常春光，牛抒慧

(沈陽建筑大學(xué)管理學(xué)院，遼寧 沈陽 110168)

當(dāng)前，隨著社會不斷發(fā)展，建筑行業(yè)建造方式的變革已是大勢所趨。裝配式建筑因其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)件部品化、施工機械化、管理信息化，具有建造速度快、勞動效率高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點，彌補了傳統(tǒng)建造模式高污染、高能耗的不足。這種新型的建造方式在歐美一些發(fā)達(dá)國家及日本等國已然成為主流。近年來，我國積極探索發(fā)展裝配式建筑，但由于起步較晚、管理不夠完善、技術(shù)工藝不夠成熟等原因，傷亡事故頻頻發(fā)生，其安全風(fēng)險問題一直是建筑行業(yè)亟待解決的重點問題之一。

目前，針對如何評價分析裝配式建筑施工安全問題，國內(nèi)學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了較為深入的研究，陳偉等[1]應(yīng)用層次分析法及灰色聚類評價方法，構(gòu)建了施工安全評價指標(biāo)體系及評價模型；徐姣姣等[2]基于系統(tǒng)動力學(xué)和層次分析法對裝配式建筑安全風(fēng)險影響因素的重要性程度進(jìn)行了分析；劉名強等[3]從裝配式建筑吊裝作業(yè)環(huán)節(jié)著手，運用粗糙集與相關(guān)向量機構(gòu)建預(yù)警模型，并通過改進(jìn)粒子群算法給出了計算方法及模型流程；黃桂林等[4]結(jié)合可拓學(xué)理論構(gòu)建了綜合模糊可拓評價模型，系統(tǒng)地評估了裝配式住宅施工過程中的安全風(fēng)險狀況；王宇[5]針對施工中存在的安全風(fēng)險因素，運用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)從風(fēng)險發(fā)生概率和風(fēng)險損失程度兩方面進(jìn)行了科學(xué)的識別和評價；馮亞娟等[6]應(yīng)用熵權(quán)法和集對分析法，構(gòu)建裝配式建筑施工安全評價模型，評價和預(yù)測施工安全狀況，得出了較為客觀的安全等級和安全態(tài)勢；也有學(xué)者將BIM技術(shù)[7]、云模型[8-9]等引入安全評價體系。由此可見，裝配式建筑施工安全風(fēng)險評價方法種類繁多，各具特點。

然而，裝配式建筑施工現(xiàn)場條件復(fù)雜，各安全風(fēng)險因素相互影響，存在著大量的不確定性和多變性，裝配式建筑施工安全的評估和管理還有許多不足，需要進(jìn)行更加深入的研究。筆者引入了未確知測度理論，該理論是由我國學(xué)者王光遠(yuǎn)于20世紀(jì)90年代提出的一種新的不確定性信息理論，對處理多因素的不確定信息能夠取得良好的效果，已在多個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用[10-12]。筆者將G1法與熵權(quán)法進(jìn)行組合賦權(quán)，并將其與未確知測度理論相結(jié)合，應(yīng)用于裝配式建筑施工安全評價，同時，對傳統(tǒng)G1法[13-14]進(jìn)行改進(jìn)，用相鄰指標(biāo)數(shù)據(jù)占比來代替人為賦予相對重要性程度值，降低了因主觀因素影響造成的指標(biāo)權(quán)重偏差，再結(jié)合熵權(quán)法，進(jìn)一步提高了指標(biāo)權(quán)重的客觀可靠性，為解決裝配式建筑施工安全管理過程中存在的問題提供了新的方法。

一、安全風(fēng)險評價相關(guān)理論

1.未確知測度理論

假設(shè)n個評價因素組成評價空間為X={X1，X2，…，Xn}，指標(biāo)空間為I={I1，I2，…，Im}。測量值Xij為第i個評價因素Xi中第j(j=1，2，…，m)個評價指標(biāo)Ij的值，則Xi的m維向量表示為Xi={Xi1，Xi2，…，Xin}。假設(shè)Xij有P個評價等級，組成的評價等級空間為C={C1，C2，…，CP}，且Ci∩Cj=φ(i≠j，j=1，2，…，m)，其中，φ為空集，Ck為第k個評價等級，設(shè)k級比k+1級安全等級高，記為C1>C2>…>Cp。

