水利工程设计文件质量定量评定计算方法研究

王 萍 王振宇 刘晓峰

（中水北方勘测设计研究有限责任公司，天津市 300222）

水利工程设计文件是水利工程设计单位的产品，它是以文字、图纸、图表等形式展现的，具有形式多样、专业复杂和可评定属性多重的特点。水利工程设计文件具有文字表述的表性属性，同时还具有错综复杂的深层次的专业内在属性。因此，评定水利工程设计文件的质量是一项极具挑战的系统工程，特别是对水利工程设计文件质量的定量评定。

关于定量评定方法的研究较多，现在更多应用于多个设计方案比选。如集合群组评定理论、多人多属性评定结果聚合理论、数据融合等基础数学统计理论方法。再有就是成熟的设计过程质量评定的理论和标准，如ISO9000、六西格玛评定理论等。

从理论上讲，对于一个水利工程设计文件质量的定量评定方法是多人对一个多属性目标文件的质量进行定量评定的方法。这一评定方法的定量计算可以借鉴上述一些成熟理论研究方法。在此，我们给出一个简单易行的水利工程设计文件质量定量评定的计算方法，即加权平均整体归一法。

水利工程设计文件质量定量评定主要是对针水利工程设计单位形成的设计文件的质量进行评定的，在质量评定定量计算方法上也应以水利工程设计文件为蓝本，以水利工程设计文件形成的通用格式为依据。

水利工程设计文件是按专业篇章编制范本进行编制，具体内容形式见表1。

表1 水利水电工程设计文件范本一览表

依据上述设计文件形成的格式，在进行理论定量计算中，我们将设计文件按专业篇章进行质量属性分解，形成评定质量属性矩阵如下：

其中：i ——为各专业篇章；

j ——为各专业篇章中的细部分解；

qij——为评定基本质量属性。

在加权平均整体归一数学方法中，我们需要确定每一个质量属性的权数，这也是加权评定整体归一方法的关键。权数是在统计中计算平均数等指标时，对各个变量值具有权衡轻重作用的数值。作为统计计算中的主要基础数据之一的权数，早已被广泛地应用与天气预报、地震预测、自动控制、遥感遥测、人工智能、系统分析、知识工程、企业经济管理、工业、农业、矿业、医学诊断、语言加工、图像识别、信息复制、生物工程、环境保护、心理学、哲学以及教育等科学技术领域。权数是对工程设计专业在整体设计中的质量重要程度加以确定的，设计专业在不同类型的工程设计中取其权数也是不尽相同的。同样在某一专业设计篇章内又有诸多方面的细化，其在该专业设计篇章中的质量权数也不尽相同。

因此，我们对应评定基本质量属性给出了基本质量权数矩阵如下：

其中：i ——对应各专业篇章；

j ——对应各专业篇章中的细部分解；

aij——为评定基本质量权数。

同时，我们还按照专业篇章在整个设计文件中的重要程度给出质量评定的子质量权数矩阵如下：

从理论上讲，工程设计质量评定标准体系可以按照工程的不同设计阶段和设计文件的不同形式进行分类。继而根据不同设计阶段的深度要求或文件形式要求，分解设计文件的质量属性。设计文件的质量属性是按设计专业篇章进行分解的，将设计文件分解为子评定质量属性,再将各子评定质量属性(设计篇章或专业)分解为质量评定的基本质量属性(qij)。由评定标准体系给定各评定子质量属性的质量权数(Ai)和评定基本质量属性的权数(ija)。

按照上述设计文件分解的质量属性矩阵和质量权数矩阵可以分别计算设计文件的子评定质量属性。

设计文件子评定质量属性加权平均整体归一计算公式如下：

i =1,2,……,m；j =1,2,……,n；

Qi——设计文件子评定质量属性（专业篇章的质量）。

通过以上公式计算得出设计文件子评定质量属性矩阵为：

结合评定标准体系给定的设计文件子评定质量属性权重。同理可得，加权平均整体归一计算公式如下：

由于工程设计文件评定标准体系具有工程通用性和广泛性，在实际应用中，各个工程均具有其独特性。因此，在计算中我们进行了归一处理。

考虑到工程设计文件必需满足强制性条文的要求，应采取一项否决制，即工程设计文件其中某一项质量属性不满足工程设计强制性条文要求，该设计文件质量属性评定结果为不合格（即定量计算结果E’=0）。

在设计文件质量评定中，设S为工程设计强制性条文满足系数。S定义为0或1，满足工程设计强制性条文要求S =1；不满足工程设计强制性条文要求S =0。从而得出每一评审个体对所评审的设计文件质量的定量评定的理论计算结果（E）为：

Eg(设计文件质量属性评定结果)=S×

由于各评定者个体的专业知识背景和工作经验的差异，上述每一位质量评定者根据同一设计质量评定标准规定的条款，其评定结果不可避免地带有一定的个人属性偏好。因此对每一位评定者的评定结果同样赋予一定的权重（gW ），经过加权平均，即获得整个设计文件质量属性的最终定量评定结果（E）。

式中：p为评审者总人数。

从理论上讲，上述多个属性评定结果聚合以及多个评定者评定结果聚合的评定方法对评定结果的具有相对的合理性。

水利工程设计文件是技术属性和质量属性的融合体。在对其进行定量评定中，很难分辨出哪些是技术属性，哪些是质量属性。往往是一个评定指标中同时包含了技术属性和质量属性，对这种多重属性的文件的质量评定往往是对其评定指标重要性赋予一定权数。

就水利工程设计文件而言，其质量评定涉及的评定指标很多，而且不同的工程类型评定指标的权数不仅相同，甚至相差较多。因此，对于一个综合评定体系而言，给出的是全部指标体系和赋予不同的权数。在具体某个工程设计文件的评定中，有些指标是不存在的，通过整体归一的统计计算方法，得出一个相对的百分数计算结果。这一计算结果相对于每一个设计文件而言，是整体真实可行的计算结论。

总之，水利工程设计文件质量定量评定计算方法很多，我们给出的加权平均整体归一计算法通用实用、简便灵活，能比较全面地对水利工程文件的质量进行定量评定。

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