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1、建筑工程监理施工阶段质量控制专家系统研究1课题研究的意义及国内外研究现状1.1课题研究的意义建设工程质量关系到工程的适用性、投资效果和人民群众生命财产安全。对建设工程质量进行有效控制，确保实现预定目标，是监理工程师进行项目管理的中心任务之一。近几年，我国工程建设质量总体水平有了很大的提高，但是质量问题仍然不少，大量质量通病还普遍存在，严重影响人民群众的生活，而且重大工程质量事故时有发生，危及人民群众的生命财产安全，造成国家财产的重大损失。工程质量的滑坡，会严重阻碍社会经济发展，直接威胁着国家和人民群众生命财产的安全。所以在中国特色社会主义市场经济体制的条件下，如何搞好工程建设的质量控制工作，就
2、成了一个重要的研究课题。我国自1988年开始在建设领域实行建设工程监理制度，由监理单位对工程建设实施专业化监督管理，提高了工程建设的投资效益和社会效益。尤其在质量控制方面，专业化、高素质的监理队伍对提高工程质量起了极大的推动作用。但是，由于我国建设工程监理起步较晚，目前监理人员的素质参差不齐，尤其是缺乏既有丰富的实践经验，又有扎实理论知识的专家。专家系统是运用特定领域的专门知识，通过推理来模拟通常由人类专家才能解决的各种复杂、具体的问题，达到与专家具有同等解题能力的计算机智能程序系统。它以知识为核心，强调专门知识对智能行为的决定作用，具有近似于人类思维的知识处理技术，模拟了人类逻辑推理的机制。
3、专家系统是当前人工智能研究中最具实用价值的一个领域，能有效地处理一些数理逻辑上不完备、不严密的经验性知识，可在一定程度上模拟专家解决问题的思维方法。本课题的研究成果一建筑工程监理施工阶段质量控制专家系统，可辅助监理人员进行质量控制，它将一些经验性的判断分析以及查找规范条文等繁琐的工作交由计算机完成，从而提高了工作效率和质量。同时，还可积累质量控制的工作经验，提高监理人员的工作能力。因此，该研究具有实用性和一定的创新性1.2国内外研究现状建设工程监理制度在美国和一些欧洲国家已有百年以上的历史。英国早在1903年就成立了咨询工程师协会，美国于1910年成立咨询工程师协会。建设工程监理制度在我国开始
4、于1988年，1988年11月12日，建设部发布了，拉开了我国建设工程监理的序幕。十几年来，广大监理工作者勇于实践，大胆借鉴国外的成功经验，目前已经形成较为完善的建设工程监理制度。但建设工程监理制度在我国的运转的时间毕竟较短，现有的监理人员有相当部分是原设计院，施工单位的工作人员，未经过系统的培训。同时，由于多方面的原因，监理队伍较难吸收到优秀的人才。因此，监理队伍总体素质还较低，尤其缺乏高级人才，使我国监理工作很难实现高智能的技术服务，在质量控制方面仍处于一般的看图纸，翻规范，往往是靠总监和专业监理工程师的经验进行控制，属经验管理模式，缺乏科学的管理手段和方法。为促使监理人员从经验管理向科学
5、管理转变，提高监理人员素质，促使监理工作走向规范化，不少单位和机构在利用计算机辅助工程监理方面也做了不少工作，有的在监理工作中直接利用现有的工程项目管理软件，有的开发了专门的监理应用软件。工程项目管理方面的软件较多，但是目前开发应用较为成熟的主要是进度控制和费用控制。工程计划编制和进度控制方面最著名的软件是“P3”。“P3”是目前美国工程项目管理使用最广泛的软件，在我国也得到了良好的应用。譬如三峡、小浪底、大亚湾核电站、京沪高速公路、江阴长江大桥、上海英特尔工厂、摩托罗拉天津工厂等项目上均应用该软件进行进度计划编制和进度控制。此外Project也拥有较多的用户，国内的梦龙同样提供较为完善的进度
