王祎
摘 要:據建設部公布的有關數據顯示,2016年全國建筑業共發生事故2288起,死亡2607人。其中高處墜落占全部事故死亡人數的45.42%。多年來高處墜落事故的發生率最高、危險性最大。本文擬用AHP和復雜系統的脆性理論知識,對導致高處墜落事故發生的脆性因素進行分析,為預防事故發生提供依據。
關鍵詞:高處墜落;層次分析;脆性理論
1 引言
層次分析法(Analytic Hierarchy Process,后簡稱AHP),是一種實用的多準則決策方法,它把人的決策思維過程層次化、數量化、模型化,并用數學手段為分析決策提供定量的依據,是一種對非定量事件進行定量分析的有效方法。
2 復雜系統的脆性理論是研究復雜系統系統本身的一種屬性的理論
脆性的定義是:由于受到內、外干擾因素的作用而使得復雜系統的某一部分崩潰,并使得其他部分受到直接或者間接的影響,從而引發這些部分的崩潰,這樣會帶來連鎖的反應,最終會帶來整個系統的崩潰。脆性是復雜系統的一個基本屬性,它具有隱蔽性和突發性的特點。脆性始終伴隨著復雜系統存在,不會因為系統的進化或者外界環境的變化而消失,并且隨時都可能被激發出來。在復雜系統內,由于內外的干擾,首先崩潰的部分(子系統)稱為脆性源。也就是說由于該部分(子系統)的崩潰引發了其它部分(子系統)的崩潰,這部分(子系統)稱為脆性源。根據脆性源的定義,我們如果能夠求出復雜系統中某個子系統或元件對復雜系統的相對重要度,那么那些相對重要度比較大的子系統或元件將會是引發復雜系統脆性激發的脆性源,同時這些子系統或元件也易于是復雜系統的子系統發生一連串的連鎖反應,最終使復雜系統達到崩潰。
為了度量復雜系統由于某個子系統或元件的崩潰而導致整個系統的崩潰程度,引入脆性激發度的概念。脆性激發度是表征脆性被激發的程度,取值為[0,1]閉區間。如果由于某個系統或元件的崩潰而導致復雜系統崩潰,則定義此子系統或元件的脆性激發度為1;如果某個子系統或元件的崩潰對復雜系統未造成影響,則定義此子系統或元件的脆性激發度為0;子系統或元件的崩潰對復雜系統崩潰的影響越大,脆性激發度的取值越趨于1,反之則趨于0。軌跡交叉論認為,在事故發展進程中,人的因素的運動軌跡與物的因素的運動軌跡的交點,就是事故發生的時間和空間[2]。即人的不安全行為和物的不安全狀態發生于同一時間、同一空間,或者說人的不安全行為與物的不安全狀態相遇,則將在此時間、空間發生事故。根據相關資料對高處墜落事故的分析,依據軌跡交叉論,對建筑施工高處墜落事故的影響因素進行分析,建立高處墜落事故發生的遞階層次模型,如表1所示。
建立了層次分析模型后,就可以在各層元素中進行兩兩比較,構造出比較判斷矩陣,取值規則如下。
1-表示兩個因素相比,具有同等重要性
3-表示兩個因素相比,一個比另一個因素明顯重要
5-表示兩個因素相比,一個比另一個因素極端重要
7-表示兩個因素相比,一個比另一個因素稍微重要
9-表示兩個因素相比,一個比另一個因素強烈重要
2,4,6,8-上述兩相鄰判斷的中值
倒數-因素i與j比較得判斷bij,則因素i與j比較的
判斷bji=1/bij
針對上述遞階層次模型構造判斷矩陣M,M1,M2,M3,M4。其中M表示以第一層中高處墜落事故的發生為比較準則,從管理、人、環境及物品四個分析角度建立的成對比較判斷矩陣,M1,M2,M3,M4分別表示以管理的不安全,個人的不安全行為,環境的不安全以及物品的不安全為準則建立的比較判斷矩陣。
相對重要度的確定,層次分析法的最終目的就是要從判斷矩陣去推算每個層次的各個子系統相對上一層次的某一個子系統的重要性次序,往往以相對數值的大小來表示。常用的方法是方根法。根據上述判斷矩陣,利用方根法算出M1,M2,M3,M4各層次因素相對于上一級層次某因素的相對重要度的排序結果:
