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        基于ANP的施工現場安全管理可拓評價研究

        2020-11-05 02:23:02郭俞辰
        安全 2020年10期
        關鍵詞:物元管理水平關聯度

        郭俞辰 王 冰 于 敏

        (吉林建筑科技學院,吉林 長春 130114)

        0 引言

        根據住建部最新通報,2019年,全國共發(fā)生房屋市政工程生產安全事故773起、死亡904人,比2018年事故起數增加39起、死亡人數增加64人,分別上升5.31%和7.62%[1]。說明我國施工現場生產安全形勢依然復雜,需要進一步加強對施工現場的安全管理。

        針對施工現場安全管理,我國學者已經做了一些相關的研究。汪迎瑞[2]等人在進行施工現場安全管理時運用了層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP),分析了影響施工現場安全的各種因素的權重;范賢賢[3]運用灰色聚類評價法進行施工安全管理評價,并在實例中驗證了理論的正確性;邢益瑞[4]等運用網絡層次法(Analytic Network Process,ANP)對建筑安全管理績效進行了深入研究。

        雖然我國學者已經進行了很多相關研究,但是在將施工現場安全管理水平這個定性問題定量化的方面還存在些許空缺。本文首先通過文獻分析和相關法律法規(guī)建立施工現場安全管理指標,然后運用ANP分析各指標間的權重大小和重要性排序,最后創(chuàng)新性地運用物元分析法結合之前確定的指標權重得出施工現場安全管理水平等級,將定性問題定量化,促進現場安全管理水平的提升。

        1 施工現場安全管理指標體系構建及權重確定

        1.1 施工現場安全管理指標體系構建

        根據《建筑施工安全檢查標準》等相關法律法規(guī)和標準,本文以施工現場安全管理作為目標層,以施工現場安全管理水平作為方案層,以安全管理相關制度、安全技術方案管理、施工現場人員管理、現場安全管理、職業(yè)健康管理、應急管理這6個因素作為一級指標層[5-7],并分別對其進行細化,形成16個二級指標,如圖1。

        圖1 施工現場安全管理指標體系Fig.1 The index system for construction site safety management

        1.2 ANP法進行指標權重確定

        傳統(tǒng)AHP層次法構建的是遞階式層次結構,但無法考慮到各指標間的相互關系,運用ANP是在層次分析法遞階層次的基礎上考慮到各指標間的相互依賴關系,以此來確定的指標權重更加科學和準確[5]。所以本文采取ANP法[8]進行指標權重確定。

        1.2.1 ANP模型構建

        本文所構建的ANP模型為單網絡的網絡層次模型,由一個控制層和6個網絡層構成。控制層為施工現場安全管理水平,網絡層分別為安全管理相關制度、安全技術方案管理、施工現場人員管理、現場安全管理、職業(yè)健康管理和應急管理。所構建的ANP模型,如圖2。

        圖2 施工現場安全管理ANP模型Fig.2 The ANP model for construction site safety management

        1.2.2 構建無權重超級矩陣W

        首先選擇控制層某一元素作為主準則,選擇網絡層中某一維度組中某一元素作為次準則,將此維度組中其他元素與次準則進行兩兩比較,得出的判斷矩陣為歸一化特征向量,將所有元素的特征性向量匯總得到無權重超級矩陣W,見表1。

        表1 無權重超級矩陣WTab.1 Weightless super matrix W

        1.2.3 構建權重超級矩陣W1

        與構造無權重超級矩陣類似,選擇控制層某一元素為主準則,選擇網絡層中某一維度組為次準則,進行組與組之間的比較,歸一化處理得到歸一化特征向量。將所有特征向量匯總成整體加權矩陣。將整體加權矩陣與無權重超級矩陣相乘得到權重超級矩陣W1,見表2。

        1.2.4 構建超級極限矩陣W2

        將權重超級矩陣W1進行迭代數學處理,得到超級極限矩陣W2,見表3。

        1.2.5 結果分析

        最終求得各指標元素的權重值,見表4。

        表2 權重超級矩陣W1Tab.2 Weight super matrix W1

        表3 超級極限矩陣W2Tab.3 Super limit matrix W2

        表4 各指標權重及重要性排序Tab.4 The weight and importanceorder of each index

        根據ANP法可以看出,在6個一級指標層中,安全管理相關制度所占的權重最大,也就是最重要的。規(guī)章制度是規(guī)范一切行為的基礎。只有在施工前將相關制度確定好才能從根本上保障施工現場的安全。

