AHP 層次分析法在輸變電工程安全文明施工費(fèi)使用中的應(yīng)用

梁揚(yáng)濱

（國網(wǎng)福建省電力有限公司石獅市供電公司，福建 石獅 362700）

0 引 言

隨著電網(wǎng)建設(shè)投資的增加，輸變電工程建設(shè)的規(guī)模和數(shù)量與日俱增，工程建設(shè)過程中產(chǎn)生的安全事故明顯增多，安全壓力與日俱增。安全是輸變電工程建設(shè)永恒的主題。安全文明施工費(fèi)是安全施工的基石。有效的安全費(fèi)用投入可有效遏制輸變電工程安全事故的產(chǎn)生。合理應(yīng)用安全文明施工費(fèi)，分析安全投入與效率，可為電網(wǎng)建設(shè)施工安全管理提供參考性依據(jù)。

目前，對(duì)輸變電工程安全文明措施費(fèi)使用的討論，大部分主要集中在對(duì)安全文明施工費(fèi)的提取方式[1-2]，對(duì)如何有效使用安全文明施工費(fèi)缺乏分析。本文采用AHP層次分析法建立分歧性結(jié)構(gòu)模型，計(jì)算輸變電工程安全文明施工費(fèi)投入的權(quán)重比例，討論工程相應(yīng)階段的安全文明施工使用。

1 AHP層次分析法模型構(gòu)建與檢驗(yàn)

AHP層次分析法是一種定量與定性相結(jié)合的方法，基本思路是先分解后綜合，將問題層次化、步驟化，分解成不同層次的組成因素，安裝層次間隸屬關(guān)系和優(yōu)劣關(guān)系，形成一個(gè)多層分析結(jié)構(gòu)模型，最終歸結(jié)于最低層相對(duì)于最高層的相對(duì)重要程度的權(quán)值或相對(duì)優(yōu)劣次序的問題[3-4]。分析程序如圖1所示。

1.1 變電站工程安全文明施工費(fèi)費(fèi)用投入體系模型建立

根據(jù)變電站所在的施工環(huán)境和作業(yè)特點(diǎn)，安全文明施工費(fèi)的投入層次結(jié)構(gòu)模型分為3層構(gòu)建分歧型層次結(jié)構(gòu)：以變電站工程安全文明施工費(fèi)投入為總目標(biāo)層，以變電站工程作業(yè)管理類型為基準(zhǔn)層，以現(xiàn)場作業(yè)存在風(fēng)險(xiǎn)管理投入為層次分析的方案層。

1.2 構(gòu)建模型的判斷矩陣并求特征向量

層次分析法中，模型的上一層級(jí)要素對(duì)下一層次要素具有支配關(guān)系。對(duì)同屬一層次要素進(jìn)行兩兩比較，建立判斷矩陣A=(aij)n×n，矩陣A具體以下特點(diǎn)：aij＞0，aij=1/aji，aii=1。其中，aij數(shù)值越大表示要素Ai相對(duì)于Aj重要性越大[4]。

采用和積法計(jì)算判斷矩陣特征向量[5]：

（1）矩陣A中元素按列歸一化，即i,j=1,2,…,n。

（3）相加后的向量除以n，即得權(quán)重向量

（4）計(jì)算判斷矩陣的最大特征根其中(Aw)i表示向量Aw的第i個(gè)分量。

1.3 判斷矩陣的基本一致性檢驗(yàn)

層次分析法要求模型各層次前后首尾連貫，滿足一致性。在判斷矩陣中，特征值λ依賴于aij。當(dāng)判斷矩陣特征值λ比n大得越多，矩陣前后不連貫，體現(xiàn)矩陣的不一致性。采用一致性比例指標(biāo)評(píng)價(jià)矩陣的一致性，一致性比例指標(biāo)C.R.=C.I./R.I.[6]。其中C.I.=(λmax-n)/(n-1)，λmax為判斷矩陣的最大特征值，n特征值矩陣階數(shù)；R.I.為隨機(jī)一致性指標(biāo)，依據(jù)矩陣階數(shù)取數(shù)。當(dāng)C.R.＜0.1時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣A滿足一致性要求。

1.4 確定變電站工程安全文明施工費(fèi)投入

根據(jù)判斷矩陣求解的綜合權(quán)重，求解各層次元素安全文明施工費(fèi)投入。

2 層次分析法在變電工程安全文明施工費(fèi)使用中的應(yīng)用

輸變電工程中某變電站地下部分施工完成，地上主體結(jié)構(gòu)交接施工的建設(shè)階段，結(jié)合變電站工程環(huán)境因素和管理特點(diǎn)，通過參建各方討論，分析需要投入風(fēng)險(xiǎn)元素，構(gòu)建該階段安全文明施工費(fèi)的應(yīng)用體系，如表1所示。

表1 安全文明施工費(fèi)的投入體系

2.1 變電站工程安全文明施工費(fèi)施工投入情況成對(duì)比較及權(quán)重計(jì)算

采用1～9的比例標(biāo)尺構(gòu)建模型判斷矩陣，兩兩元素成對(duì)進(jìn)行比較，由經(jīng)驗(yàn)豐富的專家對(duì)工程安全文明施工費(fèi)投入各個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，確定各層元素的相對(duì)權(quán)重以及總目標(biāo)下的綜合權(quán)重。2.1.1 A層B元素成對(duì)比較和權(quán)重計(jì)算

