航道整治工程质量评价指标体系研究

张 豪1，彭晓婷1，陈妙初，郭伟建

(1.浙江工业大学 建筑工程学院，浙江 杭州 310023；2.浙江省交通建设工程监督管理局，浙江 杭州 310000)

水运是交通运输体系中不可或缺的一部分，能加快国民经济发展以及提高人民生活水平。为了促进水运更快更好地发展，并实现高效、安全、畅通、绿色的现代化水运体系，必须高度重视航道的维护与管理工作[1]。然而，由于航道整治工程具有影响因素多、质量变异性大、质量隐蔽性强等特点[2]，依然有大量工程项目由于质量问题不能如期投入使用且达不到预期效益。尽管近年来政府制定了一系列相关的法律条文，各级行政主管部门也加强了对航道整治工程的监察力度,但政府部门依然没有一套完善的管理监督机制，航道整治工程质量问题依然十分严重。2016交通运输部发布《全国航道管理与养护发展纲要(2016—2020 年)》，纲要中明确提出“加大监督考核”。

为了强化建设行政管理部门和项目业主科学的监督，并全面、客观地对我国航道整治工程的建设水平进行评价[3]，一要分门别类地建立航道整治工程质量评价指标体系，二要展开航道整治工程质量动态指数应用研究，三要逐步完善航道整治工程质量评价方法。在航道整治工程质量评价中，有些因素比较容易判断，可以用仪器设备测量，如水泥、碎石、砂等；但也有些因素存在一定的模糊性，比如边沿线顺直、接缝平直无明显色差、构件无明显碰损。因此笔者根据德尔菲法[4]和模糊评价方法[5]，提出了航道整治工程质量评价的指标体系，建立了多因素航道整治工程质量评价模型，并展开航道整治工程质量动态指数应用研究。可用于实际工程的质量监督。

1 航道整治工程质量评价指标体系的构建与权重的确立

航道整治工程评价指标体系从定性指标观感质量评价项目[6]和定量指标单位工程实体检测项目[7]两方面来建立。有关政府部门组织专家对《公路水运工程质量状况及质量监督信息统计报表制度》《浙江省水运工程质量鉴定实施细则(2010 年修订版)》与《水运工程质量检验标准》JTS 257—2008进行具体分析，并构建了指标集，为了进一步保证指标体系的合理性与科学性，设计了调查问卷，并在全国范围内展开调研。此次调研选定全国航道整治行业的100 位专家，将问卷用E-mail发送给每位专家，专家根据经验回答调查问卷的问题。再对回收的问卷调查进行统计分析确定指标体系。这些指标在所选择的评价指标中重要性是不一致的，可采用权重系数来反映各指标的重要程度[8]，并依据“最大隶属原则”确定各个指标的权重等级[9]。航道整治工程质量评价指标体系的构建与权重等级的确立见表1。

表1 航道整治工程质量评价指标体系及权重等级

Table 1 Quality evaluation index system and weight grade of waterway regulation project

目标层准则层指标层权值观感质量评价项目面层混凝土表面平整,坡向正确1分格缝顺直,灌缝饱满,周边无污染1无明显严重龟裂和裂缝1无起砂、起壳和露石等现象1无建筑污染1面层铺砌表面平整,坡向符合要求1铺砌线条顺直,宽度一致,灌缝密实1与构筑物接茬紧密、平顺1砌块表面完整,无破损1无建筑污染1建筑物细部边沿线顺直1接缝平直无明显色差1构件无明显碰损1构件表面无明显缺陷1接缝处无明显错台和水泥浆流坠1其他钢结构防腐,油漆涂刷均匀、无漏涂,漆膜完整无流挂、皱皮、脱皮1栏杆安装顺直、无折线1泄水孔标高、方向控制和顺直1预埋件周围接茬平顺1单位工程实体检测项目原材料水泥3碎石3砂3钢筋3掺和料2外加剂2常用产品塑料排水板2土工合成材料2防水卷材2混凝土强度和耐久性抗压(折)强度3抗冻3基槽开挖基槽宽度3基槽底标高3回淤厚度2基槽边坡2基槽开挖基槽轴线位置2护岸护底(软体排)轴线位置2铺设长度2搭接宽度2护脚断面尺寸2护脚边坡1护脚平台宽度1护脚平台顶面高程1护坡基槽轴线位置2岸坡开挖断面尺寸2倒滤层尺寸2

表1 (续)

2 航道整治工程质量动态指数应用

为更直观了解航道整治工程的水平波动状况，为政府部门管理与监督提供科学依据，笔者提出了动态指数模型的应用。航道整治工程数据来源于质量监督机构(A类检测数据)和监理单位(B类检测数据)，两者的权重比为6∶4[10]。

2.1 航道整治工程质量评价指数

参照造价指数，检测指数可选择定基指数和环比指数两种指数计算方式。计算定基指数时，基期的时间选择不宜过短；环比指数基数以上期数值作为基数。航道整治工程质量评价定基指数为

(1)

航道整治工程质量评价环比指数为

(2)

报告期质量评分为

(3)

基期质量评分为

(4)

前一期质量评分为

(5)

式中：ai表示指标i的权重；Fib表示报告期同一层级指标i的综合评分；Fij表示t周期内同一层级指标i的综合评分；Fiq表示前一期同一层级指标i的综合评分；n表示同一层级指标个数；m表示总周期数。

