模糊綜合評(píng)價(jià)方法在公路建設(shè)項(xiàng)目路線方案優(yōu)選中的應(yīng)用

摘要公路建設(shè)項(xiàng)目路線方案優(yōu)選是公路勘測(cè)設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的工作，直接影響項(xiàng)目建設(shè)能否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)以及項(xiàng)目建設(shè)后的運(yùn)營(yíng)效果。論文結(jié)合公路建設(shè)項(xiàng)目選線的特點(diǎn)，采用多級(jí)模糊綜合評(píng)判方法對(duì)路線方案的比選進(jìn)行了探討，最后結(jié)合實(shí)例論證了該模型的科學(xué)性和公正性。

關(guān)鍵詞公路建設(shè)項(xiàng)目 路線優(yōu)選 模糊評(píng)判 權(quán)重

中圖分類號(hào):U412文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

公路建設(shè)項(xiàng)目路線方案的選擇不僅關(guān)系到能否適應(yīng)地區(qū)的運(yùn)輸要求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，也直接影響到路線設(shè)計(jì)的質(zhì)量，工程造價(jià)和運(yùn)營(yíng)條件，必須在認(rèn)真調(diào)查的基礎(chǔ)上，依據(jù)科學(xué)的方法和手段才能做出正確的決策。本文在路線方案決策采用多級(jí)模糊綜合評(píng)判方法①進(jìn)行路線方案的選擇，以期達(dá)到科學(xué)正確選擇路線方案的目的。

1路線方案評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定

1.1評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的設(shè)置原則

根據(jù)公路建設(shè)項(xiàng)目路線設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn)，公路建設(shè)項(xiàng)目綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建時(shí)應(yīng)遵守以下幾條基本原則:②③

(1)全面性原則。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系必須全面反映被評(píng)價(jià)問(wèn)題的本質(zhì)、特征與功能。在指標(biāo)設(shè)計(jì)中，要注意指標(biāo)的代表性及體系的完整性。

(2)可比性原則。指標(biāo)設(shè)置應(yīng)確保指標(biāo)的可比性，以提供正確的信息。指標(biāo)的可比性包括兩方面:一是對(duì)各方案加以縱向比較;二是對(duì)方案本身的各個(gè)方面進(jìn)行橫向比較。

(3)客觀性原則。評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇必須具有科學(xué)的理論依據(jù)，在選擇指標(biāo)時(shí)，一定要堅(jiān)持客觀公正、實(shí)事求是的態(tài)度，力求使所選的指標(biāo)能夠真正反映路線方案綜合評(píng)價(jià)的特點(diǎn)。只有這樣，才能為正確地評(píng)價(jià)方案打下良好的基礎(chǔ)。

(4)實(shí)用性原則。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)盡量做到層次清晰、重點(diǎn)突出，使之具有實(shí)際應(yīng)用與推廣價(jià)值。指標(biāo)體系的確定應(yīng)考慮評(píng)價(jià)方法的適用性，指標(biāo)量化所需資料的可獲取性，能夠用現(xiàn)有方法和模型求解。

(5)定量分析與定性分析相結(jié)合原則。評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)有定量和定性兩類，定量分析是對(duì)路線方案中能直接或間接量化的部分進(jìn)行定量計(jì)算和評(píng)價(jià)，定性分析是對(duì)不能量化的部分進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。路線方案指標(biāo)體系的建立應(yīng)遵循定量分析與定性分析相結(jié)合原則。

1.2 構(gòu)建路線方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

路線方案評(píng)價(jià)指標(biāo)的設(shè)置應(yīng)主次分明、重點(diǎn)突出，并能全面地評(píng)價(jià)路線方案與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，根據(jù)路線方案比選的內(nèi)涵，考慮從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境3個(gè)方面設(shè)置指標(biāo)體系，④⑤⑥具體見表1。

2 建立模糊綜合評(píng)判模型

2.1建立因素集

因素集是指由被評(píng)價(jià)對(duì)象取值的各因素組成的集合，因素集是普通的集合，通常用字母U來(lái)表示，即U={u1u2…um}

設(shè)每個(gè)因素子集Ui(i=1，2，…，m)有n個(gè)因素，即Ui={ui1ui2… uim}，式中:Uij(i=1，2，…，m;j=1，2，…，n)為第i類因素子集的第j個(gè)因素。

2.2 確定各因素的權(quán)重

權(quán)重是反映評(píng)價(jià)結(jié)果的重要因素，它是指人們?cè)谠u(píng)判事物時(shí)，依次著重于哪些指標(biāo)。設(shè)ai為第i個(gè)因素的權(quán)重，則因素權(quán)重集⑦為A={a1，a2，… ， an}，通常各權(quán)重應(yīng)滿足歸一性和非負(fù)性。即:(1)

本文采用層次分析法(AHP)建立權(quán)重集，層次分析法是將決策問(wèn)題的有關(guān)元素分解成有序的遞階層次結(jié)構(gòu)，通過(guò)兩兩比較的方法確定層次中諸因素的相對(duì)重要性。

2.3 確定評(píng)價(jià)集

評(píng)價(jià)集⑧是評(píng)價(jià)者對(duì)評(píng)判對(duì)象可能作出的各種評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)結(jié)果組成的集合，通常用大寫字母V來(lái)表示，即:V={v1，v2，… ， vn}。在路線方案評(píng)價(jià)中，為了方便對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的定量或模糊定量分析，從而更好地確定其所屬的評(píng)價(jià)等級(jí)，本文把指標(biāo)評(píng)價(jià)集劃分為5個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)，即:優(yōu)(100～90分)、良(90～80分)、中(80～70分)、次(70～60分)、差(60～50分)，即評(píng)價(jià)集為V={v1，v2，v3，v4 ， v5}。

