采选充一体化质量评价体系软件开发与应用

冷 超 徐小迪

（山东科技大学，山东 青岛 266590）

1 模糊综合评价体系构建

模糊综合评价法是根据模糊数学，对难以用语言进行准确表述的事物进行评价分析，利用隶属度理论对事物的评价完成定性与定量的转化。在运用该方法进行采选充一体化综合评价体系的建立时，结合专家调查法和文献研究法选出了3 个一级指标为采煤、选矸和充填[1]，划分了16 个二级指标为采煤量、充填工作面采煤效率高于垮落面百分比、充填采区资源采出提高率、采出率、井下原煤处理量、超大断面密集硐室群断面的收缩率、煤矸石选出率、矸石充填粒径、矸石的带煤率、产矸率、井下选煤矸石排出率、实际排矸量、矸石及聚合物等充填材料的承载压缩率、充填量、充填体强度、充实率[2]。煤矿在完成实施作业后，对所需要的指标数据进行监测并记录，再运用专家打分法对各项指标进行评分，输入程序最终输出评价结果。

2 综合评价模型构建

2.1 确定指标权重

2.1.1 层次分析法确定一级指标权重

对本评价体系一级指标权重的计算采用层次分析法，层次分析法适用于那些难以用语言确切描述其好坏程度的事物，是一种能够有效确定指标权系数的方法。本体系结合相关文献和现场调研，咨询本领域专家学者的意见，最后通过专家打分法，判断出采煤、选矸和充填这三个指标的相对重要性，利用yaahp 软件对这一层指标进行权重计算，得出采煤、选矸以及充填的权重分别为0.379、0.252 和0.368。

2.1.2 变异系数法确定二级指标权重

对本评价体系二级指标采用变异系数法确定其权重，变异系数法属于客观的求权重方法[3]，需要大量的数据对指标进行权重计算。对于同一个指标来说，它包含每个方案的属性值的差距大小与它在综合优选中的重要程度成正比。各项指标的变异系数公式如下:

式中：σi是指第i项指标的标准差；n是指指标总数；xi是指第i项指标数；是指第i项指标的平均数；Vi是指第i项指标的变异系数，各项指标的权重为：

2.2 建立评语集

本体系把评价集分为4类，评分高于0.9为“优”，评分0.8～0.9 为“良”，评分0.6～0.8 为“中”，评分小于0.6 为差。

2.3 建立模糊关系矩阵

本评价模型采用梯形分布的方式确定隶属度函数关系，详见公式（4）、（5）、（6）、（7） ，并建立隶属度矩阵B，详见公式（8）。

根据模糊综合评价方法，将现场测得的各项指标数据代入隶属度函数关系公式，通过计算获得模糊综合判断矩阵B，再将之前计算得出的指标权重W 与B 合成，得出综合评判向量R，最后得出综合评分[4]。

2.4 采选充一体化质量评价模型软件开发

2.4.1 评价步骤说明

论文以采选充一体化示范工程作业区为评价对象：

（1）查阅相关文献，咨询专家学者意见，采用层次分析法确定一级指标的权重；

（2）对现场工作进行数据监测，采用变异系数法确定二级指标的权重；

（3）采用梯形分布确定隶属度函数关系；

（4）采用专家打分法对测得的数据进行打分，随后建立综合评判矩阵；

（5）根据最大隶属度原则，最终输出工程质量完成情况，提出合理意见。

2.4.2 采选充一体化质量系统V1.0

为简化采选充一体化示范工程质量评价过程，提高评价效率，根据前文所建立的采选充一体化示范工程评价指标体系和评价模型，运用MATLAB程序语言，根据评价流程编写评价程序，开发采选充一体化质量系统V1.0。软件编写语言的逻辑关系如图1。

图1 程序软件逻辑关系图

3 实例应用

从采选充一体化示范工程中监测得到表1 数据，运用专家打分法对指标层的数据进行总体打分，然后输入到采选充一体化质量系统评价程序中，如图2 所示，经过运算，得出图3 结果。

图2 数据输入采选充一体化质量系统

图3 运行结果

表1 采选充一体化示范工程监测数据

从模糊综合评价软件输出的结果可以看出，此次工程完成质量评价结果为“优”，示范工程完成质量较高。

4 结论

（1）“采选充一体化示范工程质量评价体系模型”采用的定性与定量相结合的评判方法，全方位、多层次的对“采、选、充”三个环节进行分析和评价，评价体系简洁清晰，评价结果真实合理。

（2）对于采选充一体化工程完成质量，采用层次分析法计算3 个一级指标的权重，采用变异系数法计算监测数据确定16 个二级指标的权重，再通过建立的采选充一体化质量评价模型计算得出工程完成质量评价结果。该方法对采选充一体化工程质量的评价有较好的应用效果。

（3）开发了一套完善的采选充一体化工程质量评价软件，为工程质量的评价提供了有效的工具，简化了评价程序，提高了评价效率。