基于AHP模糊綜合評價建筑安全施工影響因素研究

程曉君

聊城大學(xué)建筑工程學(xué)院 山東 聊城 252000

建筑項目的用途不同造成建筑項目的多樣性，各類建筑施工隊的交叉作業(yè)，人員機械設(shè)備的流動增加了項目難度，因此建筑安全施工生產(chǎn)研究意義重大。使用科學(xué)的方法進行安全評價，保證施工安全有序的進行，是學(xué)術(shù)界持續(xù)研究的熱點[1]。

研究學(xué)者們對建筑安全施工的研究提出了不同的研究角度，采用了不同的方法進行探究。周朝宏[2]構(gòu)建職業(yè)素質(zhì)的評判指標體系，利用模糊綜合評價法結(jié)合實例對安全管理人員職業(yè)素質(zhì)評價。陳舒馨[3]等人基于建筑施工的危險性特征，采用層次分析法和預(yù)先危險性分析法相結(jié)合的分析方法，對建筑施工現(xiàn)場中存在的固有或潛在的風(fēng)險進行了定性和定量分析。

本文在總結(jié)前人的研究成果上運用層次分析法進行定量分析，通過模糊綜合評價法對建筑施工安全影響因素展開研究，進行分析評價。采用兩種相結(jié)合的方法，期望能夠采用更加科學(xué)的態(tài)度對建筑項目施工安全狀況評價。

1 建筑施工安全影響因素評價指標體系的建立

1.1 影響因素的識別

通過文獻閱讀對建筑工程施工安全的研究總結(jié)出：人的因素、機械設(shè)備及建筑材料因素、安全管理因素、環(huán)境因素、設(shè)計因素五類影響因素。

本文考慮到要對建筑施工現(xiàn)場的影響因素進行研究，最終篩選出4類影響因素，分14項內(nèi)容。其中人的因素主要分為操作層的安全技術(shù)水平、操作層的身體、心理素質(zhì)水平、管理層的安全綜合素質(zhì)和安全技術(shù)水平；機械設(shè)備及建筑材料主要分為機械設(shè)備安全管理、機械設(shè)備的定期維護和保養(yǎng)、建筑材料進場驗收合格情況、建筑材料的儲存和堆放；安全管理因素主要分為施工現(xiàn)場安全規(guī)章制度的建立和執(zhí)行、安全教育和培訓(xùn)、定期安全檢查和考核、安全事故的應(yīng)急措施；環(huán)境因素主要分為氣候條件、夜間施工照明、施工現(xiàn)場周邊綜合環(huán)境[4]。

1.2 評價指標體系的建立

通過分析研究建立建筑施工安全影響因素評價指標體系，如圖1所示。

圖1 建筑施工安全影響因素評價指標

2 AHP-模糊綜合評價模型的建立

2.1 層次分析法確定評價指標權(quán)重

2.1.1 構(gòu)造判斷矩陣

在判斷矩陣中，每層元素指標與上一層的元素指標具有相對重要性。例如上一層元素B1作為準則層，對下一層的 C1,C2,…,Cn具有支配關(guān)系，如表1所示。由專家跟據(jù)1-9 標度法，詳見表2。通過兩兩比較，確定各個指標的相對重要性。

表1 判斷矩陣B1

表2 1-9 標度法

表3 平均隨機一致性指標

2.1.2 確定指標權(quán)重

權(quán)重指標計算是根據(jù)上下兩指標層的重要性進行比較，具體步驟如下[5]：

（1）計算判斷矩陣每一行元素的乘積 Mi

（2）計算 Mi 的 n 次平方根

（4）計算判斷矩陣最大特征根

2.1.3 進行一致性檢驗

為保證判斷矩陣具有完全一致性，還需要計算一致性指標，計算公式如下：

（1）CI=0，判斷矩陣具有完全一致性。

（2）CI≠0，引入平均隨機一致性指標（RI）表 3，通過公式來進行檢驗。當(dāng)CR小于等于0.1時，通過一致性檢驗。否則需要調(diào)整判斷矩陣，直到具有滿意一致性為止。

2.2 建立模糊綜合評判法模型

2.2.1 確定因素集和評價集

U={u1,u2,…,un} n 個評價指標；V={v1,v2,…,vn} 每個評價指標所處的n種狀態(tài)（即評價等級）。對于本研究可以將等級劃分為V={弱，一般，較強，很強} 。

2.2.2 確定模糊判斷矩陣

在進行模糊綜合評價時，權(quán)重對最終結(jié)果具有很大影響。本模型通過調(diào)查問卷的形式邀請專家對第二層各元素進行單因素評價進行綜合評分，根據(jù)評分結(jié)果建立因素模糊評判矩陣Ri。

2.2.3 綜合評價

通過層次分析法確定的權(quán)重和得到的單因素模糊評判矩陣進行綜合評價：Q=W*R，得出最后的評價權(quán)重向量，根據(jù)最大隸屬度原則進行結(jié)果評估。

3 案例分析

以山東省聊城市某在建工程為例，基于建筑施工中的安全影響因素進行探析，對各因素的影響程度進行綜合評價。

3.1 構(gòu)造判斷矩陣確定指標權(quán)重

通過專家打分法對各評價指標進行打分，根據(jù)AHP計算軟件進行權(quán)重計算，得到每個層次各個評價指標的權(quán)重，并對判斷矩陣進行一致性檢驗。具體結(jié)果詳見表4-表 8。

表4 A層對B元素的判斷矩陣

表5 B1層對C元素的判斷矩陣

表6 B2層對C元素的判斷矩陣

表7 B3層對C元素的判斷矩陣

表8 B4 層對 C 元素的判斷矩陣

3.2 模糊綜合評價

根據(jù)專家評分建立模糊矩陣，如表9

表9 專家評分模糊矩陣

根據(jù)以上結(jié)果可知各準則層對應(yīng)的隸屬矩陣 R。以 B1為例其隸屬矩陣為：

B1的權(quán)重向量為 W1=（0.7306，0.1884，0.0810），由 Q1=W1*R1=（0.0731，0.2431,0.3919，0.2919）。由 Q=W*R，同理可得目標層Q2= W2*R2=（0.0662,0.2469,0.4598,0.2272），Q3= W3*R3=（0.0981,0.1511,0.4520,0.2989），Q4= W4*R4=（0.1140,0.3861,0.4733,0.1291）通過計算，得到準則層的綜合評價結(jié)果。如表10準則層綜合評價結(jié)果。

表10 準則層綜合評價結(jié)果

同理，準則層 Q= W*R=（0.3607,0.2406,0.4310,0.2589）。根據(jù)最大隸屬度原則，計算結(jié)果顯示從目標層評價結(jié)果來看建筑施工安全影響因素的影響程度等級為較強，約為43.10%。從準則層來評價結(jié)果來看人的因素、機械設(shè)備及建筑材料因素、管理因素、環(huán)境因素的影響均處于較強等級，由此可見安全無小事，我們要對建筑施工中的各類安全問題加以重視。