裴超武， 姚 勇， 陳代果

(西南科技大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院， 四川 綿陽(yáng) 621000)

工地試驗(yàn)室是工程項(xiàng)目中材料檢測(cè)、竣工質(zhì)量驗(yàn)收的重要部門，為確定施工工藝和組織施工提供重要參數(shù)，對(duì)新工藝、新技術(shù)及新材料的應(yīng)用具有積極的推廣作用，主要可以分為施工單位標(biāo)段試驗(yàn)室、監(jiān)理單位試驗(yàn)室和中心試驗(yàn)室三類。

目前國(guó)內(nèi)工地試驗(yàn)室普遍存在設(shè)備配置不齊全、人員素質(zhì)參差不齊、管理技術(shù)落后、資料造假等諸多問(wèn)題[1]。工地試驗(yàn)室監(jiān)管主要由業(yè)主抽查和政府監(jiān)督承擔(dān)，檢查過(guò)程則僅限于抽查和定期檢查兩種方式，檢查不全面、不徹底，未能對(duì)工地試驗(yàn)室做出全面評(píng)價(jià)，所以工地試驗(yàn)室運(yùn)行質(zhì)量的評(píng)價(jià)系統(tǒng)亟待建立。ISO/ IEC 17025: 2005《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》[2]雖然建立了通用實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量體系和要求，但是各要素?zé)o權(quán)重指標(biāo)，無(wú)法直接用于實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)。另外由于工地試驗(yàn)室流動(dòng)性大、需現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等特殊要求，決定了工地試驗(yàn)室的特殊性。因此，需要一種符合工地試驗(yàn)室特性的評(píng)價(jià)體系，建立工地試驗(yàn)室運(yùn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)模型。本文在對(duì)工地試驗(yàn)室運(yùn)行全過(guò)程進(jìn)行深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，確定影響工地試驗(yàn)室運(yùn)行效果的主要因素，并根據(jù)各種影響因素的層次性、模糊性和重要性，構(gòu)建工地試驗(yàn)室運(yùn)行效果的多層次模糊綜合評(píng)價(jià)模型；以此對(duì)實(shí)際工地試驗(yàn)室進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，驗(yàn)證其可操作性，為評(píng)價(jià)工地試驗(yàn)室運(yùn)行質(zhì)量提供切實(shí)有效的評(píng)價(jià)方法，積極推動(dòng)試驗(yàn)室的建設(shè)及管理工作。

1 工地試驗(yàn)室評(píng)價(jià)體系

1.1 工地試驗(yàn)室運(yùn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)因素

工地試驗(yàn)室主要承擔(dān)工程原材料、半成品以及工程實(shí)體的檢測(cè)工作，其運(yùn)行質(zhì)量主要從試驗(yàn)室組成結(jié)構(gòu)和配置、檢測(cè)準(zhǔn)備工作、檢測(cè)過(guò)程控制、檢測(cè)結(jié)果四個(gè)方面體現(xiàn)。

1.1.1試驗(yàn)室組成結(jié)構(gòu)和配置

試驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)和配置是試驗(yàn)室檢測(cè)工作順利進(jìn)行的前提和保障，具體包括試驗(yàn)室場(chǎng)地建設(shè)、檢測(cè)設(shè)備等硬件投入和試驗(yàn)室人員素質(zhì)、部門組成等軟件要求，主要評(píng)價(jià)指標(biāo)有：試驗(yàn)設(shè)備配備狀況、員工素質(zhì)及數(shù)量、組織結(jié)構(gòu)完整性、部門管理制度規(guī)范性。

1.1.2檢測(cè)準(zhǔn)備工作

試驗(yàn)檢測(cè)準(zhǔn)備工作是開(kāi)展試驗(yàn)檢測(cè)的必備要求，也是檢測(cè)過(guò)程規(guī)范性、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的有力保障。評(píng)價(jià)試驗(yàn)檢測(cè)準(zhǔn)備工作的因素主要有：檢測(cè)樣品存放規(guī)范性、檢測(cè)設(shè)備管理規(guī)范性、使用檢測(cè)方法正確性、檢測(cè)管理體制完整性。

