本文關(guān)鍵詞：建筑工程監(jiān)理施工階段質(zhì)量控制專家系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

建筑工程監(jiān)理施工階段質(zhì)量控制專家系統(tǒng)研究

1課題研究的意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1課題研究的意義

建設(shè)工程質(zhì)量關(guān)系到工程的適用性、投資效果和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。對(duì)建設(shè)工程質(zhì)量進(jìn)行有效控制，確保實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)，是監(jiān)理工程師進(jìn)行項(xiàng)目管理的

中心任務(wù)之一。近幾年，我國工程建設(shè)質(zhì)量總體水平有了很大的提高，但是質(zhì)量問題 仍然不少，大量質(zhì)量通病還普遍存在，嚴(yán)重影響人民群眾的生活，而且重大工程質(zhì)量事 故時(shí)有發(fā)生，危及人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，造成國家財(cái)產(chǎn)的重大損失。工程質(zhì)量的滑 坡，會(huì)嚴(yán)重阻礙社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，直接威脅著國家和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)的安全。所以在中 國特色社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)體制的條件下，如何搞好工程建設(shè)的質(zhì)量控制工作，就成了一 個(gè)重要的研究課題。

我國自1988年開始在建設(shè)領(lǐng)域?qū)嵭薪ㄔO(shè)工程監(jiān)理制度，由監(jiān)理單位對(duì)工程建設(shè)實(shí)施 專業(yè)化監(jiān)督管理，提高了工程建設(shè)的投資效益和社會(huì)效益。尤其在質(zhì)量控制方面，專業(yè) 化、高素質(zhì)的監(jiān)理隊(duì)伍對(duì)提高工程質(zhì)量起了極大的推動(dòng)作用。但是，由于我國建設(shè)工程 監(jiān)理起步較晚，目前監(jiān)理人員的素質(zhì)參差不齊，尤其是缺乏既有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，又 有扎實(shí)理論知識(shí)的專家。

專家系統(tǒng)是運(yùn)用特定領(lǐng)域的專門知識(shí)，通過推理來模擬通常由人類專家才能解決的 各種復(fù)雜、具體的問題，達(dá)到與專家具有同等解題能力的計(jì)算機(jī)智能程序系統(tǒng)。它以知 識(shí)為核心，強(qiáng)調(diào)專門知識(shí)對(duì)智能行為的決定作用，具有近似于人類思維的知識(shí)處理技術(shù)， 模擬了人類邏輯推理的機(jī)制。專家系統(tǒng)是當(dāng)前人工智能研究中最具實(shí)用價(jià)值的一個(gè)領(lǐng)域，， 能有效地處理一些數(shù)理邏輯上不完備、不嚴(yán)密的經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)，可在一定程度上模擬專家 解決問題的思維方法。

本課題的研究成果一建筑工程監(jiān)理施工階段質(zhì)量控制專家系統(tǒng)，可輔助監(jiān)理人員進(jìn) 行質(zhì)量控制，它將一些經(jīng)驗(yàn)性的判斷分析以及查找規(guī)范條文等繁瑣的工作交由計(jì)算機(jī)完 成，從而提高了工作效率和質(zhì)量。同時(shí)，還可積累質(zhì)量控制的工作經(jīng)驗(yàn)，提高監(jiān)理人員 的工作能力。因此，該研究具有實(shí)用性和一定的創(chuàng)新性

1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

建設(shè)工程監(jiān)理制度在美國和一些歐洲國家已有百年以上的歷史。英國早在1903年就

成立了咨詢工程師協(xié)會(huì)，美國于1910年成立咨詢工程師協(xié)會(huì)。建設(shè)工程監(jiān)理制度在我國 開始于1988年，1988年11月12日，建設(shè)部發(fā)布了<<關(guān)于開展監(jiān)理試點(diǎn)工作若干意見 >>，拉開了我國建設(shè)工程監(jiān)理的序幕。十幾年來，廣大監(jiān)理工作者勇于實(shí)踐，大膽借鑒 國外的成功經(jīng)驗(yàn)，目前已經(jīng)形成較為完善的建設(shè)工程監(jiān)理制度。