2.2 敏感性质量检测指数

敏感性分为两方面，即区域敏感性和时间敏感性。敏感性指标的选取根据该指标前n年评分方差，方差较大的即为敏感性指标。针对敏感性指标的质量检测项目进行统计，反映了该质量检测项目报告期与基期质量检测数据波动的情况。区域差异性指数为

(6)

(7)

2.3 检测指数编制模型的模拟验证

若需验证每个指数公式，则需大量的模拟数据，数据篇幅较多，故只选取了航道整治工程质量评价指数以及敏感性指标中的时间差异性指数Si进行验证。根据公式(3～5)计算得出航道整治工程质量各个周期的综合评分以及基期评分见表2。

表2 航道整治工程质量各个周期的综合评分以及基期评分Table 2 Comprehensive score and the base score of each cycle channel regulation engineering quality

取2016年作为航道整治工程报告期，2015年即为报告期前一期。根据航道整治工程质量评价指数公式(2～3)得出航道整治工程质量评价定基指数IT为100.992，航道整治工程质量评价环比指数IH为102.957。航道整治工程质量定基指数以及环比指数都大于100，说明报告期质量检测状况比基期、前一期质量检测状况好，质量水平高。表明航道整治工程质量水平逐渐上升。根据敏感性质量检测指数中的时间差异性指数Si计算公式(7)计算得到航道整治工程各个指标的时间差异性指数Si见表3。

表3 航道整治工程各个指标的时间差异性指数SiTable 3 Time difference index of each index of waterway regulation project Si

根据敏感性指数的选取原则，从表3中可以看出前沿线位置、基槽底标高、断面水深的时间差异性指数Si最大，故这3 个指标为敏感性指标，有关部门可以在今后工程的监督管理中对这3 个指标进行重点关注，实施指标差异性的动态跟踪与控制，来提高航道整治工程质量水平。

3 航道整治工程评价模型的研究与验证

3.1 评价方法及标准

由于在评价过程中需要对单位工程观感质量评价项目即外观的和单位工程实体检测项目进行综合评价，而单位工程观感质量评价项目指标是模糊性指标。因此，笔者将基于加权平均理论的评价方法和基于模糊理论的评价方法结合，形成基于加权平均的模糊综合评价法，具体步骤如下：先用加权平均法算出各具体单项工程得分并转化为评级，再用模糊评价法汇总所有的具体单项工程得到区域单项工程评分。参照规范以及相关细则制定了单位工程的质量评价标准，见表4。

表4 评价等级划分表Table 4 Evaluation hierarchy table

1) 按照表4将具体指标评分转化为评级。

2) 确定评价对象的指标体系：

P个评价指标为u={u1,u2,u3,…,up}。

3) 确定评语等级论域：

v={v1,v2,v3,…,vp},也就是评语等级的集合。每个模糊子集都有与之对应的评语等级。共有优、良、中、差4级。为了便于计算把评语等级进行量化，并依次赋值为4，3，2，1[11]。

4) 建立模糊关系矩阵R：

建立了等级模糊子集之后，要把量化被评事物的每个因素ui(i=1，2，3，…，p)，即为每个因素对于被评事物的隶属度(C/ui)，从而得出模糊关系矩阵[12]，即

(8)

5) 确定评价因素的权向量：

用模糊综合评价时，必须确定各个评价因素的权向量：Q=(q1,q2,q3,…)。本研究采用专家评分法来得出各个评价指标之间的相对重要性次序，权系数共3 个等级3，2，1，并进行归一化处理。具体权重见表1。

6) 合成模糊综合评价结果向量：

把权向量Q通过比较合适的算子和被评事物的R做一个合成处理，就能获得各被评事物的模糊综合评价结果向量B，即

(9)

bj是通过A和R的第j列线性计算得出的。计算区域单项工程评分D=B×(4,3,2,1)T。主观测量一般是用4级语义学标度。根据相关资料设计出的评价定量标准见表5。

表5 评价定量标准Table 5 Quantitative criteria for evaluation

3.2 模型验证

以浙江某市级项目的航道整治工程整体建设为例，对该地区航道整治工程的建设水平进行评析。有关部门组织5 名专家对该地区3 个航道整治工程的观感质量评价项目进行评价13]得出评级，而航道整治工程实体检测项目通过A类(质量监督机构检测数据)和B类(监理单位检测数据)数据加权平均得出综合评分依据表4将评分转化为评级。为了全面客观地对区域航道整治工程进行评价，这里采用M(·,+)算子计算得模糊综合评价结果向量B=(0.715 7，0.238 6，0.039 2，0.000 0)，计算区域航道整治工程D=B×(4,3,2,1)T=3.656 9。根据之前指定的标准，该区域质量等级为优。说明该地区的航道整治工程水平较高，整体质量水平高[14]。

4 结 论

这几年来，各省市政府部门对航道维护越来越重视，不断颁布与实施和内河航道维护相关的政策，大大改善了航道的现状。为了实现对航道整治工程质量的监督，进一步增强我国航道整治的规范化和标准化[15]，笔者通过单位工程的观感质量评价项目和单位工程实体检测项目构建了航道整治工程评价指标体系；并通过航道整治工程质量动态指数应用模型得出航道整治工程报告期定基与环比指数，得出航道整治工程报告期质量水平，很好地反映出该地区航道整治工程质量水平的波动情况；再通过计算敏感性指标，实施指标差异性的动态跟踪与控制，为政府部门的监督与管理提供科学的、直观的依据；最后用模糊综合评价法建立了数学模型，通过应用分析发现评价模型可以清晰地反映航道整治工程区域质量水平，有利于政府部门实时、准确地掌握区域航道整治工程质量水平。