劉志勝，王宏輝

(蘭州交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州　730071)

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基于組合權(quán)重模糊綜合評價的建筑工程安全評價研究

劉志勝，王宏輝

(蘭州交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州730071)

摘要：通過建筑施工過程安全管理分析，建立建筑施工安全評價指標(biāo)體系，并結(jié)合層次分析法和熵權(quán)法形成組合權(quán)重，將與模糊綜合評價法相結(jié)合建立模糊建筑工程安全評價模型，對建筑工程施工過程安全管理進行評價。評定工程施工管理安全等級，找出主要因素指標(biāo)，提出安全管理意見。研究表明，該方法具有一定的客觀性，有利于促進建筑安全管理目標(biāo)的實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：建筑工程；層次分析法；熵權(quán)法；安全評價；模糊綜合評價法

1建筑安全評價體系的建立

建立一個合理的評價指標(biāo)體系是對建筑工程安全評價的基礎(chǔ)，指標(biāo)的選取是否合理，將直接關(guān)系到評價結(jié)果。為了了解全面的對建筑工程安全管理效果進行評價，對建筑工程安全風(fēng)險管理效果進行評價，對建筑工程安全風(fēng)險管理的主要內(nèi)容和影響因素的具體分析，在參閱大量參考文獻和施工單位安全管理文件資料以及與建設(shè)單位安全管理人員的交流探討的基礎(chǔ)上，將安全評價指標(biāo)分為一級指標(biāo)5個，二級指標(biāo)18個，具體如表1所示。

表1　安全評價指標(biāo)體系

較多的指標(biāo)可以避免信息的遺漏并且更加全面的對建筑工程安全進行評價，但是較多的指標(biāo)會增加了問題的復(fù)雜性，同時由于各個指標(biāo)是對同一個事物的反映，所以存在不可避免的造成大量信息的重疊。故有必要對上述18個指標(biāo)進行簡化處理，精選出安全評價的最佳指標(biāo)體系，共8個指標(biāo)，具體見表2。

表2　簡化后安全評價指標(biāo)體系

2組合權(quán)重模糊評價法

2.1組合權(quán)重法確定權(quán)重

2.1.1層次分析法(AHP)確定主觀權(quán)重向量

具體計算步驟如下所示。

(1)計算判斷矩陣A每一行元素的乘積Wij：

(1)

(2)計算Wij的n次方根：

(2)

(3)對Wij歸一化處理，可得：

(3)

則W=(w1,w2,…,wn)T即為所求的特征向量。

(4)計算判斷矩陣的最大特征根λmax：

(4)

(5)一致性檢驗，先計算CI，即CI=(λ-n)/n-1。計算一致性比例，CR=CI/RI，當(dāng)CR<0.10時，則可認為判斷該矩陣的一致性是可以接受的，否則需對判斷矩陣進行修改。

2.1.2熵權(quán)法確定客觀向量。

在信息論中熵值可以表示信息量大小和反映信息的無序化程度等。其公式為

(5)

(6)

式中可以看出：熵值Hi越大，熵權(quán)Wd越小。

2.1.3確定組合權(quán)重W

組合權(quán)重計算公式為

(7)

式中：Wbm為熵權(quán)法各指標(biāo)權(quán)重；Wdm為層次分析法各指標(biāo)權(quán)重；Wzm為組合權(quán)重各指標(biāo)權(quán)重。

2.2模糊數(shù)學(xué)法確定模糊矩陣

2.2.1評價因素集的建立

根據(jù)表2安全評價指標(biāo)選取，建立綜合評價因素U，U={u1，u2，…，un}

2.2.2評價集的建立

評價集為評價者對所評價對象可能做出的各種評價的集合V，即V={v1，v2，…，vn}。根據(jù)建筑施工安全實際情況，本文為安全評價中取n=4，即評價結(jié)果共有四種：①建筑安全管理體系完善為“優(yōu)”；②安全管理體系建設(shè)基本完善為“良”；③安全管理體系中存在些問題為“中”；④安全管理體系中存在許多漏洞為“差”，故評價集V={優(yōu)；良；中；差}。

2.2.3隸屬度函數(shù)的建立

矩陣R中元素Rij表示從第i個因素出發(fā)，對評價問題做出第j中評語的可能程度。

當(dāng)j=1時，隸屬函數(shù)為：

當(dāng)1

當(dāng)j=n時，隸屬函數(shù)為

(8)

根據(jù)上列公式可求出隸屬度，其表示為Rnm，結(jié)果為一個模糊集合R，由此得到評價矩陣為：

2.2.4綜合評價

將組合權(quán)重Wzm與R進行綜合運算，即可得到模糊綜合評價結(jié)果為B=Wzm·R。最大綜合隸屬度所在的級別即為安全等級。

3實例分析

3.1確定評價指標(biāo)評分值

為每一個評價指標(biāo)設(shè)計一個評分表，請五位評估專家根據(jù)工程的實際情況對評價指標(biāo)進行評分，其中最終得分為每個專家評分的平均值，如表3所示。

表3　評價指標(biāo)評分值

3.2層次分析法確定權(quán)重

根據(jù)施工單位安全生產(chǎn)評價標(biāo)準(zhǔn)和施工安全數(shù)據(jù)統(tǒng)計，利用1～9級及其倒數(shù)的評定標(biāo)度來構(gòu)造判斷矩陣，見表4。

表4　判斷矩陣

根據(jù)公式(1)、(2)可得

歸一化處理后得特征向量

Wbm=(0.3350.0280.0760.0280.1330.1450.0760.179)

3.3熵權(quán)法確定權(quán)重

對判斷矩陣A歸一化處理后，得到判斷矩陣B為：

根據(jù)公式(5)、(6)計算權(quán)重向量為：

Wdm=(0.1750.1070.1160.1070.0980.1370.1160.144)

3.4確定組合權(quán)重

根據(jù)公式(7)可計算組合權(quán)重為：

Wzm=(0.2540.0580.0980.0580.1190.1470.0980.168)

3.5模糊數(shù)學(xué)法建立模糊矩陣

3.5.1建立模糊矩陣

根據(jù)建立的因素集和評價集以及隸屬度計算公式(8)，可得模糊矩陣R，即

3.5.2綜合評價

根據(jù)組合權(quán)重Wzm和模糊矩陣R進行運算，綜合評價選區(qū)的隸屬度為

B=Wzm·R=(0.5040.4760.020)

由綜合評價結(jié)果B可以看出，安全評價的隸屬度最大0.504，則該工程的模糊評價結(jié)果為優(yōu)。但0.504與0.476相差無幾，說明該工程安全管理有進一步改進和加強的必要。由于安全風(fēng)險管理機構(gòu)與人員設(shè)置和安全防護設(shè)施的組合權(quán)重值大，故應(yīng)加強這兩方面的規(guī)范管理，進一步提高施工安全保障。

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收稿日期：2015-11-05

作者簡介：劉志勝(1988-)，男，碩士研究生，研究方向：工程造價。

中圖分類號：U492

文獻標(biāo)識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)06-0167-02