基于模糊综合评价的混凝土生产质量评价研究.pdf

82CHINA CONCRETE 2023.08 NO.170工作研究Work Research引言随着工业化进程的快速推进与经济的迅猛发展，全国的建筑工程面积和数量在不断扩大。在国家基础建设如火如荼和商品混凝土企业激烈竞争的大背景下，混凝土作为建筑工程中不可或缺的工程材料，其生产质量要求也越来越严格。混凝土的生产质量直接决定工程的施工质量，因此对混凝土的生产质量建立正确的评价指标具有重要的意义。众多学者都对混凝土生产质量进行了研究探讨。丁廉营等1提出了基于数据采集的混凝土数字化施工技术。杜婷等2将层次分析法与灰色模型相结合，创新地构建了商品混凝土生产过程综合评价矩阵。徐宝华3针对影响预拌混凝土实际生产质量的因素，从各种原材料和生产工艺方面探究了其对混凝土质量的影响。吴小辉4提出了集中搅拌对于混凝土生产质量的重要性，只有集中搅拌才能使搅拌的质量和效率得到保证。罗东胜5从成本控制入手，认为在激烈竞争的市场环境中，技术人员的操作水平与混凝土的成本管理至关重要。国内对于如何提高混凝土质量的研究多种多样，但大多研究方向单一，且对于如何改进中小型搅拌站综合生产质量的关注度并不高。基于模糊综合评价的混凝土生产质量评价研究高晗李少波高峰1.河北工程大学 河北 邯郸 0560092.河北雄安寨里混凝土有限公司 河北 保定 071606摘 要：为了提高混凝土生产质量，减少影响混凝土生产质量的因素，基于层次分析法（AHP）对混凝土生产质量的影响指标进行分析，并确定其权重，之后运用模糊综合评价法构建混凝土生产质量综合评价模型。结果表明：对混凝土的生产质量影响权重因素为原料因素（0.4996）环境因素（0.2075）管理因素（0.1605）人的因素（0.0792）工艺因素（0.0531）。通过将模型应用到实际案例中，采用专家评价打分对企业实际生产中影响生产质量的因素进行分析，找到企业的生产薄弱因素并且提出相应的改进措施，证明该模型可以评价混凝土生产过程中的质量，研究结果可以为企业改进混凝土生产质量提供借鉴。关键词：混凝土；模糊综合评价；层次分析法；质量评价Research on Concrete Production Quality Evaluation Based on Fuzzy Comprehensive EvaluationAbstract:In order to improve the quality of concrete production,reduce the factors affecting the quality of concrete production,analyzes the impact indicators of concrete production quality bases on the analytic hierarchy process(AHP),and determine its weights.Then,using the fuzzy comprehensive evaluation method to construct a comprehensive evaluation model for concrete production quality.The results show that the weight factors affecting the production quality of concrete are raw material factors(0.4996)environmental factors(0.2075)management factors(0.1605)human factors(0.0792)process factors(0.0531).By applying the model to practical cases and using expert evaluation scoring to analyze the factors that affect production quality in the actual production of enterprises,identify the weak production factors of