基于AHP的電梯維保質量監測方案設計

李金泰 梁 驍 李嘯凌 方 良 常曉清

（1．上海市特種設備監督檢驗技術研究院 上海 200062）

（2．上海市普陀區市場監督管理局 上海 200062）

根據《市場監管總局關于2021年全國特種設備安全狀況的通告》顯示，截至2021年底，我國電梯總量879.98萬臺，同比增長11.88%；此外，2021年全年我國共發生電梯事故23起，其中大部分與電梯維保質量有關，由此可見，電梯在方便乘客使用的同時，其安全問題也不容忽視。

近年來電梯行業總體蓬勃發展，但是技術含量較低的電梯維保領域卻因為搶奪市場，存在低價競爭、以修代保等不良現象[1]。為滿足人民群眾的安全乘梯需求，市場監管總局在《市場監管總局關于進一步做好改進電梯維護保養模式和調整電梯檢驗檢測方式試點工作的意見》（國市監特設〔2020〕56號）文件中提出，要加強對電梯維保質量的監督管理。浙江、福建、上海、廣東、貴州等省份的監管部門和檢驗機構積極響應號召，針對維保質量監測進行了有益探索，各地方的方案各有側重并且互補，但是并未包含TSG T5002—2017《電梯維護保養規則》中的所有項目，且各實操方案的評分規則具有一定的主觀性，并未形成客觀合理的電梯維保質量監測方案[2-6]。

維保質量監測方案需要考慮多方面的因素，是一個復雜的綜合問題。2020—2021年，上海市普陀區市場監督管理局聯合上海市特檢院，在轄區內開展老舊住宅電梯維保質量監測專項行動，經過2年的實踐探索逐步形成了可操作性強、貼合實際且工作閉環的電梯維保質量監測方案。方案綜合考慮了風險等級、相關技術規范、乘客體驗、年度扣分項次4個方面的因素。為進一步消除主觀因素的影響，上海市特檢院電梯維保質量監測小組以層次分析法為理論依據，構建了上述4個因素的判斷矩陣，并最終得出各項目的合成權重。

1 層次分析法簡介

層次分析法（簡稱AHP）能將復雜問題的決策過程數學化，盡可能地降低主觀思維對思考的影響，是一種定性與定量分析相結合的簡便決策方法[7-8]。其基本分析步驟為：1）總體分析，確定各個影響因素；2）根據標度構建每個影響因素的判斷矩陣，標度及其含義見表1；3）求解判斷矩陣的最大特征值和幾何平均向量；4）對判斷矩陣進行一致性檢驗，若通過，則幾何平均向量為指標的權重，若不通過則重復步驟2）到步驟4）[9-10]。

表1 判斷矩陣標度及其含義

在對判斷矩陣進行一致性檢驗時，目前文獻中能查到的一致性指標對應表，最多只能查到30階矩陣的RI值，而本文所構建的判斷矩陣為76階（TSG T5002—2017中共有76個項目），因此有必要對層次分析法中高階平均隨機一致性指標RI進行計算。本文采取MATLAB軟件，利用洪志國等人采取的方法計算出了1～78階矩陣的RI值，由于本文設置的子樣數為10 000，遠高于洪志國采取的2 000，因此與洪志國等人的計算結果有微小的差異，見表2[11]。

表2 1～78階平均隨機一致性指標RI的值

一致性檢驗指標為CR，其定義見式（1）：

式中CI為判斷矩陣的一致性指標。其計算式見式（2）：

式中n為判斷矩陣階數，λmax為判斷矩陣的最大特征值，只要CR的值在0到0.1之間，則通過一致性檢驗。

計算準則層各指標的權重時，采用幾何平均法，見式（3）和式（4）：

2 AHP在方案設計中的具體應用

2.1 AHP在準則層的具體應用

電梯維保質量監測活動涉及面廣，主要包含監管、監測、乘客的安全保障以及乘用電梯時的直觀感受等，因此在設計電梯維保質量監測方案時應當綜合考慮各個方面。上海市普陀區市場監督管理局與上海市特檢院結合近年來的工作經驗認為，完善的電梯維保質量監測方案應當以安全保障為核心，以乘客直觀感受和上年度項目扣分次數為重點，開展年度計劃。因此上海市特檢院電梯維保質量監測小組在設計電梯維保質量監測方案時，綜合考慮了風險等級、乘客體驗、年度扣分項次、相關技術規范4個準則。

為盡量突顯各個準則，在構建準則層的判斷矩陣時，元素之間的標度值不宜過大，因此最大為7，利用MATLAB軟件計算出準則層判斷矩陣的最大特征值為4.073 6，CI為0.024 53，CR為0.027 6，通過一致性檢驗，最后計算出準則層判斷矩陣的幾何平均向量，見表3。

表3 準則層判斷矩陣

2.2 AHP在各準則下的具體應用

由于方案包含TSG T5002—2017（以下簡稱維保規則）中的76個項目，因此構建的各準則下的判斷矩陣均為76階。因數據較龐大，為方便構建各準則下的判斷矩陣，分別將維保規則中項目進行賦值，依重要程度依次為9、7、5、3、1共5檔，當i元素為9，j元素為7時，則i元素與j元素相比的標度值為3；當i元素為7，j元素為9時，則i元素與j元素相比的標度值為1／3，依此類推。

構建風險等級準則的判斷矩陣時，維保規則中項目賦值的主要依據來源于國家市場監督管理總局特種設備事故調查處理中心組織編寫的《電梯典型事故案例（2002—2016）》、總局發布的隱患排查通知和產品召回通知等，旨在體現電梯安全的重要性，其中最突出的是門系統以及制動器相關部件的項目。

