李婷婷，劉洋，黃娟

(陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院公路工程系，陜西 西安 710018)

基于專家可信度定性判斷改進(jìn)的LEC方法研究

李婷婷，劉洋，黃娟

(陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院公路工程系，陜西 西安 710018)

根據(jù)山區(qū)公路施工特點，結(jié)合依托工程開展危險源辨識及風(fēng)險評價研究，采用LEC方法開展危險源危險等級評價。建立專家組對危險源進(jìn)行定性評估與定量評價，并引入專家可信度減小專家個體主觀因素對評價結(jié)果的影響。結(jié)果表明:采用LEC方法能直觀、快速地評估山區(qū)公路施工危險源初始風(fēng)險水平，為制定和采取相應(yīng)的安全管理措施奠定基礎(chǔ);基于專家組的定性評估和定量評價是開展危險源風(fēng)險評價的有效方法，引入專家可信度處理可使評價結(jié)果更真實地反映危險源的實際風(fēng)險水平;依托工程的16項危險源中，4項屬于2級高度危險等級，11項屬于3級顯著危險等級，1項屬于一般危險等級;在后續(xù)研究中，應(yīng)更合理地改進(jìn)專家分級方法，探索更科學(xué)的專家可信度賦值方法。

山區(qū)公路施工;危險源;主觀因素;專家可信度;風(fēng)險水平

山區(qū)公路建設(shè)涉及多種工程結(jié)構(gòu)類型，施工區(qū)域環(huán)境和地質(zhì)條件復(fù)雜，其面臨的施工難度大，技術(shù)要求高;山區(qū)公路建設(shè)又受施工組織和項目管理等多項人為因素的影響，施工過程中的不確定度高，工種交叉和人員活動頻繁。為確保山區(qū)公路施工科學(xué)有序，保障工作人員生命安全，需要準(zhǔn)確辨別和預(yù)測建設(shè)工程的風(fēng)險因素，找出危險源并進(jìn)行合理評定，進(jìn)而確定重大危險源，制定并采取有效的應(yīng)對措施，達(dá)到降低、分散和化解風(fēng)險的目的，以實現(xiàn)安全建設(shè)生產(chǎn)。

在危險源風(fēng)險評價方法中，LEC方法得到了廣泛應(yīng)用。LEC法最早由美國的K J格雷厄姆和G F金尼發(fā)明，是一種簡單易行的評價方法。汪云鋒等［1］結(jié)合實際工程研究了LEC方法在高墩大跨橋梁風(fēng)險評估中的應(yīng)用，得出的重大危險源和專家對同類工程判定的結(jié)果及實際施工情況非常吻合。袁春燕等［2］采用基于LEC法對金屬礦建工程的危險源進(jìn)行辨識和風(fēng)險評價，確定了井巷掘進(jìn)等八個方面的重大危害因素，為制定安全監(jiān)控管理措施和方案奠定了基礎(chǔ)。鄧軍等［3］在建筑施工企業(yè)安全生產(chǎn)事故隱患排查治理中開展了LEC方法的應(yīng)用研究，運用LEC法對在建建筑項目施工過程中產(chǎn)生的事故隱患進(jìn)行了辨識分析和評價定級，并制定了隱患治理的對策措施。趙廣金等［4］基于LEC方法對煤礦安全投資決策開展了研究。在對LEC法的定性判斷改進(jìn)方面，常昇宏等［5］研究了其改進(jìn)方法在隧道施工中的應(yīng)用，將主觀定性判定改進(jìn)為“工作自身存在的固有危險因素”以及“工作人員對于危險因素的控制能力”兩部分，使得LEC方法判定結(jié)果在一定程度上更為接近實際情況，提高了工程風(fēng)險管理的針對性。

