变权评价技术：提高工程老化病害识别的评估方法

在前面介绍的评估方法中，反映各影响因素对上一级因素重要程度的权重，已经确定就不再改变，即为常数，故称为常权法。其优点是方便，但也有一个很致命的缺点，就是对一些主要部件完好，而次要部件老化病害特别严重的结构，由于其次要部件的权重较小，即使其破坏特别严重，评估级别也很低。例如一座水闸，若其底板、闸墩等主要部件完好，但因其消能防冲效果很差，造成海漫严重冲毁，工程已无法运行，而评价结果可能还是一级老化。显然不甚合理。特别是在对灌区建筑物加固改造的投资排序评估中，按上述常权法的评估结构不尽满意（当然对投资排序的评估模型也应作适当的变动），为此，我们进行过一些变权评价技术的研究。以下对此作简单的介绍。

变权评价技术仍采用层次分析法的递阶层次结构，其主要差别是将各层次的权重视为评价因素取值的函数。递阶层次结构一般由类似图5 - 10 所示的节点构成。其中y 称为母节点，xi（i=1，2，…，k）称为子节点，其评价值分别为Ly，lx1，lx2，…，lxk。当子节点权重取常数时，则：

图5-10

即为常数权评估方法，就是一般的层次分析法，一般由专家组经过群判断确定。而变权法的子节点权重λi 为：

式中：fi（·）称为权函数，它必须根据工程病害的具体情况确定，并应能反映工程老化病害机理，这是变权评价方法的重要技术。

根据工程老化病害致使工程破坏的力学原因，权函数构造应考虑下述原则。

1.突出关键因素

要具体分析结构体系（串联、并联）和破坏特性（脆性破坏或延性破坏），将评价因素分为两类，即特征因素和非特征因素。前者表征该因素在结构或建筑物的破坏过程中起着重要的作用，其评价值高时（代表的影响因素老化病害严重），基本上决定了结构或建筑物的整体老化病害程度，即决定着评估的级别。而非特征因素则仅是特征因素的补充，只在特征因素取值较小时，才显示其对结构或建筑物老化病害的影响。特征因素常是串联结构体系或脆性破坏因素。

2.突出高评价值

若评价因素本身的权重虽然不高，但由于该老化病害因素的程度十分严重，即其评价指标取值很高，相对于同一级的其他评价因素，其可能对整个工程老化病害程度转化为起主导作用，就必须调整并给予更高的权重。即对评价指标很高的因素，其权重应给予适度提高。

3.均衡老化病害平均概括原则

在各项因素取值相近时，代表一种自然老化或普遍均衡老化的情况，可按专家评定常数权重综合母节点的评估值。

显然，变权函数应符合下列特征：

（1）若任意子节点特征因素xj的评价值趋近于1（评价值越大越不安全，取值为1时属报废建筑物），Lxj→1，则有母节点因素评价值Ly→1，且不管其他子节点特征因素取值如何，即0≤Lxi ≤1，i≠j或λj=1，λi=0，i=1，2，…，k，i≠j。(www.xing528.com)

（2）若有p 个特征因素，其评价值为lx ，j=1，2，…，p，特征因素对母节点的评价值影响应有：

（3）若lx1=lx2=…=lxp时，应有：λi=或lxr=lxt，xr，xt ∊（x1，x2，…，xp），r≠t，有：λrλt

非特征因素节点对母节点评价值的影响可写成：

式中：gi 为非特征因素的函数。则母节点的评价值Ly为

上述与L'y可根据不同建筑物老化病害机理，构造成不同的函数。我们在评估混凝土水闸老化病害时，采用了下列函数形式。根据工业与民用建筑评估的经验，上式（5-16）中的λj可构造成幂函数，对于p=3的情况：

n 值应根据特征因素平均值的离散情况而定，均方差越大，n 越大，以突出考虑评价取值大的因素的影响，在工业与民用建筑中，有的取n =2。

非特征子节点因素对母节点评价值的修正项：

若取m=1，b1=0，b2 为非特征因素评价值的某个较中位值稍大的值，例如b2=0.6，则

是非特征因素评价值的线性函数。

上述变权评价技术，在合理选用变权函数和有关参数以后，就能比常数权评价方法更好地反映工程老化病害的程度，评估结果更符合实际，更易为人们所接受。