溫國鋒,卓衛(wèi)衛(wèi),趙 娜

(山東工商學(xué)院 管理科學(xué)與工程學(xué)院,山東 煙臺(tái) 264005)

一、引言

建筑業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。近年來,建筑業(yè)頻發(fā)的安全事故引起了廣泛關(guān)注。我國政府相繼出臺(tái)《生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案管理辦法》《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)建筑施工安全生產(chǎn)工作的緊急通知》等文件防控施工項(xiàng)目安全事故的發(fā)生,安全生產(chǎn)形勢(shì)仍然很嚴(yán)峻。2018年上半年,全國建筑業(yè)安全事故死亡1 752人,相當(dāng)于在建筑行業(yè)每天都有近10起安全事故發(fā)生、近10人死亡[1]。為了有效降低施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)水平、減少安全事故的發(fā)生,需要對(duì)建筑施工項(xiàng)目的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效分析與評(píng)價(jià)?？筛鶕?jù)評(píng)價(jià)結(jié)果了解施工項(xiàng)目當(dāng)前所處安全狀態(tài),針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)采取預(yù)防措施,及時(shí)消除安全隱患。由此可見,做好安全風(fēng)險(xiǎn)的分析與評(píng)價(jià)尤為重要。

目前,國內(nèi)外學(xué)者采用不同方法評(píng)價(jià)施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)。趙挺生等采用熵權(quán)法—CIM模型對(duì)高速公路施工臨近房屋安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)[2]。李聰將集對(duì)分析理論引入到物元模型中,構(gòu)建了五元關(guān)聯(lián)系數(shù)物元模型與偏聯(lián)系物元模型進(jìn)行建筑安全評(píng)價(jià)[3]。Z.Z.Wang采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)研究地鐵施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[4]。評(píng)價(jià)信息為精確的數(shù)字是這些方法的一個(gè)共同特點(diǎn),但是決策環(huán)境的復(fù)雜性和決策者思維的模糊性導(dǎo)致決策信息經(jīng)常是模糊和不確定的[5],這是精確的數(shù)字難以充分體現(xiàn)的。為了使評(píng)價(jià)信息更準(zhǔn)確地描述客觀事實(shí)、更充分地表達(dá)決策者的偏好信息,模糊集[6]、直覺模糊集[7]被相繼提出。模糊集理論通過隸屬度和隸屬函數(shù)模擬和描述不確定信息,尤其是與人類語言有關(guān)的不確定信息[8]。直覺模糊集在模糊集的基礎(chǔ)上,考慮了包含隸屬度在內(nèi)的非隸屬度和猶豫度,因此處理不確定信息更具有靈活性和強(qiáng)大的功能[9]。

區(qū)間直覺模糊集不僅具有直覺模糊集好的性質(zhì),還擁有其自身優(yōu)越的特性,主要通過區(qū)間直覺模糊數(shù),即區(qū)間直覺模糊集的基本組成部分,表達(dá)決策者的決策信息。由于在實(shí)際決策過程中,決策環(huán)境的復(fù)雜性、決策者的知識(shí)結(jié)構(gòu)、決策時(shí)間等現(xiàn)實(shí)因素使決策者很難提供精確地偏好信息,存在一定的猶豫度[10]。此時(shí),區(qū)間直覺模糊數(shù)能夠提供一種更合理、更實(shí)用的數(shù)學(xué)框架處理不確定和不完善的信息,能夠更有效反映真實(shí)情況[11]。本文基于區(qū)間直覺模糊集對(duì)施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià),利用區(qū)間直覺模糊數(shù)體現(xiàn)決策者在決策過程中可能存在猶豫的心理狀態(tài),更好地描述客觀現(xiàn)實(shí),充分表達(dá)決策者的偏好信息。但是,采用區(qū)間直覺模糊集方法在結(jié)果的表達(dá)上更多的是多方案的排序和擇優(yōu)[12-13],不符合本文對(duì)單個(gè)施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)的研究目的,因此需要對(duì)其結(jié)果的表達(dá)進(jìn)行改進(jìn)。傳統(tǒng)區(qū)間直覺模糊集方法是根據(jù)多個(gè)方案的群決策區(qū)間直覺模糊數(shù)與正理想解的貼近度或給定的排序函數(shù)的得分進(jìn)行排序和擇優(yōu)[5,8],在本文的研究中,需要確定單個(gè)施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),因此,在改進(jìn)區(qū)間直覺模糊集方法時(shí),首先將各評(píng)價(jià)等級(jí)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的區(qū)間直覺模糊數(shù),通過計(jì)算其與評(píng)價(jià)結(jié)果的相似度進(jìn)行單方案風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分,確定施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

