基于粗糙集的高層建筑施工安全評價研究

魏秀瑛 張同文 李 文（湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽 421002）

建筑行業(yè)在國民經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮的作用十分重要，已經(jīng)成為整個經(jīng)濟建設(shè)中的重要支柱產(chǎn)業(yè)。在全國建筑行業(yè)中占有的產(chǎn)值比例逐年呈上升態(tài)勢。近年來雖然受到建筑市場規(guī)律的影響，再加上國際金融危機的影響，整體建筑業(yè)企業(yè)的利潤出現(xiàn)了回落的現(xiàn)象，但是，我國的城市化建設(shè)的進程沒有降低，國家拉動內(nèi)需的政策沒有改變，因此，在固定資產(chǎn)的投資上，需求依然是十分旺盛的。從建筑行業(yè)的發(fā)展情況來看，關(guān)于成本和利潤的關(guān)系，勞動安全和勞動強度的改善等，一直是業(yè)界爭論的話題。根據(jù)勞工組織的統(tǒng)計，由于生產(chǎn)事故和勞動事故造成的死亡人數(shù)一直居高不下。全世界各個國家都為了降低施工勞動事故的發(fā)生概率而制定了相應(yīng)的工程安全生產(chǎn)管理制度，我國也不例外。通過進行了相應(yīng)的安全事故和安全生產(chǎn)的條例，在事故發(fā)生概率上，雖然工程量在不斷增加，但是出現(xiàn)事故的比例確實得到了控制。今后的發(fā)展，就是保證社會經(jīng)濟良性運行的前提下，注重排除安全隱患，實現(xiàn)建筑工程安全生產(chǎn)。

1 粗糙集理論介紹

1.1 關(guān)于粗糙集理論，從上個世紀(jì)70年代就有學(xué)者進行了邏輯性的分析。粗糙集理論經(jīng)過多年的論證，如今已經(jīng)在學(xué)術(shù)界形成了熱點，尤其是在人工智能領(lǐng)域中，作用于知識獲取、決策、過程分析控制的過程。

首先，粗糙集理論的基本概念包含了知識庫和知識系統(tǒng)：

S=(u,A,V,f)此為整體信息系統(tǒng)，論域?qū)ο罂臻g是U,屬性的有限分空幾何為A,信息函數(shù)為f,屬性值域為V;

第二，粗糙集理論中的不可分辨關(guān)系定義，是不可分辨關(guān)系中的等價關(guān)系。將等價關(guān)系中，相關(guān)的知識加以等價的類族的定義，其公式為：

[X]ind(p)=I[x]R

P為等價關(guān)系的族相關(guān)的知識，統(tǒng)稱為P基本知識。

第三，近似集將每個等價的子集的關(guān)系加以定義，其公式為：

RX=u{YEU/R’Y(X)},Rx為正域，U為邊界域，Y為負(fù)域。

1.2 利用粗糙集理論，可以表達(dá)不確定和不精確的知識，從經(jīng)驗中總結(jié)和學(xué)習(xí)知識，分析不一致的信息，推理不完整的知識，將信息進行數(shù)據(jù)的簡化并加以模式分類。對數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系進行識別和評估。

1.3 在建筑工程中，特別是高層建筑中使用粗糙集理論，具有很強的實用性，利用數(shù)據(jù)本身的信息，對知識進行驗證，對數(shù)據(jù)進行評估，將概念以及操作的模式加以揭示，最終將規(guī)則等進行精確的檢查和證實，特別適用于智能的控制。

另外，利用粗糙集理論，可以對各種數(shù)據(jù)進行表達(dá)和處理，將不完整、不明確的數(shù)據(jù)加以變量，得到更多的數(shù)據(jù)，并且得到簡化后的關(guān)鍵信息[1]。

進行粗糙集理論，可以將隱藏的數(shù)據(jù)加以挖掘，尤其是數(shù)據(jù)的規(guī)律以及實施進行隱藏的過程中，可以避免由于人為因素的干擾而出現(xiàn)偏差。

2 高層建筑施工安全評價指標(biāo)優(yōu)選

1）進行高層建筑的建設(shè)，必須要做好施工安全評價指標(biāo)的評價基礎(chǔ)工作，注重安全預(yù)測的質(zhì)量。結(jié)合高層建筑施工的特點，進行復(fù)雜的安全指標(biāo)體系的設(shè)定工作。遵循科學(xué)的評價事物的安全狀況的原則，并遵循建筑企業(yè)安全系統(tǒng)指標(biāo)間的系統(tǒng)性原則，做好相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性、層次性和整體性的分析。同時還要遵循指標(biāo)體系間的可比性原則，充分考慮計量范圍、計量方法、計量口徑。最后還要遵循可行性原則，保證評價的實施方案能夠被應(yīng)用部分采納。

2）從粗糙集理論的角度對高層建筑施工安全影響因素加以分析，應(yīng)結(jié)合施工企業(yè)安全生產(chǎn)評價標(biāo)準(zhǔn)等，對高層建筑施工生產(chǎn)狀況進行調(diào)研，然后得到眾多關(guān)于高層建筑施工安全影響因素。

表1 高層建筑施工安全影響因素

3 實際工程案例分析

某高層建筑工程施工中，采用粗糙集理論進行了高層建筑安全施工的各個因素的分析。采用該分析系統(tǒng)，分析了安全管理影響因素中的分析結(jié)論，將各個因素中經(jīng)過分析得到的離散值設(shè)定為優(yōu)秀、合格、不合格，分別使用C1、C2、C3作為代表，對施工組織設(shè)計、安全教育、檢查等情況加以等級和程度的設(shè)定。

U為影響因素，C為決策因素，D為評價工程項目的決策屬性，本文對安全管理影響因素進行分析,D為決策因素取離散值(1,2,3),分別代表優(yōu)、合格、不合格;C1,C2,C3分別代表:專項施工組織設(shè)計的情況,安全教育和檢查的情況,安全生產(chǎn)責(zé)任制的好、一般、差的程度,離散后取值(1,2,3)。所以C的D約簡為(C1,C3)。C的D核為C1;C2為冗余屬性。各屬性的重要性σCD(C1)=13/15- 8/15= 7/15;σCD(C2)= 13/15- 13/15=0;σCD(C3)= 13/15- 4/15= 9/15。

表2 高層建筑施工安全影響因素致使系統(tǒng)的表達(dá)

4 結(jié) 語

對于高層建筑進行安全評價指標(biāo)的建立，采用粗糙集理論進行安全評價指標(biāo)體系的建構(gòu)，重要的是做好評價、預(yù)測以及控制，這一理論適用于高層建筑中復(fù)雜多樣的作業(yè)，對于交叉作業(yè)管理復(fù)雜的特點具有良好的對接功能。

[1]王鶴翔.基于上下文感知的協(xié)同施工信息處理方法[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2013.