基于模糊层次分析法的水运工程质量风险分析与评估.docx

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1、基于模糊层次分析法的水运工程质量风险分析与评估摘要水运工程普遍存在施工环境条件复杂，施工组织设计困难，质量风险防范影响因素多样，而反映水运工程建设过程中的各类复杂的因素指标往往又具有一定的层次性和模糊性，本文采用模糊层次分析法，以某枢纽工程为例开展质量风险分析与评估，实现了定量化的判别各影响因素的风险程度，大幅度减小了人为主观因素的影响，为工程质量管理提供了科学参考，对水运建设项目工程质量控制有一定的参考价值。关键词：模糊层次分析法；水运工程；质量风险；分析与评估目录摘要1前言21 .某枢纽工程影响因素21. 1.工程概况22. 2.质量风险重难点分析22 .风险评估22. 1.质量风险评估2

2、3. 2.建立质量风险初始清单24. 3.质量风险分析与评估32. 3.1.构建判断矩阵33. 3.2.计算B层次各影响因素特征向量44. 3.3.一致性检验43 .模糊层次分析法43. 1.概述44. 2.产生原因55. 3.问题步躲54 .水运工程建设质量的影响因素65 .水运工程建设中质量管理问题的应对措施66 .结束语8参考文献1刖百水运工程建设的技术要求也极高，需要有专业的人才对其进行预测，监督管理，水运工程属于综合性工程项目，其建设流程复杂1 .某枢纽工程影响因素1.1. 工程概况某枢纽工程，按照三级标准建设，设计最大船舶等级为lOOOt,新建船闸规模为180mx23mx4m（闸室

3、长X口门宽X槛上水深，双线船闸）。改建2座桥梁通航净空均不小于60mx7m（净宽X净高），同时配套建设节制闸、泵站及房建工程。1. 2.质量风险重难点分析从工程质量风险管理角度来V,水运工程除了具有一般工程建设项目的属性外，还具有显著的自身特点，以某枢纽工程为例，工程质量管理重难点主要包括：涉及工程专业类别众多；建设规模等级高；建设周期长；作业面分散；技术要求高；质量控制难度大；金属结构耐久性问题突出。2.风险评估2. 1.质量风险评估识别本项目质量风险，应根据本项目建设专业类别多、工程规模大、技术要求高、质量控制难度大以及耐久性要求高等特点，同时应结合同类项目质量管理的经历、类似工程风险管理

4、的数据和资料、或是采用专家访谈或问卷的形式对质量风险进行识别和分析。根据水运工程特点和工程质量风险主要影响因素，建立如图1所示的工程质量风险递阶层次结构。3. 2.建立质量风险初始清单通过查阅工程资料，将风险概率P和风险影响I按照相同的评价指标进行分级，分为可忽略、轻度、中度、重大、不容许五个等级，为工程质量风险评价工作奠定基础，确立影响因素风险概率和风险影响划分等级标准为“可忽略”值为00.2；“轻度”值为0.204；“中度”值为0.40.6；“重大”值为0.60.8；“不容许”值为0.81。根据对某枢纽工程质量风险识别和分析，其工程质量风险Q主要包括组织类风险0、管理类风险M、合同类风险C

5、、技术类风险T及环境类风险E五大类，具体各项风险影响因素以及风险影响I,风险概率P见表1。2.3.质量风险分析与评估工程质量风险评价递阶层次及风险影响因素初始清单确立后，以矩阵形式分别建立某枢纽工程如图1中层次B、层次C两个维度的判断矩阵。2.3.1.构建判断矩阵计算C层次各影响因素特征向量。(1)组织类风险(0)判断矩阵：经计算得到该矩阵最大特征值人max=5.138,对应的特征向量为0.0849,0.7267,0.3940,0.5214,0.1939,将特征向量归一化后得到权重向量3二0.0442,0.3783,0.2051,0.2714,0.1009o(2)管理类风险(M)判断矩阵：经计

