.618，表示該施工項(xiàng)目的質(zhì)量是合格的。那么根據(jù)最大隸屬度原則，為了更有效地對(duì)通信施工項(xiàng)目過程質(zhì)量進(jìn)行控制，把控施工建設(shè)過程的風(fēng)險(xiǎn)因素，可以通過計(jì)算分別計(jì)算出各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，有針對(duì)性地進(jìn)行過程性管理，提高工程質(zhì)量，具體控制因素權(quán)重系數(shù)如表9所示。

表9 施工過程質(zhì)量管理控制指標(biāo)權(quán)重

三、通信施工項(xiàng)目過程化質(zhì)量管理對(duì)策

從表9可以得出，在施工過程質(zhì)量管理過程中，人的因素占施工質(zhì)量因素的40.88%，機(jī)械設(shè)備及通信材料因素占20.18%，管理因素占28.21%，環(huán)境因素占10.74%。針對(duì)通信施工項(xiàng)目過程化管理，確保通信施工質(zhì)量，而提出一些應(yīng)對(duì)策略。

（一）加大施工人員技能教育培訓(xùn)，重點(diǎn)提高技術(shù)水平

技術(shù)人員隊(duì)伍建設(shè)是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵。加大施工人員技能教育培訓(xùn)，提高施工人員的技術(shù)水平。完善技能人員教育培訓(xùn)制度是工程施工過程中確保施工人員技術(shù)水平和確保施工質(zhì)量的保障。因?yàn)槿耸情_展一切事物的基礎(chǔ)，以人為本才能最大限度地激發(fā)人的主觀能動(dòng)性。通過構(gòu)建適合項(xiàng)目技能教育培訓(xùn)的基本制度，提高施工人員的技術(shù)水平。制訂相關(guān)培訓(xùn)方案，加強(qiáng)相關(guān)人員技能培訓(xùn)。通過對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)和考核，使其掌握相關(guān)理論和實(shí)操技能，并對(duì)成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)員實(shí)行獎(jiǎng)勵(lì)，從而激發(fā)人員的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)習(xí)慣，最終提高施工隊(duì)伍的施工技能。重視施工人員技術(shù)，建設(shè)項(xiàng)目管理制度，形成以施工方案為核心，以質(zhì)量控制方案為依據(jù)的質(zhì)量導(dǎo)向型工作流程和標(biāo)準(zhǔn)，并通過科學(xué)的培訓(xùn)和強(qiáng)化考核，通過獎(jiǎng)懲制度，提升質(zhì)量控制方案的執(zhí)行力度。

（二）加大項(xiàng)目管理制度建設(shè)，提高施工現(xiàn)場(chǎng)建章建制與執(zhí)行力

管理制度包括施工原則、紀(jì)律、守則、要求等等，定期對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)和考核，以考核結(jié)果促進(jìn)管理制度的落實(shí)，同時(shí)也激發(fā)大家學(xué)習(xí)的興趣。積極落實(shí)制定的管理制度，建設(shè)單位質(zhì)量評(píng)價(jià)體系就是為了讓通信施工質(zhì)量能夠到達(dá)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)而采用的過程化控制方法。單位質(zhì)量評(píng)價(jià)體系建設(shè)的原則就是基于既定的施工標(biāo)準(zhǔn)，無論是相關(guān)制度還是相關(guān)措施，以防控預(yù)防為前提，以施工數(shù)據(jù)為依據(jù)，以改善和提升工程質(zhì)量為目標(biāo)，嚴(yán)格恪守工程質(zhì)量。為了避免工程質(zhì)量問題的出現(xiàn)，嚴(yán)格在施工階段以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，做好質(zhì)量問題關(guān)鍵點(diǎn)的防控。因?yàn)槭┕?shù)據(jù)是工程質(zhì)量最真實(shí)、最直接的體現(xiàn)。所有的質(zhì)量問題都可以通過施工數(shù)據(jù)以最有效的方式表現(xiàn)出來。所以做好預(yù)防是提升工程質(zhì)量的前提，用施工數(shù)據(jù)來控制工程質(zhì)量，是整體施工過程質(zhì)量管理的基礎(chǔ)。

（三）建立動(dòng)態(tài)循環(huán)監(jiān)管流程，加強(qiáng)通信施工機(jī)械設(shè)備及通信材料質(zhì)量管控

由于通信基站的施工一般周期都比較長(zhǎng)，為了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的對(duì)工程質(zhì)量管理和控制，往往需要結(jié)合施工現(xiàn)狀實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的質(zhì)量管控。目前工程中使用最多的施工質(zhì)量管控方式為PDCA循環(huán)動(dòng)態(tài)監(jiān)管模式。PDCA循環(huán)動(dòng)態(tài)監(jiān)管模式是從工程的策劃、實(shí)施、檢查和處理四個(gè)維度出發(fā)，以一定的預(yù)期目標(biāo)為核心，制定計(jì)劃、執(zhí)行計(jì)劃以及檢查計(jì)劃執(zhí)行結(jié)果。通常在實(shí)際施工過程中往往不是某一次循環(huán)就能徹底解決質(zhì)量問題時(shí)，采用不斷堅(jiān)持多次循環(huán)結(jié)構(gòu)，直到徹底解決機(jī)械設(shè)備及通信材料質(zhì)量問題。因此工程質(zhì)量問題在PDCA循環(huán)中不斷改進(jìn)和完善，4個(gè)循環(huán)維度相互聯(lián)系，相互促進(jìn)，不斷堅(jiān)持循環(huán)就會(huì)使施工質(zhì)量不斷取得新成果，從而提高了一體化監(jiān)理能力。

四、總結(jié)

本文采用層次結(jié)構(gòu)性模糊綜合分析法，根據(jù)工程質(zhì)量控制的人、材料、機(jī)械、方法和環(huán)境五個(gè)方面的因素，從通信基站施工中的人的因素、機(jī)械設(shè)備及通信材料因素、管理因素、環(huán)境因素4個(gè)維度出發(fā)，分析影響通信施工過程經(jīng)常出現(xiàn)工程質(zhì)量的關(guān)鍵要素及解決策略，為今后提高通信施工質(zhì)量提供有利的價(jià)值參考和建議。