A層B元素成對(duì)比較和權(quán)重計(jì)算，如表2所示。

表2 A層B元素成對(duì)比較和權(quán)重計(jì)算（n=3）

構(gòu)建A層判斷矩陣，計(jì)算最大特征值，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：C.I.=0.009 2，C.R.=0.016＜0.1，符合一致性要求。

2.1.2 B1層C元素成對(duì)比較和權(quán)重計(jì)算

B1層C元素成對(duì)比較和權(quán)重計(jì)算，如表3所示。

構(gòu)建B1層判斷矩陣，計(jì)算最大特征值，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：C.I.=0.043 3，C.R.=0.075＜0.1，符合一致性要求。

2.1.3 B2層C元素成對(duì)比較和權(quán)重計(jì)算

B2層C元素成對(duì)比較和權(quán)重計(jì)算，如表4所示。

構(gòu)建B2層判斷矩陣，計(jì)算最大特征值，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：C.I.=0.089 9，C.R.=0.079 344＜0.1，符合一致性要求。

2.1.4 B3層C元素成對(duì)比較和權(quán)重計(jì)算

B3層C元素成對(duì)比較和權(quán)重計(jì)算，如表5所示。

表3 B1層C元素成對(duì)比較和權(quán)重計(jì)算（n=3）

表4 B2層C元素成對(duì)比較和權(quán)重計(jì)算（n=4）

表5 B3層C元素成對(duì)比較和權(quán)重計(jì)算（n=4）

構(gòu)建B3層判斷矩陣，計(jì)算最大特征值，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：C.I.=0.037 3，C.R.=0.042＜0.1，符合一致性要求。

2.1.5 安全文明施工費(fèi)投入體系的綜合權(quán)重

安全文明施工費(fèi)投入體系的綜合權(quán)重，如表6所示。從圖2可以看出，現(xiàn)場作業(yè)安全文明施工費(fèi)是該階段安全文明施工費(fèi)投入比例最大的項(xiàng)目，通用作業(yè)和綜合管理次之。分層計(jì)算綜合權(quán)重中，腳手架搭設(shè)與拆除作業(yè)安全文明施工費(fèi)投入權(quán)重占比0.242，混凝土工程模板安裝、澆筑、拆除安全文明施工費(fèi)投入權(quán)重占比0.172，個(gè)體防護(hù)裝備安全文明施工費(fèi)投入權(quán)重占比0.122，高處作業(yè)安全文明施工費(fèi)需投入的權(quán)重占比0.112。

表6 安全文明施工費(fèi)投入體系的綜合權(quán)重

圖2 安全文明施工費(fèi)投入體系綜合權(quán)重排序圖

在項(xiàng)目實(shí)施過程中，安全文明施工費(fèi)?？顚Ｓ茫怨こ塘繛榛鶞?zhǔn)申請(qǐng)安全文明施工費(fèi)。依據(jù)安全文明施工費(fèi)投入的綜合權(quán)重進(jìn)行分解，在分部分項(xiàng)工程施工過程中更具有針對(duì)性地配備所需要的安全工器具，同時(shí)可核對(duì)已申報(bào)的安全文明施工費(fèi)投入是否足夠，促進(jìn)工程的安全管理。表7為某輸變電工程已投入的安全文明費(fèi)的分解情況。

2.2 變電站安全文明施工費(fèi)使用優(yōu)化

輸變電工程安全文明施工采用設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化配置，明確項(xiàng)目實(shí)施過程中施工作業(yè)人員所需配備的個(gè)人防護(hù)裝備及作業(yè)環(huán)境周圍所需配備的防護(hù)措施。項(xiàng)目實(shí)施過程中，安全文明施工費(fèi)隨著進(jìn)度款比例支付，根據(jù)表6綜合權(quán)重計(jì)算各層級(jí)安全文明費(fèi)，再將安全文明施工費(fèi)應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)化配備。在不同工種及工序的交叉作業(yè)中，需考慮到合理采購安全文明施工設(shè)施，減少資源浪費(fèi)。這里，施工標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)施費(fèi)=采用折算單價(jià)×數(shù)量，折算單價(jià)=購入價(jià)/折轉(zhuǎn)次數(shù)。在已知施工標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)施費(fèi)、單價(jià)以及安全設(shè)備設(shè)施折轉(zhuǎn)次數(shù)的條件下，相應(yīng)計(jì)算出需新采購的安全文明設(shè)備，優(yōu)化安全文明施工費(fèi)的使用效率。

表7 某輸變電工程已投入的安全文明費(fèi)的分解

3 結(jié) 論

采用層次分析法建立安全文明施工費(fèi)投入使用模型，計(jì)算安全文明施工費(fèi)各層級(jí)元素使用比例，分解各階層安全文明施工費(fèi)，并對(duì)安全文明施工費(fèi)投入用于采購的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)踐表明，模型運(yùn)算簡單，便于操作，有助于輸變電工程施工安全管理，提高安全文明施工費(fèi)的使用效率。