建筑工程施工方案优选方法研究

硬目一理　毽粥工陧艇工亢察仉逛『自ｊ沽砸　徐苏容　（河南省建筑职工大学，河南郑州４５０００７）　【摘　要】在分析建筑工程的特点和目标要求的基础上，研究了灵敏度分析、多目标规划、模糊多属性决策３种方法在施工方案　优选中应用的优缺点。提出了模糊多属性决策法。该方法在施工方案优选中具有一定的适用性和优点。并介绍了　模糊多属性决策的计算方法和实例。　【关键词】建筑工程；多目标规划；灵敏度分析；模糊多属性决策　【中田分类号】ＴＵ　７　【文献标识码】Ｂ　【文章编号】　１６７３－１０９３（２００７）０２－００２６－０２　Ｏ　引言　一种不确定性方法。可以用它来确定一个或多个　建筑工程是一个广义的概念，　从大规模的　因素的变化对目标的影响程度。通过模拟结果中　门类繁多的系统工程，到单一的小型建筑物，功能　的施工工期、费用和效率对模拟参数中的施工机　多样，结构复杂，涉及因素多，影响范围广，有些建　械设备、工人数量的灵敏度分析，得到优化的施工　筑物建设周期长，投资额大，各类建筑物的结合，　方案。　形成了一个庞大复杂的人造大系统。对这一系统　灵敏度分析法存在一些缺点：①不能自动寻　的组织、管理、运行需要有相应的技术支撑体系，　优，必须将多个模拟结果进行人工的综合分析，寻　而建筑工程施工方案的优选．是其中的重要技术　优过程复杂、烦琐、费时，不便于分析多个施工方　手段。　案。②寻优结果受主观影响比较大。分析结果会因　建筑工程是建造在特定的空间地理位置上、　分析人不同而不同。没有一个统一的评价目标和　对人类生产生活有重大影响的结构体，其建筑物　评价准则，基本上算作经验分析法。③只能寻求在　都是固定的。而施工中的物流、人流、资金流就必　其他施工条件不变的条件下，某一个因素变化对　须围绕建筑工程的设计、施工、运行管理而流动，　工期、费用的影响，不能进行多因素变化的同时比　其中包括时间的和空间的流动。另外，建筑工程一　较。优化结果具有一定的局限性，可能会产生局部　般都是在露天情况下作业．受自然因素的影响和　最优解　制约，也受材料供应、机械设备供应、资金的周转　１．２多目标优化规划法　和供应以及设计变更、施工中发现的新问题等诸　多目标优化规划法主要用于解决在决策过程　多因素的影响和制约。　中需要同时考虑多个目标达到最优的问题，是一　建筑工程施工系统是一个离散的随机动态系　种数学规划方法。需要建立连续的数学模型。对于　统，改变施工系统中的某一个或几个施工参数，就　施工系统而言，各个施工变化因子与期望目标之　会得到一个新的施工方案。进行施工方案优选，也　间只是离散的一一对应关系，不存在连续的数学　就是把模拟计算出来的可行性方案集中起来，按　函数关系。要建立多目标优化数学模型，必须将模　照施工目标的要求，采取一定的评价方法选择一　拟结果与变化因子的关系进行必要的抽象，形成　个最优施工方案的过程。建筑工程施工方案的计　连续的数学关系，才能应用。而且，对于优化结果　算结果包括施工费用、施工工期、各类施工机械及　还要进行整数化处理，或者采用整数规划方法进　总体的工作效率等。　行求解。　１　建筑施工方案优选方法比较　多目标优化方法实现了施工方案优选的自动　１．１灵敏度分析法　寻优，避免了人工的比较分析，提高了优化效率．　灵敏度分析法是在项目评价和决策中常用的　使施工方案优选有了一个相对统一的评价目标和　・２６・２００７年第２期　维普资讯 http://www.cqvip.com 珥目皇理　准则。这些优点是建立在各施工变化因子与期望　种目标。故目标相对隶属度的计算公式为：　目标之间函数关系的基础上的。不能够完全体现　对于越大越优目标：　＝　Ｌ　（２）　施工与变化因子之间的离散对应关系。具体求解　Ｘｉｒ，ｍ＇　方法以及对施工方案优选的适用情况还有待于进　对于越大越优目标：　＝　，　≠Ｏ　（３）　一步研究。得出的最优解只有一个，即使计算出非　％　劣解集。也不能对非劣解集的解进行排序，优化结　＝１一　Ｌ，Ｘｉｒｄｎ　　＝Ｏ　（４）　果只体现数学上的最优。不能得出一个决策支持　式中，　，　分别为各施工方案中第ｉ个决　解集。　策目标中的最小、最大特征值。　