二、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

(一)影響施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)水平的因素的識(shí)別

根據(jù)我國2010年以來房屋市政重大施工安全事故的發(fā)生類型(見表1)可以看出,高空墜落事故、物體打擊事故、坍塌事故、起重傷害事故以及機(jī)具傷害事故是最主要的安全事故類型。為了減少這些事故的發(fā)生,需要找到其產(chǎn)生的原因,采用因果分析法識(shí)別表1中重大安全事故發(fā)生的主要原因,結(jié)合ISO核心認(rèn)證業(yè)務(wù)中OHSAS18001的相關(guān)要求[14],例如要至少每年對(duì)員工進(jìn)行一次安全培訓(xùn),對(duì)突發(fā)事件和意外采取及時(shí)的應(yīng)急措施等等,通過對(duì)事故原因的分析整理和歸納總結(jié),以及對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究識(shí)別施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)的影響因素。

表1 2010年以來房屋市政重大施工安全事故情況

(二)施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

為了保證施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的科學(xué)性、全面性,采用5M1E分析法[15]從人員、機(jī)器、原料、方法和環(huán)境對(duì)施工安全風(fēng)險(xiǎn)的影響因素進(jìn)行識(shí)別、整理和歸納(見圖1)。

通過問卷調(diào)查法收集指標(biāo)信息,并采用相關(guān)性分析法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選,從而建立施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,如圖2所示。該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系主要分為三層:目標(biāo)層A=(施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn));準(zhǔn)則層Ci=(C1,C2,C3,C4,C5,C6)=(人員,機(jī)械設(shè)備,原料,方法,環(huán)境,管理);子準(zhǔn)則層Cij=(C11,C12,C13,…,C63,C64)。

人員風(fēng)險(xiǎn)主要指人的不安全行為風(fēng)險(xiǎn)。包括人員安全意識(shí)水平、人員作業(yè)規(guī)范化程度和人員操作技術(shù)水平。人員安全意識(shí)風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)為工作者缺乏安全意識(shí),工作不謹(jǐn)慎,出現(xiàn)疏忽和精力不集中。人員作業(yè)規(guī)范化程度主要表現(xiàn)為人員作業(yè)時(shí)違反安全制度規(guī)定和紀(jì)律,以及沒有按照規(guī)定的步驟和程序工作而造成意外事故。人員操作技術(shù)水平表現(xiàn)在操作人員沒有取得資格證書或?qū)Σ僮鬟^程不熟練,緊急情況下無法采取正確措施應(yīng)對(duì)。

圖1施工安全風(fēng)險(xiǎn)因果分析圖

圖2 施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

機(jī)械設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)是指風(fēng)險(xiǎn)源來自設(shè)備的安全風(fēng)險(xiǎn)。包括設(shè)備安全裝置完備程度、機(jī)械作業(yè)的規(guī)范化程度和設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備安全裝置完備程度表現(xiàn)為設(shè)備配套的安全裝置缺失或無法及時(shí)啟用,不能起到避免傷害的作用。機(jī)械作業(yè)規(guī)范化程度表現(xiàn)為機(jī)械超負(fù)荷工作、超長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作等沒有按照安全生產(chǎn)制度規(guī)定進(jìn)行工作。設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)為設(shè)備沒有及時(shí)進(jìn)行檢查,無法識(shí)別潛在的不安全因素而在工作時(shí)出現(xiàn)故障,或者設(shè)備已經(jīng)老化,一些功能喪失而沒有及時(shí)換新使得設(shè)備在工作時(shí)發(fā)生事故。

原料風(fēng)險(xiǎn)指使用不合格或不適用的原材料而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。在施工過程中使用不合格材料大大提高了安全事故的發(fā)生率,尤其是工作人員防護(hù)用品的強(qiáng)度和剛性不達(dá)標(biāo)。

方法風(fēng)險(xiǎn)是指風(fēng)險(xiǎn)來源于施工工藝或?yàn)榘踩a(chǎn)采取的措施。包括安全目標(biāo)的實(shí)施情況、安全風(fēng)險(xiǎn)防范機(jī)制的健全程度、方案變更風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)計(jì)缺陷風(fēng)險(xiǎn)。安全目標(biāo)的實(shí)施情況主要表現(xiàn)在沒有設(shè)立安全目標(biāo)、設(shè)立了安全目標(biāo)但是沒有為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)而采取措施或者采取了不恰當(dāng)?shù)拇胧?。安全風(fēng)險(xiǎn)防范機(jī)制的健全程度表現(xiàn)為沒有建立具有針對(duì)性的安全風(fēng)險(xiǎn)防范機(jī)制,或者安全風(fēng)險(xiǎn)防范機(jī)制不健全,存在漏洞。方案變更風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)為施工方案變更的頻率大或風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)方案改動(dòng)頻繁。設(shè)計(jì)缺陷風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)為方案設(shè)計(jì)存在漏洞。

