预制箱梁标准化施工绩效评价研究

陈 丰，吕凡任，邵红才

（扬州市职业大学 土木工程学院， 江苏 扬州 225009）

预制箱梁标准化施工绩效评价研究

陈 丰，吕凡任，邵红才

（扬州市职业大学 土木工程学院， 江苏 扬州 225009）

摘 要：预制箱梁采用标准化施工后，质量、安全、投资、进度、环保等指标肯定有所变化。如何衡量标准化施工后的综合效益，涉及到绩效评价问题。引入模糊综合评价法，对箱梁预制绩效进行评价，并结合一个计算案例来说明该模糊综合评价法的应用，具有比较强的可操作性，而且简洁明了。

关键词：预制箱梁；标准化；绩效评价；模糊综合评价法

0 引 言

2011年 2月 23日，交通运输部印发的《高速公路施工标准化活动实施方案》要求，自 2011年起，全国新开工高速公路项目要全面实施标准化管理，标志着标准化施工已成为今后我国高速公路建设的重要手段。目前，不管是铁路还是高速公路建设，都已经出台了很多标准化施工的宏观指南。

预应力混凝土箱梁易于设计成系列化和标准化，有利于在工厂内或工地上，广泛采用工业化施工方式组织进行大规模预制生产。预制箱梁的施工标准化有重要意义，因此已经有越来越多的高速公路梁场实行标准化施工。

预制箱梁标准化施工的目的，就是要实现质量、进度、投资、安全和现场管理方面的目标。预制箱梁采用标准化施工后，质量、安全、投资、进度和环保等指标肯定有所变化。如何衡量标准化施工后的综合效益，涉及到工程项目管理的绩效评价问题。

常用的工程项目管理绩效评价方法有专家评价法、熵评价、加权评分法、模糊综合评价法等。每种方法都有自己的适用范围及优缺点。模糊综合评价法是一种定性与定量相结合的系统方法。由于高速公路工程项目的特殊性，绩效评价的对象包括质量、投资和进度三个定量目标和若干个定性目标，例如工程的合同管理情况、安全施工、环境保护等。这些模糊的概念符合模糊综合评价法的适用条件，因此本文引入模糊综合评价法，对预制箱梁标准化施工绩效进行评价。

1 模糊综合评价法

模糊综合评价法就是借助于模糊数学理论，把一些难以说清的定性的因素转化为定量，从多个因素对被评价事物隶属等级状况做一个综合的评价。对于一个模糊综合评价问题，就是将评价因素集合 U 这一论域上的一个模糊集合 A，经过模糊关系 R 变化为评价结果集合 V 这一论域上的一个模糊集合 B，即：B=A·R。

此式即为模糊评价的数学模型。式子中的“·”为模糊矩阵的乘积；B 为模糊综合评价的结果，B 为 m 维的模糊行向量；A 为模糊评价权重集合，A 为 n 维模糊行向量；R 为n×m 阶模糊评判矩阵。模糊矩阵的乘积定义如下：

2 模糊综合评价步骤

模糊综合评价法的基本思路遵循定性—定量—定性的步骤，即：从定性研究入手，经过定量加工处理，得出定性的评价成果。

2.1 构建绩效评价指标体系

构建绩效评价指标体系即确定因素集 U={U1，U2，……Um}。此处 Ui(i=1，2，……m)表示对被评判事物有影响的第 i个因素。通过这一步，来建立指标体系，即确定各级的目标和影响因素，上一级的目标同时是下一级的影响因素。如图1 所示的评价指标体系即由本项目管理目标所建。

图 1 评价指标体系结构图

2.2 构建评价集

评价集V={V1，V2，…Vn}是各评价指标评语的集合。Vj(j=1，2，…，n)表示评价的第 j 个等级。本文模型的评语共分5 个等级，相应的评价集 V={V1，V2，V3，V4，V5}={很不满意，不太满意，一般，比较满意，非常满意}。

2.3 模糊评判矩阵的确定

确定模糊评判矩阵的关键在于建立隶属度函数。隶属度函数是模糊控制的应用基础。正确构造隶属度函数是能否用好模糊控制的关键之一。

求定量指标的模糊评判矩阵，第一步是构建评价集合中的隶属度函数。隶属度函数的形式可以不同。求某项定性指标的模糊评判矩阵，则需要采用专家打分法，通过统计计算得到。

设对任一 ui∈U 有隶属度 A(ui)，则：

式 2 中 rij(j=1，2，…，n)表示第 i 项指标对第 j 个等级的隶属度。由此得出的单因素模糊评判矩阵如下：

式中，n 表示 V 的元素个数；m 表示 U 的元素个数；则模糊评判矩阵

2.4 确定权重

在进行模糊综合评价时，权重对最终的评价结果会产生很大的影响。不同的权重有时会得到完全不同的结论。因此，权重选择的合适与否，将直接关系到模型的成败。

确定一级模糊评判权重一般采用层次分析法(AHP)。但是，面对多级模糊评判时，AHP 存在难以检验判断矩阵是否具有一致性且客观性差的缺点。所以，本文引入模糊层次分析法(FAHP)确定多级模糊评判权重。FAHP 是对 AHP 的改进，即把层次分析法和模糊一致矩阵结合起来应用。

