基于VPRS法評價土木工程安全風險及權重分配

靳澤邁

內蒙古科技大學 內蒙古 包頭 014010

引言

土木工程安全施工，關系施工人員個人與家庭，也與企業發展和社會穩定有著密切的聯系。在未來很長的一段時間內，研究土木工程安全施工，仍舊占據工程管理的主要地位。影響土木工程施工的因素具有多樣性和復雜性，甚至影響程度和數量也不斷增加。土木工程施工單位在施工期間應強化管理，注重安全施工管理的重要性，避免出現安全隱患。

一、構建土木工程施工安全風險評價體系

評價土木工程施工現場安全情況，建立健全具有完善性和科學性的風險評價體系是最為基礎的工作內容，選取的安全評價指標更是會對評價結果產生很大影響[1]。可見，設計與制定符合土木工程實際施工情況的安全風險評價體系，在現場施工安全管理層面有著極為積極的應用價值。

構建土木工程施工安全風險評價體系，需要設計人員對國內外既有的土木工程施工安全事件有系統性的了解，分析造成事故的原因，并且查閱相關資料，深入施工現場展開考察，分析不同因素導致安全事故的現象，盡可能全面的將造成安全隱患的因素羅列出來，以此作為評價土木工程施工安全的重要指標[2]。土木工程安全管理風險評價工作即包含有安全風險評價指標構建，也包含有安全評價方法選擇。為直觀展示出評價體系內容，在表1中已經將本次安全風險評價工作所需要的一級評價指標和二級評價指標進行羅列。各評價指標相互之間不能存在著重合現象，這是為保證評價結果準確、真實、有效的要求之一。

表1 土木工程施工安全風險評價體系

二、判定土木工程施工安全指標權重

（一）可變精度Rough集概念

Rough Sets是由波蘭數學家Pawlak Z提出的，這種數學方法主要是對不相容、處理不精確和不完全的知識展開全新處理，在應用這種方法的時候，要求推理數據之間的關系，分析數據與近似分類，從數據中尋找出其潛在的變化規律，獲得隱藏的知識信息，所以，這種方法逐漸演變機器學習、獲取知識以及發現知識的重要研究措施。在土木工程安全施工分析評價期間，在其他的研究方案中存在著比較明顯的指標重要性判斷方法缺陷，所以本文以可變精度的Rough集模型（VPRS）作出分析[3]。

粗集理論應用的要點為密切聯系知識與分類，同時采取等價類關系對分類作出形式化表示，可將其簡單的理解為知識是離散空間在等價類下劃分形成的，可將其表示為：

在表達式中，U表示離散空間，R表示等價類，表達式可叫做為X為等價類。

論域通過IND（B）可以被劃分成為多個類，其表示如下所示：

差別矩陣是一個n×n的方針，其表示方式如下：

定義矩陣單元如下所示：

矩陣單元的內容是屬性集，差別矩陣是一個具有對稱性的矩陣，可表示在屬性集上的兩個類不同值。

（二）確定建筑施工安全評價指標綜合權重

確定土木工程施工安全評價指標權重期間，變粗精度粗糙集分類質量概念可通過變精度粗糙集理論運用[5]。在評價土木工程施工安全期間，Pi表示評價體系中的指標，不同指標相互之間存在獨立性。在對評價指標進行打分時，其計算公式如下所示：

在公式中，Pki表示第k個評估專家對第Pi個指標的打分結果。βk表示第k個評估專家打分正確率。Dk表示第k個專家對土木工程施工單位的安全管理總工作打分情況。在正確分類率的前提之下，表示等價類對象數量，既滿足條件屬性，也滿足決策屬性。

三、基于VPRS法評價安全風險與分配權重評述

在土木工程安全風險與權重分配分析中，本文選擇綜合VPRS法和AHP法的方式展開。分析過程中，按照層次分析法要求將安全風險評價指標劃分成為三個層次，基于指標要素重要性，利用算數平均值求取不同指標在風險評價中的重要性。在常規的層析分析法中劃分指標重要性，基本按照五個等級展開。在本次數據處理過程中，借助使用VPRS法對數據提前進行處理，能夠將整個計算過程簡單化處理，提升計算過程的順利性和結果的精準度，在實際應用中，擁有很強的實踐價值和指導意義[5]。

處理數據環節應用變精度粗糙集，能夠對上層指標中安全風險指標要素的依賴程度展開綜合性評價，通過專家打分方式進行打分，判斷指標依賴性程度。在判斷矩陣求解過程中利用VPRS模型，要保證所有影響要素取值結果滿足取值要求，同時還必須要保證取值結果為正數[6]。為避免計算過程中出現依賴性取值為零的情況，在判斷矩陣確定之前，要求刪除可能影響依賴性取值的安全風險評價指標。倘若是不能刪除該指標，則表明專家在打分的時候，將該指標的重要性抬高，使得計算結果出現錯誤，要求專家團隊對該指標重新進行打分處理。

有機結合層次分析法和VPRS模型，可降低專家在對指標打分時出現的問題，也能夠減少計算結果誤差。近似精度因子的取值會影響到VPRS模型計算結果，若近似精度因子取值不當，將會對最終計算結果準確性產生不良影響。所以，在選取近似精度因子時，要與實際計算過程的數據情況相結合。若系統不完備但數據分布均勻時，可選擇比較大的近似精度因子，若系統完備單數據分布不均勻， 可選擇比較小的近似精度因子[7]。

結語

本文以可變精度Rough集為基礎分析土木工程安全風險，綜合層次分析法分配指標權重，克服了在土木工程安全風險評估中，單一方法存在的弊端，也為拓展傳統的評價方法作出拓展，實現安全風險評價結果準確度提升，有一定的實用價值。