基于改進(jìn)層次分析法的橋梁安全管理因素分析

鄭樹榮 廖曉文

摘要：橋梁工程的安全管理相對于其他工程來說是相對復(fù)雜的，本文從人為、現(xiàn)場、管理三個因素出發(fā)，基于橋梁工程安全管理的特征，并結(jié)合改進(jìn)AHP法，對施工安全因素定量化處理的基礎(chǔ)上，對此進(jìn)行定性化分析。目的是在開展橋梁施工安全管理的過程中，能夠使施工現(xiàn)場安全管理水平有所提高，確保施工建設(shè)過程安全又高效。

Abstract： The safety management of bridge engineering is relatively complicated compared with other projects. From the three factors of man-made， on-site and management， based on the characteristics of bridge engineering safety management and combined with improved AHP method， this paper made quantitative processing of construction safety factors and carried out qualitative analysis on this. The purpose is to improve the safety management level of the construction site in the process of safety management of bridge construction.

關(guān)鍵詞：橋梁工程;安全管理;改進(jìn)層次分析法

Key words： bridge engineering;safety management;improved analytic hierarchy process

中圖分類號：U447? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2018）35-0113-03

0? 引言

眾所周知，橋梁工程不僅施工周期長，體型龐大，類型多樣，在施工生產(chǎn)組織協(xié)作中也是相當(dāng)復(fù)雜的，如果在其中任何一個環(huán)節(jié)上掉以輕心，出現(xiàn)失誤，都有可能導(dǎo)致橋梁工程在施工過程中發(fā)生安全事故[1]。由于現(xiàn)有文獻(xiàn)關(guān)于橋梁施工安全管理采用指標(biāo)體系研究分析的成果較少，所以本人根據(jù)所學(xué)的有限的專業(yè)知識，建立了橋梁施工安全管理體系，并運(yùn)用改進(jìn)AHP法將其定性定量化，希望能在橋梁施工安全管理方面貢獻(xiàn)自己的一份力。

1? 研究方法的選擇

事實(shí)上，各種評價方法各有優(yōu)劣，如果評判結(jié)果各有差異，則無法判斷哪個是最優(yōu)的評判結(jié)果。如果可以合理的組合各種評價方法，則有可能降低單用某一種評價方法所帶來的不確定性。比如說層次分析法它的特點(diǎn)主要是針對相關(guān)問題，構(gòu)建起評估層次結(jié)構(gòu)模型[2]。以這一構(gòu)建的模型為主要基礎(chǔ)，再通過1-9標(biāo)度法完成對不同種類因素之間的相互比較，同時據(jù)此完成對層次判斷矩陣的建立。繼而對層次判斷矩陣要依靠計算來分別完成它的單排序與總排序，同時對計算所得的結(jié)果進(jìn)行一致性的檢驗(yàn)，以此為基礎(chǔ)，得出不同層次對于總目標(biāo)層而言的實(shí)際權(quán)重值，并據(jù)此得出優(yōu)劣排序，從而明確何為最優(yōu)方案[2]，但這樣也存在著一點(diǎn)不足，就是由于判斷矩陣所采用的方法為九標(biāo)度法，這就使得在實(shí)際的操作過程當(dāng)中，占據(jù)著主導(dǎo)位置的，大多數(shù)情況下是來著專家的主觀因素，而這無疑會導(dǎo)致整體的評判結(jié)果可能具有比較強(qiáng)的主觀及片面性，一致性檢驗(yàn)的結(jié)果如果并不具備一致性，那么層次分析法所具備的方案優(yōu)選排序的這一主要功能就會被破壞，為解決這一問題，實(shí)現(xiàn)其最終通過就不得不持續(xù)進(jìn)行重新計算與構(gòu)造，而這樣所需面對較大的計算量，并且整體的精度也不夠高[4]。

本文嘗試采用對層次分析法進(jìn)行優(yōu)化完善，并據(jù)此完成對橋梁工程施工管理的因素分析，以傳統(tǒng)的層次分析法判斷矩陣為基礎(chǔ)，繼而采用三標(biāo)度法完善以往常見的九標(biāo)度法，這相較于傳統(tǒng)方法而言，實(shí)現(xiàn)了對以往所存在的主觀模糊因素的解析化[5]，減少了系統(tǒng)誤差，所得的判斷矩陣滿足一致性要求，在確定權(quán)重時無須進(jìn)行一致性判斷，簡化了計算，且該方法合理、可靠[6]。

2? 建立橋梁安全管理指標(biāo)體系

對于橋梁工程的整體施工過程而言，其安全管理指標(biāo)體系對于安全管理工作無疑是最為至關(guān)重要的。應(yīng)當(dāng)始終將這一一級評價指標(biāo)體系視為一個整體，要確定對于所分析指標(biāo)的捕捉是否具備適宜性，這會對最后的分析結(jié)果帶來直接影響。首先要以對實(shí)際情況的調(diào)查、分析為基礎(chǔ)[7]，建立影響橋梁安全管理的指標(biāo)體系，如圖1所示。

①人員因素。由于現(xiàn)場施工人員眾多，在技術(shù)、教育程度、對安全的重視程度都不同，對人員管理困難，所以存在很多安全隱患。另外，施工方在安全管理方面的投入程度也在施工安全中有一定影響[8]。

