CN105184518A - 高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法 - Google Patents

Abstract

一种高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法，包括：步骤S11，根据历史基础数据获得不同类型机械在不同海拔高度的机械降效效率和机械降效系数；步骤S12，分别基于序关系分析法和熵值法获得各类机械的权重系数；步骤S13，根据w_j＝K₁p_j+K₂q_j获得各类机械的综合权重系数；步骤S14，分别根据和获得不同海拔高度的综合机械降效效率和综合机械降效系数。本发明提供的高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法，提高了施工机械的降效权重系数的准确性。

Description

高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法

技术领域

本发明涉及工程造价特殊性分析技术领域，特别涉及一种高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法。

背景技术

机械降效是指机械在高原、高空等复杂工作环境下，不能执行正常定额而发生的机械效率降低的客观现象。高海拔地区由于地势高、空气稀薄、气温低等特点，施工时容易致使发动机功率下降，造成发动机燃烧不充分、油耗增加，并且排温、比油耗以及烟度增高。另一方面，机械操作人员在高海拔地区对机械的操作能力和操作准确性下降，也会影响机械效率的正常发挥。因此，高海拔地区在进行电网工程建设中，存在明显的机械降效。

机械降效分析是对施工机械在施工过程中的降效情况展开的研究，分析不同机械种类对整体降效系数的影响程度，合理确定其所占的权重，最终推算出各海拔高度的综合机械降效系数。准确的机械降效分析能够有效地提高高海拔地区电网工程造价的合理性，对推动适用于高海拔地区电网建设工程特点的定额标准、完善高海拔地区电网工程造价管理工作、规范电网工程造价计价行为、合理控制高海拔地区电网建设工程投资以及进一步完善高海拔地区电网工程投资概预算编制等工作具有重要意义。因此，提供一种能够全面、准确地研究施工机械降效系数的高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法是十分必要的。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法，全面、准确地研究施工机械的降效权重系数，完善高海拔地区电网工程造价的管理工作。

为解决上述问题，本发明提供一种高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法，包括：步骤S11，根据历史基础数据获得不同类型机械在不同海拔高度的机械降效效率和机械降效系数；步骤S12，分别基于序关系分析法和熵值法获得各类机械的权重系数；步骤S13，根据w_j＝K₁p_j+K₂q_j获得各类机械的综合权重系数，其中，w_j为第j类机械的综合权重系数，p_j为基于序关系分析法获得的第j类机械的权重系数，q_j为基于熵值法获得的第j类机械的权重系数，1≤j≤A，A为不同类型机械的类型数量，K₁+K₂＝1且K₁、K₂均为正数；步骤S14，分别根据和获得不同海拔高度的综合机械降效效率和综合机械降效系数，其中，B为综合机械降效效率，b_j为第j类机械的机械降效效率，C为综合机械降效系数，c_j为第j类机械的机械降效系数。

本发明技术方案在充分考虑不同种类机械对综合机械降效系数影响程度不同的基础上，基于组合赋权法构建高海拔地区电网工程建设机械降效分析模型，根据指标体系的历史基础数据及机械降效分析模型汇总得到各不同海拔高度的综合机械降效系数，既考虑了客观信息的影响又考虑了主观信息的影响，能够合理确定各类机械的权重，对高海拔地区工程建设中的机械降效问题进行更为精确的分析。

可选的，所述不同类型机械包括装载机、柴油发电机组、载重汽车、汽车式起重机、挖掘机、混凝土搅拌机以及交流电焊机。

可选的，所述机械降效效率为施工机械在机械降效环境下完成的工作量与在定额规定的标准环境下完成的定额产品数量之比。

可选的，所述机械降效系数为施工机械在定额单位时间完成的工作量与在机械降效环境下单位时间完成的工作量之比。

可选的，基于序关系分析法获得各类机械的权重系数包括：步骤S21，根据各类机械的重要程度对各类机械进行排序；步骤S22，根据r_k＝Z_k-1/Z_k对每相邻两类机械的重要程度之比进行赋值，其中，Z_k-1为排在第k-1位的一类机械的重要程度，Z_k为排在第k位的一类机械的重要程度，r_k为排在第k-1位的一类机械的重要程度与排在第k位的一类机械的重要程度之比，2≤k≤A且k为整数；步骤S23，根据获得排在第A位的一类机械的权重系数，其中，p_A为排在第A位的一类机械的权重系数，d为整数；步骤S24，根据p_k-1＝r_kp_k获得排在其他各位的各类机械的权重系数，其中，p_k-1为排在第k-1位的一类机械的权重系数，p_k为排在第k位的一类机械的权重系数。

