通信施工项目过程化质量控制研究

翟荣刚 沙 静

（1.安徽邮电职业技术学院，安徽 合肥 230061；2.安徽医学高等专科学校，安徽 合肥 230601）

一、引言

最近几年我国加速5G建设，全力推进5G网络建设、应用推广、技术发展和安全保障。这其中最为关键的环节就是通信基站建设[1]。根据5G移动通信的特点，5G移动通信网络逐渐商业化的过程需要建设大量的通信基站。根据通信施工现场调查和数据采集发现，通信工程项目施工质量是确保整个通信网络畅通的关键，所以通信工程的质量管理就显得尤为重要[2]。影响通信施工质量管理的主要因素包含人的因素、机械设备、通信材料因素、管理因素与环境因素五个方面[3]。通信施工质量管理人员存在技术素养不高，缺乏全方位控制能力的高级技工人才。通信施工中材料和设备方面供应商提供的原材料或设备质量参差不齐，导致采购的产品型号和相关技术参数存在一定的错误误差，从而影响了施工质量[4]。在通信工程建设施工方法方面，存在工程前期准备不足，施工方法不当，施工单位资源与技术水平参差不齐等方面的问题。为了尽可能地解决通信施工过程因为通信施工技术水平低、材料和设备相关技术参数不达标等，本文提出层次结构性模糊综合分析评价法，控制通信项目施工过程中的施工质量，提高通信施工的整体质量。

二、层次结构性模糊综合分析评价法

（一）层次结构性模糊综合分析法的含义

层次结构性模糊综合分析法（hierarchical structure fuzzy comprehensive analysis and evaluation method，HSFCAEM）是结合成分分析和模糊综合评价法的优点，将通信施工过程的所涉及的工程质量管理的问题，而提出的一种综合性分析方法[5]。层次结构性模糊综合分析法首相将影响通信施工质量的因素划分成若干个指标，同时将这些指标构建成递阶的层次结构；其次对每个指标进行相互对比，划分所占的权重，构建各个要素值与评价值之间的函数关系，确定最佳评价值；最后，基于各项评价要素的特点，对各个层次之间的指标进行计算，并分析每个目标元素的评价值，为选取最优的施工技术人员、材料和方法等方案提供可靠依据[6]。

（二）层次结构性模糊综合分析法数学模型

为了能够确保项目的建设品质达到合同预期，提出依据层次结构性模糊综合分析法来改进质量控制的方案。层次结构性综合分析法首先要建立层次结构模型。根据通信工程建设的质量标准，确定系统边界，把复杂问题简化成多个组成模块，每个模块划分为多个元素[7]。首先，根据这些元素属性划分成不同的递阶层次，以此为基础构建质量风险递阶层次性结构图。然后，在每个组成模块中建立两两相互对立的判断矩阵。结构图建立之后，确定上下层次之间的关联，将元素两两相互比较之后构成矩阵。再次判断矩阵的一致性检验。一致性检验是检验一种不存在的逻辑思维漏洞。根据相关计算公式与实际情况的结合进行检验。如果符合逻辑思维，检验结果是一致性的，否则自相矛盾。最后层次总排序[8]是将所有检验之后的指标与实际的标准对比，需要把所有指标进行集合，观察所有因素对总目标的影响程度然后进行排序，最终取得总的排序结果，依照其进行综合评价整个项目[9]。

1.构建层次分析结构模型

通信施工的过程化质量控制主要包含人、材料、机械、方法和环境五个方面，其主要包括人的因素、机械设备及通信材料因素、管理因素、环境因素等五个关键要素，具体结构乘此模型如图1所示。

图1 通信施工过程质量控制层次分析结构模型

2.构建判据矩阵

模块之间的层次反映了各个元素之间的关系，但在不同的质量检测标准各个指标在目标中所占的比例也不相同。在一些问题上，有些要素可能在各个质量检测标准中得到不同结果，根据不同要素的结果进行准确的评价，现设计9个重要评价等级及其赋值进行评价，如表1所示。

表1 9个重要评价等级及其赋值表

通过经验研究表明，当比较因素过多时，不同标准的判断产生很大的影响。对于一般性而言，在7±2范围内比较合适。如果标度值限制在9，则最好使用1-9标准来表示他们之间的差异。对比之下，可以做出n(n-1)/2的双重判断，这样既可以提供更多的信息，而且也可以通过各方面的反复比较得到更合理的排名。

3.层次排序及一次性检验

层次排序首先计算前一级某个因素与该级相关的各个因素的判断矩阵，然后按照一定规则对权重排序。在这个过程中主要的目的是计算每个判断矩阵的特征向量和特征值[10]。为了得到这两个值，需要使用计算公式为