為進(jìn)一步提高LEC方法風(fēng)險評價的準(zhǔn)確性，本文建立專家組對危險源進(jìn)行定性評估與定量評價，并引入專家可信度減小專家個體主觀因素對評價結(jié)果的影響。針對專家可信度在各類評價問題中的應(yīng)用，國內(nèi)已經(jīng)開展了部分相關(guān)研究。賈瑞娟、吳華偉等［6，7］對專家意見的可信度與綜合可信度、不確定性量化法與不確定性決策開展了相關(guān)研究，他們以不確定性數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)，分析了專家意見的不確定性量化方法，確立了不確定性決策模型。楊麗娜［8］開展了基于專家評判的灰色綜合方法在可信度評估中的應(yīng)用研究，她分析了該方法的局限性，指出基于專家評判的灰色綜合方法是各類評估的有效補充。徐林生等［9］研究了評審專家可信度評價模型及應(yīng)用，探討了多屬性評價活動中評審專家可信度的評價準(zhǔn)則，并建立了專家的評價水平排序和三種建模分類方法，為評價工作中評審專家選擇、調(diào)整提供了依據(jù)。周延年等［10］研究了基于灰色系統(tǒng)理論的多屬性群決策專家權(quán)重的調(diào)整算法，在得到專家主觀權(quán)重的基礎(chǔ)上，通過計算專家個體決策結(jié)果與群體決策結(jié)果的灰色關(guān)聯(lián)度，并結(jié)合初始權(quán)重求得專家的綜合權(quán)重，該方法具有一定的的可行性與實用性。

由上述文獻(xiàn)可以看出，LEC及其改進(jìn)方法在當(dāng)前的風(fēng)險評價方法中仍發(fā)揮著重要作用，而基于專家組定性評估與定量評價的專家可信度在LEC方法改進(jìn)中有著深入挖掘潛力的價值。本課題依托工程處于亞熱帶環(huán)境，氣候影響因素多，地質(zhì)特性復(fù)雜，危險源涉及面廣，風(fēng)險度高。采用改進(jìn)的LEC方法進(jìn)行危險源辨識與風(fēng)險評價具有很強(qiáng)的針對性與現(xiàn)實意義，可為山區(qū)公路施工風(fēng)險因素的監(jiān)管與安全事故預(yù)防提供參考信息。

1 山區(qū)公路建設(shè)安全評價體系與方法

1．1 山區(qū)公路建設(shè)危險源評價流程

圖1中給出了山區(qū)公路建設(shè)危險源評價流程，其主要步驟為:在準(zhǔn)備階段，針對山區(qū)公路施工的研究系統(tǒng)，明確評價重點，從設(shè)計角度分析評價內(nèi)容，現(xiàn)場勘查收集資料，明確相關(guān)法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工程技術(shù);在危險因素識別與評估階段，對危險源及其觸發(fā)因素進(jìn)行識別，在危險源辨識結(jié)論的基礎(chǔ)上，選取合理的危險源風(fēng)險評價方法，開展危險源風(fēng)險評價，對危險源引發(fā)安全事故的概率和后果進(jìn)行判斷和預(yù)估;根據(jù)危險源風(fēng)險評價結(jié)果，結(jié)合危險源觸發(fā)因素分析，提出具體的安全事故防范措施，有效管控危險源，消除相關(guān)誘導(dǎo)因素降低系統(tǒng)風(fēng)險水平;根據(jù)系統(tǒng)風(fēng)險接受準(zhǔn)則，對危險源風(fēng)險評價結(jié)果進(jìn)行判定，如果風(fēng)險水平超過系統(tǒng)設(shè)計要求，則進(jìn)一步明確危險源的重點防范對象，改進(jìn)危險因素的安全管理措施，并繼續(xù)開展風(fēng)險評估，直到系統(tǒng)風(fēng)險水平達(dá)到設(shè)計要求;對實行安全防范措施和完善安全管理后的系統(tǒng)進(jìn)行評估，確定殘留風(fēng)險水平，整理危險源風(fēng)險評價工作，給出具體的結(jié)論和建議，最終完成危險源風(fēng)險評價報告。