6、算得到该矩阵最大特征值人max=3.0385,对应的特征向量为0.3715,0.9161,0.1506,将特征向量归一化后得到权重向量3=0.2583,0.6370,0.1047。(3)合同及经济类风险(C)判断矩阵：经计算得到该矩阵最大特征值人max=3.0385,对应的特征向量为0.149,-0.8223,-0.2912,-0.4596,-0.0742,将特征向量归一化后得到权重向量3二0.0829,0.4578,0.1621,0.2559,0.0413o(4)技术类风险(T)判断矩阵：经计算得到该矩阵最大特征值人max=8.4577,对应的特征向量为0.1029,0.0459,0.785

7、6,0.2145,0.0685,0.2183,0.2183,0.4734,将特征向量归一化后得到权重向量川=0.0484,0.0216,0.3693,0.1008,0.0322,0.1026,0.1026,0.2225。(5)环境类风险(E)判断矩阵：经计算得到该矩阵最大特征值入max=2,对应的特征向量为0.9487,0.3162),将特征向量归一化后得到权重向量3=0.7500,0.2500o2.3.2.计算B层次各影响因素特征向量经计算得到该矩阵最大特征值Xmax=5.3693,对应的特征向量为-0.2645,-0.1306,-0.0712,-0.9513,-0.0544,将特征向量归一

8、化后得到权重向量3二0.1797,0.0887,0.0484,0.6463,0.0370。2.3.3.一致性检验对B层次矩阵进行一致性检验：(1)计算一致性指标ci：(2)计算一致性比例CR：若CRvO.l,则判断矩阵具有满意的一致性。、涉及的因素相对较多，再加上其施工常常面临着复杂的环境条件，因此，水运工程施工的难度相对较大。在实际的施工过程中，还存在诸多的不确定性因素，在施工之前，必须要对这些不确定问题加以必要的预防与控制，最大限度上减少水运工程的质量与安全问题。目前，水运工程施工技术已经取得了长足的进步，工程建设标准化、精细化和规范化水平显著提升，但是，当前对于水运工程开展质量风险分析与

9、评估理论体系尚不完善。本文依托于模糊层次分析法开展水运工程施工质量风险与评估，对提前预判质量控制薄弱环节和关键节点，降低施工质量风险、控制施工质量等方面有着重要意义。3.模糊层次分析法3.1. 概述模糊层次分析法(FAHP)及计算过程层次分析法(AHP)是20世纪70年代美国运筹学T.LSaaty教授提出的一种定性与定量相结合的系统分析方法。该方法对于量化评价指标，选择最优方案提供了依据，并得到了广泛的应用。然而，AHP存在如下方面的缺陷：检验判断矩阵是否一致非常困难，且检验判断矩阵是否具有一致性的标准CR0.1缺乏科学依据；判断矩阵的一致性与人类思维的一致性有显著差异。在模糊层次分析中，作因

10、素间的两两比较判断时，如果不用三角模糊数来定量化，而是采用一个因素比另一个因素的重要程度定量表示，则得到模糊判断矩阵。3. 2.产生原因众多的风险评价方法中，层次分析法(AHP：theAnalyticHierarchyProcess)以其定性和定量相结合地处理各种评价因素的特点，以及系统、灵活、简洁的优点，受到承包商的特别青睐。其特点是将人的主观判断过程数学化、思维化，以便使决策依据易于被人接受，因此，更能适合复杂的社会科学领域的情况。由于AHP在理论上具有完备性，在结构上具有严谨性，在解决问题上具有简洁性，尤其在解决非结构化决策问题上具有明显的优势，因此在各行各业得到了广泛应用。层次分析法最

