鄭應(yīng)亨 王世雄 周兆銀

(重慶科技學(xué)院， 重慶 401331)

基于LEC-AHP法的建筑施工作業(yè)危險(xiǎn)性評價(jià)

鄭應(yīng)亨 王世雄 周兆銀

(重慶科技學(xué)院， 重慶 401331)

對LEC評價(jià)法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，利用層次分析法(AHP)對該評價(jià)方法做出改進(jìn)。在對建筑施工過程參與人員分類的基礎(chǔ)上，建立針對作業(yè)參與人員的綜合評價(jià)指標(biāo)體系，計(jì)算其綜合權(quán)重，從而對LEC作業(yè)條件危險(xiǎn)性評價(jià)法中因素的取值進(jìn)行了修正。

LEC； AHP； 建筑施工； 危險(xiǎn)性評價(jià)

在作業(yè)前進(jìn)行安全評價(jià)，預(yù)先判斷潛在風(fēng)險(xiǎn)因素，從而采取有效控制措施規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，是避免建筑施工中事故發(fā)生的有效方法。常用的安全評價(jià)方法有故障樹法[1]、安全檢查表法、模糊綜合評價(jià)法[2]、組合權(quán)重法[3]、粗糙集法等[4]。影響施工作業(yè)安全的因素眾多，且各因素之間相互影響，給安全評價(jià)造成了很大的難度[5]。建筑施工作業(yè)安全評價(jià)的要點(diǎn)在于避免評價(jià)人員的主觀性，切實(shí)反映實(shí)際工程狀況，保證評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

LEC作業(yè)條件危險(xiǎn)性評價(jià)法(簡稱LEC評價(jià)法)是一種建筑施工作業(yè)安全評價(jià)方法，具有應(yīng)用方便、評價(jià)結(jié)果清晰等優(yōu)勢。該方法將影響作業(yè)危險(xiǎn)程度的因素分為三大類，且定義明確，能夠應(yīng)用于整個(gè)建筑施工的周期，相比其他安全評價(jià)方法，通用性上存在一定的優(yōu)勢。但和其他常用的安全評價(jià)法一樣，評價(jià)結(jié)果一定程度上受到主觀性因素的影響。

1 LEC評價(jià)法

LEC評價(jià)法是一種針對有潛在危險(xiǎn)性的作業(yè)環(huán)境進(jìn)行安全評價(jià)的方法，對影響作業(yè)環(huán)境危險(xiǎn)性的因素予以量化，是一種半定量的評價(jià)方法[6]。

首先將環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的因素歸結(jié)為以下3個(gè)：事故發(fā)生的可能性，記為L；人員暴露于危險(xiǎn)環(huán)境中的頻繁程度，記為E；一旦發(fā)生事故可能造成的后果，記為C[7]。根據(jù)3個(gè)因素指標(biāo)數(shù)值的乘積來判定作業(yè)的危險(xiǎn)程度(見表1 — 表3)。

表1 L —— 事故發(fā)生的可能性

表2 E —— 人員暴露于危險(xiǎn)環(huán)境中的頻繁程度

表3 C —— 一旦發(fā)生事故可能造成的后果

以3個(gè)因素分值的乘積D為作業(yè)危險(xiǎn)程度，來評定建筑施工作業(yè)的危險(xiǎn)程度：

D=L×E×C

式中，D的數(shù)值越高，說明該作業(yè)危險(xiǎn)性越大。作業(yè)危險(xiǎn)程度分級分值見表4[8]。

表4 D —— 作業(yè)危險(xiǎn)程度分值

根據(jù)評價(jià)的結(jié)果采取不同的安全措施，以降低事故發(fā)生的可能性，或者減輕事故造成的損傷，保證施工作業(yè)的安全。

2 LEC評價(jià)法優(yōu)缺點(diǎn)分析

2.1 LEC法的優(yōu)點(diǎn)

(1) 應(yīng)用簡便。LEC作業(yè)條件危險(xiǎn)性評價(jià)法將作業(yè)危險(xiǎn)程度影響因素分解為L、E、C因素，每個(gè)因素均給出簡明扼要、劃分精細(xì)的評判等級，將L、E、C因素由定性評價(jià)轉(zhuǎn)化為半定量評價(jià)。作業(yè)危險(xiǎn)程度計(jì)算公式簡單，乘數(shù)因子數(shù)值確定方便[9]。常規(guī)作業(yè)人員均可按此方法對某項(xiàng)作業(yè)進(jìn)行安全評價(jià)，并給出危險(xiǎn)性評判結(jié)果。

