張龍申　陳偉珂　高雙

摘要：利用因子分析法建立建筑施工系統(tǒng)風(fēng)險評價指標(biāo)體系，結(jié)合改進的突變級數(shù)法定量地對建筑施工系統(tǒng)進行風(fēng)險評價和實證分析，最后提出建筑施工系統(tǒng)安全風(fēng)險的管控重點和干預(yù)措施。

Abstract： This paper uses factor analysis method to establish the risk evaluation index system of construction system. Combined with the improved catastrophe progression method， the risk evaluation and empirical analysis of building construction system are carried out quantitatively. Finally， the key points and intervention measures for the control of the safety risk of building construction system are proposed.

關(guān)鍵詞：建筑施工系統(tǒng);因子分析;突變級數(shù)法;風(fēng)險評價

Key words： the construction system;factor analysis;catastrophe progression method;risk assessment

中圖分類號：TU714? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）05-0098-03

0? 引言

建筑業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，同時也是繼煤礦業(yè)之后的第二大高危行業(yè)，分析建筑安全事故的發(fā)生原因、識別建筑施工系統(tǒng)中的風(fēng)險因素并進行風(fēng)險評價對于建筑安全事故的預(yù)防、應(yīng)對以及風(fēng)險管控具有重要的意義。

目前對建筑施工系統(tǒng)的風(fēng)險評價多采用主觀評價的方法，例如鄭文梅[1]、張程城[2]等利用問卷調(diào)查、專家打分等方法對建筑施工系統(tǒng)的風(fēng)險因素進行識別和評價，而評價過程中的主觀性難以避免，本文通過因子分析法建立建筑施工系統(tǒng)安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系，可以避免指標(biāo)之間存在相關(guān)性、重疊性和主觀性，使得指標(biāo)體系的建立更為科學(xué)準(zhǔn)確。

突變理論作為研究非線性、不連續(xù)現(xiàn)象的有力工具，為內(nèi)部作用機理尚不明確的系統(tǒng)提供了可靠的研究路徑，但現(xiàn)有研究多為定性研究，缺少對風(fēng)險因素的量化，在風(fēng)險耦合度對系統(tǒng)安全狀態(tài)的影響以及系統(tǒng)安全狀態(tài)的量化評價方面的研究比較缺乏。本文以突變級數(shù)法為工具，考慮各評價指標(biāo)的相對重要性，從而克服了人為制定權(quán)重的主觀性，計算各種因素的風(fēng)險耦合度及其對系統(tǒng)安全狀態(tài)的影響，并對建筑施工系統(tǒng)進行風(fēng)險評價，以期為建筑施工企業(yè)制定安全施工措施提供準(zhǔn)參考。

1? 建筑施工系統(tǒng)風(fēng)險評價

本文采用因子分析法來建立風(fēng)險評價的指標(biāo)體系，具體步驟如下：

①由于原始數(shù)據(jù)取值范圍和度量單位各不相同，要進行規(guī)范化處理，公式如下：

正向指標(biāo)：

逆向指標(biāo)：

式（1）、式（2）中aij為風(fēng)險因子的原始數(shù)據(jù)，amax（j）為風(fēng)險因子的最大值，amin（j）為風(fēng)險因子的最小值，bij為經(jīng)過規(guī)范化處理之后的數(shù)據(jù)。

影響因素因子關(guān)系表達式可以描述為：

式（3）中b1，b2…bm為規(guī)范化后的風(fēng)險因子數(shù)據(jù);F1、F2…Fp為p個因子變化量;cij（i=1，2，…m，j=1，2，…p，p<=m）為因子荷載。

②計算風(fēng)險因子的相關(guān)系數(shù)矩陣并進行相關(guān)性檢驗。本文采用SPSS的KMO檢驗對相關(guān)系數(shù)矩陣做統(tǒng)計檢驗，KMO值越接近1，越適合做因子分析。

③提取因子變量。根據(jù)得到的相關(guān)性矩陣計算累計方差貢獻率，用SPSS軟件進行主成分分析并計算因子荷載矩陣，刪去所有因子荷載都小于0.5的風(fēng)險因子，根據(jù)因子荷載矩陣確立指標(biāo)之間的關(guān)系和重要程度，最終建立風(fēng)險評價指標(biāo)體系。

④歸一化計算。將風(fēng)險評價指標(biāo)體系中的下一層風(fēng)險因子作為控制變量，上一層作為狀態(tài)變量，根據(jù)初等突變模型的種類選擇相應(yīng)的歸一公式，層層計算，最終得到建筑施工系統(tǒng)風(fēng)險因素的耦合度。不同突變模型的歸一公式分別如下：

⑤參考陳偉珂研究，采用改進的突變評價法劃定建筑施工系統(tǒng)風(fēng)險評價等級，根據(jù)模型計算的結(jié)果對建筑施工系統(tǒng)進行風(fēng)險評價和分析。

2? 建筑施工系統(tǒng)安全風(fēng)險實證分析

2.1 風(fēng)險評價指標(biāo)的選取

西島茂一指出導(dǎo)致安全事故發(fā)生的原因可以分為Men（作業(yè)人員）、Machine（機械設(shè)備）、Media（作業(yè)任務(wù)）、Management（管理因素）四大類，具體到施工作業(yè)現(xiàn)場，風(fēng)險因素有施工人員的健康狀況、專業(yè)技能、機械設(shè)備的維護與保養(yǎng)等。本文設(shè)計調(diào)查問卷，歸納總結(jié)得到建筑施工系統(tǒng)風(fēng)險評價指標(biāo)如表1所示。