(1)單指標(biāo)未確知測度函數(shù)的構(gòu)造

若測量值Xij屬于第k個等級Ck的程度為

μijk=μ(xij∈Ck)

(1)

式中：0≤μ(xij∈Ck)≤1；i=1，2，…，n；j=1，2，…，m；k=1，2，…，p。

μ(xij∈C)=1i=1，2，…，n；j=1，2，…，m

(2)

(3)

其中，式(1)為μ對評價空間C滿足“非負(fù)有界性”；式(2)為μ對評價空間C滿足“歸一性”；式(3)為μ對評價空間C滿足“可加性”，同時滿足式(1)、式(2)和式(3)的μ稱為未確知測度，簡稱測度。

構(gòu)造單指標(biāo)測度函數(shù)μ(xij∈Ck)(i=1，2，…，n；j=1，2，…，m；k=1，2，…，p)，求出評估對象Xi的各指標(biāo)測度值μijk，則單指標(biāo)測度評估矩陣為

(4)

(2)多指標(biāo)未確知測度函數(shù)的構(gòu)造

(5)

(3)置信度識別

為得出最終評價結(jié)果，引入置信度識別準(zhǔn)則，設(shè)λ為置信度(λ≥0.5，通常取λ=0.6)，若C1>C2>…>Cp，且令

(6)

則認(rèn)為評估對象的風(fēng)險等級為Ck0。

2.G1-熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重

確定指標(biāo)權(quán)重是評價過程中至關(guān)重要的一項。目前，指標(biāo)權(quán)重的確定方法有主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法和組合賦權(quán)法。主觀賦權(quán)法是根據(jù)決策者的主觀意向進(jìn)行賦權(quán)的一種方法，客觀賦權(quán)法是根據(jù)原始數(shù)據(jù)運用統(tǒng)計方法計算，從而獲得權(quán)重值的一種方法。筆者充分考慮主客觀因素，采用G1法與熵權(quán)法進(jìn)行組合賦權(quán)。與其他方法相比，此計算過程既能排除人為主觀因素的干擾，又能對指標(biāo)權(quán)重起到一定的調(diào)節(jié)作用，進(jìn)而從指標(biāo)對評價對象的區(qū)分程度的角度來確定指標(biāo)權(quán)重，結(jié)果直觀易理解且容易讓人接受，適用范圍較廣。

(1)G1法確定指標(biāo)權(quán)重

G1法是層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)的改進(jìn)，作為主觀賦權(quán)法之一，不僅具有AHP法能夠體現(xiàn)專家意愿的特點，還無需構(gòu)建判斷矩陣和進(jìn)行一致性檢驗，簡化了計算。G1法具體步驟如下：

①確定序列順序。通過問卷調(diào)查，將指標(biāo)I1，I2，…，Im按照其相對于有關(guān)評價目標(biāo)的重要性程度由大到小進(jìn)行排序，指標(biāo)重要性程度越大，其權(quán)重系數(shù)值也就越大，且滿足ω1+ω2+…+ωm=1。

②相鄰指標(biāo)重要性比較。排序后的相鄰指標(biāo)Ik-1與Ik間的相對重要程度之比γk滿足

(7)

γk的賦值可取1.0，1.2，…，1.8，數(shù)值越大，表明相鄰指標(biāo)重要性差距越大。

③權(quán)重系數(shù)ωk計算。根據(jù)得到的γk的賦值，權(quán)重系數(shù)為

(8)

ωk-1=γkωkk=m，m-1，…，2

(9)