enterprises and propose corresponding improvement measures,it is proved that the model can evaluate the quality of concrete production process,the research results can provide reference for enterprises to improve the quality of concrete production.Key words:Concrete;fuzzy comprehensive evaluation;hierarchical analysis method;quality evaluation收稿日期：2023-4-19第一作者：高晗，1999年生，硕士，主要从事生产运作管理方面的工作，E-mail：83总170期 2023.08 混凝土世界工作研究Work Research综上所述，主流研究方向从理论入手，通过高精尖技术手段提高混凝土质量，但中小型企业参考改进的门槛较高，目前针对中小型搅拌站实际生产过程中的质量影响因素研究较为薄弱。本文希望从实际出发，综合研究混凝土搅拌站企业遇到的各种因素对混凝土最终质量的影响，因此，基于定量分析的角度，采用层次分析法和模糊综合评价法，评价混凝土生产综合质量。1 指标体系层次结构的建立商品混凝土的生产是一个复杂的系统性生产过程，质量评价指标应在彼此相互独立的同时又具备一定的关联性，合理制定自上而下的系统性评价指标，充分考虑其动态的变化，收集变化过程中的数据。各指标应简明扼要，使得评价指标前期方便进行数据收集，后期方便操作执行。因此在保证生产质量的前提下，综合节能减排以及绿色发展的要求，本文基于对混凝土生产质量的特性归纳总结，从原料因素、人的因素、工艺因素、环境因素、管理因素入手，建立混凝土质量指标体系。原料因素的影响：原材料的品质和加工情况直接影响着混凝土的物理性质和化学性质。例如水泥品种对混凝土的强度、耐久性等产生重大影响，骨料粒径对混凝土的强度和抗压性能起关键作用，同时在搅拌过程中混凝土用水质量的标准也较为关键。人的因素的影响：生产人员的技术熟练程度、操作规范和维护水平对产品的质量稳定性有很大的影响。工作人员操作不规范或者操作不当，会直接导致混凝土的品质发生变化。工艺因素的影响：混凝土生产工艺对质量的影响非常大，产品质量的稳定性和生产效率以及精度之间的关系非常紧密。环境因素的影响：环境温湿度、气候等条件对混凝土的抗压性、抗冻性、抗裂性以及硬化速度等都有一定的影响。管理因素的影响：管理工作是保障混凝土质量的重要环节，合理的管理措施和完善的管理制度可以有效地提高混凝土产品的质量。本文通过查阅大量资料以及专家问卷调查，确定商品混凝土生产质量影响指标。图1为混凝土质量指标体系。2 研究方法2.1 层次分析法层次分析法是将与决策有关的元素分解成目标、准则方案等层次，在此基础上进行定性和定量分析的决策方法，由美国运筹学家托马斯塞蒂提出6。通过构建决策层次体系，将复杂的决策问题分解成若干个层次，从而系统地分析和比较各个决策因素之间的重要程度。一般可分为建立层次结构、构造判断矩阵、计算权重、一致性检验和综合评价等步骤。2.2 模糊综合评价法模糊综合评价法是一种基于模糊数学理论的多指标综合评价方法，其特点是可以处理指标间的不确定性和模糊性，而且适用于各种类型的对象，一般包括建立指标体系、设计隶属函数、模糊评价、计算权重、模糊综合评价和结果解释等步骤。其评估思路是首先对影响评估结果的因素进行分析，将这些影响因索进行分层，建立评估指标体系，接着用层次分析法来确定这些指标的权图 1 混凝土质量指标体系商品混凝土生产质量原料因素工艺因素环境因素管理因素水泥质量骨料质量外加剂质量工人技术水平工人工作态度工人操作规范设备质量混凝土配合比混凝土搅拌时间混凝土检测验收温度湿度设备维护保养气候情况质量控制流程施工现场情况生产安排调度人的因素84CHINA CONCRETE 2023.08 NO.170工作研究Work Research重，再结合问卷调查确定模糊关系矩阵，并通过指标权重与模糊关系矩阵的合成得到模糊综合评判结果，最后对评判结果进行分析，得出结论7。