B層相對于A層的相對重要度向量:
ω0=(0.1408,0.4024,0.1274,0.3294)T,
c層相對于B層中的B1因素的相對重要度:
ωl=(0.1188,0.4145,0.2275,0.2392)T,
c層相對于B層中的B2因素的相對重要度:
ω2=(0.0734,0.1688,0.1688,0.1170,0.1745,0.2975)T,
C層相對于B層中的B3因素的相對重要度:
ω3=(0.1528,0.3400,0.5072)T,
C層相對于B層中的B4因素的相對重要度:
ω4=(0.1174,0.1434,0.3457,0.1320,0.2612)T。
經計算,判斷矩陣M,M1,M2,M3,M4。均具有滿意的一致性。
上述得到的相對重要度是一組元素對其上一層中某元素的權重向量,本文的最終目的是要得到各個元素,尤其是最低層中所有元素對于總目標的相對重要性的排序權值,即層次總排序。其結果為:
(0.0167,0.0584,0.0320,0.0337,0.0295,0.0679,0.0679,0.0471,0.0702,0.1197,0.0195,0.0433,0.0646,0.0387,0.0472,0.1139,0.0436,0.0861)
由AHP的計算結果可以看出,在影響高處墜落事故發生的C層各因素中,使用不安全設施、無防護措施、強度不夠和處于不安全位置是相對重要度較高的因素,它們的脆性激發度相對于其他因素來說更趨近于1,說明它們更容易導致系統崩潰即高處墜落事故的發生。這是因為,在建筑工程施工過程中,建設施工單位常常會因忽視安全規定或者經費不到位而不設置防護設施或者購買不符合國家和行業標準的劣質的安全防護用品。同時,作業人員不經過安全培訓就上崗作業在施工現場是非常普遍的現象,他們在作業過程中無意違規操作是很容易發生的,再加上沒有很好的安全作業巡檢人員的鑒定,勢必增加了高處墜落事故發生的可能性。因此在采取防控措施時,應重點從這四個方面考慮。而如氣候惡劣、勞動組織不合理等這些影響因素的相對重要度較小,對造成系統崩潰的影響也比較小,故它們的脆性激發度趨近于0,但由于系統具有動態性,也不能忽略其影響。
對于B層的四個影響因素來說,個人的不安全行為的相對重要度最大,物品的不安全狀態次之,它們的脆性激發度相對于管理的不安全和環境的不安全來說更趨近于1,對高處墜落事故發生的影響也就較大。而管理的不安全這一因素的相對重要度相對小于人的不安全行為和物的不安全狀態,其脆性激發度也就相應的小一些,這就印證了軌跡交叉論中所提到的,在人與物兩大系列中,人的失誤占絕對地位,即使傷亡事故完全來自于機械或物質的危險,但機械還是由人設計制造和維護的,物質也是由人來支配的。造成傷亡事故的直接原因往往是人的不安全行為和物的不安全狀態,這些原因是表面的,易于被發現的。而在物的不安全狀態和人的不安全行為以及它們的背景原因后面,管理缺陷是造成事故的間接原因,也是本質的原因,如下:
(1)完善安全教育、培訓支撐體系的建設,主要應明確教育培訓的目標、機構及其職責、制度體系建設。
(2)完善安全生產責任制建設支撐體系。
(3)完善安全投入支撐體系,對于建筑施工作業中使用的工具、設備及設施,建設施工單位必須給予充分的重視,保證足夠的經費投入,嚴格按照國家標準和行業標準進行設置,確保物的安全性能的可靠。
3 結語
基于層次分析法對建筑業高處墜落事故進行了脆性分析,對難以定量計算的影響高處墜落事故發生的因素給出了定量的計算模型。結果表明,使用不安全設施、無防護措施、強度不夠和處于不安全位置這四種因素是導致高處墜落事故發生的主要脆性源。
參考文獻:
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