G1法所確定的指標(biāo)主觀權(quán)重ω=(ω1，ω2，…，ωm)。

(2)熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重

熵權(quán)法是客觀賦權(quán)法的一種，在具體使用中，通過信息熵計算各指標(biāo)的權(quán)重，再利用熵權(quán)進(jìn)一步修正其權(quán)重，最終得出較為客觀的指標(biāo)權(quán)重結(jié)果。評價過程中，指標(biāo)的熵值越小，則該指標(biāo)的樣本數(shù)據(jù)就越有序，相應(yīng)的權(quán)重也就越大，在評價中所起到的作用也越大，反之亦然。

若在n個評估對象、m個評估指標(biāo)中，有p個評估等級，則第j個評估指標(biāo)的信息熵為

(10)

第j個評估指標(biāo)的偏差度dj=1-Hj，第j個評估指標(biāo)的權(quán)重為

(11)

(3)確定指標(biāo)綜合權(quán)重

(12)

二、裝配式建筑施工安全風(fēng)險評價指 標(biāo)體系及安全風(fēng)險等級的構(gòu)建

1.安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

在裝配式建筑施工過程中，各安全風(fēng)險因素相互制約、相互影響，合適的評價指標(biāo)對安全風(fēng)險評價結(jié)果的準(zhǔn)確性與科學(xué)性具有直接影響。與普通建筑相比，裝配式建筑施工現(xiàn)場以吊裝為主，具有高空作業(yè)多，技術(shù)工藝要求高，人員結(jié)構(gòu)復(fù)雜、流動性大等特點。筆者遵循安全風(fēng)險的科學(xué)性、普遍性和可行性原則，根據(jù)海因里希事故因果連鎖理論和施工單位普遍認(rèn)同的生產(chǎn)安全事故三要素等對指標(biāo)進(jìn)行歸納總結(jié)，通過實際調(diào)查、安全事故原因統(tǒng)計等方法，最終從人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)和組織管理的不安全狀況3個方面進(jìn)行安全風(fēng)險評價指標(biāo)的篩選和確立，結(jié)果如圖1所示。

2.裝配式建筑施工安全風(fēng)險等級的構(gòu)建

在裝配式建筑安全風(fēng)險評估中，通過分級標(biāo)準(zhǔn)量化法將安全風(fēng)險劃分為5個等級，將定性指標(biāo)轉(zhuǎn)化為半定量指標(biāo)，每個等級劃分賦值標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

根據(jù)上述有關(guān)單指標(biāo)測度函數(shù)的定義和安全風(fēng)險等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，可構(gòu)建裝配式建筑施工安全風(fēng)險評估指標(biāo)的測度函數(shù)。筆者采用的直線型函數(shù)，計算相對簡單，應(yīng)用較為廣泛。函數(shù)表達(dá)式如式(13)～式(17)所示。

(13)

(14)

圖1 裝配式建筑施工安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系

表1 安全風(fēng)險等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

(15)

(16)

(17)

將其用圖形來表示，結(jié)果如圖2所示。

圖2 單因素指標(biāo)測度函數(shù)

三、案例分析

案例所指裝配式項目位于我國北方某城市，該工程共分兩個標(biāo)段建設(shè)。其中，一標(biāo)段總建筑面積12萬余m2，共建設(shè)4棟建筑單體，建筑物地下2層—地上4層采用傳統(tǒng)工藝建造，由第5層開始進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)層的預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)建造，地上5層及以上采用裝配整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系及灌漿套筒體系。整體預(yù)制化率達(dá)35%以上，裝配率達(dá)到67.4%以上。

對該工程進(jìn)行了問卷調(diào)查，內(nèi)容涉及安全風(fēng)險評價指標(biāo)在該工程中的安全風(fēng)險程度以及各指標(biāo)對防范安全事故的重要程度，由各工作人員對其指標(biāo)在該工程中的安全風(fēng)險等級進(jìn)行評分，經(jīng)過篩查，共得到有效問卷30份。去掉一個最大值、去掉一個最小值，再計算其平均值，最終得到的數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 項目安全風(fēng)險取值統(tǒng)計

