朱以明 蘇州明駿建設(shè)工程有限公司

陳允生 江蘇祥通建設(shè)有限公司

陸紅 蘇州市宏大建設(shè)工程有限公司

水利工程項目與其他類型項目相比具有繁雜性和周期性的特點，在具體施工過程中包含的不確定因素眾多，因此更加容易造成風險隱患的存在，引發(fā)嚴重的安全事故。為了能夠確保水利工程項目順利的實施，對施工過程中的安全風險進行有效識別是十分有必須要的。當前針對安全風險識別的方法包括層次分析法、聚類法、模糊決策法等。由于在水利施工過程中其安全風險受到技術(shù)問題、自然環(huán)境問題、組織管理問題等諸多方面的影響，因此采用前兩種識別分析方法很難實現(xiàn)對其安全風險的高精度識別，無法為水利工程的安全施工提供保障。因此本文下述將開展基于模糊決策的水利施工安全風險識別方法設(shè)計研究。

1.基于模糊決策的水利施工安全風險識別方法設(shè)計

1.1 水利施工安全風險類型劃分

由于水利項目施工是一項系統(tǒng)性的工程，因此在施工過程中會受到眾多因素的影響，并且各項因素之間也會存在相互影響。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對水利施工安全風險更加準確地劃分，結(jié)合水利工程施工項目的實際情況以及施工經(jīng)驗，初步設(shè)計施工安全風險類型如圖1所示。

從圖1 可以看出，安全風險類型共分為五類，各個安全風險相互之間都存在一定關(guān)聯(lián)，并且每一類安全風險自身內(nèi)部因素也會相互影響。將圖1中所有風險類型作為一級風險指標，其中建設(shè)風險是指在施工過程中由于建設(shè)施工本身存在問題而造成的安全事故，在這一類風險當中又可劃分出施工周期、安全措施、運行對接等多個二級風險指標。其中部分二級指標可實現(xiàn)定量評價，部分可實現(xiàn)定性評價。自然風險又可稱之為環(huán)境風險是指在施工過程中受到環(huán)境影響而造成的危險事故。這一類風險當中包含的二級風險指標有：周圍道路環(huán)境風險、施工現(xiàn)場環(huán)境風險、周圍居民環(huán)境風險等。在實際施工過程中，還存在占地和產(chǎn)權(quán)等方面的問題，對于施工而言會產(chǎn)生不同程度的負面影響，這一影響也屬于自然風險范疇當中。

圖1 水利施工安全風險類型劃分示意圖

1.2 基于模糊決策的安全風險因素匯總與權(quán)重確定

考慮到各項風險類型當中的風險因素涉及范圍廣且存在不確定性，因此引入模糊決策方法進行匯總，并針對不同風險因素的重要性對其權(quán)重進行明確。通過構(gòu)建判斷矩陣和隸屬矩陣的方式，結(jié)合專家打分，針對所有安全風險類型，對其風險等級進行明確，風險等級的排序按照風險對水利施工安全的威脅程度從高到低依次劃分為高等級、較高等級、中等級、較低等級和低等級，其對應(yīng)的風險分值分別為0.8～1.0、0.6～0.8、0.4～0.6、0.2～0.4、0～0.2。對不同的安全風險因素進行賦值，表1為安全風險因素的賦值表。

表1 安全風險因素賦值表

為了進一步探究上述安全風險因素的權(quán)重，引入模糊決策，針對各個安全風險因素的關(guān)聯(lián)程度以及重要程度進行評價，其表達式為：

公式（1）中，λ表示為不同安全風險因素的權(quán)重分配結(jié)果；n表示為所有安全風險因素數(shù)量；U表示為安全風險類型總數(shù)；w表示為某一安全風險類型i的關(guān)聯(lián)度。根據(jù)上述公式，計算得出不同安全風險的權(quán)重。同時，在對權(quán)重進行分配時，分別從圖1中五個不同安全風險類型分別進行，即每一項水利施工安全風險類型中對應(yīng)的安全風險因素權(quán)重總和為1，權(quán)重分配數(shù)值越大，則說明該安全風險因素的重要程度越高，對安全風險的影響越大；反之，權(quán)重分配數(shù)值越小，則說明該安全風險因素的重要程度越低，對安全風險的影響越小。

1.3 構(gòu)建水利施工安全風險模糊評價識別模型

根據(jù)上述論述，在明確水利施工安全風險類型和各個類型下的安全風險因素權(quán)重基礎(chǔ)上，構(gòu)建水利施工安全風險模糊評價識別模型。采用模糊決策計算方法，假設(shè)所有安全風險因素的集合為K，所有的權(quán)重數(shù)值為M。在計算的過程中，將其轉(zhuǎn)換為評價識別集E上的模糊矢量，其計算公式為：

公式（2）中，B表示為評價識別集E上的模糊矢量；b表示為不同安全風險因素對應(yīng)的模糊矢量，j的取值為1,2,3，……，n；R表示為各個安全風險因素的評判矩陣。公式（2）中〇的表示為綜合評價合成算子，在上述公式當中，〇又可稱之為矩陣乘法。在上述公式計算的基礎(chǔ)上，構(gòu)建識別模型的具體步驟如下：

第一步，根據(jù)上述模糊決策法確定的各項水利施工安全風險類型以及相應(yīng)安全風險因素，利用公式（2）對各個評價指標作出在一級評價因素范圍當中所有單個安全因素的綜合評判；

第二步，再綜合五個水利施工安全風險類型隸屬度，完成對評判矩陣的構(gòu)建，并根據(jù)這五個安全風險類型下不同安全風險因素的相應(yīng)權(quán)重，同樣按照上述公式（2）完成模糊決策計算，并給每一個安全風險因素一個明確的綜合總評判結(jié)果，以此完成對水利施工安全風險模糊評價識別模型的構(gòu)建。

