柳柏光 LIU Bo-guang;高屹 GAO Yi;黃靜 HUANG Jing;林靖涵 LIN Jing-han
(海軍勤務(wù)學(xué)院,天津 300450)
裝配式建筑因其建造效率高等優(yōu)點近年得到了大量推廣應(yīng)用。但其施工相較以往難度較大,導(dǎo)致安全問題時有發(fā)生,后續(xù)裝配式建筑會成為主流建筑方式,對于如何規(guī)避施工風(fēng)險就顯得極為迫切。因此,參照規(guī)定以及文獻資料,找到影響施工安全風(fēng)險的關(guān)鍵因素,應(yīng)用AHP—模糊綜合評價構(gòu)建出適用性強的施工安全風(fēng)險評估模型,才能促進裝配式建筑健康發(fā)展。
關(guān)鍵點識別的研究主要應(yīng)用文獻歸納法與專家咨詢法,需了解指標(biāo)體系構(gòu)建思路,具體如下:
常春光,董慧從人、物、技術(shù)、管理、環(huán)境五方面出發(fā),下設(shè)二級指標(biāo)15 個,將人分為現(xiàn)場和施工人員;物則是從構(gòu)件、設(shè)備以及防護用具設(shè)立3 類指標(biāo);技術(shù)是從裝配式施工中獨有的拼接、吊裝等設(shè)立指標(biāo);管理是從現(xiàn)場以及預(yù)制構(gòu)件出廠管理兩方面設(shè)立指標(biāo)。最后是環(huán)境,依次從市場、自然環(huán)境以及施工現(xiàn)場來構(gòu)建指標(biāo)。
王星,王雪瑩按照人、材料等六類對指標(biāo)體系進行規(guī)劃,人的劃分更加細(xì)致,額外提出疲勞、生理健康等層面指標(biāo);材料和機械區(qū)分更加細(xì)致,分別從材料質(zhì)量、預(yù)制構(gòu)件強度設(shè)立指標(biāo)。
田學(xué)澤,胡慶國等按照人員、設(shè)備、管理等五類開展指標(biāo)構(gòu)建,人員、構(gòu)件等與上述文獻設(shè)置思路一致,設(shè)備則將吊裝單獨提出,進行適用性、完好度等三個方面指標(biāo)設(shè)置。管理加入了人員培訓(xùn)、施工方案可行性兩個要點。
除上述外其余研究有很多,不再一一贅述,結(jié)合文獻可歸納為:將人員、管理兩類單獨列出,其余類別均可歸屬物料下,分為三類。人員對應(yīng)的風(fēng)險點為施工、監(jiān)管人員安全意識、身心健康以及專業(yè)水平;管理風(fēng)險點則為人員配置、教育培訓(xùn)、責(zé)任分配以及安全管理制度;物料風(fēng)險點為預(yù)制構(gòu)件的安全管理及堆放、機械設(shè)備的安全性能。
2.1.1 科學(xué)系統(tǒng)原則 構(gòu)建指標(biāo)體系必須從全局出發(fā),從不同方面系統(tǒng)構(gòu)建出符合施工安全風(fēng)險特點的指標(biāo)體系。指標(biāo)應(yīng)能被定義,能夠通過多種常規(guī)手段(問卷調(diào)查)得到數(shù)據(jù)。
2.1.2 適用性原則 要設(shè)置既符合裝配式建筑在施工安全方面的要求,又適用于實際現(xiàn)場吊裝施工安全的指標(biāo)體系,指標(biāo)選取一定是圍繞評價對象真實情況開展。
構(gòu)建目標(biāo)指標(biāo)體系,首先開展初步認(rèn)識,建立初稿,其次通過實地調(diào)研、專家咨詢的方式分析數(shù)據(jù),篩選指標(biāo)并修正,確立終稿。
為構(gòu)建符合施工特點的指標(biāo)體系,基于分析現(xiàn)有研究成果與近五年來全國建筑安全事故統(tǒng)計資料,結(jié)合專家咨詢意見,參考相關(guān)國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),確立其包含人員、物料、管理作為評估框架指標(biāo)體系,后續(xù)通過聽取專家意見修正,得到圖1 所示指標(biāo)體系。
圖1 裝配式建筑施工安全風(fēng)險評估指標(biāo)體系
AHP 法是由美國運籌學(xué)家T.L.Satty 提出針對決策問題的一種解決實際決策問題的方法。它能夠處理難以準(zhǔn)確量化多要素問題,具體步驟如下:
3.1.1 確立判斷矩陣
錢多多正與謝娜煲著電話粥。錢多多與謝娜之間的關(guān)系只能用微妙兩個字來形容。錢多多高中時代給謝娜寫過熱情洋溢的情書,那時的謝娜根本沒把他放在眼里,原因是錢多多才貌都不出眾,名字還特俗。高中畢業(yè)后謝娜考上了大學(xué),錢多多沒能考上,選擇了經(jīng)商,并由此發(fā)跡。再后來兩人各自成了家,成了家的錢多多并未徹底死心,也不急于求成,就像一位經(jīng)驗老到的獵人,對眼中的獵物有著無比的耐心。
