摘要：数量化理论是多元统计的分支，由林知已夫1950年提出。该理论同时包含统计分析和数学模型两者的优点，是实用性很强的应用数学方法，近年来大量应用于生物、气象、农林、水利等工程领域。本文论述了数量化理论在工程地质领域中的应用。
关键词：数量化理论；工程地质；应用
数量化理论是基于数学统计学的数学理论，通过应用这种理论能实现对不同区域环境样本信息的统计分析，在分析的基础上打造模型，应用数值计算对模型发展情况进行预测，避免人为主观对模型预测带来的不利影响，确保地质预测分析的科学、准确。为此，在工程地质领域的建设发展中需要相关人员进一步加强对数量化理论的关注。
一、工程地质概述
工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质研究的主内容有：确定岩土组分、组织结构（微观结构）、物理、化学与力学性质（特别是强度及应变）及其对建筑工程稳定性的影响，进行岩土工程地质分类。
二、数量化理论原理
数量化理论分为四个等级。第一个等级用于预测事物之间的关系；第二个等级用于样品的分类；第三个等级用于分析样品变量中起支配作用的因素和成分；第四个等级用于实现事物之间的内在联系。
数量化理论从创立到广泛应用，理论界已对其方法进行了众多的研究。美国学者提出了模糊集合理论；日本科学家将模糊数学引入了数量化理论。我国专家对模糊数量化理论进行了更加深入的描述，得出目标变量的模糊定量变化公式为：
数量化理论在实际运用中，项目的筛选和贡献对模型的效果及结论产生了重要的影响，通过结果的改进详细介绍了结果的可靠性及贡献分析方法。作为项目衡量指标，数量化理论在实际运用中通过验证和补充来提高模型精度。
运用数量化理论得出精度和结论的可靠性，事先需要进行预测和探索。通过我国专家的研究，已通过稳健性理论和数量化理论对矿产预测效果进行了处理，将不利影响排出在外，得出了很好的预测效果，而且精确度很高。
数量化理论在近年来的发展中，发展出了GIS建立地质信息数据库、联系评价模型等，引入了计算机等进行相似参数的计算等。
三、基于数量化理论在工程地质领域中的应用
1、工程地质问题影响指标因素的获取。在工程地质领域发展研究中，确定各类工程地质问题影响因素是工程地质领域发展研究的重要内容，能为接下来的工程地质勘测和分析提供更为便利的支持，提升工程地质问题的分析成效。可选择几组变量进行分析，并在分析的过程中明确影响岩堆稳定的评价模型，应用主观因素识别结论来分析公路地质岩堆稳定性，在考虑定性指标的基础上打造稳定性预测模型，之后应用回归分析方法来对地质工程泥石流堆积危害范围进行量化分析。
工程地质因素识别在实际工作中能在较短的时间内对大量同类地质环境因素进行综合分析，在分析的基础上提出分析因素，通过一系列统计手段和计算方法来分析工程地质问题。基于数量化理论，对工程地质项目筛选问题做出了研究，对前进法、后退法、逐步回归法、优化模型等进行了细入分析比较，之后应用极小化残差平方和极大化的关系作为研究模型进行分析。
在一般情况下，工程项目数量的增加会增大极小化残差平方、极大化复相关关系拟合度增大，可靠性降低。在这样的情况下，为了能获得拟合度更好的预测模型，有学者利用剩余均方和自由度调整系数评价标准，提升了目标数据选取的合理性。
2、分布规律。矿产的分布具有一定的规律性，勘测人员通过总结该规律，能寻找出矿产大致的分布状况，再通过矿区地带找矿的作业方法，最终能提高找矿的速度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但在这些之前，最重要的前提就是能正确归纳总结矿产的分布规律，特别是大部分矿产的分布规律，勘测人员能更加认真的总结，详细分析后，为后期的勘测任务提供有效的依据。这个总结工作要建立在以研究大量的地质构造为基础，尤其是断裂带的具体情况的分析，这是找矿的基础。虽然矿区不同分布的矿产情况也不同，但万变不离其宗，只要找到了规律就能分析出矿产的分布情况，可根据相似性较高的地质构造，相互借鉴参考，从而提高整体的勘探效率。
