层次分析法在建筑施工现场安全管理中的应用

发表时间:2021/4/19   来源:《建筑实践》2021年1月第2期   作者: 都婷婷
[导读] 建筑施工企业在日常安全管理工作中所采取的的方法和手段多根据经验进行总结,部分措施并不具有针对性和科学性。
        都婷婷
        中国建筑第二工程局有限公司 北京 100160
        摘要:建筑施工企业在日常安全管理工作中所采取的的方法和手段多根据经验进行总结,部分措施并不具有针对性和科学性。为了解决该问题,本文采用层次分析方法对建筑工地安全管理进行分析,构建了评价指标体系,并通过指标之间相对重要程度的计算,得到影响施工现场安全管理的因素排序,为制定针对性措施提供建议。
        关键词:层次分析法;建筑施工现场;安全管理;应用
        前言
        建筑施工安全管理是指利用施工现场和场外的人力、财力和物力等资源,通过对项目实施过程进行计划、组织、协调、指挥和控制,实现对现场危险源和危险有害因素的消除和控制,是一项系统性、综合性的管理工作,其管理的内容涉及建筑生产的各个环节。建筑施工安全管理水平对事故的控制和预防有着直接影响,管理体制对事故的产生有决定性作用;研究指出,管理缺陷是建筑业安全事故发生的根本原因;研究认为,人的不安全行为是所有事故发生的根本原因,尤其是管理不到位应为事故发生负主要责任。目前建筑施工企业对施工安全管理的重视程度越来越高,对企业施工安全管理水平评价的研究也逐渐由定性分析向定量评价转变,越来越多的定量分析方法在安全管理评价研究中得到了应用。
        1模糊层次分析模型构建
        1.1层次分析思路
        层次分析法(analytichierarchyprocess)简称AHP,是美国著名运筹学家T.L.Slaty于1977年提出的,它是一种定量与定性相结合的评价方法。AHP在分析中将复杂的评价问题分解为若干具有相关性的单一因素,通过各因素之间的比较并结合综合评判来确定下一层次中各因素之间相对重要程度的顺序。对解决目标(因素)结构复杂,且缺乏必要数据的工程问题具有很好的适用性。例如,利用层次分析方法构建了城市快速路施工风险评价模型,通过工程案例分析验证了模型的可靠性;对影响地铁施工安全的因素进行了分析和归纳,并进行了排序,量化了地铁施工安全影响等级。利用模糊综合层次分析方法对隧道爆破施工的风险因素进行了定量评价,找出了风险指标对各等级风险水平的隶属度。应用层次分析法计算指标权重系数,其本质是在建立序列系统的前提下,通过对评价指标之间进行对比,对系统中的各项指标的重要程度进行评价,最后根据评判结果综合计算系统各项指标的全中系统。计算的基本思路如下:
        (1)建立递阶层次结构。在深入分析目标问题的基础上,将待评价问题中包含的各项指标划分为不同层次,各层之间存在着层间关系。
        (2)两两比较,构造评判矩阵A。分析评判矩阵A元素的值反映了各因素的重要程度等级,一般采用1~9尺度来确定。
        (3)计算各等级因素对目标层的权重。采用逐等级计算权重,直至最低阶指标层的权重为止。
        1.2指标权重算法步骤
        原始层次分析方法难以解决高阶层次系统中各层次之间的直接或间接影响问题,因此,在复杂系统中,通常对系统层间影响进行模糊化处理。基于这种思想,本文对施工安全管理评价问题采用原始层次分析法构建指标体系,辅助G1赋权法对各指标权重进行确定。G1赋权法是一种通过专家评定的主管赋值方法,避免了AHP分析时需要进行一致性检验的弊端,其计算结果更加精确,更加接近工程实际。


        2方法选择与步骤
        2.1评估方法选择
