何立華 張垚瑤

(中國石油大學(華東)經(jīng)濟管理學院，山東 青島 266580)

0 引言

建筑業(yè)是我國國民經(jīng)濟的中堅力量，該行業(yè)在國民經(jīng)濟中所占的比例僅次于工業(yè)和農(nóng)業(yè)，對我國的經(jīng)濟發(fā)展起著至關重要的作用。改革開放以來，我國的建筑業(yè)發(fā)展迅速并不斷擴大，作為一個勞動密集型行業(yè)，建筑業(yè)提供了大量的就業(yè)機會，對中國經(jīng)濟增長和社會穩(wěn)定做出了巨大貢獻。然而建筑業(yè)高速發(fā)展為經(jīng)濟增長帶來動力的同時，其面臨的安全問題也隨之凸顯。建筑業(yè)向來是安全事故頻發(fā)的行業(yè)，繼交通、礦山行業(yè)之后，已居我國行業(yè)事故的第三位。據(jù)統(tǒng)計，我國建筑業(yè)每年死亡人數(shù)達上千人，造成的直接經(jīng)濟損失高達百億元［1］，遠遠超過大多數(shù)發(fā)達國家。因此，建筑工程的安全性評估問題已經(jīng)越來越受到人們的重視，并成為建筑業(yè)的首要問題。

安全性評估最早起源于美國的保險行業(yè)［2］，隨著建筑業(yè)的發(fā)展，大量學者把安全性評估引入到該領域。20 世紀50 年代末，由于概率論、統(tǒng)計學等數(shù)學方法的應用，給安全性評估奠定了強大的理論基礎。有學者提出將概率分布法引入建筑工程安全評估工作當中，并給出了具體算例對比［3］。Youngsoo Jung 等為了提高承包商的安全管理有效性，嘗試了安全管理信息系統(tǒng)這種評價方法［4］。安全性評估體系已貫穿建筑工程全生命周期。蘇永強等指出保證建筑安全的基礎在于建筑工程設計的安全性，并對設計階段的安全性進行評估，但是未涉及施工階段［5］。王鑫等認為建筑物結構的完全性直接影響建筑物的安全性，因此設計和施工直接影響著建筑物的結構［6］。王曉鳴等將住宅的安全性指標劃分為3 個類別:地基基礎安全性、承重構件安全性、抵抗災害危險和抗災能力安全性，重點對建筑工程使用后安全性進行評價［7］。

設計階段安全性、結構安全性以及建成后的使用安全性評估固然重要，但是建筑工程施工階段是保證建筑結構安全和使用安全的最關鍵環(huán)節(jié)，而且建筑安全事故大部分發(fā)生在施工階段，因此深入研究施工階段的安全性更具有現(xiàn)實意義。更為重要的是，施工階段具有復雜性高、動態(tài)性強、持續(xù)時間久的特點，致使建筑工程安全事故多發(fā)生于此階段。因此如何對建筑工程施工階段安全性進行評估就顯得極為重要。

在此基礎上，很多學者還指出，建筑工程施工階段安全性評估指標體系的確立同樣會對評估結果的合理性產(chǎn)生影響，而且指標體系的規(guī)模及具體評價指標的差別還會影響安全評估過程的復雜程度。王凱全等結合了GB/T50375—2006 中需要創(chuàng)優(yōu)的工程，針對施工階段質量是否能達到要求，將安全性評估體系劃分為了地基及樁基工程、結構工程、屋面工程、裝飾裝修工程和安裝工程，并重點強調了結構安全性和使用安全性［8］。郭愛霞等在對建筑施工過程事故影響因素分析的基礎上，將其進一步劃分為人員、安全、材料、機械設備、環(huán)境、分包商六個因素，但是上述指標不夠簡潔，而且各指標間存在交叉重復［9］。盧嵐等建立了包括安全生產(chǎn)、教育宣傳、生活與衛(wèi)生、勞動保護和外分包管理的建筑施工現(xiàn)場安全評價指標體系［10］。本文將從人員、機械、材料、方法和環(huán)境五方面進行指標體系劃分，運用層次分析法和灰色模糊綜合評價法對建筑工程施工階段安全性進行評估。

1 建筑工程施工階段安全性評估指標體系

建筑工程施工階段安全性評估指標體系是由一系列衡量建筑施工安全水平的評估指標或標準組成。由于其影響因素眾多，各種因素之間又可能相互作用，不確定性較高，進而產(chǎn)生一系列相關問題。一個施工項目往往是由多個單位共同承擔，各種機械設備、作業(yè)人員也隨之發(fā)生流動性變化，大大增加了不安全性。為構建合理的建筑工程施工階段安全性評估指標體系，根據(jù)相關資料將該體系劃分為目標層A、準則層B 和指標層C 三個層次，建筑工程施工階段安全性評估為目標層，準則層包含5 個指標:人員因素、機械設備因素、材料因素、方法因素和環(huán)境因素，而指標層則由16 個指標組成。具體指標層劃分見表1。