式中A为判断矩阵，λmax为判断矩阵的最大特征值，N为特征向量，Ni代表特征向量的每个元素所需要的层次排序权重值。

为了计算判断矩阵的特征向量N和最大特征值λmax，首先对判断矩阵的每一列正规化处理，即：

正规化处理后，每列元素之后都为1。各列正规化后的判断矩阵按行相加，即：

再对式（2-3）组成的相量正规化处理，可得：

从式（2-4）中可以得到权重相量为[N1,N2,N3,…Nn]T。

判断矩阵最大特征值的计算公式为

式（2-5）中n为阶数，（AN）i为AN的第i个元素数。

对AN元素的一致性进行检验，一致性指标是衡量判断矩阵A对其特征向量N的各个构成元素矩阵偏离程度的一个尺度。计算一致性指标P为

计算随机性一致性指标ξ，n=1和2阶时，判断矩阵的正互反总保持完全一致性，即ξ=0；那么只需要对n=3-9阶进行计算，可分别得到它们的随机性一致性指标ξ值如表2所示。

表2 矩阵阶数1-9一致性指标值

计算随机一致性比率PI为

当n>3时判断矩阵A计算得到的P与同阶的ξ相比，其一致性比率PI≤0.1，可以认为判断矩阵的不一致程度在容许范围，其通过了检验；当PI>0.1时，判断矩阵没有通过一致性检验，就需要对判断矩阵进行适当修正，然后继续检验，知道最后通过。

4.判断矩阵构建及权重的求解

根据通信工程施工现场调研及项目管理数据收集，施工管理指标建设体系，采用重要等级标注的方法，通过调查问卷及专家访谈的方式，确定人的因素、机械设备及通信材料因素、管理因素、环境因素4个指标的权重。根据调查结果，通信施工过程控制质量评估权重分析如表3所示。

表3 通信施工过程控制质量评估权重分析表

根据表3，结合式（2-5）可以计算得到判断矩阵的最大特征值为4.378，4，结合式（2-6）进行一致性检验，可以的得到一致性指标P为0.005，7，平均随机一致性指标ξ=0.48。根据式（2-7）计算随机一致性比率PI为0.011，9，小于0.1，因此构建的判断矩阵比较合理，从而可以计算出指标权重如表4所示。

表4 通信施工过程性质量控制因素指标权重表

采用层次结构性分析的方法分别计算人的因素、机械设备及通信材料因素、管理因素、环境因素4个指标各个组成元素的指标权重。以人的因素为例，计算人员队伍与制度建设各个元素指标权重值。根据调研分析人员队伍与制度建设权重分析表如表5所示。

表5 通信施工过程性质量控制人的因素权重分析表

构建判断矩阵U=（uij）l×l,首先计算判断矩阵U的最大特征值λmax=3.003，7。然后由式（2-6）进行一致性检验，计算一致性指标P=0.062，23。因平均随机一致性指标ξ=0.9为，由式（2-7）计算一致性比率为PI=0.069，2<0.1，因此可以认为判断矩阵的构造是合理的。然后设计出各个元素指标的权重如表6所示。

表6 人员队伍与制度建设各个元素指标的权重表

按照人员队伍与制度建设指标的权重计算的过程，分别计算出质量管理、工程质量、一体化监理能力的各个元素的指标权重，然后进行统计如表7所示。

表7 通信施工过程质量控制指标综合权重表

5.施工过程质量控制模糊综合因素评分

施工过程质量控制模糊综合评分首先确定评价对象的因素区域。设M个评价指标，则M={m1，m2，m3，…，mm}；确定评语等级域，每一个等级对应一个模糊子集，即等级集合，则可设评语等级域为V={v1，v2，v3，…，vm}。然后建立模糊关系矩阵，逐个对被评价事物从各个因素进行量化。量化的结果就是从单个要素确定被评价对象对等级模糊子集合的隶属度（LSDi），进而确定模糊关系矩阵为

式（2-8）中，第i行第j列元素Lij表示某个被评对象mi，从元素对vj等级模糊子集的LSDi。在模糊综合评价中确定评价元素的权向量：W=（w1w2w3…wm）。因为通过层次结构分析评价指标之间的顺序，然后确立权系数和归一化处理。利用适当的权重集合将W与各个被评价对象的LSD进行合成，可以得到各个被评价事物的模糊综合评价结果向量S为

从式（2-9）计算得到的模糊综合评价结果向量S=（s1s2…sm）的值为,其中si表示被评对象从整体上看对vj层等级模糊子集的LSD。然后对每一个指标设定优秀（Well）、良好（Good）、一般（Common）、合格（Passable）和不合格（Unpassable）五个等级评语并赋值，即