1.4 安全風險層次排序與一致性檢驗

在上述水利施工安全風險模糊評價識別模型的基礎(chǔ)上，還需要確定整個結(jié)構(gòu)當中各個單項安全風險因素的得分，從而完成對安全風險的層次排序。將上述所有指標下的安全風險因素的綜合評價結(jié)果進行量化處理和參數(shù)化處理，以此使其各個評價指標均能夠?qū)崿F(xiàn)量化評價。假設(shè)S表示為各個安全風險的總得分，C表示為在評價結(jié)合當中某一級別V上的綜合設(shè)置分數(shù)。根據(jù)上述論述內(nèi)容，得出各個安全風險總得分的計算公式應(yīng)為：

公式（3）中，n表示為水利施工安全風險的類型數(shù)量，在本文水利施工安全風險識別當中，n的取值為5。根據(jù)上述公式可以進一步計算得出各個安全風險在水利施工當中的評價總得分。通過對比結(jié)果，得到其相應(yīng)的安全風險等級，并實現(xiàn)對其每一層次的單獨排序。在完成上述操作后，為了確保最終得出的識別結(jié)果具有更高的精度，還需要對識別結(jié)果進行層次檢驗。檢驗的主要內(nèi)容是對識別結(jié)果的一致性進行分析，在檢驗的過程中可引入如下公式（4）：

公式（4）中，CI表示為通過本文上述提出的識別方法得出結(jié)果的一致性系數(shù)；χ表示為在判定矩陣當中最大的特征值。在計算的過程中，得出的結(jié)果CI值若小于0.1，則說明上述方法識別結(jié)果的一致性能夠通過檢驗，識別結(jié)果能夠應(yīng)用到水利施工當中為其安全防護措施的提出提供依據(jù)；反之，若計算得出的結(jié)果CI值大于或等于0.1，則說明上述方法識別結(jié)果的一致性未通過檢驗，得出的識別結(jié)果不具有實際應(yīng)用價值。

2.對比實驗

綜合本文上述論述，在完成對基于模糊決策的識別方法理論設(shè)計后，為了進一步驗證該方法在實際應(yīng)用中是否能夠?qū)崿F(xiàn)對水利施工安全風險的有效識別，選擇將本文提出的識別方法與基于網(wǎng)絡(luò)分析法的識別方法應(yīng)用到某水利施工項目當中，并針對其存在的安全風險進行識別。水利工程施工項目無論是新建還是擴容都極易出現(xiàn)由于管理不當而造成項目失敗的問題產(chǎn)生，其源頭都可追溯到缺乏正確的安全風險識別方法上。針對這一問題，將兩種識別方法應(yīng)用到某水利施工企業(yè)當中，結(jié)合完整的工程項目信息資料，對其安全風險進行識別。綜合本文上述識別思路，確定該工程項目當中各個風險類別下的二級指標包含施工周期、安全措施、運行對接、總體規(guī)劃、設(shè)備技術(shù)、規(guī)劃設(shè)計、資金可靠性以及投資回報率等。為了確保實驗結(jié)果的客觀性，在對安全風險進行劃分時，均按照本文上述劃分思路完成，對上述五種安全風險類型編號為風險I、風險II、風險III、風險IV和風險V，表2為五種安全風險類型對應(yīng)的權(quán)重分配。

按照表2中的分配方式完成對五種安全風險類型權(quán)重劃分，在上述實驗基礎(chǔ)上，將兩種識別方法得出結(jié)果的一致性作為評價指標，通過計算兩種識別方法對五種風險類型識別結(jié)果與實際情況的一致性系數(shù)，實現(xiàn)對其量化對比分析。一致性系數(shù)的計算公式（5）為：

表2 五種安全風險類型對應(yīng)權(quán)重分配表

公式（5）中，λ表示為識別結(jié)果與真實情況的一致性系數(shù)；ε表示為各個風險類型的相對一致度，可通過風險類型權(quán)重與實際該風險影響程度的比值得出；y表示為各個識別指標的正理想解。根據(jù)上述公式（5），計算得出兩種方法識別結(jié)果的一致性系數(shù)，并繪制成表3。

表3 兩種識別方法一致性系數(shù)對比表

根據(jù)表3中數(shù)據(jù)對比分析得出，基于模糊決策的方法識別結(jié)果λ值均高于0.900，而基于網(wǎng)絡(luò)分析法的方法識別結(jié)果λ值均未超過0.850。已知一致性系數(shù)越高，則該識別方法的識別結(jié)果與真實情況一致性越強；反之，一致性系數(shù)越低，則該識別方法的識別結(jié)果與真實情況一致性越差。因此，通過上述實驗及得出的實驗結(jié)果進一步證明，本文提出的基于模糊決策的風險識別方法在實際應(yīng)用中一致性系數(shù)更高，識別結(jié)果與真實情況的一致性更強，識別精度更高。將本文提出的識別方法應(yīng)用到實際水利施工當中，可以為水利施工安全決策的提出提供有利的依據(jù)條件，在促進水利施工質(zhì)量提升的同時，保障施工人員的人身安全以及設(shè)備運行安全。

3.結(jié)束語

當前水利工程的規(guī)模得到了進一步地擴大，其風險問題也逐步得到了重視，本文針對水利施工中的常見風險進行研究，并提出了一種基于模糊決策的風險識別方法。將該方法應(yīng)用于實際能夠有利于水利工程的全面推進。同時，水利施工企業(yè)可結(jié)合本文方法的識別結(jié)果提出相應(yīng)的安全風險防范策略，從而在風險未發(fā)生前實現(xiàn)對其控制，將影響范圍和程度降低到最低，具有十分重要的現(xiàn)實意義。