6、控制功能。费用控制方面的软件也很多，比如“神机妙算”，“广联达”等。在进度控制，费用控制方面，这些软件已经较为成熟、实用，给使用者带来厂便利。在质量控制方面，也有些软件提供了质量控制功能，但相对于进度控制和费用控制，质量控制还不够成熟和实用。在提供质量控制功能的软件中，2000年由中国建设监理协会和京兴建设监理公司开发的“监理通2000”的功能较为完备，信息量较大，基本覆盖了监理工程师三大控制工作的主要内容。江苏省监理协会于1999年推出了“江苏省工程项目监理软件”，该软件的质量控制模块提供了分项工程质量控制和质量评定功能。但在其后续版本“江苏省工程项目监理现场项目监理部办公软件系统”中没有提
7、供质量控制功能。现有的有关监理质量控制的软件均未引人专家系统，未提供质量缺陷(事故)诊断及其预防和处理功能，而只是列出了各分部分项工程的质量验收标准、质量评定和有关文档管理。专家系统在工程领域中应用目前主要集中在设计、质量诊断和施工技术三个方面。比如冯俊强开发的“高层建筑基础方案选型专家系统”、朱浮声等开发的“基坑支挡结构设计专家系统”、王恩志等开发的“混凝土施工质量控制专家系统”、马保国等开发的“混凝土抗钢筋锈蚀专家系统”等。他们开发的重点是施工过程中的一些重点或难点问题，或是开发者在这方面有独到的研究，比如隧道股份开发的“盾构施工专家系统”。这些专家系统在他们所研究的领域内往往是非常出色的
8、。但是，目前还没有针对监理在施工阶段质量控制开发的专家系统。本系统开发的目的是为监理工程师控制工程质量提供专家级的咨询和帮助，它以施工阶段监理工程师质量控制的主要内容为主线展开。本系统提供了施工阶段监理工程师控制建筑工程质量时常遇到的质量缺陷(事故)的诊断及其预防与处理，相关信息的查询(如质量控制标准，质量控制点，质量控制流程及有关法规等)。本系统的知识库是完全开放的。用户可方便地自行修改，添加，而不必修改系统本身，从而有利于知识和经验的积累。目前尚未见到有关专家系统在监理工程师控制建筑工程施工阶段质量中应用的报道。因此，本课题研究具有先进性，有一定创新。2建筑工程监理施工阶段质量控制任务2.
9、1建筑工程监理施工阶段质量控制任务施工阶段质量控制是工程项目全过程质量控制的关键环节，工程质量很大程度上决定于施工阶段质量控制。根据工程质量形成的时间阶段，施工阶段的质量控制可分为质量的事前控制、事中控制和事后控制。2.1.1质量的事前控制确定质量标准和质量要求建立本项目的质量监理控制体系施工场地的质检验收审查承包商的资质现场拆迁及清除后的验收宁位轴线及高程标桥验收厂检查工程主要管理、技术人员是否到位审查分包商资质督促承建商建立并完善质量保证体系审核材料、半成品的各种质保证书抽检材料、半制品质量检查新材料、新型制品技术鉴定文件实地考察重要原材料、设备的生产工艺、质量控制、检测手段督促生产厂家完
10、善质量保证体系和质量保证措施核查结构构件生产许可证，考察生产工艺设备安装前质量检查质量的前事控制池工机械的质量控制对施工机械查验其相应的技术性能检查、校验或校正施工中使用的计量器具审查施工组织设计或施工方案审查施工组织设计或施工方案对保证工程质量的技术和组织措施要求承包商编制重点分部(项)工程的施工工法文件要求承包商提交针对工程质量通病制定的技术措施要求承包商提交为保证工程质量而制定的质量预控措施要求承包商编制“土建、安装、装修”标准工艺流程图审核承包商关于材料、制品试件取样及试验的方法或方案审核承包商制定的成品保护的措施、方法考核承包商试验室的资质完善质量报表、质量事故的报告制度等质量的事中