1.1.3檢測(cè)過(guò)程控制

檢測(cè)是工地試驗(yàn)室的主要工作，在檢測(cè)過(guò)程中檢測(cè)人員對(duì)檢測(cè)方法的掌握、檢測(cè)原理的理解、以及檢測(cè)環(huán)境的變化等都會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成一定的影響，對(duì)檢測(cè)過(guò)程正確性的評(píng)價(jià)主要有以下幾點(diǎn)：使用規(guī)范的準(zhǔn)確性、原始記錄的真實(shí)性和規(guī)范性、抽樣檢測(cè)的合理性、留樣管理的規(guī)范性。

1.1.4檢測(cè)結(jié)果

檢測(cè)結(jié)果是試驗(yàn)室所有工作成果化的轉(zhuǎn)換，檢測(cè)報(bào)告又是檢測(cè)結(jié)果的具體體現(xiàn)，所以試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告的準(zhǔn)確性與規(guī)范性是評(píng)價(jià)檢測(cè)結(jié)果的主要因素，另外試驗(yàn)室臺(tái)帳登記管理狀況、試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果溯源性、服務(wù)客戶滿意度等對(duì)試驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果也具有一定評(píng)價(jià)意義。

1.2 工地試驗(yàn)室評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建

對(duì)于系統(tǒng)的總體評(píng)價(jià)，應(yīng)選取盡量少的指標(biāo)，反映最主要和全面的信息，評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)具有獨(dú)立性、可量化和通用性[3]。根據(jù)工地試驗(yàn)室自身特點(diǎn)，對(duì)工地試驗(yàn)室相關(guān)工作人員及專家進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查并歸納總結(jié)，本文建立了下述工地試驗(yàn)室運(yùn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，如圖1所示。

圖1 工地試驗(yàn)室評(píng)價(jià)體系

2 多層次模糊綜合評(píng)價(jià)模型

2.1 模糊評(píng)價(jià)原理

2.1.1單級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)算法模型[4,5]

(1)找出評(píng)判對(duì)象集：X={x1，x2，…，xn}

(2)確定因素集(判據(jù)集)：U={u1，u2，…，un}

(3)建立一個(gè)從X到U的模糊映射關(guān)系：

(4)確定隸屬度矩陣[6]：R=(rij)n×m

(5)確定各因素的權(quán)重分配

(6)綜合評(píng)判

應(yīng)用集合A與隸屬度矩陣R做合成運(yùn)算[7]：B=A°R=(b1，b2，…，bn)，并計(jì)算bx=Max{b1，b2，…，bm}，x∈{1，2，…，m}。

評(píng)判結(jié)果：集合B中各元素分別表示于判據(jù)集U中各元素隸屬度。此處，對(duì)評(píng)判對(duì)象而言，評(píng)語(yǔ)為Ux。

2.1.2多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)算法模型

多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)法主要用于復(fù)雜問(wèn)題的評(píng)價(jià)，其影響因素具有層次性，具體算法模型如下：

(1) 劃分因素集：確定一級(jí)評(píng)判對(duì)象集X={x1，x2，…，xn}，并按照其評(píng)判集U={u1，u2，…，um}的特點(diǎn)，把X中的各元素看作集合，將其劃分為k個(gè)元素的子集，則X={X1，X2，…，Xn}，其中二級(jí)評(píng)判對(duì)象集Xn={xn1，xn2，…，xnk}，以此類推，可以劃分多級(jí)評(píng)判對(duì)象集(假設(shè)共有Z級(jí))。

(2) 按照單級(jí)評(píng)判法算出最低層評(píng)判對(duì)象集(Z級(jí))的綜合評(píng)判結(jié)果Bz={bz1，bz2，…，bzm}，方法見(jiàn)單級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)算法模型。

(3)重復(fù)單級(jí)綜合評(píng)定：以每個(gè)Z集合作(共t個(gè))為元素組成上一級(jí)集合(Y級(jí))，則Y集合隸屬度矩陣為下一級(jí)評(píng)判因素做單級(jí)評(píng)判的評(píng)判結(jié)果，即R={Bz1，Bz2，…，Bzt}，按照單級(jí)綜合評(píng)判模型求得Y級(jí)綜合評(píng)判結(jié)果。以此類推，重復(fù)以上步驟，直到求得最后一級(jí)的綜合評(píng)判結(jié)果B={b1，b2，…，bm}，計(jì)算bx=Max{b1，b2，…，bm}，x∈{1，2，…，m}。