圖1 危險源評價流程

可以看出，在上述評價流程中，潛在風(fēng)險因素的識別與評估階段需引入人為的定性或定量判斷，人為的定性判斷容易受個體主觀因素影響而影響到判斷的準(zhǔn)確性，因此科學(xué)的定性判斷方法中應(yīng)該既要體現(xiàn)個體判斷，又要消除主觀影響。

1．2 山區(qū)公路建設(shè)危險源風(fēng)險評價方法

山區(qū)公路施工是工種多、交叉性強(qiáng)、工序復(fù)雜、作業(yè)強(qiáng)度大的系統(tǒng)性工程。施工過程中環(huán)境條件復(fù)雜多變，作業(yè)活動多種多樣，導(dǎo)致風(fēng)險因素眾多且相互間關(guān)系復(fù)雜，適于采用LEC方法對危險源進(jìn)行風(fēng)險評價。該方法屬于半定性/定量方法，將定性和定量評估方法有機(jī)結(jié)合，既提高了評價結(jié)果的客觀、公正程度，又便于安全工作人員掌握使用。

LEC方法用與系統(tǒng)風(fēng)險率有關(guān)的三種因素指標(biāo)值之積來評價系統(tǒng)人員傷亡風(fēng)險大小，并將所得作業(yè)條件危險性數(shù)值與規(guī)定的作業(yè)條件危險性等級相比較，從而確定作業(yè)條件的危險程度。這三種因素分別是:事故發(fā)生的可能性、暴露于危險環(huán)境的頻率和危險嚴(yán)重程度。該方法的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:

L表示事故或危險事件發(fā)生的可能性大小。在山區(qū)公路施工中，將發(fā)生事故可能性極小事件的分?jǐn)?shù)定為0．1，而必然要發(fā)生的事件的分?jǐn)?shù)定為10，介于這兩者之間的情況指定了若干個中間值，如表1所示。

表1 發(fā)生事故的可能性(L)取值

E表示人員在危險環(huán)境中的暴露頻率。頻率越高則危險性越大。規(guī)定連續(xù)出現(xiàn)在危險環(huán)境的情況定為10，而非常罕見地出現(xiàn)在危險環(huán)境中定為0．5。同樣，將介于兩者之間的各種情況規(guī)定若干個中間值，如表2所示。

表2 暴露于危險環(huán)境的頻繁程度(E)取值

C表示危險嚴(yán)重程度。山區(qū)公路施工中主要指事故造成的人身傷害和財產(chǎn)損失。把輕傷或直接經(jīng)濟(jì)損失不足1萬元的事故分?jǐn)?shù)規(guī)定為1，把造成10人以上死亡或急性中毒30人以上或直接經(jīng)濟(jì)損失100萬元以上的事故分?jǐn)?shù)規(guī)定為100，其他情況的數(shù)值均在1～100之間，如表3所示。

表3 發(fā)生事故產(chǎn)生的后果(C)取值

D表示作業(yè)危險性。把值大于320的作業(yè)情況定義為極其危險，應(yīng)立即停止作業(yè);值小于20的作業(yè)情況定義為稍有危險。其他情況的數(shù)值在20～320之間。D的危險等級劃分取值如表4所示:

表4 危險等級劃分(D)取值

由上述各表可以看出，在計算取值方面，E和C的取值都有具體的量化標(biāo)準(zhǔn)，比較客觀。而L的取值則需定性判斷，主觀因素影響較大。因此本文針對L取值，建立專家組評定系統(tǒng)，并引入專家可信度，對LEC方法中的定性判斷項進(jìn)行改進(jìn)。

1．3 專家組建立與專家可信度處理

針對山區(qū)公路的施工特點，建立專家組評定系統(tǒng)。根據(jù)山區(qū)公路工程中涉及的專家對象，充分考慮專家的年齡、資歷、經(jīng)驗等，將專家大致分為四個級別，并通過專家對被評價對象的了解程度和學(xué)識水平賦與每個專家一定的權(quán)重值，建立專家分級表。專家權(quán)重參考值分別取:1．0、0．8、0．5、0．3，其中權(quán)重為1．0的專家做出的判斷是最可靠的。具體分級方法見表5。

