模糊层次分析法在水利工程施工组织优化设计当中的应用

王世帆，王欢，张润华，刘聪聪，李旭华

（1.华北水利水电大学地球科学与工程学院，河南 郑州 450046；2.河南水利与环境职业学院，河南 郑州 450008；3.中交第二航务工程局有限公司设计研究院，湖北 武汉 430056；4.中国水利水电第十一工程局有限公司，河南 郑州 450001）

1 施工组织设计方案影响因素分析

安全管理一直是评价施工组织设计方案的一项基本工作，如果缺乏安全管理措施作为保障，则工程质量、投资和进度目标无从谈起，工程的社会效益和生态效益也无法发挥。工程质量管理在施工组织设计方案中也举足轻重，不仅关系着整个工程建设的好坏，甚至直接影响人民群众的正常生活和人身财产。评价施工组织设计方案还要从眼前利益和长远利益双重考虑，保障水资源实现充分利用的同时要避免水利工程施工对自然环境和人文环境产生的影响，实现人与自然的健康和谐发展。

1.1 安全管理

安全管理的宗旨是“安全第一、预防为主”，这就需要施工单位在制定方案时要有完善的安全管理体系，有具体的安全规章制度，对施工人员的职责也要严格规范化、标准化，在施工过程中发生重大安全问题时，也可按照规章制度规定追加个人的责任。施工单位还应该将安全教育当作安全管理的主体，明确安全教育培训责任人，通过开展定期培训教学工作，提高职工的意识，从而建立完整的安全教学体系，使人与项目和谐稳健地发展。做好安全管理工作还应该做好安全工作，要明晰人员的安全工作职责，认真执行安全责任制并签定安全责任书，设立具体的安全检查部门，由专职安全员按照施工安全检查标准进行定期检查，在检查工作完成后组织项目施工。

1.2 工程质量管理

工程质量是一个根本性的问题，工程项目的服务期长，必须达到质量标准，才能交付使用。这就需要在施工组织总体设计方案中要保证质量管理工作实施到位，并建立规范的工程质量管理程序，明确建筑工程质量责任人，以保证质量管理工作达到目标；同时技术工作对工程质量也有很大影响，所以在管理技术工作方面，施工组织总体设计方案中应该主动吸纳新科技，并发挥新科技的优势，以提高项目整体管理水平；水利工程建筑中需要大量不同类型的建筑材料，因此加强监督管理材料质量是保障工作的重要，任何进入建筑施工现场的建筑材料都需要提交合格的材料证明文件，以确保不合格建筑材料不得流入建筑施工现场；在质量监督管理过程中要开展“比、学、赶、超”创优活动，做好对质检员的激励工作。

1.3 环境管理

优秀的施工组织设计方案，首先要采取合理及科学具体管理方法，拟定严格的环境保护规章制度，提高工程项目环境效益以及社会效益；然后要进一步加强环境保护教育和培训，加强环境保护宣传工作，要求施工单位编辑环境保护工作年度报告，将环境保护工作落实到具体中；最后要成立环境监督管理部门，切实配合环保部门进一步加强环境监测以及检查工作，保障水利工程环境得以改善。

2 建立模糊层次分析模型

2.1 建立层次结构模型

通过对施工组织设计方案的影响因素分析，确定施工组织设计方案的评估指标体系，根据模糊层次分析原理建立施工组织设计方案评价层次结构模型，如图1所示。

图1 施工组织设计方案优选层次结构模型

2.2 确定评价指标的权重

采用AHP建立目标层-准则层判断矩阵见表1。

表1 目标层-准则层判断矩阵

①得出权重向量ω0=（0.148 8 0.785 4 0.065 8），最大特征值λmax=3.083，进行一致性检验。②经过计算得出CI=0.040 1，查表取得RI=0.58，计算得到CR=0.069 2＜0.1，满足一致性检验，所以特征向量ω0有效。③同理可得安全管理判断矩阵，工程质量管理判断矩阵和环境管理判断矩阵的有效权重向量为：ω1=（0.068 5 0.068 5 0.580 0 0.283 0）；ω2=（0.567 6 0.223 8 0.104 3 0.104 3）；ω3=（0.188 4 0.081 0 0.730 6）。

2.3 指标量化及建立评价标准

①安全管理准则层包括安全制度、安全教育、安全工作和安全检查4个要素。②工程质量管理准则层通过质量工作、技术工作、保障工作和激励工作4个要素。③环境管理准则层包括规章制度、环保教育和监督管理3个要素。

3 工程实例分析

根据A、B、C三个施工组织设计方案的量化数据表和施工组织设计评价标准，由隶属度计算公式得出要素层中各要素的隶属度，按照隶属度的计算结果构建安全管理层模糊判断矩阵E1，工程质量管理层模糊判断矩阵E2，环境管理层模糊判断矩阵E3：

根据AHP 计算准则层安全管理判断矩阵，工程质量管理判断矩阵和环境管理判断矩阵的有效权重向量为ω1=（0.068 5 0.068 5 0.580 0 0.283 0），ω2=（0.567 6 0.223 8 0.104 3 0.104 3），ω3=（0.188 4 0.081 0 0.730 6）。进行模糊运算得到二级模糊判断矩阵e1，e2，e3如下：

将二级模糊判断矩阵进行重组构建二级模糊判断矩阵F：

ω0=（0.148 8 0.785 4 0.065 8）

Z=ω0×F=（0.922 5 0.743 0 0.658 3）

结果表明，A、B、C三个施工组织设计方案的综合评价结果分别为0.922 5、0.743 0 和0.658 3。按照施工组织设计模糊综合评价标准，对A、B、C 三个施工组织设计方案的综合评价结果进行分析，得出A方案为优秀方案，B、C两个方案为良好方案。

4 结论

①本研究采用模糊层次分析法，建立了一套科学实用的施工组织设计方案评价模型。②通过对关键要素的权重分析，得出施工组织设计应该重点解决的问题。③只能从已提供的方案中选择最优方案。