基于AHP-模糊綜合評價的裝配式建筑施工安全風險評估

柳柏光 LIU Bo-guang；高屹 GAO Yi；黃靜 HUANG Jing；林靖涵 LIN Jing-han

（海軍勤務學院，天津 300450）

0 引言

裝配式建筑因其建造效率高等優點近年得到了大量推廣應用。但其施工相較以往難度較大，導致安全問題時有發生，后續裝配式建筑會成為主流建筑方式，對于如何規避施工風險就顯得極為迫切。因此，參照規定以及文獻資料，找到影響施工安全風險的關鍵因素，應用AHP—模糊綜合評價構建出適用性強的施工安全風險評估模型，才能促進裝配式建筑健康發展。

1 施工安全風險關鍵點識別

關鍵點識別的研究主要應用文獻歸納法與專家咨詢法，需了解指標體系構建思路，具體如下：

常春光，董慧從人、物、技術、管理、環境五方面出發，下設二級指標15 個，將人分為現場和施工人員；物則是從構件、設備以及防護用具設立3 類指標；技術是從裝配式施工中獨有的拼接、吊裝等設立指標；管理是從現場以及預制構件出廠管理兩方面設立指標。最后是環境，依次從市場、自然環境以及施工現場來構建指標。

王星，王雪瑩按照人、材料等六類對指標體系進行規劃，人的劃分更加細致，額外提出疲勞、生理健康等層面指標；材料和機械區分更加細致，分別從材料質量、預制構件強度設立指標。

田學澤，胡慶國等按照人員、設備、管理等五類開展指標構建，人員、構件等與上述文獻設置思路一致，設備則將吊裝單獨提出，進行適用性、完好度等三個方面指標設置。管理加入了人員培訓、施工方案可行性兩個要點。

除上述外其余研究有很多，不再一一贅述，結合文獻可歸納為：將人員、管理兩類單獨列出，其余類別均可歸屬物料下，分為三類。人員對應的風險點為施工、監管人員安全意識、身心健康以及專業水平；管理風險點則為人員配置、教育培訓、責任分配以及安全管理制度；物料風險點為預制構件的安全管理及堆放、機械設備的安全性能。

2 指標體系構建

2.1 構建原則

2.1.1 科學系統原則 構建指標體系必須從全局出發，從不同方面系統構建出符合施工安全風險特點的指標體系。指標應能被定義，能夠通過多種常規手段（問卷調查）得到數據。

2.1.2 適用性原則 要設置既符合裝配式建筑在施工安全方面的要求，又適用于實際現場吊裝施工安全的指標體系，指標選取一定是圍繞評價對象真實情況開展。

2.2 構建步驟

構建目標指標體系，首先開展初步認識，建立初稿，其次通過實地調研、專家咨詢的方式分析數據，篩選指標并修正，確立終稿。

2.3 確立內容

為構建符合施工特點的指標體系，基于分析現有研究成果與近五年來全國建筑安全事故統計資料，結合專家咨詢意見，參考相關國家技術標準，確立其包含人員、物料、管理作為評估框架指標體系，后續通過聽取專家意見修正，得到圖1 所示指標體系。

圖1 裝配式建筑施工安全風險評估指標體系

3 理論基礎

3.1 AHP 法

AHP 法是由美國運籌學家T.L.Satty 提出針對決策問題的一種解決實際決策問題的方法。它能夠處理難以準確量化多要素問題，具體步驟如下：

3.1.1 確立判斷矩陣

錢多多正與謝娜煲著電話粥。錢多多與謝娜之間的關系只能用微妙兩個字來形容。錢多多高中時代給謝娜寫過熱情洋溢的情書，那時的謝娜根本沒把他放在眼里，原因是錢多多才貌都不出眾，名字還特俗。高中畢業后謝娜考上了大學，錢多多沒能考上，選擇了經商，并由此發跡。再后來兩人各自成了家，成了家的錢多多并未徹底死心，也不急于求成，就像一位經驗老到的獵人，對眼中的獵物有著無比的耐心。

此步驟為關鍵步驟，基于引入量化標度從而代替主觀重要度，每個準則層有p 個指標，依據專家打分應用1 至9 量化標度圖構建出同層指標兩兩間判斷矩陣A：，其中aij=i 的重要標度/j 的重要標度。