FAHP 法确定权重具体操作如下。

(1)构建评选指标层次结构。根据对问题的分析，确定评价指标，并将评价指标因素分层，注明上下层元素之间的关系，并用结构图表示出来。这个结构层次一般分为目标层、准则层、指标层或方案层。目标层为最高层；准则层为中间层，代表与总目标相关的因素；最底层是各种方案在各因素下的专家评价，故又称为方案层。

(2)建立优先关系矩阵。优先关系矩阵(如 F=(fij)m×m)的元素，根据每一层中因素与上一层因素相比是否更重要来确定。其确定规则为：如果 fij=0，则表示因素 j 比因素 i 重要；如果 fij=0.5，则表示因素i与因素j同等重要；如果 fij=1，则表示因素i比因素j重要。

(3)将优先关系矩阵转化为模糊一致矩阵。首先将优先关系矩阵 F=(fij)m×m逐行求和，记为：

然后对结果按以下方法进行模糊一致性转换：

由此，得到的矩阵 C=(cij)m×m是模糊一致的。

(4)计算权重。各因素对上一层因素的权重常用根值法确定。计算公式为：

则权重 A=W0·(W1，W2，…，W4)。

2.5 模糊综合评价

将以上计算得到的 A 和 R 代入公式 B=A·R，求得 B。设 B=(b1，b2，b3，b4，b5)，则 bj(j=1，2，3，4，5)为定量分析对于第 j 级别效绩的隶属度。若绩效为“非常满意”、“比较满意”、“一般”、“不太满意”、 “很不满意”的权重分数分别为 100、90、80、60、40，则综合评价分值为：

根据算得的 S 值，可由表 1 确定绩效级别。

表 1 梁场管理绩效分级表

3 实例验证

3.1 构造隶属度函数，确定模糊关系矩阵

笔者以南京某工程 RY-DB1 标 1 号梁场的调查情况为例，进行绩效评价计算。相关调查数据见表 2。

表 2 1号梁场定量指标调查表

将梁场质量评价、进度评价、投资评价对应的定量指标u1、u2、u3的值分别代入各自的隶属函数，就得到了质量评价、进度评价、投资评价的模糊评判矩阵 R1、R2、R3。指标层的指标个数即为模糊评判矩阵的列数。

对于定性的指标 u4，采用专家评议法确定模糊评判矩阵，即由非常了解梁场生产过程的专家组成评审组，通过问卷调查，对 u4中的各个元素进行单因素打分；然后整理和统计调查结果，得到模糊评判矩阵：

由此，得到梁场标准化管理的绩效模糊评价矩阵：

3.2 权重的计算

对于图 1，由 B 层中各因素对 A 层的相对重要性，则有优先关系矩阵：

由 C 层中各因素对 B 层中各因素的相对重要性，则：

将关系矩阵转化成模糊一致矩阵，则：

对于 A 层相对于 B 层的权重：

同理可得，B 层中的 B1、B2、B3、B4相对于 C 层的权重分别为：

所以，权重为：

3.3 评价结果

评价结果：B=A·R=(0,0.019 7,0.061 5,0.412 3,0.506 5)。

则模糊综合评价分值：S=40×0+60×0.019 7+80×0.061 5+90 ×0.412 3+100×0.506 5=93.859。

根据表 1 的分级标准，梁场的标准化施工管理绩效属于非常满意。

4 结 语

高速公路施工标准化的研究方兴未艾，对应的绩效评价也很有意义。采用标准化施工后，箱梁预制项目的指标虽然有增有减，但是无法清晰阐明综合效益。笔者引入模糊综合评价法，对采用标准化施工后的绩效进行评价，具有比较强的可操作性；而且采用模糊综合评价法，评价结果最终用一个数值来反映预制箱梁生产的综合效益，简洁明了。

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中图分类号：F407.9

文献标识码：B

文章编号：1007-4104(2014)09-0063-04

收稿日期：2014-07-28

作者简介：陈丰(1986—)，男，硕士，助教，从事路基路面工程、结构设计原理方面的教学和研究。

通信地址：江苏省扬州市文昌西路458号 扬州市职业大学 土木学院。E-mail：chen2496@qq.com