基于熵權(quán)可拓理論建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

李萬(wàn)慶，閆 方，孟文清，劉 博

(1.河北工程大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，河北 邯鄲056038;2.河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院，河北邯鄲056038)

建筑施工項(xiàng)目領(lǐng)域一直是安全風(fēng)險(xiǎn)密集、安全事故多發(fā)的高危領(lǐng)域?，F(xiàn)代化的建筑為滿足客戶日益增長(zhǎng)的多功能需求和自身的美觀性，以及工人自身素質(zhì)的良莠不齊，導(dǎo)致建筑施工項(xiàng)目在建造管理過(guò)程中，由于人材機(jī)以及其他因素造成建筑施工具有很大風(fēng)險(xiǎn)。所以加強(qiáng)建筑施工項(xiàng)目的安全風(fēng)險(xiǎn)管理，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)有著重大意義。目前建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)權(quán)重確定方法，主要是基于專(zhuān)家打分法，通過(guò)處理專(zhuān)家給出的判斷數(shù)據(jù)得到指標(biāo)權(quán)重，而該方法在打分過(guò)程中帶有很強(qiáng)的主觀性，難以客觀反應(yīng)指標(biāo)的實(shí)際情況。針對(duì)此，本文提出熵權(quán)可拓評(píng)價(jià)方法，將基于熵確定指標(biāo)權(quán)重與可拓評(píng)價(jià)方法相結(jié)合，使風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果更加科學(xué)、客觀。

1 熵權(quán)可拓模型的建立

1.1 確定經(jīng)典域

根據(jù)物元可拓理論和建筑施工項(xiàng)目的自身特征，將待評(píng)價(jià)的建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)分為m個(gè)級(jí)別，并用其n個(gè)特征c1，c2，…，cn和相應(yīng)的量值v1，v2，…，vn描述出來(lái)，即得到經(jīng)典域物元Rj。

式中Nj—建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，j=1，2，…，m;vjk—特征ck在j等級(jí)上的值域，k=1，2，…，n;ajk，bjk—ck取值范圍的上限和下限，k=1，2，…，n。

1.2 確定節(jié)域

式中Np—建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的全體;vpk—Np關(guān)于特征ck值域，k=1，2，…，n;apk，bpk—ck所取值范圍的上限和下限，k=1，2，…，n。

1.3確定待評(píng)物元

式中vk—N關(guān)于特征ck所取量值，k=1，2，…，n。

1.4確定安全風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度

建筑施工項(xiàng)目的第k個(gè)指標(biāo)關(guān)于建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)j的關(guān)聯(lián)函數(shù)rjk(vk)。

1.5運(yùn)用熵權(quán)法確定權(quán)重系數(shù)

根據(jù)建筑施工項(xiàng)目各特征的關(guān)聯(lián)函數(shù)值rjk(vk)構(gòu)建權(quán)重判斷矩陣R。

計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)ωj。

1.6確定建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)

計(jì)算待評(píng)建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)物元N關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別j的加權(quán)關(guān)聯(lián)度kj(N)。

判定物元N的安全風(fēng)險(xiǎn)是屬于j類(lèi)。

2 工程應(yīng)用

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

在人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)理論和人機(jī)工程學(xué)事故致因理論的基礎(chǔ)上，從人員、材料、機(jī)械、技術(shù)、環(huán)境、管理因素分析可能影響施工項(xiàng)目安全的因素。依據(jù)參考文獻(xiàn)［5］中的建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)影響因素，構(gòu)建如下指標(biāo)體系，見(jiàn)表1。

表1 建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Tab.1 Construction project safety risk assessment system

本文以河北省某施工單位的施工項(xiàng)目為例，其安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

運(yùn)用比例轉(zhuǎn)化法，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，將樣本數(shù)據(jù)伸縮至區(qū)間［0，1］，見(jiàn)表3。

2.2建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)的經(jīng)典域

將項(xiàng)目的安全風(fēng)險(xiǎn)劃分成5個(gè)等級(jí):高風(fēng)險(xiǎn)、較高風(fēng)險(xiǎn)、一般風(fēng)險(xiǎn)、較低風(fēng)險(xiǎn)及低風(fēng)險(xiǎn)，其對(duì)應(yīng)的取值區(qū)間為(0，0.3］、(0.3，0.5］、(0.5，0.7］、(0.7，0.9］、(0.9，1］。例如人員因素各等級(jí)的經(jīng)典域物元。

2.3建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)的節(jié)域

人員因素的節(jié)域。

2.4評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)聯(lián)度計(jì)算

根據(jù)式(4)，計(jì)算出人員因素各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)于安全風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)度，見(jiàn)表4。

2.5確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)系數(shù)