此步驟為關(guān)鍵步驟,基于引入量化標(biāo)度從而代替主觀重要度,每個準(zhǔn)則層有p 個指標(biāo),依據(jù)專家打分應(yīng)用1 至9 量化標(biāo)度圖構(gòu)建出同層指標(biāo)兩兩間判斷矩陣A:,其中aij=i 的重要標(biāo)度/j 的重要標(biāo)度。
3.1.2 層次單排序
此步驟是各元素相對于其準(zhǔn)則的權(quán)重值,在此由于幾何平均法操作性強,所以用它計算特征向量。先求矩陣中每行元素乘積,再對Qi開p 次方根即, 接 著 按 列 歸 一 化 處 理 向 量為特征向量,計算,還需算λmax(矩陣最大特征值)
3.1.3 一致性檢驗
在使用AHP 時,易出現(xiàn)比較后判斷相互沖突,為了避免判斷自我矛盾,就需進行一致性檢驗,CI 是一致性偏離度,CI 越小則一致性越好。公式為,接著引入隨機一致性指標(biāo)RI 為計算一致性比例CR 打下基礎(chǔ),不同n階矩陣對應(yīng)不同RI值。
3.2.1 確立指標(biāo)和評語集合 基于確定好指標(biāo)體系d個,確定指標(biāo)集合和評語集合。評語以五級為主,基于國內(nèi)外參考文獻對風(fēng)險評估進行等級劃分,我們定義
3.2.3 基于確定指標(biāo)權(quán)重進行綜合評價 前面已算出權(quán)重集。利用公式得到評價結(jié)果向量,并由最大隸屬度原則開展最終決策。
本文以天津市某裝配式項目為例,驗證模型的可行性與合理性。
應(yīng)用上述方法,構(gòu)建判斷矩陣,為了獲得一、二級指標(biāo)的重要度,筆者邀請相關(guān)領(lǐng)域的10 位專家對進行打分,分析得到結(jié)果如下:
表1 B-A 層判斷矩陣
表2 C-B1 判斷矩陣
在使用MATLAB 軟件進行計算的基礎(chǔ)上,得到第一個矩陣CI=0.0091,從而CR=0.0158<0.1,滿足一致性要求,λmax=3.0183,權(quán)重集A=[0.4434 0.1692 0.3874] ;同理第二個矩陣經(jīng)計算,CI=0.0407,CR=0.0329,一致性檢驗達(dá)標(biāo);λmax=6.2037,指標(biāo)權(quán)重A1=[0.2166 0.1355 0.1530 0.2776 0.0877 0.1297];上述第三個表格CI=0.0240,CR=0.0214<0.1,通過一致性要求,λmax=5.0959,指標(biāo)權(quán)重A2=[0.1957 0.0978 0.3127 0.2929 0.1010];上述第四個表格CI=0.0450,CR=0.0402<0.1,一致性檢驗合格,λmax=5.1801,指標(biāo)權(quán)重A3=[0.0589 0.3450 0.1464 0.2589 0.1908]。
表3 C-B2 判斷矩陣
表4 C-B3 判斷矩陣
4.2.1 基于將評語確立為很低至很高五個等級,邀請從業(yè)專家進行打分,整理問卷后統(tǒng)計隸屬度如表5 所示。
表5 隸屬度統(tǒng)計
4.2.2 綜合計算開展評估
基于上述,分別求解人員模糊關(guān)系矩陣R1、物料矩陣R2以及管理矩陣R3。
權(quán)重向量:
計算模糊評估向量,得到:
施工安全風(fēng)險評估矩陣:
結(jié)合前面A=[0.4434 0.1692 0.3874],得出總評估向量為B=[0 0.0906 0.3084 0.3695 0.2045],可以看出,屬于較好占比最大為0.3965,由于指標(biāo)中每個指標(biāo)均為正向指標(biāo),而施工安全風(fēng)險這一總評估對象為負(fù)向衡量,現(xiàn)將其統(tǒng)一,依據(jù)最大隸屬度原則,得到該項目施工安全風(fēng)險對應(yīng)的評語為較低。
從指標(biāo)權(quán)重可以看出,一級指標(biāo)人員、物料、管理三者對于裝配式施工安全風(fēng)險均有顯著影響。二級指標(biāo)中權(quán)重排名前兩位的依次是安全管理制度相關(guān)人員熟知與執(zhí)行水平(0.1337)、現(xiàn)場人員身心健康符合度(0.1231)。安全管理制度從大的方向兜底著施工作業(yè)的安全,是施工現(xiàn)場的可控因素,相關(guān)人員必須對制度熟悉并按照規(guī)章制度執(zhí)行才能從管理層面守住安全底線;人員的因素是變量,所以在進場前需對人員身心健康做好摸底,才能抓好安全管理降低風(fēng)險。
本文依據(jù)專家意見、實地調(diào)研構(gòu)建出裝配式建筑施工安全風(fēng)險評估指標(biāo)體系,應(yīng)用AHP-模糊綜合評價法構(gòu)建出最大限度減少主觀因素的評估模型,基于實例對模型的合理性進行檢驗,得到了理想結(jié)果。由于裝配式建筑處于動態(tài)發(fā)展,不同結(jié)構(gòu)施工方式不同,所以指標(biāo)優(yōu)化應(yīng)符合動態(tài)性原則,可以貼合不同結(jié)構(gòu)實際設(shè)立針對性更強的指標(biāo)。