        2 物元可拓綜合評價

        物元分析是研究物元,探討如何求解不相容問題的一種方法,是我國學者蔡文所首創(chuàng)。物元分析以研究促進事物轉化,解決不相容問題為核心內容[9]。在可拓學基礎下,將物元理論和可拓集合相結合,以研究對象本身N、對象特征C及對象具體數值V為物元,建立物元可拓模型來綜合評價對象[10-12]。

        2.1 確定經典域和節(jié)域

        (1)

        (2)

        其中,Rj表示要研究的某一風險事件,Nj表示風險的指標,表示在j等級下的風險因子的取值范圍,Rp表示所有風險事件,Np表示所有風險指標,表示風險因子在不同等級下的所有取值范圍[10]。

        2.2 確定相應物元

        將確定的物元風險數值用Rs表示。

        其中,vn為評估的風險事件的具體量化數值。

        2.3 確定關聯函數及計算關聯度

        由相關理論和概念,可以確定如下初等函數:

        式中:

        vji—第i個風險因子在等級j下的具體數值,范圍為(aji,bji);

        vpi—第i個風險因子的節(jié)域,范圍為(api,bpi)。

        2.4 風險等級的評定

        結合各指標的權重以及關聯度,可以計算出風險事件的關聯度。

        其中,ωi為對應指標的權重。

        如果Kj0=maxKj(p),那么風險事件的等級為j0。

        3 實例分析

        本文選取吉林省長春市某一在建建筑工地進行調研評價。根據現場調研可將各指標的等級劃分為優(yōu)、良、中、差、不合格5類,其對應的取值范圍分別為(90,100]、(80,90]、(70,80]、(60,70]、[0,60],其安全等級分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。

        3.1 建立相應經典域和節(jié)域

        以安全技術方案管理B2為例,可以得到如下經典域:

        同樣,以安全技術方案管理B2為例,其節(jié)域如下:

        妹妹上前牽著他的手,嘟著嘴說,“哥哥,明明就只有你一個人站在這兒自言·自語。對啦,剛才我還看見了一個紅色光圈,出現又消失了,好漂亮啊?!?/p>

        3.2 確定物元

        通過現場實地調研以及專家調查法[13],對各安全管理指標進行評估可得如下具體數值,見表5。

        表5 各安全管理指標分數Tab.5 Scores of safety management indicators

        3.3 確定關聯度

        根據公式以及確定的風險因子的節(jié)域和經典域,可以計算出A層指標和B層指標的風險關聯度。計算結果,見表6、7。

        表6 C層指標風險關聯度Tab.6 Level C index risk correlation

        3.4 安全等級評定

        將一級指標各等級的關聯度與其指標對應權重相乘可得:K1=-0.060 3,K2=0.026 0,K3=-0.062 2,K4=-0.123 9,K5=-0.177 7。Kmax=K2=0.026 0。因此,該施工現場的安全評價等級為Ⅱ級,安全等級為良好,與實際調研和專家評價基本相符。

        3.5 結果分析

        由關聯度計算可知,在各指標中現場文明施工、安全防護措施以及職業(yè)健康安全防護的安全等級為Ⅲ,屬于中等安全程度。因此在施工現場的安全管理工作中應該盡量使安全關口前移,進一步提高施工人員的素質,做到施工現場文明施工;加大相關安全投入,給施工人員和施工器械配備相應的安全防護設備,減少發(fā)生事故的概率,繼續(xù)完善建筑工人職業(yè)健康安全防護,避免職業(yè)傷害的產生。

        除上述三項安全指標外,其余安全指標均為優(yōu)秀或者良好,在以后施工過程中應該繼續(xù)保持和完善。

        表7 B層指標風險關聯度Tab.7 Level B index risk correlation

        4 結論

        (1)根據施工現場安全管理的特點要素以及相關安全檢查規(guī)章制度,可將施工現場安全管理指標體系分為6個一級指標,再進一步細化出16個二級指標,構建出符合工程實際和合理完善的施工現場安全管理指標體系。

        (2)在確定指標權重時,采用ANP。因為影響施工現場安全管理水平的各個指標并不是獨立存在的,采用ANP法既能考慮到指標間的遞階關系,又能考慮到指標間相互依賴和相互影響的關系。根據這種方法確定的指標權重更加科學合理。

        (3)在對具體施工現場的安全管理水平進行評價時主要采用物元分析法,構建物元可拓模型。一方面可以綜合考慮不同權重指標對安全等級的影響,另一方面還可以對各施工現場安全管理指標進行全面的判斷,在后續(xù)進行完善和改進安全管理工作能更具體,更有針對性。

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