3 实例分析河北某商品混凝土生产企业地处工业园区，交通便利，商品混凝土日供应能力可达2000m3，当前正在承办周围市区多个项目的施工。本文收集了多位企业技术人员以及专家的意见，开展企业生产质量评价研究，对业内专家发放10份单因素评价表，根据评级表的结果建立评价模型，以此分析企业当前生产的薄弱环节并提供改进措施。3.1 层次分析法确定指标权重根据混凝土质量指标体系，运用模糊数学法，建立对混凝土综合生产质量评价的模糊评价模型。此模型的目标层为商品混凝土生产质量，即最终评价目标；评估层为影响混凝土生产质量的5个一级指标和17个二级指标。根据混凝土质量指标体系，汇总专家意见做出判断矩阵，其中各评价指标权重一致性分别为一级指标0.0855，二级指标0.0707、0.0025、0.0390、0.0609、0.0825，均满足一致性要求CR0.1。运用MATLAB软件计算出各指标的权重，见表1。3.2 建立模糊综合评价模型建立评价对象和评语集，根据评分区间和评价情况对指标进行相应的赋值，模型中各因素的评价结构均采用5个等级集进行评价。W=w1，w2，w3，w4，w5=极好，较好，一般，差，很差对这5个等级集对应的分数进行设定，“极好”设定为“80100”，赋值90；“较好”设定为“6079”，赋值70；“一般”设定为“4059”，赋值50；“差”设定为“2039”，赋值30；“很差”设定为“019”，赋值10。构成评价分值集P=90，70，50，30，10。根据混凝土质量指标体系，将混凝土指标体系进行归纳总结，结合专家打分结果综合得到单因素指标评价等级矩阵，具体的指标评价见表2。5个影响因素对应5个矩阵，分别为原料因素评价矩阵R1，人的因素评价矩阵R2，工艺因素评价矩阵R3，环境因素评价矩阵R4，管理因素评价矩阵R5。在评价混凝土生产质量时，由于混凝土生产质量受到多种因素的影响，为了使其评价指标权重更为合理，并且解决隶属度分布过于集中的问题。在计算过程中，使用表 1 影响因素权重一级指标一级指标权重二级指标二级指标权重各级综合指标权重原料因素0.4996水泥质量0.61440.3070骨料质量0.26840.1341外加剂质量0.11720.1006人的因素0.0792工人技术水平0.68170.0974工人工作态度0.10250.0664工人操作规范0.21580.0586工艺因素0.0531设备质量0.55560.0540混凝土配合比0.24880.0449混凝土搅拌时间0.11470.0295混凝土检测验收0.08100.0289环境因素0.2075温度0.13910.0171湿度0.07200.0150气候情况0.31980.0149施工现场情况0.46910.0132管理因素0.1605设备维护保养0.62670.0081质量控制流程0.09360.0061生产安排调度0.27970.004385总170期 2023.08 混凝土世界工作研究Work Research综合全部信息乘积法，得到更加全面客观的结果。根据上文研究，已经计算得出了评价指标的组合权向量W和模糊评价矩阵R，现进行综合评价计算，得到综合评价向量，记为B，具体的计算见式（1）。（1）代入一级指标计算隶属度向量，可得B1B5。其中，综上，根据评价分值集将隶属度向量转化为百分制评分，记为U，计算见式（2）。U=BP（2）以目标层混凝土生产质量为例，U=BP=0.2728900.2728700.1881500.1881300.078210=59，同理可得，原料因素U1=64，人的因素U2=52，工艺因素U3=60，环境因素U4=59，管理因素U5=62。表 2 单因素指标评价一级指标二级指标指标评价极好较好一般差很差原料因素B1水泥质量b1133220骨料质量b1253200外加剂质量b1352210人的因素B2工人技术水平b2112430工人工作态度b2223320工人操作规范b2315310工艺因素B3设备质量b3134111混凝土配合比b3212520混凝土搅拌时间b3334111混凝土检测验收b3433211环境因素B4温度b4152120湿度b4233220气候情况b4325210施工现场情况b4413411管理因素B5设备维护保养b5102710质量控制流程b5214410生产安排调度b535320086CHINA CONCRETE 2023.08 NO.170工作研究Work Research4 结果分析与建议4.1 模型结果分析由式（2）可知，该搅拌站混凝土生产质量综合评分为59分，等级评价为“一般”，但是得分非常接近“较好”这一评价等级，因此，搅拌站虽然有一定的不足之处，但也有比较大的提升空间。