ｌ－３模糊多属性决策法　将特征值矩阵Ｘ用目标相对隶属度公式变　模糊多属性决策（Ｆｕｚｚｙ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ　为目标相对隶属度矩阵Ｒ。　Ｄｅｃｉｓｉｏｎ　Ｍａｋｉｎｇ，ＦＭＡＤＭ［　）是模糊决策方法的一　，“　ｒ１２　Ｋ　ｒｉ　个重要分支。模糊多属性决策的决策空间是离散　ｒ２１　ｒ２２　Ｋ　Ｒ＝　＝的，选择余地是有限的、已知的。约束条件隐含于　Ｋ　Ｋ　Ｋ　Ｋ　（　准则之中，不直接起作用，是对事物的评价选择问　，ｌｍ１　ｒ柑　Ｋ　题。决策问题中的属性水平和目标水平的表示方　决策集平均相对隶属度模型或模糊多属性决　式可以是定量的也可以是定性的。数据结构可以　策模型为：　是精确的，也可以是不精确的。施工方案优选的特　性和模糊多属性决策的特点具有天然的共性。用　模糊多属性决策进行施工方案优选．可以对决策　向量进行最优排序。是其他优选方法不可以代替　［　ｍ嘶］＋ｆ　Ｌ＋；］　　＾　！　的。因此，在此重点研究利用模糊多属性决策方法　平均相对隶属度向量　＝（丝Ｌ，　Ｋ　中最大　进行施工方案的优选。　元素所对应的方案就是满意的决策方案Ａｍａｘ。平　２模糊多属性决策模型　均相对隶属度中的元素ｕ　从大到小的排序就是　设施工系统有ｔ个方案组成的决策域ＵＯ，其　决策集Ａ的满意综合排序，可以提供给决策者进　中有ｎ个方案满足承包合同的要求。组成决策集　行决策。　Ａ＝｛ａｌ，ａ２，…，ａｎ｝，每个方案有ｍ个属性或目标，　３　计算实例　构成目标集Ｃ＝｛ｃｌ，ｃ２，…，ｃｍ｝，各个目标的重　河南省某城市扩建建筑工程有８个施工方　要程度用Ｗ表示，构成权重向量，Ｗ＝｛ｗｌ，ｗ２，…，　案。各个目标的指标值及权重如表１所示。计算结　ｗｍ｝，且Ｗ满足归一化条件。即向量各个元素的　果及排序列于表２。　代数和等于１。决策目的是按照每个目标的重要　程度和需求方向，求出最优方案，记为Ａｍａｘ。　表１施工方案各目标权重及指标值　通过对施工系统的模拟实验。可以得到分别　Ｔａｂｌｅ　１　Ｏｂｊｅｃｔ　Ｗｅｒｇｈｔ　ａｎｄ　Ｉｎｄｅｘ　ｏｆ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｓｃｈｅｍｅｓ　目标　方案Ｓｃｈｅｍｅｓ　权重　具有ｍ个参数的ｎ个可行的施工方案集。构成的　Ｏｂｊｅｃｔ　１　２　３　４　５　６　７　８　Ｗｅｉｇｈｔ　目标特征值矩阵Ｘ如下：　工期（月）　３８．５　３６．５　３４．２　３２．７　３２．４　３２．２　３２．２　３２．２　０．３０　“ＸＩ２　Ｋ　ｉ　费用（亿元）１１．２０　１１．３４　１１．３８　１１．４３　１１．６１　１１．７３　１２．Ｏ０　１２．３２　０．４５　效察（％）　２８．０　３２．０　３７．５　４８．５　６２．３　６０．１　４３．２　３１．５　０．２５　Ｘ２１　Ｘ２２　Ｋ　Ｘ＝　表２计算结果排序表　Ｋ　Ｋ　Ｋ　Ｋ　Ｔａｂｌｅ　２　Ｒａｎｋｉｎｇ　Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　Ｄｉｆｅｒｅｎｔ　Ｓｃｈｅｍｅｓ　Ｘｍｌ　Ｋ　计算结果　方案ｓｃｈｅａｅｓ　式中：ｉ＿ｌ，２，…，ｍ；ｊ＝ｌ，２，…，ｎ；　Ｒｅｓｕｌｔｓ　１　２　３　４　５　６　７　８　０．９９２４　０．９５７５　０．９７３５　０．９９２４　０．９９９５　０．９９鹅０．９８１８　０．９５２１　利用相对隶属度的概念、定义与目标相对隶属度　Ｕ　公式［２１，可以建立起各个目标的相对隶属度。由于　捧序Ｒａｎｋｉｎｇ　８　６　５　３　１　２　４　７　施工方案优选中同时存在越大越优和越小越优两　（下转第３８页）　２００７年第２期・２７・　维普资讯 http://www.cqvip.com