但建設(shè)工程監(jiān)理制度在我國的運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間畢竟較短，現(xiàn)有的監(jiān)理人員有相當(dāng)部分是 原設(shè)計(jì)院，施工單位的工作人員，未經(jīng)過系統(tǒng)的培訓(xùn)。同時(shí)，由于多方面的原因，監(jiān)理 隊(duì)伍較難吸收到優(yōu)秀的人才。因此，監(jiān)理隊(duì)伍總體素質(zhì)還較低，尤其缺乏高級(jí)人才，使 我國監(jiān)理工作很難實(shí)現(xiàn)高智能的技術(shù)服務(wù)，在質(zhì)量控制方面仍處于一般的看圖紙，翻規(guī) 范，往往是靠總監(jiān)和專業(yè)監(jiān)理工程師的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行控制，屬經(jīng)驗(yàn)管理模式，缺乏科學(xué)的管 理手段和方法。

為促使監(jiān)理人員從經(jīng)驗(yàn)管理向科學(xué)管理轉(zhuǎn)變，提高監(jiān)理人員素質(zhì)，促使監(jiān)理工作走 向規(guī)范化，不少單位和機(jī)構(gòu)在利用計(jì)算機(jī)輔助工程監(jiān)理方面也做了不少工作，有的在監(jiān) 理工作中直接利用現(xiàn)有的工程項(xiàng)目管理軟件，有的開發(fā)了專門的監(jiān)理應(yīng)用軟件。 工程項(xiàng)目管理方面的軟件較多，但是目前開發(fā)應(yīng)用較為成熟的主要是進(jìn)度控制和費(fèi) 用控制。工程計(jì)劃編制和進(jìn)度控制方面最著名的軟件是“P3”�！癙3”是目前美國工程 項(xiàng)目管理使用最廣泛的軟件，在我國也得到了良好的應(yīng)用。譬如三峽、小浪底、大亞

灣核電站、京滬高速公路、江陰長江大橋、上海英特爾工廠、摩托羅拉天津工廠 等項(xiàng)目上均應(yīng)用該軟件進(jìn)行進(jìn)度計(jì)劃編制和進(jìn)度控制。此外Project也擁有較多 的用戶，國內(nèi)的夢龍同樣提供較為完善的進(jìn)度控制功能。費(fèi)用控制方面的軟件也 很多，比如“神機(jī)妙算”，“廣聯(lián)達(dá)”等。在進(jìn)度控制，費(fèi)用控制方面，這些軟件 已經(jīng)較為成熟、實(shí)用，給使用者帶來廠便利。

在質(zhì)量控制方面，也有些軟件提供了質(zhì)量控制功能，但相對(duì)于進(jìn)度控制和費(fèi)

用控制，質(zhì)量控制還不夠成熟和實(shí)用。在提供質(zhì)量控制功能的軟件中，2000年

由中國建設(shè)監(jiān)理協(xié)會(huì)和京興建設(shè)監(jiān)理公司開發(fā)的“監(jiān)理通2000”的功能較為完

備，信息量較大，基本覆蓋了監(jiān)理工程師三大控制工作的主要內(nèi)容。江蘇省監(jiān)理 協(xié)會(huì)于1999年推出了“江蘇省工程項(xiàng)目監(jiān)理軟件”，該軟件的質(zhì)量控制模塊提供 了分項(xiàng)工程質(zhì)量控制和質(zhì)量評(píng)定功能。但在其后續(xù)版本“江蘇省工程項(xiàng)目監(jiān)理現(xiàn) 場項(xiàng)目監(jiān)理部辦公軟件系統(tǒng)”中沒有提供質(zhì)量控制功能。現(xiàn)有的有關(guān)監(jiān)理質(zhì)量控 制的軟件均未引人專家系統(tǒng)，未提供質(zhì)量缺陷(事故)診斷及其預(yù)防和處理功能， 而只是列出了各分部分項(xiàng)工程的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量評(píng)定和有關(guān)文檔管理。