表1 建筑工程施工階段安全性評估指標體系

2 建筑工程施工階段安全性評估模型

2.1 層次分析法確定指標權重

上述指標對建筑工程施工階段安全性的影響程度存在差異，因此對各個指標合理賦值就顯得尤為重要。本文針對建筑工程施工階段安全性指標體系的特點，采用層次分析法對指標進行賦值。對此聘請10 位專家對上述評價因素進行比較，通過討論協(xié)商并按1 ～9 比例標度對重要性程度賦值，最終逐一確定每一個判斷矩陣的值。通過運算，得出所有判斷矩陣的權數(shù)向量，結果見表2。

表2 判斷矩陣權數(shù)向量表

根據(jù)表3，綜合各層指標，所有影響因素的權重集合為

2.2 灰色模糊綜合法評價

建筑工程施工是一個復雜的過程，期間存在的安全問題也是多種多樣的，選擇的安全性評估方法不僅要適用于建筑工程施工階段，而且也要考慮實際的可操作性。本文選擇灰色模糊綜合評價法將評估過程中灰色、模糊、難以定量的因素定量表示，從而使評估結果更加科學、準確。

(1)確定評價樣本矩陣。選擇m 位相關領域的專家對每個影響因素進行評價打分，這一操作雖然存在一定的主觀性，但是憑借著專家的豐富經(jīng)驗和知識，理論與經(jīng)驗相結合，評估結果具有一定權威性。假設有n 個影響因素，其中第i 位專家對導致發(fā)生安全事故的影響因素j的打分記為uij，由此m 位專家構成的評價樣本矩陣為

(2)確定評價等級。根據(jù)查閱相關的資料，得出建筑工程施工安全等級V = (V1，V2，…，Vg)，并確定相應的評價等級。

(3)計算評估等級灰類值。計算評估特征灰類值就是運用相關數(shù)學方法確定評估灰類的等級數(shù)、灰類的灰數(shù)以及灰類的白化權函數(shù)?；?2)中制定的評價等級，定性分析得到白化權函數(shù)，將白化權函數(shù)中出現(xiàn)的轉折點設定為閾值，用di(i = 1，2，3)表示。當安全評價等級最高時，用上類白化權函數(shù)表示;當安全評價等級為中間級時，用中類白化權函數(shù)表示;當安全評價等級最低時，用下類白化權函數(shù)表示。三類白化權函數(shù)的曲線圖見圖1。

圖1 白化權函數(shù)曲線圖

(6)求解項目綜合評價結果。根據(jù)前面層次分析法所確定的權重以及灰色系統(tǒng)理論得到的評價權矩陣，運用模糊綜合評價法，計算對某一項目的評價結果。其評價公式如下

在算得評價結果的基礎上，一方面，利用最大隸屬度原理，將結果與評價等級進行比較，可以得出項目的安全性;另一方面，對評價結果橫向比較，也就是A1，A2，…，Ar之間進行比較，可以得出影響因素在各個評價等級內(nèi)的安全影響程度。

3 案例分析

為了驗證指標體系及評估模型的合理性，本文就具體的項目實例進行施工階段安全性評估。

3.1 工程概況

以× ×村改造安置區(qū)項目為例，應用建筑工程施工階段安全評估模型對該項目施工階段進行安全性評估，驗證模型的合理性。

× ×村改造安置區(qū)項目位于× ×市× ×路與× ×路交匯處，小區(qū)用地面積約6 萬m2，建筑面積約10.7 萬m2，容積率為1.67，綠地率為35.2%;停車位共有888 個，規(guī)劃戶數(shù)924 戶。共有19 個單體構成:其中多層11 棟，層數(shù)為6 +1，磚混結構;高層7 棟，層數(shù)為13 ～18 層，框剪結構;1 棟框架結構三層辦公樓。項目共由兩家總包單位參與施工建設，分別是一標段NTSJ 集團有限公司和二標段STJS 集團有限公司。項目于2011 年6 月22 日開工，項目交付時間:多層為2012 年9 月30 日，高層為2013 年3 月30 日。

3.2 項目施工過程安全性評估

3.2.1 確定評價樣本矩陣

本文建立建筑工程施工階段安全性評估指標模型具有通用性，能夠滿足各類施工安全性評估，所以利用該模型對案例進行建筑工程施工階段安全性評估。

根據(jù)相關專家對該項目施工階段安全性影響因素打分情況，任意選取10 位專家的打分數(shù)據(jù)，構成評價樣本矩陣(其中:專家打分數(shù)值表示影響安全性的大小，區(qū)間為［0，10］，取值越大，代表對安全性影響越大，越易造成安全事故。)