根據(jù)式(5)、式(6)求得各二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重 ω1。

2.6評(píng)價(jià)指標(biāo)加權(quán)關(guān)聯(lián)度

根據(jù)式(7)，求得人員因素指標(biāo)的加權(quán)關(guān)聯(lián)度，同理求出其他因素加權(quán)關(guān)聯(lián)度，見(jiàn)表5。

表2 建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)因素統(tǒng)計(jì)表Tab.2 Statistics construction project safety risk factors

表3 原始數(shù)據(jù)歸一化處理結(jié)果Tab.3 Normalized results of raw data

表4 二級(jí)指標(biāo)C1i與各等級(jí)的關(guān)聯(lián)度Tab.4 Correlation with the level of secondary indicators C1i

表5 一級(jí)指標(biāo)的加權(quán)關(guān)聯(lián)度Tab.5 Weighted correlation of level indicators

表6 工程1建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)綜合加權(quán)關(guān)聯(lián)度Tab.6 Construction project integrated security risk rating weighted correlation of engineering 1

根據(jù)二級(jí)指標(biāo)確定的加權(quán)關(guān)聯(lián)度，構(gòu)建一級(jí)指標(biāo)權(quán)重判斷矩陣:

根據(jù)式(4)－(7)，計(jì)算得到綜合加權(quán)關(guān)聯(lián)度，見(jiàn)表6。

2.7 評(píng)價(jià)項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)

根據(jù)式(8)可知，一級(jí)指標(biāo)綜合關(guān)聯(lián)度最大值0.093 8，對(duì)應(yīng)較低風(fēng)險(xiǎn)經(jīng)典域，據(jù)判斷建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)為較低風(fēng)險(xiǎn)。

2.8 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

該項(xiàng)目的施工現(xiàn)場(chǎng)安全檢查評(píng)分表得分是76分，評(píng)價(jià)結(jié)果是合格，與熵權(quán)可拓評(píng)價(jià)方法得出的結(jié)論基本一致。該項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)是較低風(fēng)險(xiǎn)。在人員因素和機(jī)械設(shè)備因素方面是一般風(fēng)險(xiǎn)，材料因素、技術(shù)因素、管理因素方面是較低風(fēng)險(xiǎn)，環(huán)境因素方面是低風(fēng)險(xiǎn)。所以該工程項(xiàng)目應(yīng)該在人員因素和機(jī)械設(shè)備因素方面加大投入力度，如選取操作熟練程度高的施工人員、提高特種作業(yè)人員持證上崗比例以及施工人員都經(jīng)過(guò)安全培訓(xùn)后再上崗，這樣可以降低由于人的因素給項(xiàng)目造成的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜合考慮建筑施工項(xiàng)目管理過(guò)程中的眾多影響因素，建立了全面、系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，真實(shí)、客觀的反映出項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)情況。熵權(quán)可拓評(píng)價(jià)方法科學(xué)、客觀的確定了指標(biāo)的權(quán)重，避免了一些方法的主觀隨意性，在具體建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中應(yīng)用簡(jiǎn)便，并且能夠準(zhǔn)確得項(xiàng)目的安全風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別。為以后建筑施工項(xiàng)目安全管理提供了新的借鑒。

［1］蔡 文.可拓工程方法［M］.北京:科學(xué)出版設(shè)，1997.

［2］楊玉中，吳立云，黃卓敏.礦井通風(fēng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)的可拓方法［J］.中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，17(1):126－130.

［3］李劍.一種改進(jìn)的建設(shè)工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法［J］.河北工程大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2014，31(2):110－112.

［4］王夏林，嚴(yán)寶文.基于熵權(quán)的可拓理論在地災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］.人民長(zhǎng)江，2012，43(21):70－74.

［5］梁桂蘭，徐衛(wèi)亞，談小龍.基于熵權(quán)的可拓理論在巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］.巖土力學(xué)，2010，31(2):535－540.

［6］李萬(wàn)慶，郭海燕，孟文清，等.基于灰色聚類(lèi)－SPA的建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］.數(shù)學(xué)實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，2012，42(8):168 －173.

［7］李張苗，寇新建，蔣 萌，等.鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程人因失誤因素AHP分析［J］.河北工程大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2014，31(1):17 －19.

［8］安娟.基于ACO－SVW的建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)［D］.河北:河北工程大學(xué)，2011.

［9］王 飛，巍國(guó)興.基于SVM的建筑施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，12:959－962.

［10］黃仁東，張小軍.基于熵權(quán)物元可拓模型的隧道瓦斯等級(jí)評(píng)價(jià)［J］.中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2012，22(4):77－82.

［11］孫秀玲，褚君達(dá)，馬慧群，曹升樂(lè).物元可拓評(píng)價(jià)法的改進(jìn)及其應(yīng)用［J］.水文，2007，27(1):4－7.