專家系統(tǒng)在工程領(lǐng)域中應(yīng)用目前主要集中在設(shè)計(jì)、質(zhì)量診斷和施工技術(shù)三個(gè)

方面。比如馮俊強(qiáng)開發(fā)的“高層建筑基礎(chǔ)方案選型專家系統(tǒng)”、朱浮聲等開發(fā)的“基坑 支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)”、王恩志等開發(fā)的“混凝土施工質(zhì)量控制專家系統(tǒng)”、馬保國等 開發(fā)的“混凝土抗鋼筋銹蝕專家系統(tǒng)”等。他們開發(fā)的重點(diǎn)是施工過程中的一些重點(diǎn)或 難點(diǎn)問題，或是開發(fā)者在這方面有獨(dú)到的研究，比如隧道股份開發(fā)的“盾構(gòu)施工專家 系統(tǒng)”。這些專家系統(tǒng)在他們所研究的領(lǐng)域內(nèi)往往是非常出色的。

但是，目前還沒有針對(duì)監(jiān)理在施工階段質(zhì)量控制開發(fā)的專家系統(tǒng)。本系統(tǒng)開

發(fā)的目的是為監(jiān)理工程師控制工程質(zhì)量提供專家級(jí)的咨詢和幫助，它以施工階段監(jiān)理工 程師質(zhì)量控制的主要內(nèi)容為主線展開。本系統(tǒng)提供了施工階段監(jiān)理工程師控制建筑工程 質(zhì)量時(shí)常遇到的質(zhì)量缺陷(事故)的診斷及其預(yù)防與處理，相關(guān)信息的查詢(如質(zhì)量控 制標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量控制點(diǎn)，質(zhì)量控制流程及有關(guān)法規(guī)等)。

本系統(tǒng)的知識(shí)庫是完全開放的。用戶可方便地自行修改，添加，而不必修改系統(tǒng)本 身，從而有利于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累。目前尚未見到有關(guān)專家系統(tǒng)在監(jiān)理工程師控制建筑 工程施工階段質(zhì)量中應(yīng)用的報(bào)道。因此，本課題研究具有先進(jìn)性，有一定創(chuàng)新。 2建筑工程監(jiān)理施工階段質(zhì)量控制任務(wù)

2.1建筑工程監(jiān)理施工階段質(zhì)量控制任務(wù)

施工階段質(zhì)量控制是工程項(xiàng)目全過程質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，工程質(zhì)量很大程度上決 定于施工階段質(zhì)量控制。根據(jù)工程質(zhì)量形成的時(shí)間階段，施工階段的質(zhì)量控制可分為質(zhì) 量的事前控制、事中控制和事后控制。

2.1.1質(zhì)量的事前控制

確定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求

建立本項(xiàng)目的質(zhì)量監(jiān)理控制體系

施工場地的質(zhì)檢驗(yàn)收

審查承包商的資質(zhì)

現(xiàn)場拆遷及清除后的驗(yàn)收

寧位軸線及高程標(biāo)橋驗(yàn)收

廠檢查工程主要管理、技術(shù)人員是否到位

—審查分包商資質(zhì)

督促承建商建立并完

善質(zhì)量保證體系

審核材料、半成品的各種質(zhì)保證書

抽檢材料、半制品質(zhì)量

檢查新材料、新型制品技術(shù)鑒定文件

實(shí)地考察重要原材料、設(shè)備的生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制、檢測手段