        建筑施工安全问题产生的原因多种多样,以往安全管理工作大多采用传统模式,其着眼点主要放在系统运行阶段,事故发生了才调查原因,是一种“事后处理”模式。这与现代化科学管理方法相比存在明显不足。其实可以将施工安全状态理解为管理层做出一个决策的情景,其是由多种安全影响因素决定,这些安全影响因素就可以理解为影响实施决策的变量。这样就把施工安全状态简化成一个具有变量繁多、结构复杂和不确定因素作用显著等特点的复杂系统。要在这样一个系统中做出正确决策,就必须对影响这一系统的各种因素变量的重要程度进行合理评判。这些变量的重要性各有不同,要反映出来这些不同的程度,可以采用权重来对各变量因素进行度量,这样就构成了影响要素权重的一个集合。要科学合理地确定各变量因素之间的权重关系,可以借鉴系统工程理论中的层次分析法(AHP)。该方法通过将定量分析和定性分析相结合,把复杂问题的各种影响因素按关联程度划分成各个有序的层次进行综合分析,使复杂问题条理化,适合用于多目标、多准则条件的权重确定。
        2.2评估步骤
        层次分析法首先把需做出判断的问题具体化到一个整体系统里面,相互之间存在联系的各个变量组成了这个系统。要把这些影响变量按相互关系进行分组,组成一个不同层系相互关联的结构化分析模式。然后用数理法则和定性分析方式相组合,进行各层次的排序,最后根据各层级因素计算出的所占的权重,来帮助做出判断。
        2.3方法优化
        由于层次分析法的专家打分主观性很强,打分矩阵经常出现不一致或漏填情况,这时可以采用粒子群优化算法对专家打分矩阵进行修正。粒子群优化算法(PSO),是在1995年由Eberhart博士和Kennedy博士一起提出的,源于对鸟群捕食行为的研究。其基本原理是通过使用群落中的单体对信息的共享,从而驱使整个群落的趋势在目标求解范围中形成从杂乱无章到有序的演变过程,从而获得问题的最优解。PSO初始形成一群随机粒子(随机解),然后运用迭代找到最优解。在逐渐的迭代中,粒子运用跟随两个“极值”(pbest,gbest)来变换自己。在确定出这两个最优解后,粒子运用以下公式来变换自己的速度和位置。
        3项目施工安全风险层次分析模型建立
        根据4M理论,可以将事故原因归纳为四大因项目安全风险状态评估指标素,分别为人的因素、设备-物的因素、作业的因素以及管理的因素。将这一理论运用到建筑工程实际中,就可以将安全事故发生诱因归纳为四大类,分别是人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全因素和管理的缺陷。通过对建筑施工项目发生安全事故的四大因素出发,设置为二级指标;再根据四个二级指标结合建筑施工项目的特点,进一步采用头脑风暴法,总结出具体的安全事故容易发生的原因,设置为三级指标,构成了建设施工项目安全风险评估指标。以公司实际在施的五个项目为评估对象,纳入构建的评估指标体系,进而形成以下包含三级指标的层次分析模型。
        4专家评判与层次分析
        通过选择三位长期从事项目安全管理工作,对所评估项目的现场安全状况均非常了解的专家,根据其经验,按重要程度对五个参评项目所列指标进行评分。各专家针对各指标相对于上一级指标的重要性采取九度法打分,打分结果作为确定评价指标权重的主要依据。将各参评项目的专家打分指标分值,按层次分析法步骤,构造判断矩阵,以粒子群算法优化调整,进行一致性检验。通过采用层次分析软件的迭代计算,最终得到指标权重及项目最终权重值。
        结束语
        建筑施工安全管理水平对建筑安全生产起到决定的作用,而影响建筑施工安全管理水平的因素较多,其中人的不安全行为是根本原因,管理措施不到位是主要原因。建筑施工安全管理是指利用施工现场和场外的人力、财力和安物力等资源,通过对项目实施过程进行计划、组织、协调、指挥和控制,实现对现场危险源和危险有害因素的消除和控制,是一个系统性、综合性的管理工作。建筑施工安全管理水平对事故的控制和预防有着直接影响,人的不安全行为是所有事故发生的根本原因,尤其是管理不到位应为事故发生负主要责任。
参考文献:
[1]张仕廉,聂李琴.基于DEMATEL方法的建筑施工安全管理行为影响因素分析[J].安全与环境工程,2017,24(01):121-125.
[2]左林涛.建筑工程施工安全管理研究[D].武汉理工大学,2014.
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