環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指來自自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。包括作業(yè)面的條件、惡劣的天氣條件、現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件和法律法規(guī)及政策風(fēng)險(xiǎn)。作業(yè)面的條件表現(xiàn)為作業(yè)面狹小但人員較集中,雨天作業(yè)面濕滑等。惡劣的天氣條件指暴雨、冰凍、積雪、大霧等惡劣的作業(yè)天氣。現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件表現(xiàn)在地質(zhì)構(gòu)造不合理、水文條件差、不良的地質(zhì)作用等。法律法規(guī)及政策風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)在對(duì)合同中的法律法規(guī)條件不理解,國家對(duì)工資、稅率等的調(diào)整等。

管理風(fēng)險(xiǎn)指在施工項(xiàng)目的管理過程中產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。包括組織工作的協(xié)調(diào)程度、安全管控的執(zhí)行力度、應(yīng)急及事故處理措施、與相關(guān)方的溝通。組織工作的協(xié)調(diào)程度表現(xiàn)在組織工作不協(xié)調(diào),一些工序產(chǎn)生沖突而產(chǎn)生安全事故。安全管理松懈,控制不到位不及時(shí)。應(yīng)急及事故處理表現(xiàn)為沒有應(yīng)急措施或采取應(yīng)急措施不及時(shí),耽誤了最佳救濟(jì)時(shí)間。與相關(guān)方溝通表現(xiàn)為溝通不融洽,導(dǎo)致資金無法到位、相關(guān)方不協(xié)助工作等。

三、施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建

(一)區(qū)間直覺模糊集的基本概念

由此可知,區(qū)間直覺模糊集的基本組成部分,即X中的元素x屬于X的隸屬度區(qū)間和非隸屬度區(qū)間組成的有序區(qū)間對(duì),稱為區(qū)間直覺模糊數(shù)[16]。

為了有效處理上述的有序區(qū)間對(duì)信息,選取了區(qū)間直覺模糊數(shù)加權(quán)算術(shù)平均集成算子IIWAA對(duì)評(píng)價(jià)信息進(jìn)行有效集成。

根據(jù)區(qū)間直覺模糊數(shù)的運(yùn)算法則[8],函數(shù)IIWAA可進(jìn)一步推導(dǎo)為:

(1)

在信息集成過程中,需要確定各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重,因此采用熵函數(shù)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)。

(2)

公式(2)所示的區(qū)間直覺模糊集熵函數(shù)彌補(bǔ)了現(xiàn)有熵函數(shù)的缺點(diǎn),考慮了區(qū)間直覺模糊集的所有要素,即區(qū)間直覺模糊隸屬度、區(qū)間直覺模糊非隸屬度和區(qū)間直覺模糊猶豫度,體現(xiàn)了區(qū)間直覺模糊信息不確定性,即模糊性和直覺性,與其他熵函數(shù)相比更加直觀合理。

設(shè)專家ek(k=1,2,…,t),利用區(qū)間直覺模糊數(shù)對(duì)施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)按照評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)?；谝陨响睾瘮?shù),則指標(biāo)Cj的權(quán)重可按照以下定義求出:

定義4[18]:指標(biāo)Cj的權(quán)重可以表示為

(3)

依據(jù)決策者信息確定指標(biāo)權(quán)重,減少?zèng)Q策的主觀性,不僅充分地表達(dá)了決策者的意愿,而且減少了評(píng)價(jià)信息的缺失。

(4)