3、注重信息的分析。当勘测人员对矿产作业进行部署时，能收集到丰富的信息就是最为关键的一个环节，同时，这也是找矿工作中工作人员必须掌握的最为基本的策略，健全的信息不仅能指导地质工作的前期勘探，还能影响着后续的找矿进展，所以要不断地收集、完善信息，为勘探工作提供信息保障，注意对信息的分析，这样才能保障勘测工作的效率能不断提高。随时关注着更新的矿产信息动态，特别是不同种类的矿产信息，更加的需要加快速度更新信息，科学的部署工作决定了矿产开发的最终结果，而健全的信息决定了工作部署是否具有合理性和科学性。所以，对整个工作组而言，健全的信息是整个找矿工作的关键，要能引起整个工作组人员的重视。能使我国矿产行业中的找矿工作，能顺利进行及省时省力，从而高效地完成工作。
四、数量化理论应用实例分析
数量化理论在实际应用的过程中，对区域性或线性工程的工程地质问题的处理相对有其优势，实现快速分析是可能的。
对于初期评价，由于其统计规律或其计算过程需要大量的实际数据支撑，得出准确的评价体系才能对其他的工程问题作出相应的正确反映。这就使该评价具有一定的“后验性”，即必须经过详细的地质调查和专家的评价，作为后续理论评价的基础。
在此运用过程中，对于不同区域的地质条件差异的情况下，其适宜性是值得探索的。主要是基于不同的工程地质条件下，其影响因素的重要性将会重新排列，其迁移应用将会制约其应用。
对于不同的工程地质问题，地质情况的精细化描述是不可或缺的。这为模型的评价提供了分析的基础，但过细的描述也会影响其评价结果快速化的优势。因而，精准的计算、选择既有代表性又有简约性的指标是需要解决的又一个课题。
数量化理论的实际应用中，这一系列的实际问题是不可回避的。解决方法之一就是对已存在的大量区域性工程地质问题作出专家分析和评价，然后建立已知和具有针对性的模型进行后续评价。在区域性的分析中甚有优势，并且具有一定的准确性及可靠度。同时，运用GIS等现代信息处理技术的过程中有地质基础资料支撑，这些资料包括地质体内部的和地表的。
另外，就是直接面对以上提出的问题。对于其“迁移性”的制约来说，根据地质模型的控制型条件作出总结，分别为地层岩性控制型、结构面组合控制型、结构单元类型控制型或其他外部因素控制型等不同类别。将工程地质问题依据地质条件进行归类。有了这些不同的类别，对不同区域的不同控制性因素的工程就会慢慢建立一个完整的评价模型，具体到每一个边坡的评价上时，就会消除其“后验性”的制约。同时，在这个过程中必然有一个指标提取的过程，并且根据已有的地质基础及大量的工程实践，通过数量化计算量化不同类型工程地质问题影响因素的重要性是可以实现的，能避免对指标之间有相互影响的地质描述过于细化。
五、结语
地质工程是一项涉及面和受干扰因素比较复杂的工程，其本身具有类型多样、工程隐蔽、地形地质不受人为控制，水文地质条件变化快等特点。外界干扰因素受到自然环境、人类工程活动的影响也很大。所有这些内外干扰因素中都存在定性和定量指标，要得到这些指标精准的分析和计算结果并非易事。而数学理论的扩展使的许多数学方法得以在这一领域被很好的利用，再加上近年来计算机技术的应用与发展，可以说工程地质问题的定性指标难题已被攻克。
参考文献：
[1]赵建军.数量化理论在工程地质领域中的应用综述[J].工程地质学报，2014（06）.
[2]陈晔.数量化理论在工程地质领域中的运用[J].城市建设理论研究（电子版），2018（09）.
[3]贺力宽.数量化理论在工程地质领域中的应用综述[J].工业与信息化，2017（12）.
论文作者:姜彦
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/28
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