3模糊綜合評(píng)判模型

3.1單因素⑨模糊評(píng)價(jià)

按照既定評(píng)價(jià)集V中的元素對(duì)各個(gè)因素集U進(jìn)行評(píng)判，是一種模糊映射，即U→F(V)。對(duì)因素集U中第i個(gè)因素進(jìn)行評(píng)判，則有對(duì)評(píng)價(jià)集V中第j個(gè)評(píng)價(jià)尺度的隸屬度rij。具體來(lái)說(shuō)，rij表示第i個(gè)因素ui在第j個(gè)評(píng)價(jià)元素vj上的頻率分布，通常將其歸一化使之滿足∑rij=1。因?yàn)橛衜個(gè)評(píng)價(jià)尺度，則得到V上的模糊集合Ri=(ri1，ri2，… ， rim)(i=1，2，… ，n )。因此，某路線方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)集的隸屬度可用隸屬度矩陣Ri表示:

(2)

3.2一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)

如表1所示，對(duì)于u1，u2，u3的子因素作一級(jí)綜合評(píng)價(jià)，得出評(píng)價(jià)矩陣Rij(i=1，2，3;j=1，2，…，n)，而該指標(biāo)的權(quán)重集為Aij，則一級(jí)評(píng)判向量Bij=Aij*Rij(3)

式中“*”表示實(shí)數(shù)的加乘運(yùn)算。

3.3二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)

一級(jí)模糊綜合評(píng)判僅是對(duì)一級(jí)指標(biāo)中的各個(gè)因素進(jìn)行綜合，為了考慮各級(jí)因素的綜合影響，還必須在各級(jí)因素之間進(jìn)行綜合，這便是二級(jí)模糊綜合評(píng)判。⑩

3.4路線方案的最終確定

對(duì)模糊綜合評(píng)判的最終結(jié)果N使用隸屬度法則，即確定路線方案的優(yōu)先度。路線方案的優(yōu)先度為Ni=BiVT，這里的V取評(píng)價(jià)等級(jí)中的平均數(shù)值，即V=(95，85，75，65，55)，根據(jù)Ni的大小，即可對(duì)各路線方案進(jìn)行排序，選定其最大值為推薦方案。

4 評(píng)價(jià)示例

某公路在工程可行性研究報(bào)告中提出了3個(gè)路線方案，按本文方法從中評(píng)選出1個(gè)最優(yōu)方案為推薦方案。

4.1評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

采用文中所述方法得出:

4.2一級(jí)評(píng)價(jià)

對(duì)路線方案A的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)

路線方案A的技術(shù)指標(biāo)隸屬度矩陣:

經(jīng)濟(jì)指標(biāo)隸屬度矩陣:

環(huán)境指標(biāo)隸屬度矩陣

4.3二級(jí)評(píng)價(jià)

由式(5)得二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為:

路線方案A的優(yōu)先度NA為:

對(duì)于路線方案B:BB=(0.280，0.324，0.232，0.120，0.044)，NB=81.747;

對(duì)于路線方案C:BB=(0.292，0.309，0.240，0.114，0.045)，NC=81.882。

由于NA>NB>NC，所以方案A為推薦方案。

5 結(jié)語(yǔ)

本文介紹的模糊綜合評(píng)判法是一種可以用來(lái)選擇公路建設(shè)項(xiàng)目路線方案的方法，模型簡(jiǎn)單易操作，可以科學(xué)地解決各個(gè)指標(biāo)在評(píng)價(jià)中的權(quán)值問(wèn)題，避免專家意見的主觀性，相對(duì)客觀地得出了路線方案的總評(píng)分，從而在方法上保證了路線方案決策的科學(xué)性和公正性，同時(shí)便于項(xiàng)目決策人員在方案決策中實(shí)施。

注釋

①雒應(yīng)，彭申凱，張碧琴.高等級(jí)公路路線方案模糊綜合評(píng)選法[J].西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2000.20(1):52-55.

②宋揚(yáng).高速公路路線方案優(yōu)選研究[D].石家莊:河北工業(yè)大學(xué)，2007.

③王恒.公路路線方案合理性研究[D].西安:長(zhǎng)安大學(xué)，2006.

④劉志軍，肖盛燮.公路選線設(shè)計(jì)方案多目標(biāo)決策模糊優(yōu)選模型[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2003.22(2):50-53.

⑤謝益林.公路路線方案優(yōu)選中的多目標(biāo)決策[J].森林工程，2000.16(4):26-28.

⑥彭超志.公路建設(shè)項(xiàng)目路線方案選擇多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)[J].中南公路工程，2003.28(1):114-115.

⑦杜棟，龐慶華.現(xiàn)代綜合評(píng)價(jià)方法與案例精選[M].北京:清華大學(xué)出版社，2005:34-60.

⑧楊綸標(biāo)，高英儀.模糊數(shù)學(xué)原理及應(yīng)用[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社，2003:146-153.

⑨陳繼光.公路路線多方案評(píng)價(jià)中的模糊一致矩陣方法[J].公路交通科技，2002.19(5):42-44.

⑩張航.高等級(jí)公路路線方案優(yōu)化研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2002.26(4):481-484.