晉從俊 王艷華

摘 要：文章針對公路建設(shè)的實際情況，從3M1E（人力、設(shè)備、管理和環(huán)境）方面分析了影響公路建設(shè)的安全因素，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)理論和層次分析法建立模糊評價模型，并結(jié)合工程實際，進(jìn)行模糊決策。結(jié)果表明：該方法能夠減少主觀因素確定權(quán)重的弊端，對公路建設(shè)進(jìn)行客觀的安全評價，使得評價和決策結(jié)果更科學(xué)更精確。

關(guān)鍵詞：公路建設(shè)；模糊綜合評價；層次分析法；安全評價

前言

公路是一個國家現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一，是經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)展和管理的重點之一。公路建設(shè)在地域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用，公路作為交通運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分，不僅滿足了人們出行的需要，而且對政治、經(jīng)濟(jì)和文化都有著不可替代的影響，在現(xiàn)代化建設(shè)中具有舉足輕重的地位，因此，發(fā)展公路交通是國家經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的必然趨勢。

現(xiàn)階段我國的公路事業(yè)正處于快速發(fā)展的階段，公路工程的建設(shè)規(guī)模也越來越大，相應(yīng)的，安全事故的發(fā)生率也逐年增高，政府及計會對公路建設(shè)工程的安全生產(chǎn)問題關(guān)注度日益增高，因此加強(qiáng)公路工程建設(shè)的安全管理工作有著重要的現(xiàn)實意義。文章結(jié)合某公路項目工程實踐，基于安全評價的角度分析分析模糊綜合評價法的應(yīng)用實踐。

1 模糊綜合評價法概述

所謂模糊綜合評價法是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合層次分析法及模糊決策法，對模糊安全信息進(jìn)行量化處理，再對多個因素做出定量評價與決策的方法。對于公路工程安全評價工作而言，很多風(fēng)險因素由于體現(xiàn)出較強(qiáng)的不確定性、隨機(jī)性與模糊性，所以很難模型化及定量化處理，采用模糊綜合評價法則可以將對安全管理產(chǎn)生決定性影響的因素確定下來，再采用多位專家評分的方式，確定評價結(jié)果的權(quán)值、一致性檢驗及模糊決策。由此可見，模糊綜合評價法將主觀因素確定權(quán)重的弊端控制在最小范圍，保證公路建設(shè)安全評價結(jié)果的科學(xué)性與精確性。

1.1 建立因素集

因素集是指以評價系統(tǒng)中影響評判的各種因素所組成的集合。通常用U表示，即：U={u1，u2，…，un}。

1.2 建立評判集

評判集是評判者對評判對象可能做出的各種總的評判結(jié)果所組成的集合。通常用V表示，即：V={v1，v2，……，vn}

1.3 建立判斷矩陣

因素集U中兩個不同的方案兩兩進(jìn)行比較，ui與uj作對比時，用aij表示ai對aj的重要程度，存在1-9，這9個整數(shù)作為一個因素比較于另一個因素指標(biāo)的相對重要度的標(biāo)度。具體標(biāo)度取值方法見表1。

表1 判斷矩陣元素的標(biāo)度方法

則可得判斷矩陣A：

并且要求aij滿足

①aii=1，aij>0； ②aij=

1.4 評價因素權(quán)重向量近似值：

（1）

將（1）式計算的近似值歸一化處理，求評價因素權(quán)重向量：

（2）

1.5 矩陣的一致性檢驗

計算最大特征值λmax和一致性指標(biāo)（CI），并檢驗判斷矩陣的一致性。即：

（3） （4）

取一致性指標(biāo)（CI）對隨機(jī)一致性指標(biāo)值（RI）之比，作為一致性檢驗判別式，即CR=若CR<0.1，則認(rèn)為該判斷矩陣通過一致性檢驗。其中平均隨機(jī)一致性指標(biāo)（RI）取值如表2所示。

表2 隨機(jī)一致性指標(biāo)（RI）取值表

1.6 模糊關(guān)系矩陣計算

通過專家打分法，可以分別確定某因素對某個主要方面影響的嚴(yán)重程度。由某方面的因素組成的矩陣，稱為隸屬度矩陣（通常用Run表示）。各級別判斷矩陣的權(quán)重與隸屬度矩陣的乘積稱為該級別的隸屬度（通常用Rn表示）。最后確定模糊關(guān)系矩陣R。