可选的，基于熵值法获得各类机械的权重系数包括：步骤S31，基于历史基础数据获得决策矩阵 $\left[\begin{array}{ccccc}{x}_{11}& ...& x_{1j}& ...& x_{1A}\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ x_{i1}& ...& x_{ij}& ...& x_{iA}\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ x_{F1}& ...& x_{Fj}& ...& x_{FA}\end{array}\right],$ 其中，x_ij为第j类机械在第i个高海拔电网工程建设方案所使用的机械中占有的比例，1≤i≤F，F为高海拔电网工程建设方案的总数量；步骤S32，根据获得每类机械在每个高海拔电网工程建设方案中的贡献度，其中，t_ij为第j类机械在第i个高海拔电网工程建设方案中的贡献度；步骤S33，根据获得每类机械的熵值，其中，e_j为第j类机械的熵值，m为常数；步骤S34，根据g_j＝1-e_j获得每类机械的差异性系数，其中，g_j为第j类机械的差异性系数；步骤S35，根据获得每类机械的权重系数，其中，q_j为第j类机械的权重系数。

可选的，m＝1/lnF。

可选的，K₁根据公式 $K_1=\frac{\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{p}_j{x}_{ij}}{\sqrt{{\left(\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{p}_j{x}_{ij}\right)}^2+{\left(\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{q}_j{x}_{ij}\right)}^2}}$ 确定，K₂根据公式 $K_2=\frac{\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{q}_j{x}_{ij}}{\sqrt{{\left(\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{p}_j{x}_{ij}\right)}^2+{\left(\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{q}_j{x}_{ij}\right)}^2}}$ 确定。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法，既考虑了客观信息的影响又考虑了主观信息的影响，能够合理确定各类机械的权重，对高海拔地区工程建设中的机械降效问题进行更为精确的分析。准确的机械降效分析能有效地提高高海拔电网工程造价的合理性，对推动适用于高海拔地区电网建设工程特点的定额标准、完善高海拔地区电网工程造价管理工作、规范电网工程造价计价行为、合理控制高海拔地区电网建设工程投资、进一步完善高海拔地区电网工程投资概预算编制等工作具有重要意义。并且，本发明技术方案计算思路较为简单，计算过程可以通过软件实现，操作方便。

附图说明

图1是本发明实施方式的高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法的流程示意图。

具体实施方式

图1是本发明实施方式的高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法的流程示意图，所述高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法包括：

步骤S11，根据历史基础数据获得不同类型机械在不同海拔高度的机械降效效率和机械降效系数；

步骤S12，分别基于序关系分析法和熵值法获得各类机械的权重系数；

步骤S13，根据w_j＝K₁p_j+K₂q_j获得各类机械的综合权重系数，其中，w_j为第j类机械的综合权重系数，p_j为基于序关系分析法获得的第j类机械的权重系数，q_j为基于熵值法获得的第j类机械的权重系数，1≤j≤A，A为不同类型机械的类型数量，K₁+K₂＝1且K₁、K₂均为正数；

步骤S14，分别根据和获得不同海拔高度的综合机械降效效率和综合机械降效系数，其中，B为综合机械降效效率，b_j为第j类机械的机械降效效率，C为综合机械降效系数，c_j为第j类机械的机械降效系数。

本发明实施方式提供的高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法，通过序关系分析法主观确定各类机械的权重系数，通过熵值法客观确定各类机械的权重系数，再将两种方法确定出来的权重系数进行综合，确定各类机械的综合权重系数。如此既能体现主观信息，又可体现客观信息，对高海拔地区工程建设中的机械降效问题能够进行更为精确的分析。

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如步骤S11所述，根据历史基础数据获得不同类型机械在不同海拔高度的机械降效效率和机械降效系数。机械在高海拔地区及高空等复杂工作环境下，实际功率不能达到理论功率。施工机械在机械降效环境下完成的工作量与在定额规定的标准环境下完成的定额产品数量之比称为机械降效效率，施工机械在定额单位时间完成的工作量与在机械降效环境下单位时间完成的工作量之比称为机械降效系数。在本实施例中，选取电网施工建设中使用占比最大、最具代表性的五种内燃机型机械和两种电动机械作为研究对象，即A的取值为7。内燃机型机械包括装载机、柴油发电机组、载重汽车、汽车式起重机以及挖掘机，电动机械包括混凝土搅拌机和交流电焊机。需要说明的是，随着施工技术的进步，电网工程建设所使用的占比最大、最具代表性的机械种类可能发生变化，因此所选取的研究对象并不限于本实施例的七类机械。所述历史基础数据为电网工程建设的工程项目管理人员、技术经济人员及现场机械操作人员记录的经验数据，通过对经验数据进行统计，可以获得不同类型机械在不同海拔高度的机械降效效率和机械降效系数。

