层次分析法在钢材质量控制中的应用

於友䅟（重庆交通大学 土木工程学院，重庆 400074)

层次分析法在钢材质量控制中的应用

於友䅟
（重庆交通大学 土木工程学院，重庆 400074)

本文根据影响钢材质量的各种因素，运用层次分析法，定量确定出影响钢材质量各因素的相对重要性。为钢材质量控制提供一定的理论依据与实践指导。

钢材；质量控制；层次分析法

引言

钢材由于其强度高，质量轻，便于施工等特点，广泛应用于建筑结构领域，尤其在大跨度结构和高耸结构中[1]。钢材质量的好坏直接关系到建筑物的安全，以及建筑工程的质量。本文应用层次分析法[2]，对影响钢材质量的各因素进行分析，定量确定出影响钢材质量各因素的相对重要性。为钢材质量控制提供一定的理论依据与实践指导。

1 层次分析法的原理

层次分析法是一种定性与定量相结合的、系统化、层次化的分析方法。其基本思路是将复杂的问题按照一定的原则分解为若干个组成因素，并将这些因素按支配关系分组形成有序的递阶层次结构。采取两两比较的方式确定层次中各因素的相对重要性，构建判断矩阵。通过对判断矩阵特征向量与特征值的计算，得出比较因素的权重大小相对值，并进行一致性检验。

2 层次分析法应用于钢材质量控制的基本步骤

2.1 建立层次结构模型

以钢材质量为目标层，化学成分、冶炼质量和施工质量为准则层。根据影响钢材质量的各种因素建立钢材质量的层次结构[3]，如图1所示。

图1 钢材质量的层次结构

2.2 构造判断矩阵

判断矩阵采取九分制评分法[4]，如表1。根据专家经验以及两两比较建立判断矩阵，目标层与准则层建立判断矩阵A B- ，如表2；准则层中化学成分与指标层建立判断矩阵 1B C- ，如表3，准则层中冶炼质量与指标层建立判断矩阵，如表4，准则层中施工质量与指标层建立判断矩阵B3- C，如表5。

表1 1-9尺度的含义说明

表2 判断矩阵A B-

表3 判断矩阵 1B C-

表4 判断矩阵 2B C-

表5 判断矩阵 3B C-

2.3 权向量的计算与一致性的检验

（1）利用MATLAB软件计算出判断矩阵的最大特征根 maxλ 以及最大特征根所对应的特征向量[5]，将特征向量归一化后，得到各元素在单一原则下的权向量w；

（3）确定随机一致性指标RI,RI的值如表6；

（5）一致性分析，当 0.1 CR＜ 时，判断矩阵一致性检验合格，否则需要重新调整判断矩阵。

通过上述步骤计算，可以得到判断矩阵A B- ，判断矩阵 1B C- ，判断矩阵 2B C- 和判断矩阵3B C- 的权向量和一致性检验结果，如表2至表5。

表6 随机一致性指标RI的数值

2.4 组合权向量的计算与组合一致性的检验

表7 组合权重

3 结语

通过应用层次分析法对影响钢材质量的各因素进行了分析，确定出钢材质量控制的重点为控制钢材中有害元素的含量以及冶炼钢材的环境。

[1] 李光范.钢结构[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2015:2-6.

[2] 姜启源,谢金星,叶俊.数学模型[M].北京:高等教育出版社,2015:249-256.

[3] 王会波.钢材性能的影响因素探究[J].产业与科技论坛,2014,(21):116-117.

[4] 许崇山,李国辉.层次分析法在混凝土质量控制中的应用[J].低温建筑技术,2008,(2):159-160.

[5] 宋飞,赵法锁.地下工程风险分析的层次分析法及MATLAB应用[J].地球科学与环境学报,2008，(3):292-296.

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1007-6344（2016）04-0349-02