1.7 綜合評價結(jié)果量化

按照表3給不同等級評價標(biāo)定以不同的分值，根據(jù)評價結(jié)果對不同等級的隸屬度不同，得出最終的量化評判結(jié)果。

表3 評價等級賦分表

F=（S1×85）+（S2×75）+（S3×65）+（S4×55） （5）

2 工程應(yīng)用

2.1 建立因素集

在公路的建設(shè)過程中，其影響因素主要有以下幾個方面：人力，設(shè)備，管理和環(huán)境，分別記為U1，U2，U3，U4。為了更好地進(jìn)行安全評價，對以上幾個方面進(jìn)行進(jìn)一步分析，列出二級評價因素，具體如表4所示。

表4 公路建設(shè)工程安全評價指標(biāo)體系因素集

2.2 建立評判集

根據(jù)公路建設(shè)的實際情況，把評價的等級分為：非常安全，很安全，安全和不安全，分別記為V1，V2，V3，V4。

2.3 建立判斷矩陣

根據(jù)表1判斷矩陣元素的標(biāo)度方法，建立判斷矩陣A如下：

2.4 評價因素權(quán)重

根據(jù)公式（1），（2），可得相應(yīng)一級因素的權(quán)重，見表5所示：

表5 各一級因素權(quán)重表

2.5 矩陣的一致性檢驗

根據(jù)公式（3），（4），可以得到最大特征值λmax和一致性指標(biāo)CI，即：

λmax=4.2373

CI=0.079

由于n=4，由表2可得，RI=0.9，可求得CR：

CR=0.088<0.1，矩陣通過一致性檢驗。

2.6 模糊關(guān)系矩陣計算

2.6.1 確定隸屬度矩陣

采用專家評價法，對每一個評價指標(biāo)進(jìn)行單指標(biāo)評價。結(jié)合本項目的實際情況，通過多個專家（10名）打分，對人員業(yè)務(wù)水平U進(jìn)行評定，結(jié)果如表6所示。

表6 人員工作態(tài)度評價表

依次對二級指標(biāo)進(jìn)行專家評分，得到二級指標(biāo)的評分結(jié)果，如表7所示。

由表7可得，各二級指標(biāo)的隸屬度矩陣為：

2.6.2 確定權(quán)重

為了確定各二級指標(biāo)的權(quán)重，首先列出各二級指標(biāo)的判斷矩陣：

通過計算各判斷矩陣一致性檢驗值CR<0.1，即判斷結(jié)果可靠。各二級指標(biāo)權(quán)重集分別為：

WU1=（0.23，0.67，0.10） WU2=（0.64，0.10，0.26）

WU3=（0.16，0.30，0.54） WU4=（0.2，0.8）

各二級指標(biāo)的隸屬度分別為：

R1= WU1* RU1=（0.29，0.5，0.187，0.023）

R2= WU2* RU2=（0.4，0.454，0.136，0.01）

R3= WU3* RU3=（0.33，0.454，0.2，0.016）

R4= WU4* RU4=（0.52，0.3，0.1，0.08）

模糊關(guān)系矩陣R為：

R=（R1，R2，R3，R4）T

2.7 綜合評價結(jié)果量化

綜合評價的結(jié)果S可表示為模糊矩陣R與一級指標(biāo)的權(quán)重乘積，即：

S=W*R=（0.338，0.472，0.17，0.021）

對S進(jìn)行歸一化，則S=（0.34，0.47，0.17，0.02）

由公式（5）可得，F(xiàn)=76.2（分）

根據(jù)綜合評價結(jié)果的量化，可知人員素質(zhì)U 及設(shè)施設(shè)備U 所占權(quán)重較大，表明這兩個方面是影響該公路建設(shè)工程安全的主要因素；由評分可得，公路建設(shè)工程的安全等級為很安全。

3 結(jié)束語

（1）本文根據(jù)公路實際建設(shè)情況，從人力、設(shè)備、管理和環(huán)境方面分析了影響公路建設(shè)的安全因素，運(yùn)用模糊綜合評價法建立模糊評價模型，進(jìn)行模糊決策，為開展相關(guān)工作提供一定的理論依據(jù)。

（2）本方法不僅能計算出公路建設(shè)工程的安全綜合得分，而且能計算出公路建設(shè)工程內(nèi)部各安全影響因素的得分，系統(tǒng)地揭示了影響公路建設(shè)安全的薄弱環(huán)節(jié)，達(dá)到了事前評價的目的，具有一定的指導(dǎo)作用和實踐性。

（3）模糊綜合評價能夠減少主觀因素確定權(quán)重的弊端，對公路建設(shè)進(jìn)行客觀的安全評價，使得評價和決策結(jié)果更科學(xué)更精確。

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作者簡介：王艷華（1982-），女，吉林長春人，畢業(yè)于長安大學(xué)，碩士，環(huán)境工程專業(yè)，主要從事公路相關(guān)的環(huán)境保護(hù)方面的工作。