如步骤S12所述，分别基于序关系分析法和熵值法获得各类机械的权重系数。其中，基于序关系分析法获得各类机械的权重系数包括：

步骤S21，根据各类机械的重要程度对各类机械进行排序。在本实施例中，按照重要程度依次减弱对各类机械进行排序。具体地，可以采用多位专家打分的方式对各类机械进行排序，根据分数的高低在七类机械中选择最重要的一类机械，然后在剩余的六类机械中选择最重要的一类机械，如此不断重复，直至确定最终的序关系。

步骤S22，根据r_k＝Z_k-1/Z_k对每相邻两类机械的重要程度之比进行赋值，其中，Z_k-1为排在第k-1位的一类机械的重要程度，Z_k为排在第k位的一类机械的重要程度，r_k为排在第k-1位的一类机械的重要程度与排在第k位的一类机械的重要程度之比，2≤k≤A且k为整数。r_k的赋值可以根据专家的理性判断进行确定，在本实施例中，采用现有的赋值方式，r_k的赋值情况如表1所示：

表一

rk	说明
		1.0	排在第k-1位的一类机械与排在第k位的一类机械同等重要
1.2	排在第k-1位的一类机械比排在第k位的一类机械稍微重要
		1.4	排在第k-1位的一类机械比排在第k位的一类机械明显重要
1.6	排在第k-1位的一类机械比排在第k位的一类机械强烈重要
		1.8	排在第k-1位的一类机械比排在第k位的一类机械极端重要

步骤S23，根据获得排在第A位的一类机械的权重系数，其中，p_A为排在第A位的一类机械的权重系数，d为整数。

步骤S24，根据p_k-1＝r_kp_k获得排在其他各位的各类机械的权重系数，其中，p_k-1为排在第k-1位的一类机械的权重系数，p_k为排在第k位的一类机械的权重系数。

基于熵值法获得各类机械的权重系数包括：

步骤S31，基于历史基础数据获得决策矩阵 $\left[\begin{array}{ccccc}{x}_{11}& ...& x_{1j}& ...& x_{1A}\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ x_{i1}& ...& x_{ij}& ...& x_{iA}\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ x_{F1}& ...& x_{Fj}& ...& x_{FA}\end{array}\right],$ 其中，x_ij为第j类机械在第i个高海拔电网工程建设方案所使用的机械中占有的比例，1≤i≤F，F为方案总数量。例如，根据搜集到的历史基础数据，在某个高海拔电网工程建设方案中所使用的机械数量如表二所示：

表二

则装载机在该高海拔电网工程建设方案所使用的机械中占有的比例为25％，柴油发电机组在该高海拔电网工程建设方案所使用的机械中占有的比例为10％，载重汽车在该高海拔电网工程建设方案所使用的机械中占有的比例为25％，汽车式起重机在该高海拔电网工程建设方案所使用的机械中占有的比例为15％，挖掘机在该高海拔电网工程建设方案所使用的机械中占有的比例为10％，混凝土搅拌机在该高海拔电网工程建设方案所使用的机械中占有的比例为10％，交流电焊机在该高海拔电网工程建设方案所使用的机械中占有的比例为5％。

步骤S32，根据获得每类机械在每个高海拔电网工程建设方案中的贡献度，其中，t_ij为第j类机械在第i个高海拔电网工程建设方案中的贡献度。

步骤S33，根据获得每类机械的熵值，其中，e_j为第j类机械的熵值，m为常数。在本实施例中，常数m＝1/lnF就能够保证0≤e_j≤1。当某类机械下各个高海拔电网工程建设方案中的贡献度趋向一致时，表明该类机械在决策时是不起作用的。

步骤S34，根据g_j＝1-e_j获得每类机械的差异性系数，其中，g_j为第j类机械的差异性系数。每类机械的差异性系数g_j是第j类机械下各个方案的贡献度不一致性的程度。g_j越大，越重视第j类机械的作用。

步骤S35，根据获得每类机械的权重系数，其中，q_j为第j类机械的权重系数。

继续参考图1，如步骤S13所述，根据w_j＝K₁p_j+K₂q_j获得各类机械的综合权重系数。为体现出各类机械之间的最大差异，在本实施例中K₁和K₂的确定方式与现有技术中组合赋权法的确定方式相同，即K₁根据公式 $K_1=\frac{\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{p}_j{x}_{ij}}{\sqrt{{\left(\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{p}_j{x}_{ij}\right)}^2+{\left(\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{q}_j{x}_{ij}\right)}^2}}$ 确定，K₂根据公式 $K_2=\frac{\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{q}_j{x}_{ij}}{\sqrt{{\left(\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{p}_j{x}_{ij}\right)}^2+{\left(\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{q}_j{x}_{ij}\right)}^2}}$ 确定。