11、大的问题是某一层次评价指标很多时(如四个以上)，其思维一致性很难保证。在这种情况下，将模糊法与层次分析法的优势结合起来形成的模糊层次分析法(FAHP),将能很好地解决这一问题。模糊层次分析法的基本思想和步骤与AHP的步骤基本一致，但仍有以下两方面的不同点：(1)建立的判断矩阵不同：在AHP中是通过元素的两两比较建立判断一致矩阵；而在FAHP中通过元素两两比较建立模糊一致判断矩阵(2)求矩阵中各元素的相对重要性的权重的方法不同而模糊层次分析法(FAHP)改进了传统层次分析法存在的问题，提高了决策可靠性。FAHP有一种是基于模糊数，另一种是基于模糊一致性矩阵。3. 3.问题步骤模糊层次分析法的基本

12、思想是根据多目标评价问题的性质和总目标，把问题本身按层次进行分解，构成一个由下而上的梯阶层次结构。因此在运用AHP决策时，大体上可以可分为以下四个步骤。(1)分析问题，确定系统中各因素之间的因果关系，对决策问题的各种要素建立多级(多层次)递阶结构模型。(2)对同一层次(等级)的要素以上一级的要素为准则进行两两比较，并根据评定尺度确定其相对重要程度，最后据此建立模糊判断矩阵。(3)通过一定计算，确定各要素的相对重要度。(4)通过综合重要度的计算，对所有的替代方案进行优先排序，从而为决策人选择最优方案提供科学的决策依据。4 .水运工程建设质量的影响因素(1)施工质量控制体系有待完善。从当前水运工程

13、的总体实施情况来看，项目中运用到各种施工技术，为保障项目各环节的顺利实施，在水运工程建设中，必须投入大量的人力、物力资源。由于施工要素的多样性，在水运工程项目中，建立完善的施工质量控制体系具有现实意义，通过该体系，有关质量管理人员能够对各个施工要素、施工环节加以必要的控制，提升质量管理的总体水平。在我国不少水利工程项目中，缺乏完善的施工质量控制体系的指导与监督，无法落实全过程、全方位的质量管理体系，使得水运工程存在着诸多的质量问题。(2)无法对安全风险进行管控。在水工项目施工过程中，部分施工企业仍未正确对待安全工程项目中的安全风险问题，也无法对安全风险做及时分辨，因此，导致工程项目中存在很多危

14、险因素。在水运工程项目开展安全风险分级管理时，因企业管理人员的不重视，未将安全风险问题做动态化研究管理。安全风险管理控制方案具体实施后，施工单位并未将安全风险因素进行全面归纳总结，使得安全风险管控这一步骤很难及时进行，对工程项目做直接的安全性引导，到工程项目中的安全隐患发生改变时无法及时应对，而给工程项目的施工造成一定的经济损失。(3)对质量管理工作缺乏足够的重视。水运工程项目与普通的陛地工程项目相比，其对于工程质量的要求更高。水运工程的施工难度更大，尤其是在施工过程中，由于面临着复杂多变的环境条件，一些施工项目存在着明显的隐蔽性，因此，水运工程的质量管理难度极高。在水运工程项目的实施过程中，

15、隐蔽性工程的质量管理相对困难，其管理成本也相对较高。部分施工单位，由于缺乏质量管理意识，在实际的施工过程中，缺乏相应的质量管理措施，使得整个水运工程项目质量管理存在诸多的管理漏洞，质量问题频发。在一些水运工程项目中，还存在着单纯为了缩短工期而忽略质量的行为。总之，思想上的不重视，是水运工程质量问题频发的一个重要原因。5 .水运工程建设中质量管理问题的应对措施(1)水运工程项目为顺利推进安全。风险分级管理措施，应建立健全风险监管制度，对所发现的风险问题做及时地响应上报，施工企业监管部门要定期对施工现场进行排查，收集相关数据进行准确记录。把施工现场存在的风险问题进行及时汇总解决，对于较为严重的安全隐患，及时响应风险管理预警，对风险问题做及时处理，避免安全隐患影响整体工程项目的安全性，健全风险监管制度，提高安全风险问题的响应速度，为工程项目的安全施工提供进一步保障。(2)确保安全