基于AHP—LEC方法建筑模板工程施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究

閻西康 王昊 陳培 張玉琮 張俊 王晶雨 孔德霞 林凱 劉芳

(1.河北工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,天津 300401;2.河北省土木工程技術(shù)研究中心,天津 300401;3.河北工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與軟件學(xué)院,天津 300401)

基于AHP—LEC方法建筑模板工程施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究

閻西康1,2王昊1陳培1張玉琮1張俊1王晶雨1孔德霞1林凱3劉芳3

(1.河北工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,天津 300401;2.河北省土木工程技術(shù)研究中心,天津 300401;3.河北工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與軟件學(xué)院,天津 300401)

本文針對(duì)LEC法無(wú)法對(duì)模板工程施工中不同類(lèi)事故在危險(xiǎn)性數(shù)值相同的情況下進(jìn)行重要性排序的缺點(diǎn),將LEC法進(jìn)行層次分析法(AHP法)改進(jìn),并與LEC法評(píng)價(jià)結(jié)果比較,解決了模板工程施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中針對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)因數(shù)重要性排序問(wèn)題,說(shuō)明了改進(jìn)LEC法在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的實(shí)用性和合理性,對(duì)模板工程施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有重要意義。

LEC法 層次分析法 模板工程 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

In the risk value under the condition of the same, the LEC method cannot sort the importance of different kind of formwork engineering accident. Consequently, the LEC method is improved by analytic hierarchy process to solve the problem of risk factor of importance ranking. The feasibility and rationality of the improved improved improved improved method are illustrated through the evaluation results compared between improved method and nonimproved method. The improved method has the important significance in risk evaluation of formwork engineering.

LEC method Analytic hierarchy process Formwork engineering Risk evaluation

建筑施工中易引發(fā)工程事故,安全管理及安全施工的重要性不言而喻。據(jù)統(tǒng)計(jì),近三年來(lái)建筑模板工程施工事故占工程生產(chǎn)安全事故總數(shù)的6.98%,模板工程施工事故往往會(huì)造成重大人身傷害,為防止模板工程事故危害,模板工程施工風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)非常必要。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)常用的方法為作業(yè)條件危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)法(LEC法),但LEC法只能對(duì)作業(yè)危險(xiǎn)程度進(jìn)行簡(jiǎn)單排序,然而對(duì)模板工程施工中不同類(lèi)事故在危險(xiǎn)程度數(shù)值相同的情況下無(wú)法對(duì)其重要程度進(jìn)行排序。本文針對(duì)LEC法的缺陷,將LEC法進(jìn)行層次分析法(AHP法)改進(jìn),對(duì)模板工程施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)排序問(wèn)題進(jìn)行了研究。

圖1 模板工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表1 模板工程風(fēng)險(xiǎn)LEC法評(píng)價(jià)結(jié)果

1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

近年來(lái),住建部發(fā)布的生產(chǎn)安全事故文件中“高處墜落”占模板工程安全事故的50.9%;“坍塌”占模板工程安全事故的14.5%。故選用模板工程的兩大類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)因素：高處墜落,模板坍塌為例,根據(jù)高處墜落、模板坍塌事故產(chǎn)生的原因[1-3],建立模板工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,如圖1。圖1中,模板工程風(fēng)險(xiǎn)為目標(biāo)層U,準(zhǔn)則層分別為高處墜落U1、模板坍塌U2,指標(biāo)層為引起模板工程事故的10個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素(如圖1)。

2 LEC法風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

某模板工程采用高大模板支撐系統(tǒng),搭設(shè)高度為9.14m,面板采用膠合板,支撐立桿選用扣件式鋼管。專(zhuān)家小組根據(jù)模板工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,對(duì)該模板工程風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行LEC評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)過(guò)程僅依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)因素固有的物理、化學(xué)等特性,不考慮針對(duì)該風(fēng)險(xiǎn)已采取的防護(hù)措施,按照文獻(xiàn)[4-5]中的評(píng)價(jià)過(guò)程對(duì)該工程進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果如表1所示。

通過(guò)表1可以看出,LEC法可以根據(jù)危險(xiǎn)程度D的不同數(shù)值,對(duì)模板工程不同類(lèi)事故的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行簡(jiǎn)單重要性排序;在危險(xiǎn)程度D值相同的情況下,無(wú)法對(duì)模板工程不同類(lèi)事故進(jìn)行排序;如“高處墜落”風(fēng)險(xiǎn)因素a2與“模板坍塌”風(fēng)險(xiǎn)因素a7的危險(xiǎn)程度D值相同,故分不清這兩者重要性的先后次序。

3 基于AHP法的LEC法改進(jìn)