如步骤S14所述，分别根据和获得不同海拔高度的综合机械降效效率和综合机械降效系数。例如，根据搜集到的历史基础数据，各类机械在5000米时的机械降效效率如表三所示：

表三

根据步骤S13获得各类机械的综合权重系数如表四所示：

表四

则在5000米时的综合机械降效效率为：75％×20％+80％×10％+72％×30％+90％×12％+75％×8％+80％×15％+80％×5％＝77.4％。综合机械降效系数的计算与综合机械降效效率的计算类似，在此不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法，其特征在于，包括：

步骤S11，根据历史基础数据获得不同类型机械在不同海拔高度的机械降效效率和机械降效系数；

步骤S12，分别基于序关系分析法和熵值法获得各类机械的权重系数；

步骤S13，根据w_j＝K₁p_j+K₂q_j获得各类机械的综合权重系数，其中，w_j为第j类机械的综合权重系数，p_j为基于序关系分析法获得的第j类机械的权重系数，q_j为基于熵值法获得的第j类机械的权重系数，1≤j≤A，A为不同类型机械的类型数量，K₁+K₂＝1且K₁、K₂均为正数；

步骤S14，分别根据和获得不同海拔高度的综合机械降效效率和综合机械降效系数，其中，B为综合机械降效效率，b_j为第j类机械的机械降效效率，C为综合机械降效系数，c_j为第j类机械的机械降效系数。

2.根据权利要求1所述的高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法，其特征在于，所述不同类型机械包括装载机、柴油发电机组、载重汽车、汽车式起重机、挖掘机、混凝土搅拌机以及交流电焊机。

3.根据权利要求1所述的高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法，其特征在于，所述机械降效效率为施工机械在机械降效环境下完成的工作量与在定额规定的标准环境下完成的定额产品数量之比。

4.根据权利要求1所述的高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法，其特征在于，所述机械降效系数为施工机械在定额单位时间完成的工作量与在机械降效环境下单位时间完成的工作量之比。

5.根据权利要求1所述的高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法，其特征在于，基于序关系分析法获得各类机械的权重系数包括：

步骤S21，根据各类机械的重要程度对各类机械进行排序；

步骤S22，根据r_k＝Z_k-1/Z_k对每相邻两类机械的重要程度之比进行赋值，其中，Z_k-1为排在第k-1位的一类机械的重要程度，Z_k为排在第k位的一类机械的重要程度，r_k为排在第k-1位的一类机械的重要程度与排在第k位的一类机械的重要程度之比，2≤k≤A且k为整数；

步骤S23，根据获得排在第A位的一类机械的权重系数，其中，p_A为排在第A位的一类机械的权重系数，d为整数；

步骤S24，根据p_k-1＝r_kp_k获得排在其他各位的各类机械的权重系数，其中，p_k-1为排在第k-1位的一类机械的权重系数，p_k为排在第k位的一类机械的权重系数。

6.根据权利要求1所述的高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法，其特征在于，基于熵值法获得各类机械的权重系数包括：

步骤S31，基于历史基础数据获得决策矩阵 $\left[\begin{array}{ccccc}{x}_{11}& ...& x_{1j}& ...& x_{1A}\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ x_{i1}& ...& x_{ij}& ...& x_{iA}\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ x_{F1}& ...& x_{Fj}& ...& x_{FA}\end{array}\right],$ 其中，x_ij为第j类机械在第i个高海拔电网工程建设方案所使用的机械中占有的比例，1≤i≤F，F为高海拔电网工程建设方案的总数量；

步骤S32，根据获得每类机械在每个高海拔电网工程建设方案中的贡献度，其中，t_ij为第j类机械在第i个高海拔电网工程建设方案中的贡献度；

步骤S33，根据获得每类机械的熵值，其中，e_j为第j类机械的熵值，m为常数；

步骤S34，根据g_j＝1-e_j获得每类机械的差异性系数，其中，g_j为第j类机械的差异性系数；

步骤S35，根据获得每类机械的权重系数，其中，q_j为第j类机械的权重系数。

7.根据权利要求6所述的高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法，其特征在于，m＝1/lnF。

8.根据权利要求6所述的高海拔电网工程建设机械降效分析的建模方法，其特征在于，K₁根据公式 $K_1=\frac{\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{p}_j{x}_{ij}}{\sqrt{{\left(\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{p}_j{x}_{ij}\right)}^2+{\left(\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{q}_j{x}_{ij}\right)}^2}}$ 确定，K₂根据公式 $K_2=\frac{\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{q}_j{x}_{ij}}{\sqrt{{\left(\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{p}_j{x}_{ij}\right)}^2+{\left(\underset{i=1}{\overset{F}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{A}{\Σ}}{q}_j{x}_{ij}\right)}^2}}$ 确定。