由表2和式（2）可知，该搅拌站在原料因素、工艺因素和管理因素上的表现较好。在原料因素中，指标权重最大的水泥质量评分“较好”和“极好”比例相当，骨料质量和外加剂质量评分“极好”占多数，说明该公司在水泥的采购环节还有一定的上升空间。在工艺因素中，除了混凝土配合比外，对混凝土质量影响权重最大的设备质量以及影响较小的混凝土搅拌时间和混凝土检测验收表现均不错，混凝土配合比评分较差，说明技术人员需要进行一定的培训和指导。在管理因素中，生产安排调度的打分非常高，但权重最大的设备维护保养打分较低，需要重点改善。而环境因素得分一般，人的因素得分较差。4.2 改进意见从管理因素上看，企业在实施改进措施时，应首先严格实行岗位责任制，细化责任，积极开展员工职业技能培训，提高员工待遇，以此保证员工在工作中的生产积极性。加强生产人员的培训和技术指导，提高生产人员的技术水平；加强工作人员的操作纪律性和安全意识，增强员工的责任意识；加强设备的维护保养，确保设备的正常运行，减少操作人员对设备的依赖性。从环境及工艺因素上看，企业应该注重施工现场环境的保护，提高生产线的稳定性和可靠性；对生产环境进行调整，尽可能提供稳定的生产环境；采用优质的原材料，降低环境因素对混凝土的影响；优化混凝土配合比，选择合适的水泥品种、骨料粒径以及适宜的添加剂；加强搅拌操作控制，保障混凝土用水的质量，并对搅拌后混凝土的均匀性和流动性进行严格控制；增加养护时间，使混凝土在养护过程中适应环境的变化；建立更完善的混凝土生产管理制度，建立健全生产记录系统，确保生产过程可追溯，及时发现问题，解决问题。从原料以及人的因素来看，水泥是影响混凝土强度等性能的主要因素，大部分混凝土出现的问题主要是材料产品性质不稳定或在使用材料前未进行有效的复试检测所致8。企业应推动全员参与质量文化建设，加强对混凝土各项参数的监管和控制，完善搅拌站质量管理体系建设；保障原材料入场、检验、成品出库的质量检测力度，促进生产管理的科学化和规范化；开展质量激励机制，对于长期保证生产质量的员工进行奖励。结语通过文献调研以及实例分析，本文构建了混凝土生产质量模糊综合评价模型，并且以某商品混凝土生产企业为例进行了分析和计算。结果表明，该企业目前生产质量综合评分一般，人的因素提高空间较大，基于模糊综合评价法的混凝土生产质量评价模型具有较强的可行性和可操作性。本文构建的模型可以用于找出中小型企业生产质量薄弱环节并且提供相应的改进办法，通过该模型分析可以找出企业质量控制的薄弱环节，有利于促进生产过程质量的提高与规范化管理，在保证商品混凝土工作性能的基础上促使工程安全且高效开展，健全企业的质量管理体系，提高企业的综合竞争力。但该模型还存在着一些不足，如该模型只能应用于影响因素较少的问题，无法对复杂问题进行分析建模；该模型评价过度依赖专家打分，主观性较强。在未来的实践推广中，应扩充问卷发放对象，如一线工人、企业管理人员、相关从业人员等，得到一个适用性更强的模糊综合评价模型。参考文献1 丁廉营,马明刚,严良平,等.基于全过程的混凝土生产质量智能化管控及实践J.水力发电,2023,49(2):55-62.2 杜婷,孙勋来,孙同盼,等.基于灰色理论的商品混凝土生产过程质量评价J.土木工程与管理学报,2020,37(6):26-30.3 徐宝华.影响预拌混凝土实际生产质量的因素及相应措施J.混凝土世界,2022(7):83-86.4 吴小辉.混凝土搅拌站生产过程质量控制分析J.四川水泥,2021(9):14-15.5 罗东胜.论如何加强混凝土企业成本管理与控制工作J.环渤海经济瞭望,2022(3):46-48.6 林雨青.基于AHP层次分析法的绿色经济发展成效研究J.产业创新研究,2023(5):1-4.7 黄浩宪,李依帆,唐国平.基于层次分析-模糊综合评价法的专利价值评估分析J.江苏科技信息,2023,40(1):15-19.8 田毅杰.混凝土企业高质量发展相关要素研究J.混凝土世界,2020(5):58-61.