2.2 風(fēng)險評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

本文選取國內(nèi)五家建筑公司，查閱建設(shè)施工的原始資料，對負責(zé)此項目的項目經(jīng)理、分管安全的領(lǐng)導(dǎo)、安全工程師等人員進行訪談，得到以下風(fēng)險評價指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)，并對原始數(shù)據(jù)進行規(guī)范化處理，利用SPSS軟件計算得到的KMO值為0.86，適合進行因子分析。通過SPSS的主成分分析法提取了四個因子，其因子荷載矩陣如表2所示。

由表2可以看出，因子一在施工人員的健康狀況、心理狀況、安全意識、執(zhí)業(yè)水平的荷載達到90%以上，因此可以看把因子一歸類為個體因素，依次類推可以得到如圖1所示的建筑施工系統(tǒng)安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系。

2.3 風(fēng)險耦合度的計算

根據(jù)所得到的建筑施工系統(tǒng)安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系，可以構(gòu)建如圖2所示的建筑施工系統(tǒng)風(fēng)險耦合度遞級計算模型。

在歸一計算過程中需要考慮各風(fēng)險因子之間的關(guān)系，如果存在明顯的關(guān)聯(lián)作用則采用互補原則，即選取各突變級數(shù)值的均值作為總突變級數(shù)值，反之則采用非互補原則，選取各突變級數(shù)值的最小值作為總突變級數(shù)值，即式（7）。

式（7）中G1為人的因素的突變隸屬函數(shù)值;G2為物的因素的突變隸屬函數(shù)值，E為建筑施工系統(tǒng)總的突變隸屬函數(shù)值。根據(jù)所建立的風(fēng)險評價指標(biāo)體系，H4采用非互補原則，其余采用互補原則，逐一進行歸一計算從而求得最終系統(tǒng)的風(fēng)險耦合度。

突變級數(shù)法得到的值通常具有聚集性，為了使計算結(jié)果更加直觀地反映系統(tǒng)實際的風(fēng)險狀況，本文依據(jù)參考文獻[6]對傳統(tǒng)的突變級數(shù)法計算得到的結(jié)果進行改進：

①跟據(jù)所建立的突變模型，計算最底層的評價指標(biāo)均為（0，0.2，0.4，0.6，0.8，1）的綜合突變值ei，并將這6個值作為刻畫初始綜合值的等級刻度，不同等級水平的區(qū)間相應(yīng)為（ei，ei+1），i=1，2，…5。

②將計算得到的總的突變級數(shù)值Ej根據(jù)其落入的等級刻度區(qū)間（ei，ei+1），i=1，2，…5，映射到對應(yīng)的區(qū)間中，得到總的突變級數(shù)調(diào)整值E*，如式（8）所示。

③根據(jù)改進的突變級數(shù)法將建筑施工系統(tǒng)的風(fēng)險狀況劃分為五個等級，計算得到的等級刻度表如表3所示。在突變級數(shù)法中風(fēng)險耦合度越大表示系統(tǒng)的風(fēng)險越低，故一級表示系統(tǒng)風(fēng)險最大，五級表示系統(tǒng)風(fēng)險最低。

將計算得到的突變級數(shù)值進行調(diào)整，再根據(jù)建筑施工系統(tǒng)風(fēng)險等級刻度表評定其風(fēng)險等級，最終得到表4。

2.4 風(fēng)險耦合度結(jié)果分析

首先從計算結(jié)果來看，系統(tǒng)1和系統(tǒng)5風(fēng)險等級為四級，安全狀況較好，系統(tǒng)3和系統(tǒng)4風(fēng)險等級為三級，安全狀態(tài)中等，系統(tǒng)2風(fēng)險等級為二級，系統(tǒng)存在較大風(fēng)險，安全狀態(tài)較差。因此對系統(tǒng)2進行重點分析，歸一計算是從底層指標(biāo)向上計算，在探究致險因子時則根據(jù)風(fēng)險耦合度一級一級地往下查找，在系統(tǒng)2的計算中G1=0.36，G2=0.105，因此人的因素對于系統(tǒng)風(fēng)險的影響較小，從物的因素找下一級的指標(biāo)，H3=0.0086，H`=0.0016，則得到環(huán)境因素為系統(tǒng)2的致險因子，為降低系統(tǒng)風(fēng)險應(yīng)合理地布置施工現(xiàn)場、降低施工現(xiàn)場的粉塵和噪音，在施工現(xiàn)場的環(huán)境這方面進行改善。

3? 結(jié)語

通過因子分析法定量地建立建筑施工系統(tǒng)安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系，可以看出人的因素是建筑安全事故發(fā)生的決定性因素，在建筑施工風(fēng)險管理過程中應(yīng)以人為本，重視施工人員的健康狀況、心理狀況及執(zhí)業(yè)水平，積極推進安全教育，建設(shè)安全文化，提高施工人員的安全意識。在建立風(fēng)險評價指標(biāo)體系之后，利用突變級數(shù)法對建筑施工系統(tǒng)風(fēng)險進行評價，并通過實例分析應(yīng)用，驗證此模型的合理性及評價方法的可行性。

參考文獻：

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