根據(jù)整理，得出該樣本矩陣為

3.2.2 安全等級

根據(jù)《建筑施工安全檢查標準》JGJ59 -99中，施工現(xiàn)場安全管理被分為三個等級。為了更準確地反映建筑工程施工安全程度，本文將施工安全分為五個等級，其評價等級為V (9，7，5，3，1)。(其中:一級表示很危險，二級表示較危險，三級表示一般，四級表示較安全，五級表示很安全)。

3.2.3 特征灰類值評估

在上述評價等級給定的前提下，設y =fk(di)，x=d，具體白化權函數(shù)如下:

f1(上類白化權函數(shù))為

f2(中類白化權函數(shù))為

f3(中類白化權函數(shù))為

f4(中類白化權函數(shù))為

f5(下類白化權函數(shù))為

3.2.4 灰色統(tǒng)計數(shù)數(shù)值

灰色統(tǒng)計數(shù)以評價指標C1為例，該指標屬于一類白化權函數(shù)的統(tǒng)計值為

該指標屬于二類白化權函數(shù)的統(tǒng)計值為

該指標屬于三類白化權函數(shù)的統(tǒng)計值為

該指標屬于四類白化權函數(shù)的統(tǒng)計值為

該指標屬于五類白化函數(shù)的統(tǒng)計值為

則評價指標C1的總體灰色數(shù)值為

nc1= n11+ n21+ n31+ n41+ n51= 24.83

根據(jù)上述操作步驟，同理可得C2～C16的總灰色數(shù)值。

3.2.5 灰色模糊評價權矩陣

對于評價指標C1而言，屬于各類的權重為

同理:v21=0.230，v31=0.322，v41=0.269，v51=0。

應用該方法可得指標C2～C16對應矩陣的權值。經(jīng)過計算，最終的模糊評價權矩陣為

3.2.6 評價結果

A = W·v = (0.165，0.211，0.287，0，306，0.031)

具體評價結果為:該項目安全性“一級”程度的為0.165;“二級”程度的為0.211;“三級”程度的為0.287;“四級”程度的為0.306;“五級”程度的為0.031;依據(jù)最大隸屬度原則得出該工程施工階段安全等級為“四級”，處于較安全的狀態(tài)。

4 結果分析

根據(jù)上述安全性評估的計算結果可以確定，盡管該項目施工階段受到多方面因素的影響，但是該項目施工的總體安全性仍為較安全的等級。從權重的角度來看，經(jīng)過專家協(xié)商討論，在最后算得的總權重中，人員因素(42.9%)對建筑工程施工階段安全性影響最大，其他依次為環(huán)境因素(25.1%)、方法因素(15.9%)、機械設備因素(10.5%)和材料因素(5.6%)。而對于具體指標層來說，人員的技術水平在安全性評估中所占的比例最高，它不單單是對于準則層中人員因素B1而言，而是在整個施工階段，人員的技術水平都是直接影響施工安全性的關鍵因素。位于前三名的依次為工程技術環(huán)境、從業(yè)經(jīng)歷和施工技術復雜性，所占的比重分別為13.1%、10.5%、8%。這一結果說明在該建筑工程施工過程中，專家認為人員因素中人員技術水平、從業(yè)經(jīng)歷，環(huán)境因素中工程技術環(huán)境，方法因素中施工技術復雜性是影響該施工安全性的主要因素，因此在施工階段應該對這些因素加以重視。

通過灰色模糊評價權矩陣，得到16 個影響因素所涉及的五個評價等級的具體數(shù)值，大多數(shù)影響因素在“四級”程度上的數(shù)值是較高的，也就是說，多數(shù)影響因素都是處于較安全的狀態(tài)。但是從矩陣中也不難看出，幾乎一半的影響因素在很安全這個評價等級中數(shù)值都是零，說明雖然處于較安全的等級，但是要達到很安全還是有一定的差距。

5 結語

(1)考慮到建筑工程施工階段是安全事故的多發(fā)階段，而且影響施工階段安全性的因素眾多，為了避免各種因素之間相互作用而產(chǎn)生不確定性，將影響施工安全性的因素劃分為人員、機械、材料、方法和環(huán)境五個方面，構建了由目標層、準則層和指標層的建筑工程施工階段安全性評估指標體系。

(2)本文構建了基于層次分析法與模糊綜合評價法的建筑工程施工階段安全性評估模型，運用層次分析法建立施工階段安全性評估指標體系并確定相應的權重值，使評估系統(tǒng)更條理化;采用模糊綜合評價法，并結合灰色系統(tǒng)理論，對建筑工程施工階段安全性進行評估，使得評估過程中灰色、模糊、難以定量的因素可以定量表示，從而使評估結果更加科學、準確。

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