3.1.2 層次單排序

此步驟是各元素相對于其準則的權重值，在此由于幾何平均法操作性強，所以用它計算特征向量。先求矩陣中每行元素乘積，再對Qi開p 次方根即， 接 著 按 列 歸 一 化 處 理 向 量為特征向量，計算，還需算λmax（矩陣最大特征值）

3.1.3 一致性檢驗

在使用AHP 時，易出現比較后判斷相互沖突，為了避免判斷自我矛盾，就需進行一致性檢驗，CI 是一致性偏離度，CI 越小則一致性越好。公式為，接著引入隨機一致性指標RI 為計算一致性比例CR 打下基礎，不同n階矩陣對應不同RI值。

3.2 模糊綜合評價

3.2.1 確立指標和評語集合 基于確定好指標體系d個，確定指標集合和評語集合。評語以五級為主，基于國內外參考文獻對風險評估進行等級劃分，我們定義

3.2.3 基于確定指標權重進行綜合評價 前面已算出權重集。利用公式得到評價結果向量，并由最大隸屬度原則開展最終決策。

4 案例分析

本文以天津市某裝配式項目為例，驗證模型的可行性與合理性。

4.1 確立指標權重

應用上述方法，構建判斷矩陣，為了獲得一、二級指標的重要度，筆者邀請相關領域的10 位專家對進行打分，分析得到結果如下：

表1 B-A 層判斷矩陣

表2 C-B1 判斷矩陣

在使用MATLAB 軟件進行計算的基礎上，得到第一個矩陣CI=0.0091，從而CR=0.0158＜0.1，滿足一致性要求，λmax=3.0183，權重集A=[0.4434 0.1692 0.3874] ；同理第二個矩陣經計算，CI=0.0407，CR=0.0329，一致性檢驗達標；λmax=6.2037，指標權重A1=[0.2166 0.1355 0.1530 0.2776 0.0877 0.1297]；上述第三個表格CI=0.0240，CR=0.0214＜0.1，通過一致性要求，λmax=5.0959，指標權重A2=[0.1957 0.0978 0.3127 0.2929 0.1010]；上述第四個表格CI=0.0450，CR=0.0402＜0.1，一致性檢驗合格，λmax=5.1801，指標權重A3=[0.0589 0.3450 0.1464 0.2589 0.1908]。

表3 C-B2 判斷矩陣

表4 C-B3 判斷矩陣

4.2 進行模糊綜合評價

4.2.1 基于將評語確立為很低至很高五個等級，邀請從業專家進行打分，整理問卷后統計隸屬度如表5 所示。

表5 隸屬度統計

4.2.2 綜合計算開展評估

基于上述，分別求解人員模糊關系矩陣R1、物料矩陣R2以及管理矩陣R3。

權重向量：

計算模糊評估向量，得到：

施工安全風險評估矩陣：

結合前面A=[0.4434 0.1692 0.3874]，得出總評估向量為B=[0 0.0906 0.3084 0.3695 0.2045]，可以看出，屬于較好占比最大為0.3965，由于指標中每個指標均為正向指標，而施工安全風險這一總評估對象為負向衡量，現將其統一，依據最大隸屬度原則，得到該項目施工安全風險對應的評語為較低。

5 結果分析

從指標權重可以看出，一級指標人員、物料、管理三者對于裝配式施工安全風險均有顯著影響。二級指標中權重排名前兩位的依次是安全管理制度相關人員熟知與執行水平（0.1337）、現場人員身心健康符合度（0.1231）。安全管理制度從大的方向兜底著施工作業的安全，是施工現場的可控因素，相關人員必須對制度熟悉并按照規章制度執行才能從管理層面守住安全底線；人員的因素是變量，所以在進場前需對人員身心健康做好摸底，才能抓好安全管理降低風險。

6 結語

本文依據專家意見、實地調研構建出裝配式建筑施工安全風險評估指標體系，應用AHP-模糊綜合評價法構建出最大限度減少主觀因素的評估模型，基于實例對模型的合理性進行檢驗，得到了理想結果。由于裝配式建筑處于動態發展，不同結構施工方式不同，所以指標優化應符合動態性原則，可以貼合不同結構實際設立針對性更強的指標。