通过调研多位通信施工经验丰富的专家对通信施工质量评价指标进行评估并打分。由于指标的模糊性，可以综合各个专家对该指标的评分及评分次数，得出该指标属于某个等级的LSD。通过采用多位赞同该指标的评分等级的比为LSD，从而可以得出指标元素模糊LSD综合评判矩阵，其评分情况如表8所示。

表8 通信施工过程质量控制指标评分表

根据通信施工过程质量控制指标评分表，构建模糊性综合评价矩阵，具体评价向量为S1的评价向量：

由式（2-11）可得S1=（0.051，1 0.472，2 0.162，7）

同理可以得到

S2＝（0 0.583，3 0.216，6 0.681，1），S3＝（0.256 0.432，5 0 0） S4＝（0 0.2 0.216，6 0.583，3）

由S1、S2、S3、S4结合式（2-9），可以得到整体评价向量值为

将数据带入式（2-13）可得D=2.618。因此整体评分值为2.618，表示该施工项目的质量是合格的。那么根据最大隶属度原则，为了更有效地对通信施工项目过程质量进行控制，把控施工建设过程的风险因素，可以通过计算分别计算出各个指标的权重，有针对性地进行过程性管理，提高工程质量，具体控制因素权重系数如表9所示。

表9 施工过程质量管理控制指标权重

三、通信施工项目过程化质量管理对策

从表9可以得出，在施工过程质量管理过程中，人的因素占施工质量因素的40.88%，机械设备及通信材料因素占20.18%，管理因素占28.21%，环境因素占10.74%。针对通信施工项目过程化管理，确保通信施工质量，而提出一些应对策略。

（一）加大施工人员技能教育培训，重点提高技术水平

技术人员队伍建设是确保施工质量的关键。加大施工人员技能教育培训，提高施工人员的技术水平。完善技能人员教育培训制度是工程施工过程中确保施工人员技术水平和确保施工质量的保障。因为人是开展一切事物的基础，以人为本才能最大限度地激发人的主观能动性。通过构建适合项目技能教育培训的基本制度，提高施工人员的技术水平。制订相关培训方案，加强相关人员技能培训。通过对相关人员进行培训和考核，使其掌握相关理论和实操技能，并对成绩优秀的学员实行奖励，从而激发人员的学习兴趣和培养他们的学习习惯，最终提高施工队伍的施工技能。重视施工人员技术，建设项目管理制度，形成以施工方案为核心，以质量控制方案为依据的质量导向型工作流程和标准，并通过科学的培训和强化考核，通过奖惩制度，提升质量控制方案的执行力度。

（二）加大项目管理制度建设，提高施工现场建章建制与执行力

管理制度包括施工原则、纪律、守则、要求等等，定期对施工人员进行培训和考核，以考核结果促进管理制度的落实，同时也激发大家学习的兴趣。积极落实制定的管理制度，建设单位质量评价体系就是为了让通信施工质量能够到达设定的标准而采用的过程化控制方法。单位质量评价体系建设的原则就是基于既定的施工标准，无论是相关制度还是相关措施，以防控预防为前提，以施工数据为依据，以改善和提升工程质量为目标，严格恪守工程质量。为了避免工程质量问题的出现，严格在施工阶段以数据为基础，做好质量问题关键点的防控。因为施工数据是工程质量最真实、最直接的体现。所有的质量问题都可以通过施工数据以最有效的方式表现出来。所以做好预防是提升工程质量的前提，用施工数据来控制工程质量，是整体施工过程质量管理的基础。

（三）建立动态循环监管流程，加强通信施工机械设备及通信材料质量管控

由于通信基站的施工一般周期都比较长，为了实现长期的对工程质量管理和控制，往往需要结合施工现状实现动态的质量管控。目前工程中使用最多的施工质量管控方式为PDCA循环动态监管模式。PDCA循环动态监管模式是从工程的策划、实施、检查和处理四个维度出发，以一定的预期目标为核心，制定计划、执行计划以及检查计划执行结果。通常在实际施工过程中往往不是某一次循环就能彻底解决质量问题时，采用不断坚持多次循环结构，直到彻底解决机械设备及通信材料质量问题。因此工程质量问题在PDCA循环中不断改进和完善，4个循环维度相互联系，相互促进，不断坚持循环就会使施工质量不断取得新成果，从而提高了一体化监理能力。

四、总结

本文采用层次结构性模糊综合分析法，根据工程质量控制的人、材料、机械、方法和环境五个方面的因素，从通信基站施工中的人的因素、机械设备及通信材料因素、管理因素、环境因素4个维度出发，分析影响通信施工过程经常出现工程质量的关键要素及解决策略，为今后提高通信施工质量提供有利的价值参考和建议。