構建乘客體驗準則的判斷矩陣時，維保規則中項目賦值的主要依據來源于電梯直接刺激乘客感官的項目，旨在引導電梯維保質量監測活動能顧及乘客的乘梯體驗，該類項目主要存在于轎廂內、候梯廳讓乘客目看手試區域。

構建年度扣分項次準則的判斷矩陣時，維保規則中項目賦值的主要依據來源于上年度實行電梯維保質量監測區域內電梯維保項目的扣分次數，旨在對上年度查出的問題進行集中整治，方便管理部門監管。

構建相關技術規范準則的判斷矩陣時，維保規則中項目賦值的主要依據來源于TSG T7001—2009《電梯監督檢驗和定期檢驗規則——曳引與強制驅動電梯》中B、C項目的劃分，旨在對風險等級準則中電梯事故未涉及但是對安全依然很重要的項目進行有益補充。

表2中76階矩陣的一致性指標RI為1.723 05，利用MATLAB軟件計算各判斷矩陣的最大特征值，并對各準則判斷矩陣進行一致性檢驗，結果見表4。

表4 各準則判斷矩陣的一致性檢驗結果

利用Excel軟件計算各準則判斷矩陣的幾何平均向量，并將該幾何平均向量與準則層判斷矩陣的幾何平均向量相乘得出最終權重，由于篇幅較大，本文僅截取與乘客體驗相關項目在各準則下的幾何平均向量和最終權重進行展示，見表5。

表5 乘客體驗相關項目在各準則判斷矩陣的幾何平均向量及最終權重

3 AHP結果的處理及方案的再優化

3.1 AHP結果的處理

電梯維保規則76個項目的最終權重最大為0.045 64，最小為0.003 96，和為1。為盡量區分各項目之間的差別，并方便后續工作的開展，將76個項目根據最終權重的大小劃分為5類，其中大于0.03的項目共4個為A類，0.02到0.03之間的項目共9個為B類，0.01到0.02之間的項目共28個為C類，0.005到0.01之間的項目共24個為D類，小于0.005的項目共11個為E類。

3.2 基于工作實際的方案再優化

電梯維保質量監測工作的最終目的是提高電梯的維保質量，并盡可能地讓與電梯相關的各個方面都對監測結果滿意，因此電梯維保質量監測工作除了需要一個客觀合理的評定機制外，還需要突出方案的可操作性、報告的可讀性、電梯的安全性、工作的閉環性以及監測工作的人性化。

為突出方案的可操作性，需要制定相應的操作細則；為了增強報告的可讀性，需要將結果轉化為群眾容易接受的方式，因此采取扣分制，并將最終結果以“好”“中”“差”的結論形式反饋給人民群眾；為了保障電梯的安全性，需要將76個項目中最重要的個別項目放在突出位置，因此引入一票否決的思想；為了讓監測工作形成閉環，需要對電梯維保質量監測過程發現的問題進行整改，因此需要設計問題整改環節；為了將電梯維保質量保持在一定的水平，在方案中需要增加復測抽查機制；為了讓監測工作更人性化，如果維保單位已經書面將問題上報給使用單位，則認為該項目責任不在維保單位，因此實行免扣分但是仍將問題反饋在監測報告里的機制。

為了將扣分制、一票否決思想、嚴格監管要求與“好”“中”“差”的結論形式有機結合，對最終得分為85及以上的電梯給出“好”的結論，對最終得分在85以下、60及以上的電梯給出“中”的結論，對最終得分為60以下的電梯給出“差”的結論；為了落實一票否決思想，保障電梯安全性能，將最終權重大于0.03的4個A類項目的分值設置為40分，即出現問題則最終結論直接為“差”；為落實嚴格監管的要求，將B類項目設置為20分，累計扣滿2項則最終結論為“差”；將C類項目設置為15分，累計扣滿3項則最終結論為“差”；將D類項目設置為10分，累計扣滿4項則最終結論為“差”；將E類項目設置為5分，累計扣滿8項則最終結論為“差”。最終扣分項目劃分見表6。

表6 扣分項目劃分

4 方案的具體應用

2020—2021年，上海市普陀區市場監督管理局聯合上海市特檢院，針對轄區內15年及以上梯齡、故障率較高、投訴率較高的老舊電梯開展了維保質量監測專項行動。經過2年的打磨，普陀區老舊電梯的安全狀況持續好轉，扣分項總數從2020年的5 223項減少到2021年的3 330項，20分及以上的扣分項目總數從737項減少到687項。同時以小區和維保公司為單位，將其管理或者維保的電梯結論占比情況，根據一定的比例進行劃分，并給出“好”“中”“差”的結論。監測結果顯示，2021年小區的總體評價判定為“好”的同比增長185%，判定為“差”的同比下降53.33%；維保公司的總體評價判定為“好”的同比增長220%，判定為“差”的同比下降66.7%。通過2年的維保質量監測行動，普陀區內的維保公司責任意識明顯加強，低價維保現象基本消失；監管部門也進一步明確了重點監督檢查范圍，不斷提高了監管的針對性和靶向性[12]。

5 結束語

電梯維保質量提升工作需要一個長期且復雜的過程，上海市特檢院電梯維保質量監測小組根據近年來的工作經驗，結合層次分析法對電梯維保質量監測方案進行了初步設計，由于水平有限，方案本身存在一定不合理之處，希望行業同仁批評指正。此外，方案的完善是一個動態優化的過程，需要針對工作開展過程中存在的實際問題進行改進設計。