由式(13)～式(17)，將表2中的各指標(biāo)結(jié)論值代入未確知函數(shù)，得到該裝配式項目的單指標(biāo)未確知測度矩陣

(18)

采用熵權(quán)法，由式(10)～式(11)計算單指標(biāo)測度矩陣中的數(shù)據(jù)，得到指標(biāo)權(quán)重ν=(0.058，0.071，0.066，0.052，0.052，0.066，0.054，0.064，0.063，0.067，0.063，0.067，0.054，0.050，0.052，0.048，0.053)。

同時，在問卷中將指標(biāo)的重要程度劃分為5個等級，分別為重要、比較重要、一般重要、較不重要、不重要，得出的結(jié)論如表3所示，表中數(shù)值為認(rèn)為該指標(biāo)在該重要程度等級中的人數(shù)。采用G1法進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重測量，對傳統(tǒng)G1法進(jìn)行改進(jìn)，以調(diào)查結(jié)果中各指標(biāo)在各個級別離散聚集的程度來確定指標(biāo)重要性的排序，可以得到I13>I25>I21>I33>I26>I23>I34>I12>I14>I32>I11>I27>I31>I15>I16>I24>I22，用相鄰兩指標(biāo)所在級別人數(shù)之比來確定γk的取值，不同級別相鄰指標(biāo)γk取值定為1.4，可得相應(yīng)結(jié)果(見表4)。

表3 風(fēng)險評價指標(biāo)重要性調(diào)查統(tǒng)計

表4 項目γk取值統(tǒng)計

由式(8)～式(9)求得權(quán)重ω=(0.043，0.062，0.126，0.052，0.021，0.021，0.087，0.021，0.087，0.021，0.105，0.087，0.036，0.026，0.052，0.087，0.062)。

由式(12)可得組合權(quán)重ω′=(0.043，0.074，0.139，0.045，0.019，0.024，0.079，0.023，0.093，0.024，0.112，0.099，0.033，0.022，0.046，0.071，0.055)。

由式(5)可得多指標(biāo)綜合測度矩陣μ1×5=(0.067 9，0.368 4，0.535 5，0.028 2，0)。

四、裝配式建筑施工安全相關(guān)建議

裝配式建筑的施工安全是裝配式建筑行業(yè)發(fā)展的重要保障。筆者結(jié)合上述案例提出一系列建議，對裝配式建筑施工安全具有一定的參考價值。

1.人的不安全行為方面

由于指標(biāo)I13是所有二級指標(biāo)中所占比重最大的一項，達(dá)到0.164，故要給予極大重視。一方面，應(yīng)落實個人責(zé)任，在工作中實行獎懲制度，降低違章率；另一方面，要積極進(jìn)行安全培訓(xùn)，員工經(jīng)考核合格后方可上崗。施工單位要抓好安全教育，既要結(jié)合典型事故案例，使作業(yè)人員對從事的工作有更加深刻的認(rèn)識，也要重視安全生產(chǎn)宣傳工作，進(jìn)一步強化人員的安全意識。

由于高處作業(yè)對人員身心狀態(tài)要求較高，如其身體或心理存在異常情況，應(yīng)及時調(diào)離工作崗位。同時，要加強勞動保護(hù)護(hù)具的配置和管理，進(jìn)入施工現(xiàn)場的施工人員和其他人員必須穿戴相應(yīng)的勞動防護(hù)用具，并按時對其性能進(jìn)行檢查，及時更換。在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的組裝時，可聘請相關(guān)方面的專家和技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)，提高工人的實際操作水平，降低事故發(fā)生的可能性。