評(píng)判結(jié)果：對(duì)評(píng)判對(duì)象而言，評(píng)語(yǔ)為Ux。

2.2 評(píng)語(yǔ)集

評(píng)語(yǔ)集是對(duì)工地試驗(yàn)室各評(píng)價(jià)指標(biāo)滿意程度進(jìn)行定性描述的模糊集合，一般表示為：U=[u1，u2，…，um]，其中u1，u2，um分別為指標(biāo)的滿意度評(píng)價(jià)用語(yǔ)，可以為優(yōu)、良、中、差等等級(jí)性描述。

2.3 指標(biāo)權(quán)重

指標(biāo)權(quán)重的確定直接影響到試驗(yàn)室運(yùn)行質(zhì)量的最終評(píng)價(jià)結(jié)果。目前確定指標(biāo)權(quán)重的方法主要有：層次分析法、專家調(diào)查法、二項(xiàng)系數(shù)法、環(huán)比評(píng)分法、最大熵技術(shù)法、主成分分析法等。其中層次分析法是一種非常實(shí)用的解決復(fù)雜多目標(biāo)決策問(wèn)題的系統(tǒng)方法，尤其適用于對(duì)無(wú)結(jié)構(gòu)特性的系統(tǒng)評(píng)價(jià)以及多目標(biāo)、多準(zhǔn)則、多時(shí)期的系統(tǒng)評(píng)價(jià)[8]。因此，本文選擇層次分析法中的方根法來(lái)確定權(quán)重。

2.3.1構(gòu)造評(píng)判矩陣

邀請(qǐng)十位專家對(duì)各個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要程度進(jìn)行打分(分值依據(jù)表1)，綜合專家打分的結(jié)果構(gòu)造合理的比較判斷矩陣。

表1 指標(biāo)相對(duì)重要程度評(píng)分值

注：如果影響程度處于上述兩者之間，可取折中值2，4，6，8。

2.3.2根據(jù)方根法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

式中，aij為判斷矩陣中的元素，Wi為所求的i指標(biāo)的權(quán)重[9,10]，由此可確定其權(quán)重向量

W=(w1,w2,…,wn)

(4)矩陣一致性驗(yàn)算

CR=CI/RI≤0.01

CI=(λmax-n)/(n-1)

式中，λmax為判斷矩陣的最大特征值，RI為判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指數(shù)[11]，取值見(jiàn)表2。

表2 平均隨機(jī)一致性指數(shù)

2.4 隸屬度矩陣

隸屬度矩陣R中的各行反映該行對(duì)應(yīng)評(píng)判指標(biāo)從單因素分析，對(duì)評(píng)判矩陣U=[u1，u2，…，um]的隸屬關(guān)系[12]。本文在十位專家對(duì)試驗(yàn)室考核評(píng)分后，對(duì)考核結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并計(jì)算專家組對(duì)各個(gè)元素評(píng)分的算數(shù)平均值，得到評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)判矩陣構(gòu)成的隸屬度矩陣。

3 某公路工地試驗(yàn)室多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)

本文以國(guó)道317線俄爾雅塘至崗?fù)卸文硺?biāo)段施工單位工地試驗(yàn)室(下稱某試驗(yàn)室)為例，運(yùn)用上述評(píng)價(jià)模型進(jìn)行多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)。

評(píng)價(jià)過(guò)程由該標(biāo)段監(jiān)理試驗(yàn)室主任、副主任、檢測(cè)工程師以及建設(shè)單位共10人組成評(píng)價(jià)專家組，由專家組檢查該試驗(yàn)室建設(shè)狀況并依據(jù)實(shí)情對(duì)該評(píng)價(jià)系統(tǒng)各元素打分，以此確定該工地試驗(yàn)室的評(píng)判矩陣和隸屬度矩陣。