(二)施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)分析問題描述

針對(duì)施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重完全未知的情況,運(yùn)用區(qū)間直覺模糊信息集成的方法來解決施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)分析問題。擬對(duì)某施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析,確定其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn),邀請(qǐng)了該領(lǐng)域內(nèi)3位經(jīng)驗(yàn)、學(xué)歷、背景等均不相同的專家構(gòu)成了專家集e={e1,e2,e3},由管理層根據(jù)專家的綜合素質(zhì)及其對(duì)項(xiàng)目的了解程度確定其權(quán)重λ={0.3,0.5,0.2}。施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)問題本質(zhì)是多屬性群決策問題,根據(jù)職業(yè)健康安全管理體系實(shí)施指南(GB/T28002-2011)和已有研究,將風(fēng)險(xiǎn)劃分為五個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),用ν=(ν1,ν2,…,ν5)=(極低風(fēng)險(xiǎn),較低風(fēng)險(xiǎn),一般風(fēng)險(xiǎn),較高風(fēng)險(xiǎn),極高風(fēng)險(xiǎn))表示。借鑒戚筱雯提出的語言評(píng)價(jià)集轉(zhuǎn)化為區(qū)間直覺模糊數(shù)的辦法[20],將五級(jí)的語言評(píng)價(jià)集轉(zhuǎn)化為有序的區(qū)間集v={v1=([0.064,0.125],[0.784,0.875]),v2=([0.16,0.25],[0.64,0.75]),v3=([0.4,0.5],[0.4,0.5]),v4=([0.632 5,0.707 1],[0.225 4,0.292 9]),v5=([0.736 8,0.733 7],[0.156 6,0.206 3]);因此,v1=([0.064,0.125],[0.784,0.875])表示極低風(fēng)險(xiǎn),v2=([0.16,0.25],[0.64,0.75])表示較低風(fēng)險(xiǎn),v3=([0.4,0.5],[0.4,0.5])表示一般風(fēng)險(xiǎn),v4=([0.632 5,0.707 1],[0.225 4,0.292 9])表示較高風(fēng)險(xiǎn),v5=([0.736 8,0.733 7],[0.156 6,0.206 3])表示極高風(fēng)險(xiǎn)。然后計(jì)算轉(zhuǎn)化的區(qū)間直覺模糊數(shù)和對(duì)應(yīng)等級(jí)的區(qū)間直覺模糊數(shù)的相似度,通過比較相似度的大小確定項(xiàng)目的安全水平。

(三)施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

基于上述理論分析,給出在評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重完全未知的情況下,基于區(qū)間直覺模糊集的施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)分析方法,具體步驟如下:

步驟7:根據(jù)公式4計(jì)算目標(biāo)層的評(píng)價(jià)值與各個(gè)等級(jí)的區(qū)間直覺模糊數(shù)的相似度S,通過比較相似度的大小,確定施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)所處的等級(jí)。

四、算例分析

擬對(duì)某施工項(xiàng)目安全狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià),確定其安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),具體評(píng)價(jià)步驟如下:

表2 子準(zhǔn)則層指標(biāo)區(qū)間直覺模糊決策矩陣及其權(quán)重

表3 指標(biāo)區(qū)間直覺模糊群決策矩陣及其權(quán)重

步驟3:根據(jù)定義5和定義6計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重ωij(i=1,2,…,6),如表2所示。

步驟7:根據(jù)公式4得到評(píng)價(jià)結(jié)果S=(0.263 9,0.404 8,0.762 3,0.797 7,0.682 0)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以得出該施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)更接近于較高的風(fēng)險(xiǎn)水平。

評(píng)價(jià)結(jié)果不僅能得出施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)水平,還能看出,人員的風(fēng)險(xiǎn)和管理風(fēng)險(xiǎn)存在的問題較嚴(yán)重,能應(yīng)采取加強(qiáng)安全意識(shí)和安全教育培訓(xùn),提高技術(shù)操作水平,建立健全安全風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)控機(jī)制等措施減少安全事故的發(fā)生,降低人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,緩和建筑業(yè)安全生產(chǎn)形勢(shì),促進(jìn)建筑業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。

五、結(jié)束語

本文通過5M1E分析法、整理歸納法等方法建立施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。基于區(qū)間直覺模糊集建立施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型,并采用區(qū)間直覺模糊數(shù)加權(quán)算術(shù)平均算子IIWAA對(duì)評(píng)價(jià)信息進(jìn)行集成,評(píng)價(jià)施工項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。由于區(qū)間直覺模糊集傳統(tǒng)的結(jié)果表達(dá)方式不合符本文的研究目的,因此在結(jié)果的表達(dá)上對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),使得評(píng)價(jià)結(jié)果更加合理和準(zhǔn)確。

由于本文在對(duì)結(jié)果的改進(jìn)上,將語言評(píng)價(jià)值轉(zhuǎn)化為區(qū)間直覺模糊數(shù)的過程中存在一定的信息丟失,今后研究中擬采用基于語言評(píng)價(jià)法或?qū)^(qū)間直覺模糊數(shù)的結(jié)果表達(dá)進(jìn)一步改進(jìn)來彌補(bǔ)這一不足。