督促生產(chǎn)廠家完善質(zhì)量保證體系和質(zhì)量保證措施

核查結(jié)構(gòu)構(gòu)件生產(chǎn)許可證，考察生產(chǎn)工藝

設(shè)備安裝前質(zhì)量檢查

質(zhì)量的前事控制

池工機(jī)械的質(zhì)量控制對(duì)施工機(jī)械查驗(yàn)其相應(yīng)的技術(shù)性能

檢查、校驗(yàn)或校正施工中使用的計(jì)量器具

審查施工組織設(shè)計(jì)

或施工方案

審查施工組織設(shè)計(jì)或施工方案對(duì)保證工程質(zhì)量的技術(shù)和組織措施

要求承包商編制重點(diǎn)分部(項(xiàng))工程的施工工法文件

要求承包商提交針對(duì)工程質(zhì)量通病制定的技術(shù)措施

要求承包商提交為保證工程質(zhì)量而制定的質(zhì)量預(yù)控措施

要求承包商編制“土建、安裝、裝修”標(biāo)準(zhǔn)工藝流程圖

審核承包商關(guān)于材料、制品試件取樣及試驗(yàn)的方法或方案

審核承包商制定的成品保護(hù)的措施、方法

考核承包商試驗(yàn)室的資質(zhì)

完善質(zhì)量報(bào)表、質(zhì)量事故的報(bào)告制度等

質(zhì)量的事中控制

施工工藝過程質(zhì)量控制:現(xiàn)場檢查、旁站、量測、試驗(yàn)

工序交接檢查

隱蔽工程檢查驗(yàn)收

做好設(shè)計(jì)變更及技術(shù)核定的處理工作

工程質(zhì)量缺陷交事故，處理

行使質(zhì)量監(jiān)督權(quán)，下達(dá)停工指令

質(zhì)量的事中控制

嚴(yán)格工程開工報(bào)告和復(fù)工報(bào)告審批制度

進(jìn)行質(zhì)量、技術(shù)鑒定

對(duì)工程進(jìn)度款的支付簽署質(zhì)量認(rèn)證意見

建立質(zhì)量監(jiān)理日志

組織現(xiàn)場質(zhì)量協(xié)調(diào)會(huì)

定期向總監(jiān)、業(yè)主報(bào)告有關(guān)工程質(zhì)量動(dòng)態(tài)情況

2.1.3質(zhì)量的事后控制

組組織試車運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)

組組織單位、單項(xiàng)工程竣工驗(yàn)收收

組組織對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定定

審審核竣工圖及其它技術(shù)文件資料料

整整理工程技術(shù)文件資料并編目建檔檔

質(zhì)量后控事的制

2.2施工階段監(jiān)理工程師質(zhì)量控制的主要內(nèi)容

施工階段監(jiān)理工程師質(zhì)量控制內(nèi)容繁多，但概括起來主要有:

(l)建立和完善監(jiān)理單位的質(zhì)量控制體系;

(2)審查承包者的資質(zhì)，確認(rèn)分包商:

(3)確定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求;

(4)工程材料的質(zhì)量控制;

(5)施工機(jī)械質(zhì)量控制;

(6)審核施工組織設(shè)計(jì)，施工方案;

(7)項(xiàng)目實(shí)施過程中實(shí)行質(zhì)量跟蹤、監(jiān)督、檢查、控制;

(8)質(zhì)量缺陷(事故)的處理。

本文主要針對(duì)以上八點(diǎn)，每點(diǎn)作為一個(gè)子模塊來開發(fā)質(zhì)量控制專家系統(tǒng)

3專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理

專家系統(tǒng)是人工智能的一個(gè)重要分支，也是目前人工智能中一個(gè)最活躍且最有成效

的研究領(lǐng)域。目前專家系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域已擴(kuò)展到數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)、氣象、 農(nóng)業(yè)、法律、教育、交通運(yùn)輸、建筑、機(jī)械、藝術(shù)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)本身，甚至滲透到政 治、經(jīng)濟(jì)、軍事等重大決策部門，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也促進(jìn)了人 工智能基本理論和基本技術(shù)的發(fā)展。