3.1 確定評(píng)語(yǔ)集

本文根據(jù)公路工程試驗(yàn)室作用及特點(diǎn)，確定試驗(yàn)室評(píng)價(jià)評(píng)語(yǔ)集為U=[u1，u2，u3，u4]，其中u1，u2，u3，u4對(duì)應(yīng)的評(píng)語(yǔ)分別是“優(yōu)秀”、“良好”、“中等”、“較差”。

3.2 確定各指標(biāo)權(quán)重

分別對(duì)10位專家的評(píng)判打分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，形成具有代表性的評(píng)判矩陣，反饋給各位專家進(jìn)行二次討論分析，并重新計(jì)算判斷矩陣，繼續(xù)反饋討論，如此往復(fù)進(jìn)行循環(huán)討論，直至得出絕大多數(shù)專家贊同的評(píng)判矩陣(見(jiàn)表3～表7)，再計(jì)算、確定指標(biāo)權(quán)重并進(jìn)行矩陣一致性驗(yàn)算(見(jiàn)表8)。

表3 A評(píng)判矩陣

表4 A1評(píng)判矩陣

表5 A2評(píng)判矩陣

表6 A3評(píng)判矩陣

表7 A4評(píng)判矩陣

表8 各指標(biāo)權(quán)重統(tǒng)計(jì)

3.3 確定隸屬度矩陣

統(tǒng)計(jì)以上專家組對(duì)試驗(yàn)室建設(shè)情況的評(píng)定結(jié)果，進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，求出各元素在評(píng)價(jià)矩陣的隸屬程度，組成隸屬度矩陣Rk，如下：

3.4 單因素評(píng)價(jià)

B1=A1°R1

同理，可以計(jì)算檢測(cè)準(zhǔn)備工作A2、檢測(cè)過(guò)程控制A3、檢測(cè)結(jié)果A4各自的綜合評(píng)定向量為：

3.5 公路工程試驗(yàn)室綜合評(píng)價(jià)

通過(guò)單因素評(píng)價(jià)得到了A1～A4二級(jí)指標(biāo)的單因素評(píng)定向量B1～B4，可以確定一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)A的隸屬度矩陣：

計(jì)算第一層次指標(biāo)A對(duì)于評(píng)語(yǔ)集U的評(píng)定向量為：

B=A°R

通過(guò)對(duì)試驗(yàn)室運(yùn)行體系的模糊綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示：該試驗(yàn)室綜合能力屬于“優(yōu)秀”的可能性為22.8%，屬于“良好”的可能性為48.9%，屬于“中等”的可能性為22.4%，屬于“較差”的可能性為5.9%。根據(jù)最大隸屬度原則，說(shuō)明該試驗(yàn)室的建設(shè)和運(yùn)行水平屬于“良好”。

本試驗(yàn)室經(jīng)建設(shè)單位年終檢查為“優(yōu)良”，被評(píng)為該項(xiàng)目“年度優(yōu)秀工地試驗(yàn)室”，計(jì)算結(jié)果與工地試驗(yàn)室實(shí)際狀況吻合。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文基于工地試驗(yàn)室的特點(diǎn)及其重要性，圍繞試驗(yàn)檢測(cè)為中心，綜合考慮了試驗(yàn)室的人員、設(shè)備配置，試驗(yàn)檢測(cè)的全過(guò)程控制以及檢測(cè)結(jié)束的服務(wù)工作等，將工地試驗(yàn)室評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了分層，建立了工地試驗(yàn)室的多層次評(píng)價(jià)體系；運(yùn)用層次分析法進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重的確定；引進(jìn)模糊綜合評(píng)價(jià)法構(gòu)建了工地試驗(yàn)室的模糊綜合評(píng)價(jià)模型并進(jìn)行實(shí)例分析。分析結(jié)果表明本模型對(duì)工地試驗(yàn)室評(píng)價(jià)具有可行性，此模型可以為后續(xù)工地試驗(yàn)室的自我檢查及試驗(yàn)室管理提供理論依據(jù)，對(duì)政府監(jiān)督試驗(yàn)室運(yùn)行質(zhì)量效果提供科學(xué)的數(shù)值化評(píng)價(jià)方法。

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