(2) 適用范圍廣。LEC作業(yè)條件危險(xiǎn)性評價(jià)法在建筑施工作業(yè)安全評價(jià)中的適用范圍相對較廣。在對建筑施作業(yè)進(jìn)行安全評價(jià)時(shí)，對施工作業(yè)類型未作嚴(yán)格的范圍界定。該評價(jià)法中3個(gè)要素涵蓋了影響建筑施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)水平的各類因素，概括了各項(xiàng)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的同類特征[10]。在實(shí)際應(yīng)用過程中，各種工程作業(yè)均可應(yīng)用此方法進(jìn)行安全評價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)分析，適用范圍廣泛。

(3) 評價(jià)結(jié)果明確。最終評價(jià)結(jié)果通過施工作業(yè)的危險(xiǎn)程度來表示，根據(jù)危險(xiǎn)程度數(shù)值的大小將作業(yè)危險(xiǎn)程度分為5級[11]。評價(jià)結(jié)果明確，相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)水平及危險(xiǎn)程度準(zhǔn)確反映，并提出相對應(yīng)的控制措施。

2.2 LEC法的缺點(diǎn)

(1) 受主觀影響較大。LEC評價(jià)法是一種半定量的作業(yè)安全評價(jià)方法。其中，L、C取值，受作業(yè)評價(jià)人員主觀評價(jià)的影響比較大。作業(yè)評價(jià)人員安全意識水平、安全技能、作業(yè)經(jīng)驗(yàn)和個(gè)人思想重視程度的差異等等，均可造成L和C因素取值的不同，結(jié)果將導(dǎo)致評價(jià)結(jié)果的多樣性。

(2) 不同對象結(jié)果不一。LEC評價(jià)法中，E因素的分值會因不同作業(yè)人員的主觀性而產(chǎn)生差異。LEC評價(jià)法是針對某一固定作業(yè)對象在某一固定作業(yè)階段的安全評價(jià)，當(dāng)作業(yè)對象改變(增加、減少或者是調(diào)換)或者作業(yè)流程兩者之一發(fā)生變化的時(shí)候，需重新進(jìn)行評價(jià)工作。對作業(yè)安全水平的整體評價(jià)，是此方法的弱勢。

3 對LEC評價(jià)法的改進(jìn)

建筑施工作業(yè)環(huán)境中存在復(fù)雜性和多變性，因而在安全風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)中多采用定向與定量相結(jié)合的方式[13]。根據(jù)上述LEC評價(jià)法的優(yōu)缺點(diǎn)分析，對施工作業(yè)整體的安全水平作出較準(zhǔn)確的評價(jià)，切實(shí)反映建筑施工作業(yè)過程中因人員流動引起的作業(yè)安全水平變化[14]。此處結(jié)合AHP層次分析法以及實(shí)際工程作業(yè)參與對象，對E因素的分值進(jìn)行權(quán)重劃分，結(jié)合各類工作人員暴露于環(huán)境的頻繁程度，最終得出某項(xiàng)作業(yè)整體安全性評價(jià)結(jié)果。

3.1 建立層次模型

以“作業(yè)參與人員”為層次模型第一層，通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)[15]及施工現(xiàn)場的考查，第二層指標(biāo)確定為“作業(yè)人員”、“監(jiān)管人員”、“巡視監(jiān)理”、“其他人員”4個(gè)指標(biāo)(見圖1)：

圖1 參與施工作業(yè)人員層次結(jié)構(gòu)

(1) 作業(yè)人員，施工、操作人員和特種作業(yè)人員等直接參與施工作業(yè)的人；

(2) 監(jiān)管人員，施工作業(yè)人員內(nèi)專職作業(yè)監(jiān)管人員；

(3) 巡視監(jiān)理，施工現(xiàn)場監(jiān)理方作業(yè)巡視人員；

(4) 其他人員，因工序交叉出現(xiàn)的非本作業(yè)人員、建設(shè)單位巡視人員等非作業(yè)直接參與人員。

3.2 構(gòu)造判斷矩陣及計(jì)算

(1) 構(gòu)造兩兩判斷矩陣。對同一層次中的元素，以1-9標(biāo)度方法為標(biāo)準(zhǔn)(見表5)，進(jìn)行上一層次準(zhǔn)則下重要性的兩兩比較[16]。