②管理因素。安全管理機(jī)構(gòu)應(yīng)該進(jìn)行必要的安全培訓(xùn)、安全檢查等措施，以及其他方面的安全投入等[9]。

③現(xiàn)場因素。現(xiàn)場因素對于安全管理體系的整體構(gòu)成而言同樣是非常重要的。這些與橋梁施工相關(guān)的因素中，當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤狀況也是需要注意的。此外，還需要確保沒有問題的還有安全防護(hù)與標(biāo)識牌[9]。

3? 改進(jìn)層次分析法

3.1 改進(jìn)層次分析法的基本原理

著名的美國運(yùn)籌學(xué)教授T.L. Saaty提出了一種定性和定量相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法[4]。其基本原理為：第一步分解問題，對因素進(jìn)行分類，再根據(jù)因素之間的相互影響程度和隸屬關(guān)系，對因素進(jìn)行分層聚類組合，繼而對比分析不同層次的各項(xiàng)因素，再將1-9比率標(biāo)度法引入，構(gòu)造判斷矩陣，求解判斷矩陣特征向量，可以獲取不同因素所具備的相對權(quán)重;再將不同的備選方案歸納總結(jié)出來，并依照對最終目標(biāo)的重要性來進(jìn)行排序，并通過權(quán)重分析，得出危險因素的排序[10]。

3.2 改進(jìn)的層次分析法及其一般步驟

使用九標(biāo)度法構(gòu)造判斷矩陣，這就使得在實(shí)際的操作過程當(dāng)中，占據(jù)著主導(dǎo)位置的，大多數(shù)情況下是學(xué)者專家的主觀因素，而這無疑會導(dǎo)致整體的評判結(jié)果可能具有比較強(qiáng)的主觀及片面性，而本文所采用的三標(biāo)度法是對傳統(tǒng)方法一次有效的優(yōu)化，這種新的標(biāo)度法可以幫助專家決策各對因素中哪個更為重要，同時不再需要實(shí)施一致性檢驗(yàn)。不僅如此，通過這種方法還能有效實(shí)現(xiàn)對迭代次數(shù)的降低，讓收斂速度得到提升，從而促使計算精度達(dá)標(biāo)。三標(biāo)度法通常的步驟如下所示[11]：

3.2.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

依據(jù)層次分析法的基本原理，如圖2所示，即為層次結(jié)構(gòu)模型示意圖。

3.2.2 構(gòu)建比較矩陣A

在此當(dāng)中，Aij即第i個元素同第j個元素對比得出的重要性，且有Aii=1或Ajj=1。

3.2.3 計算重要性排序指數(shù)γi

3.2.9 總排序

通過單層次的排序結(jié)果，來對總層次進(jìn)行排序。例如，當(dāng)一個指標(biāo)權(quán)重為a，它所具備因素的權(quán)重依次為，那么于總層次當(dāng)中，它們的實(shí)際權(quán)重則依次為，據(jù)此就能夠?qū)崿F(xiàn)對不同因素于總層次中實(shí)際順序的確定。

4? 實(shí)例驗(yàn)證

舉例而言，在湖南矮寨大橋的案例中，通過問卷調(diào)查法，專家咨詢法和數(shù)據(jù)分析法，兩兩對比橋梁施工安全管理因素中的人為因素、管理因素及現(xiàn)場因素，根據(jù)這3個準(zhǔn)則因子間的比較，明確其相對重要性，并據(jù)此實(shí)現(xiàn)對判斷矩陣的有效構(gòu)建，如表1所示，即為所得的參考判斷矩陣及相應(yīng)權(quán)值。與之相同的，如表2所示，即為通過準(zhǔn)則層因素計算出的單排序權(quán)。依據(jù)決策層評價指標(biāo)以及準(zhǔn)則層因子權(quán)值，進(jìn)行合成計算得到權(quán)重[12]。

通過觀察計算結(jié)果，在表1的準(zhǔn)則層的“三因子”排序中， “管理因素”權(quán)重為0.627，評估者應(yīng)重點(diǎn)考慮，其他因素排名依次為現(xiàn)場因素和人為因素。在全體因素考慮來看的話，合成權(quán)重排在前三名的是管理因素中的安全管理機(jī)構(gòu)及職責(zé)、安全教育及特種作業(yè)人員的培訓(xùn)以及現(xiàn)場因素中的現(xiàn)場安全防護(hù)。

5? 結(jié)語

通過對指標(biāo)權(quán)重的結(jié)果進(jìn)行分析，可發(fā)現(xiàn)在橋梁工程的施工安全管理中管理因素是重中之重。但我們可以發(fā)現(xiàn)，無是管理因素還是現(xiàn)場因素，都是基于人員因素來展開的，三者相互作用，環(huán)環(huán)相扣，任何一個環(huán)節(jié)都不容出錯，只有這樣才能形成一個完整的橋梁工程安全管理體系。本文的目的不僅僅是為了分析權(quán)重的大小，更重要的是，能通過改進(jìn)層次法得出的結(jié)果來對橋梁工程的安全管理給出自己的建議。希望企業(yè)要做到以人為本，只有這樣，才能減少安全事故的發(fā)生，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入。

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