表5 專家分級

根據(jù)依托工程實際情況，選取二級、三級和四級專家共8名組成專家組并針對發(fā)生事故可能性(L)進(jìn)行評估打分。其中二級專家3名，三級專家4名，四級專家1名。對應(yīng)專家1至專家8，其相應(yīng)的專家可信度分別為:對于該專家組，各專家相應(yīng)的綜合可信度為:

由式(2)可得:α1，α2，α3=0．170，α4，α5，α6，α7= 0．106，α8=0．066。

對L中的某一評分項，各專家的打分結(jié)果分別為L1至L8，則該項的最終評分情況為:

2 山區(qū)公路建設(shè)安全評價具體分析

本文研究以廣東省博深高速公路工程為依托，該工程地處亞熱帶地區(qū)，地質(zhì)環(huán)境多樣，天氣環(huán)境多變，風(fēng)險因素復(fù)雜。加之在山區(qū)公路施工中，危險源又與施工現(xiàn)場的施工技術(shù)、設(shè)備設(shè)施、危險物資和人員素質(zhì)等多項因素有關(guān)。因此根據(jù)依托工程的實際情況，主要選取施工人員、施工機(jī)械、施工用電、高空作業(yè)、物體打擊、火工品管理、汛期防洪、現(xiàn)場防火、高溫作業(yè)和油料庫管理10項作業(yè)單元中的16項危險源開展研究。專家組各成員針對施工環(huán)節(jié)作業(yè)單元危險源的事故發(fā)生可能性L進(jìn)行評估打分，分值情況如表6所示。

表6 危險源及專家個體打分情況

采用LEC方法對上述危險源進(jìn)行風(fēng)險評估，其中E和C的取值均依照取值表標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行量化取值，L則根據(jù)專家個體打分情況和專家可信度，通過式(3)計算得出，即取值為專家組打分后進(jìn)行專家可信度修正后的分值。具體的危險源風(fēng)險評價結(jié)果如表7所示。

表7 危險源風(fēng)險評價結(jié)果

由表7中可以看出，從依托工程整理出的危險源中，經(jīng)專家組定性評估和定量評價后，4項屬于2級高度危險等級，11項屬于3級顯著危險等級，1項屬于一般危險等級。對于危險源R1，如果僅采用專家1的定性判斷意見，該危險源風(fēng)險評價分值結(jié)果為360，屬于極其危險，不能繼續(xù)作業(yè)的1級危險等級，顯然高估了其風(fēng)險水平;對于危險源R10，如果僅采用專家8的定性判斷意見，該危險源風(fēng)險評價分值結(jié)果為60，屬于一般危險，需要注意的一般風(fēng)險等級，則低估了其風(fēng)險水平。由此可見，采用專家組進(jìn)行定性評估，并引入專家可信度對分值結(jié)果進(jìn)行修正，可有效消除專家個體打分的隨意性和不確定性，使評價結(jié)果更科學(xué)地反映危險源的真實風(fēng)險水平。

3 結(jié)論

本文依托山區(qū)公路建設(shè)工程，以危險源辨識和風(fēng)險評價為研究對象，采用LEC方法評估山區(qū)公路施工的風(fēng)險水平，在專家組定性評估和定量評價的基礎(chǔ)上，引入專家可信度方法減小專家個體定性判斷中的隨意性和不確定性，提高風(fēng)險評價方法的科學(xué)性與評價結(jié)果的可信度，得到的主要結(jié)論有:

(1)山區(qū)公路施工建設(shè)危險源多，風(fēng)險水平高，采用LEC方法能直觀、快速評估危險源初始風(fēng)險水平，為制定和采取相應(yīng)的安全管理措施奠定基礎(chǔ)，該方法已在依托工程中實際應(yīng)用并取得了很好的效果。