3.1專家系統(tǒng)的定義與分類

3.1.1專家系統(tǒng)的定義與特點(diǎn)

3.L1.1專家系統(tǒng)的定義

專家系統(tǒng)目前尚無統(tǒng)一的定義。專家系統(tǒng)的奠基人費(fèi)根鮑姆(E.A.Feigenbaum)認(rèn)

為:“專家系統(tǒng)是一種智能的計(jì)算機(jī)程‘事，它運(yùn)用知識(shí)和推理步驟來解決只有專家才能解 決的復(fù)雜問題”。也就是說，專家系統(tǒng)提供了一種新型的程序設(shè)計(jì)方法，可以解決傳統(tǒng)程 序設(shè)計(jì)方法難以解決的問題。

專家系統(tǒng)是基于知識(shí)的系統(tǒng).用于在某種特定的領(lǐng)域中運(yùn)用領(lǐng)域?qū)＜叶嗄攴e累的經(jīng)

驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，求解需要專家才能解決的問題。專家系統(tǒng)便于保存和大面積推廣各種專 家的寶貴知識(shí)，更有效地發(fā)揮各種專業(yè)人才的作用，克服人類專家供不應(yīng)求的矛盾。專 家系統(tǒng)還可以綜合許多專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，從而博采眾長。專家系統(tǒng)作為一種計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)，繼承了計(jì)算機(jī)快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，在某些方面比人類專家更可靠、更靈活，可以不 受時(shí)間、地域及人為因素的影響。所以，專家系統(tǒng)的專業(yè)水平能夠達(dá)到，甚至超過人類 專家的水平

3.1·1.2專寧系統(tǒng)的特點(diǎn)

(l)具有專義水平的專業(yè)知識(shí)。專家系統(tǒng)要解決只有人類專家才能解決的復(fù)雜問題就

必須依賴于壽家的知識(shí)，所以具有專家專業(yè)知識(shí)是專家系統(tǒng)的最大特點(diǎn)，也是所有知識(shí) 庫系統(tǒng)的共同特點(diǎn)。專家系統(tǒng)具有的知識(shí)越豐富，質(zhì)量越高，解決問題的能力就越強(qiáng)。

(2)能進(jìn)行有效的推理。專家系統(tǒng)要利用專家知識(shí)來求解領(lǐng)域內(nèi)的具體問題，而問題 求解的過程就是一個(gè)推理過程，所以專家系統(tǒng)必須具有一個(gè)推理機(jī)構(gòu)，能根據(jù)用戶提供 的已知事實(shí)，通過運(yùn)用知識(shí)庫中的知識(shí)，進(jìn)行有效的推理，以實(shí)現(xiàn)問題的求解。專家系 統(tǒng)的核心是知識(shí)庫和推理機(jī)。

(3)具有啟發(fā)性。專家系統(tǒng)除能利用大量專業(yè)知識(shí)外，還必須利用經(jīng)驗(yàn)的判斷知識(shí)來 對(duì)求解的問題作出多個(gè)假設(shè)。依據(jù)某些條件選定一個(gè)假設(shè)，使推理繼續(xù)進(jìn)行。

，(4)具有靈活性。在專家系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)中，知識(shí)庫與推理機(jī)既相互聯(lián)系、又相互獨(dú) 立。相互聯(lián)系保證了推理機(jī)利用知識(shí)庫中的知識(shí)進(jìn)行推理以實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的求解;相互獨(dú) 立保證了當(dāng)知識(shí)庫作適當(dāng)修改和更新時(shí)，只要推理策略沒變，推理機(jī)部分就可以不變， ，。(l)具有專義水平的專業(yè)知識(shí)。專家系統(tǒng)要解決只有人類專家才能解決的復(fù)雜問題就 必須依賴于壽家的知識(shí)，所以具有專家專業(yè)知識(shí)是專家系統(tǒng)的最大特點(diǎn)，也是所有知識(shí)

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