表5 1-9標(biāo)度方法

構(gòu)成判斷矩陣(見表6)[17]:

表6 判斷矩陣

(2) 計(jì)算權(quán)向量。計(jì)算單一準(zhǔn)則下各比較元素的相對權(quán)重，采用幾何平均法求解判斷矩陣的特征根與特征向量[18]。

計(jì)算判斷矩陣每一行元素的乘積Wi：

計(jì)算即判斷矩陣的特征向量：Wi=[W1W2…Wn]T，其中，Wi表示第i個(gè)元素的權(quán)值。

計(jì)算判斷矩陣的最大特征根λmax：

式中：(AW)i表示向量AW的第i個(gè)元素。

3.3 基本一致性檢驗(yàn)

為檢驗(yàn)各指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算排序結(jié)果是否合理，引入了判斷矩陣一致性檢驗(yàn)方法。當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果不滿足一致性時(shí)，就需修改原判斷矩陣，直至滿足一致性為止。

計(jì)算一致性指標(biāo)CI：

計(jì)算平均隨機(jī)一致性指標(biāo)：

當(dāng)計(jì)算結(jié)果CR<0.1時(shí)，說明判斷矩陣滿足一致性，否則不滿足。 式中：R為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，CR為一致性指標(biāo)。具體取值如表7所示。

表7 1-9標(biāo)度法的R取值

3.4 層次總排序一致性檢驗(yàn)

層次總排序是指在同一層次中，所有因素對最高層元素的相對重要性權(quán)值綜合排序。

如果B層次某因素對Aj單排序的一致性指標(biāo)為CIj，相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)為Rj，按下式計(jì)算層次總排序一致性比率CR：

當(dāng)CR<0.1時(shí)，認(rèn)為層次總排序結(jié)果是滿意的。

3.5 權(quán)重計(jì)算結(jié)果的應(yīng)用

計(jì)算得出各因素的權(quán)重系數(shù)值EiWi，用于計(jì)算綜合E′：

計(jì)算得出綜合E′后，將此數(shù)值帶入LEC評價(jià)法中，計(jì)算得出某項(xiàng)作業(yè)的綜合風(fēng)險(xiǎn)值：

D′=L×E′×C

4 LEC-AHP評價(jià)法的應(yīng)用實(shí)例

以某酒店地下車庫頂層排水管道安裝作業(yè)為例，地下車庫頂層樓板下排水管道安裝，需利用門式腳手架搭設(shè)工作面。工作面高度4 m，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，此次安裝作業(yè)已屬于高處作業(yè)范疇。參與作業(yè)人數(shù)3人，其中2人為作業(yè)面作業(yè)人員，1人為地面協(xié)助和作業(yè)監(jiān)管人員。

4.1 構(gòu)建判斷矩陣

根據(jù)該作業(yè)參與人員情況，及其他可能參與到該作業(yè)范圍的人員，建立層次模型(圖1)。再根據(jù)表5，構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)中，底層因素在頂層準(zhǔn)則下的判斷矩陣(見表8)：

表8 判斷矩陣

4.2 計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)

經(jīng)過計(jì)算得出：判斷矩陣的特征向量W=[0.566 90.264 8 0.061 3 0.107 0]T，最大特征根為4.068 4，CI=0.022 8，R=0.90，CR=0.025 3，一致性檢驗(yàn)結(jié)果符合要求。

最終計(jì)算出，第二層次各因素相對第一層次的權(quán)重系數(shù)分別為WB1=0.566 9，WB2=0.264 8，WB3=0.061 3，WB4=0.107 0。

4.3 計(jì)算綜合E′、D′值

作業(yè)可能涉及到的人員包括：B1，作業(yè)人員(施工人員、操作人員、特種作業(yè)人員等直接參與勞動作業(yè)的人)；B2，監(jiān)管人員(作業(yè)人員內(nèi)專職作業(yè)監(jiān)管人員)；B3，巡視監(jiān)理(施工現(xiàn)場監(jiān)理方作業(yè)巡視人員)；B4，其他人員(因工序交叉出現(xiàn)的非本作業(yè)人員、建設(shè)單位巡視人員等非作業(yè)直接參與人員)。

根據(jù)這4類人員在本次作業(yè)中所占的權(quán)重，計(jì)算綜合E′值(見表9)。

表9 施工作業(yè)人員綜合E′值

將計(jì)算得出的綜合E′值代入LEC法中，對本次作業(yè)綜合風(fēng)險(xiǎn)值作出評價(jià)：影響因素L值為6，E′為5.281 1，C為1，D′為31.7。最終計(jì)算結(jié)果表明，該作業(yè)危險(xiǎn)程度屬于一般危險(xiǎn)，相對應(yīng)的措施為提高作業(yè)過程安全意識，注意作業(yè)過程中的人員流動。

[1] 張健，隋杰明，苑宏利，等.工程施工現(xiàn)場安全評價(jià)方法的研究與應(yīng)用[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2009 (2) : 308-311.