质●置理　益，不同的区别是监理公司所做的工程监理工作　记要整理打印好，及时发放到业主、施工单位、现　是具体的、细致的安全监督工作，是微观控制，而　场监理人员也要保留一份存底。　安全质量监督站的监督工作是宏观的控制。　６现场监理人员要及时整理工程施工监理　因此，要使一项工程建设好，现场监理人员必　资料　须主动配合监督站人员搞好本工程的安全、质量　现场监理人员不但要做好每天的施工监理日　检查工作，只有这样才能弥补监理人员水平不足　记，特殊工种，隐蔽施工的旁站记录、现场指示、监　的缺陷，使监理工作做得更好。只要我们尽职尽责　理联系单、监理工程师通知、质量安全检查记录，　地做好监理工作，还怕什么检查、批评。对于批评，　监理例会会议记要等发生在工程施工中的会议都　我们应该抱着有则改之无则加免的原则，要把监　要及时整理好，而且还要整理好汇审图纸记录，图　督站的检查看作促进施工单位搞好工程施工安全　纸修改通知等有关工程施工的重要资料，做到工　及工程项目质量的动力，更好地搞好工程施工监　程资料整整有条，随时供业主查阅参考。要使业主　理工作，更好地为业主服务。　认为工程施工监理是重要的，是不可缺少的建设　５现场监理人员要多与业主、施工单位沟通　工程三大机构之一，是业主的好帮手。　现场监理人员怎样与业主、施工单位沟通，这　７　结束语　就要实行每月的监理例会。如工程需要解决问题，　工程施工的现场监理人员，本着为业主服务　就要及时召开监理例会，参加例会的人员应该有　的宗旨，只有在现场施工监理过程中须知大量的　业主代表，现场监理人员，施工单位的项目经理，　工作，才能取得业主的信任，才能在旗单位中树立　施工员等有关工程的管理人员。　起监理的威信，才能使我们的监理目标顺利完成。　通过开例会来加强与业主、施工单位沟通，现　监理工作在完成“三控、二管、一协调”外，现场监　场监理人员在例会上把工程项目施工监理情况向　理人员还应力所能及地为业主做更多的工作，提　到会人员汇报。把工程施工监理中遇到的问题，难　出一些可行性的建议，解决业主存在的实际问题，　题摆出来，让到会人员充分讨论，并提出解决困难　体现出监理的优势，令业主满意。　的方法。在例会过程中现场监理人员要做好会议　记录．并实行到会人员签到制度．例会时间不要太　【作者简介】叶志华，就职于江宇建设监理有限公司；联系电话　长．要以能解问题为目的。事后．监理人员把会议　１５９１７３０７２３２３。　（上接第２７页）　由计算结果表２可知．施工方案５为计算的　方案，进行排序，为施工决策提供参考依据。　最优方案，工期为３２．４个月，费用为ｌ１．６亿元，施　工机械及人工利用综合效率为６２．３％，整体方案　『参考文献１　的综合排序为方案５、６、４、７、３、２、８和ｌ。　【ｌ】陈守煜．工程水文水资源系统模糊集分析理论与实践【Ｍ】．大连：　４结束语　大连理工大学出版社，１９９８，２０２～２０６．　【２】杨海红，何亚伯．模糊综合评价在逆作法施工方案优选中的应　在研究建筑工程施工的特点和目标的基础　用【Ｊ】．建筑技术开发，２００２，２９（９）：５３～５５．　上，分析了常用的几种优化决策方法，重点提出了　【３１３李艳玲，王民寿，杨兴国，等．施工方案优选方法的探讨【Ｊ】．四川　模糊多属性决策在施工方案优选中应用的适用性　水利发电．２００ｌｏ．１９（３）：８Ｏ～８５．　和优点，介绍了模糊多属性决策的计算方法。随着　【４】Ｎｕｎｏ　Ｇｉｌ，Ｉｒｌｓ　Ｄ．Ｔｏｍｍｅｌｅｉｎ，Ｓａｒａ　Ｂｅｃｋｍａｎ．Ｐｏｓｔｐｏｎｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ　模拟技术的发展，模拟计算多个施工方案的目标　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｉｎ　ｕｎｐｒｅｄｉｃｔａｂｌｅ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ［Ｊ］．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ－　ｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ．２００４，１２　指标值成为可能。应用此方法可以充分发挥模拟　技术的优势，对所有可能存在的施工方案进行评　【作者简介】徐苏容（１９６４一），女，上海人，河南建筑职工大学讲师，　价，通过计算分析，在大量的施工方案中优选施工　主要研究方向：建筑设计与施工。　・３８・２００７年第２期