層次分析法(AHP法)是一種將定性分析和定量分析相結(jié)合的決策分析方法[6]。該方法把決策者復(fù)雜的決策思維過(guò)程數(shù)學(xué)化,具有簡(jiǎn)潔實(shí)用的特點(diǎn),適用于多指標(biāo)重要性排序問(wèn)題。

基于AHP法的LEC法的改進(jìn)步驟如下：

步驟1 構(gòu)造判斷矩陣：

表2 判斷矩陣“1～9”標(biāo)度表[6-8]

表3 “高處墜落”判斷矩陣

表4 風(fēng)險(xiǎn)因素排序及比較

根據(jù)模板工程風(fēng)險(xiǎn)LEC法評(píng)價(jià)結(jié)果,以表示人體一段時(shí)間內(nèi)處于危險(xiǎn)環(huán)境事故發(fā)生的可能性L×E作為權(quán)重,符合概率論期望平均值法則。將L×E值兩兩比較經(jīng)過(guò)模糊評(píng)價(jià)后劃分為五個(gè)等級(jí)(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ)作為層次分析法判斷矩陣的標(biāo)度。判斷矩陣標(biāo)度含義如表2所示。

步驟2 一致性檢驗(yàn)：

計(jì)算判斷矩陣的權(quán)向量及最大特征值,并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)[6]。步驟3 重要性排序：

采用風(fēng)險(xiǎn)因素的綜合評(píng)價(jià)值,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行重要性排序,各風(fēng)險(xiǎn)因素的綜合評(píng)價(jià)值計(jì)算公式為：

式(1)中,D′表示風(fēng)險(xiǎn)因素的綜合評(píng)價(jià)值;w表示準(zhǔn)則層風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)向量;wi表示指標(biāo)層風(fēng)險(xiǎn)因素判斷矩陣所求權(quán)向量;Ci為L(zhǎng)EC法中各風(fēng)險(xiǎn)因素的C值。其中,準(zhǔn)則層風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)向量w是結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)安全事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),通過(guò)專(zhuān)家綜合評(píng)定所得的權(quán)向量。

4 AHP—LEC法模板工程施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

4.1 構(gòu)造判斷矩陣及計(jì)算權(quán)向量

將表1中L×E數(shù)值60,36,20,6依次劃分為Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ級(jí)。參照判斷矩陣標(biāo)度表(表2),得到“高處墜落”判斷矩陣,見(jiàn)下表3。

同理,“模板坍塌”最大特征值為λmax=8,CR=0＜0.1,通過(guò)一致性檢驗(yàn)。權(quán)向量w2=(0.1667,0.1667,0.0555,0.1667,0.0555,0.0555,0.1667,0.1667)T。

4.2 計(jì)算準(zhǔn)則層風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)向量

以住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳發(fā)布的2012年房屋市政工程生產(chǎn)安全事故文件為參考,其中模板工程中“高處墜落”13起,“模板坍塌”10起。通過(guò)專(zhuān)家綜合評(píng)定,準(zhǔn)則層風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)向量為w=(0.57,0.43)T。

4.3 重要性排序

采用公式D′=wwiCi,計(jì)算各風(fēng)險(xiǎn)因素的綜合評(píng)價(jià)值,并與LEC法的評(píng)價(jià)結(jié)果相比較,如表4所示。

通過(guò)表4可以看出,LEC法的評(píng)價(jià)結(jié)果中U1a2與U2a7、U1a1與U2a1等危險(xiǎn)程度D值相同,無(wú)法對(duì)兩者的重要性進(jìn)行排序;將LEC法進(jìn)行層次分析法改進(jìn)后,U1a2的綜合評(píng)價(jià)值D′明顯大于U2a7,U1a1的綜合評(píng)價(jià)值D′大于U2a1;即在危險(xiǎn)程度D值相同情況下,U1a2比U2a7重要、U1a1比U2a1重要。

根據(jù)表4中排序可知,在危險(xiǎn)程度D值相同的情況下,“高處墜落”比“模板坍塌”重要,與住建部公布的近三年安全事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)一致,說(shuō)明改進(jìn)LEC法在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中具有良好的實(shí)用性和合理性。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)層次分析法對(duì)LEC法進(jìn)行改進(jìn),對(duì)模板工程兩類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)排序,并與LEC法進(jìn)行比較,通過(guò)比較,說(shuō)明改進(jìn)后的LEC法解決了不同類(lèi)事故在危險(xiǎn)程度D值相同的情況下無(wú)法進(jìn)行排序的缺點(diǎn)。該方法對(duì)提高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及管理意識(shí),完善施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過(guò)程,使施工風(fēng)險(xiǎn)的定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)有機(jī)結(jié)合,增加風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的實(shí)用性,具有一定參考價(jià)值。

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