2.物的不安全狀態(tài)方面

在物的不安全狀態(tài)中，指標(biāo)I25所占權(quán)重達(dá)到了0.127，對施工安全有著較大影響。裝配式建筑包括大量高空作業(yè)，高空墜物發(fā)生的可能性較大，要及時檢查吊裝設(shè)備，防止起吊過程中物件脫落；完善臨邊防護(hù)措施，在樓層臨邊處搭設(shè)防護(hù)欄桿，外墻設(shè)外掛式腳手架等；及時對作業(yè)平臺進(jìn)行清理，并有效防止物體墜落。

同時，裝配式建筑構(gòu)件質(zhì)量直接影響施工安全，施工單位應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行構(gòu)件進(jìn)場驗收制度，防止不合格構(gòu)件進(jìn)入現(xiàn)場。并提前規(guī)劃構(gòu)件吊裝、堆放順序，單獨設(shè)置堆場并予以標(biāo)識，構(gòu)件與構(gòu)件之間留有必要的操作空間和逃生通道，避免影響施工。吊裝作業(yè)在裝配式施工作業(yè)中所占比重很大，因此，起重吊裝設(shè)備的選擇至關(guān)重要，應(yīng)考慮起重參數(shù)、最大(小)起重幅度和起重量，并結(jié)合吊件參數(shù)對起重設(shè)備能力進(jìn)行核算，同時，綜合考慮堆場位置及周邊環(huán)境等因素，合理設(shè)立安裝位置。要定期檢查吊裝設(shè)備，發(fā)現(xiàn)問題，及時進(jìn)行更換和修理，防止吊裝事故發(fā)生。

裝配式建筑施工過程中需要大量的用電作業(yè)，而施工現(xiàn)場用電具有臨時性、移動性、環(huán)境簡陋等特點，加之施工人員缺乏安全用電意識，極易造成觸電事故。因此，應(yīng)加強對施工現(xiàn)場臨時用電的管理，按規(guī)定設(shè)置用電警示牌，維修和搬遷時注意切斷電源；加強用電安全培訓(xùn)，嚴(yán)禁用電人員無防護(hù)操作。

3.組織管理的不安全狀況方面

安全管理是施工現(xiàn)場生命、財產(chǎn)安全的根本保障。指標(biāo)I33的權(quán)重為0.071，在組織管理中占比較大，為更好地進(jìn)行監(jiān)督管理，安全監(jiān)督人員可加強現(xiàn)場的監(jiān)督檢查力度，發(fā)現(xiàn)安全隱患及時向上級報告，并要求相關(guān)人員及時進(jìn)行整改；可對施工提出合理化建議，使其嚴(yán)格按照工藝要求執(zhí)行，避免造成嚴(yán)重的安全質(zhì)量問題。除此之外，還應(yīng)健全企業(yè)安全管理體系、完善現(xiàn)場安全管理制度、明確安全管理要點；嚴(yán)格實施專項工程施工方案及應(yīng)急方案，對現(xiàn)場實施智慧管控，發(fā)現(xiàn)問題及時排查解決，降低裝配式建筑施工現(xiàn)場管理風(fēng)險。

五、結(jié) 語

建筑業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，發(fā)展裝配式建筑已經(jīng)是必然趨勢，然而據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在建筑面積不斷增加的同時，每年的傷亡人數(shù)也在不斷增長，安全問題十分嚴(yán)峻，嚴(yán)重制約了建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。筆者通過G1-熵權(quán)法確定評價指標(biāo)權(quán)重，使指標(biāo)評價結(jié)果更加客觀、科學(xué)，結(jié)合具體實例，運用未確知測度理論建立未確知測度安全風(fēng)險評價模型，對其風(fēng)險進(jìn)行綜合評價，其結(jié)果與工程實際情況相符，說明該模型具有一定的實用性和科學(xué)性，拓寬了裝配式建筑施工安全評價研究的思路。通過對其評價結(jié)果進(jìn)行分析，針對裝配式建筑施工過程中發(fā)現(xiàn)的安全風(fēng)險提出了相關(guān)建議，有助于預(yù)防施工安全事故，促使施工單位加強安全風(fēng)險防控，對建筑行業(yè)具有一定的參考意義。