(2)基于專家組的定性評估和定量評價是開展危險源風(fēng)險評價的有效方法，引入專家可信度處理可有效減小定性分析過程中專家個體主觀因素對最終分值的影響，使評價結(jié)果更真實地反映危險源的實際風(fēng)險水平。

(3)在專家個體對危險源的定性評估中，處于相同級別的專家對同一危險源的打分結(jié)果不盡相同，有時會出現(xiàn)較大差異，合理改進(jìn)專家分級方法，并更科學(xué)地進(jìn)行專家可信度賦值，是本文后續(xù)研究的重點方向。

［1］汪云鋒，劉建雄．LEC法在高墩大跨橋梁風(fēng)險評估中的應(yīng)用［J］．湖南交通科技，2011，37(1):72-75．

［2］袁春燕，米玉琴．基于LEC法的金屬礦建工程危險源辨識和評價［J］．中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2011，7(8):175-180．

［3］鄧軍，李貝，張興華．LEC法在建筑施工企業(yè)安全生產(chǎn)事故隱患排查治理中的運用［J］．安全與環(huán)境工程，2014，21(1):103-107．

［4］趙廣金，孟祥慧．基于LEC法的煤礦安全投資決策［J］．工業(yè)安全與環(huán)保，2012，38(1):61-63．

［5］常昇宏，唐娛瑛．LEC風(fēng)險評價法的改進(jìn)及其在隧道施工中的應(yīng)用［J］．交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014，42(9): 137-139．

［6］賈瑞娟，徐春霞．專家意見的可信度與綜合可信度［J］．河北建筑科技學(xué)院學(xué)報，2003，20(4):83-84．

［7］吳華偉，吳華英．不確定性量化法與不確定性決策［J］．?dāng)?shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識，2004，34(7):77-85．

［8］楊麗娜．基于專家評判的灰色綜合方法在可信度評估中的應(yīng)用研究［J］．航天控制，2007，25(4): 63-67．

［9］徐林生，王執(zhí)銓，戴躍偉．評審專家可信度評價模型及應(yīng)用［J］．南京理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2010，34(1):30-34．

［10］周延年，朱怡安．基于灰色系統(tǒng)理論的多屬性群決策專家權(quán)重的調(diào)整算法［J］．控制與決策，2012，27(7):1113-1116．

Study on the Improvement on the Qualitative Judgment of LEC Method Based on the Expert Credibility

LI Ting-ting，LIU Yang，HUANG Juan
(Department of Highway Engineering，Shaanxi College of Communication Technology，Xi’an 710018，China)

Based on the characteristics of the mountainous highway construction and related project，a research focused on the identification of risk sources and risk evaluation is presented．The LEC method is utilized in the risk evaluation．An expert group is established to evaluate the scores of the qualitative judgement item，and the effect of personal subjective factors on the scores is weakened by introducing the expert credibility．Some results show that:the initial risk level of the mountain highway construction can be evaluated prominently and quickly by using the LEC method，and it lays the foundation for the formulating and taking corresponding safety control measures．Based on the expert group，the qualitative assessment and quantitative evaluation is a effective methods to carry out risk assessment．The evaluation results will present more actual reflect of the real risk level of the risk sources．For the 16 hazardous sources of the relying subject，4 items belong to the 2nd level of higher danger，11 items belong to the 3rd level of significant risk，1 item belongs to the general danger．The expert grading method and expert credibility evaluation should be reasonable improved in the follow-up study．

mountainous highway construction;risk sources;subjective factors;expert credibility; risk level

C931;X947;U415．1

A

2095-0985(2015)03-0044-05

2015-04-20

2015-05-22

李婷婷(1982-)，女，陜西漢中人，副教授，博士，研究方向為公路工程管理(Email:lt198244@163．com)

陜西省教育廳專項科研計劃項目(14JK1068);陜西省教育科學(xué)規(guī)劃課題(SGH13547);陜西省教育科學(xué)規(guī)劃課題(SGH140927)