[2] 叢楊.基于層次分析法和模糊綜合法的建筑施工安全評價(jià)研究[J].建筑安全，2012(12)：20-24.

[3] 葉軍，陳學(xué)嘉.組合權(quán)重法在建筑施工企業(yè)安全評價(jià)中的應(yīng)用[J].安全與環(huán)境工程，2013，20(6):130-136.

[4] 袁寧，楊立兵.基于粗糙集-人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建筑施工安全評價(jià)及研究[J].安全與環(huán)境工程，2012，19(1):60-64.

[5] 向鵬成，陳遠(yuǎn)方.建筑工程施工現(xiàn)場安全性評價(jià)及預(yù)警研究[J].項(xiàng)目管理技術(shù)，2016，14(9):50-55.

[6] 陳浩.LEC法在建筑工程安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2014(22):30-31.

[7] 李常茂.作業(yè)條件危險(xiǎn)性評價(jià)法在盾構(gòu)施工安全評價(jià)中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2014(18):198-199.

[8] 鄧軍，李貝，張興華.LEC法在建筑施工企業(yè)安全生產(chǎn)事故隱患排查治理中的運(yùn)用[J].安全與環(huán)境工程，2014(1):103-107.

[9] 陳浩.LEC法在建筑工程安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2014(22):30-32.

[10] 牛天勇.基于PHA-LEC法的建筑工程項(xiàng)目安全評價(jià)問題研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2012(7):94-98.

[11] 王可意，楊春風(fēng).LEC-DEA方法在公路施工風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中的應(yīng)用研究[J].公路工程，2015(2):178-181.

[12] 王偉.工作安全分析(JSA)與LEC法在建設(shè)項(xiàng)目危險(xiǎn)辨識與評價(jià)中的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2014(12):82-83.

[13] MUSTAFA M A，AIBAHAR J F． Project risk assessment using the analytic hierarchy process[J]．IEEE Transactions on Engineering Management，2009，38(1):46-52.

[14] 劉正偉.建筑施工現(xiàn)場管理中存在的主要問題及提升策略[J].河南科技，2013(22):154.

[15] 劉建敏.基于事故樹理論的建筑施工現(xiàn)場作業(yè)人員觸電事故致因分析[J].科技信息，2011(3):738-740.

[16] 郭金玉，張忠彬，孫慶云.層次分析法的研究與應(yīng)用[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2008(5)：148-153.

[17] 張萬鵬，史天運(yùn).基于層次分析法的工務(wù)安全評價(jià)研究[J].鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2014(11):1-4.

[18] 賀連芝，張爭艷.層次分析法在安全評價(jià)中的應(yīng)用[J].大眾科技，2011(5):93-94.

Study on Risk Assessment of Construction Operation Based on LEC - AHP Method

ZHENGYinghengWANGShixiongZHOUZhaoyin

(Chongqing University of Science and Technology, Chongqing 401331, China)

Through the analysis of the advantages and disadvantages of the LEC evaluation method, the AHP method is used to improve the evaluation method. Based on the classification of the participants in the construction process, the comprehensive evaluation index system for the participants of the operation is established and the comprehensive weight is calculated. The value of the E factor in the LEA operating condition risk assessment method is revised and evaluated.

LEC; AHP; construction; risk assessment

2017-06-02

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部軟科學(xué)研究項(xiàng)目“建筑工程綠色施工現(xiàn)狀調(diào)查與激勵機(jī)制研究 —— 以重慶市為例”(2014-R1-022);重慶科技學(xué)院研究生科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目“基于AHP與LEC法的建筑工程風(fēng)險(xiǎn)控制研究”(YKJCX1620601)

鄭應(yīng)亨(1970 — )，男，博士，教授級高工，研究方向?yàn)榧夹g(shù)經(jīng)濟(jì)、項(xiàng)目管理、建筑安全研究。

TU712

A

1673-1980(2017)04-0104-04