11、控制施工工艺过程质量控制:现场检查、旁站、量测、试验工序交接检查隐蔽工程检查验收做好设计变更及技术核定的处理工作工程质量缺陷交事故，处理行使质量监督权，下达停工指令质量的事中控制严格工程开工报告和复工报告审批制度进行质量、技术鉴定对工程进度款的支付签署质量认证意见建立质量监理日志组织现场质量协调会定期向总监、业主报告有关工程质量动态情况2.1.3质量的事后控制组组织试车运转转组组织单位、单项工程竣工验收收组组织对工程项目进行质量评定定审审核竣工图及其它技术文件资料料整整理工程技术文件资料并编目建档档质量后控事的制2.2施工阶段监理工程师质量控制的主要内容施工阶段监理工程师质量控制内容繁多，但概
12、括起来主要有:(l)建立和完善监理单位的质量控制体系;(2)审查承包者的资质，确认分包商:(3)确定质量标准和质量要求;(4)工程材料的质量控制;(5)施工机械质量控制;(6)审核施工组织设计，施工方案;(7)项目实施过程中实行质量跟踪、监督、检查、控制;(8)质量缺陷(事故)的处理。本文主要针对以上八点，每点作为一个子模块来开发质量控制专家系统3专家系统结构与工作原理专家系统是人工智能的一个重要分支，也是目前人工智能中一个最活跃且最有成效的研究领域。目前专家系统的应用领域已扩展到数学、物理、化学、医学、地质、气象、农业、法律、教育、交通运输、建筑、机械、艺术以及计算机科学本身，甚至渗透到政治
13、、经济、军事等重大决策部门，产生了巨大的社会效益和经济效益，同时也促进了人工智能基本理论和基本技术的发展。3.1专家系统的定义与分类3.1.1专家系统的定义与特点3.L1.1专家系统的定义专家系统目前尚无统一的定义。专家系统的奠基人费根鲍姆(E.A.Feigenbaum)认为:“专家系统是一种智能的计算机程事，它运用知识和推理步骤来解决只有专家才能解决的复杂问题”。也就是说，专家系统提供了一种新型的程序设计方法，可以解决传统程序设计方法难以解决的问题。专家系统是基于知识的系统.用于在某种特定的领域中运用领域专家多年积累的经验和专业知识，求解需要专家才能解决的问题。专家系统便于保存和大面积推广各
14、种专家的宝贵知识，更有效地发挥各种专业人才的作用，克服人类专家供不应求的矛盾。专家系统还可以综合许多专家的知识和经验，从而博采众长。专家系统作为一种计算机系统，继承了计算机快速、准确的特点，在某些方面比人类专家更可靠、更灵活，可以不受时间、地域及人为因素的影响。所以，专家系统的专业水平能够达到，甚至超过人类专家的水平3.11.2专宁系统的特点(l)具有专义水平的专业知识。专家系统要解决只有人类专家才能解决的复杂问题就必须依赖于寿家的知识，所以具有专家专业知识是专家系统的最大特点，也是所有知识库系统的共同特点。专家系统具有的知识越丰富，质量越高，解决问题的能力就越强。(2)能进行有效的推理。专家
15、系统要利用专家知识来求解领域内的具体问题，而问题求解的过程就是一个推理过程，所以专家系统必须具有一个推理机构，能根据用户提供的已知事实，通过运用知识库中的知识，进行有效的推理，以实现问题的求解。专家系统的核心是知识库和推理机。(3)具有启发性。专家系统除能利用大量专业知识外，还必须利用经验的判断知识来对求解的问题作出多个假设。依据某些条件选定一个假设，使推理继续进行。，(4)具有灵活性。在专家系统的体系结构中，知识库与推理机既相互联系、又相互独立。相互联系保证了推理机利用知识库中的知识进行推理以实现对问题的求解;相互独立保证了当知识库作适当修改和更新时，只要推理策略没变，推理机部分就可以不变，。(l)具有专义水平的专业知识。专家系统要解决只有人类专家才能解决的复杂问题就必须依赖于寿家的知识，所以具有专家专业知识是专家系统的最大特点，也是所有知识库系统的共同特点。专家系统具有的知识越丰富，质量越高，解决问题的能力就越强。(
