基于AHP的橋梁施工安全管理指標(biāo)體系分析

莊嚴(yán)棋，陶衛(wèi)中

(1.南華大學(xué)，湖南 衡陽 421001；2. 四川省核工業(yè)地質(zhì)局，四川 成都 610017)

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基于AHP的橋梁施工安全管理指標(biāo)體系分析

莊嚴(yán)棋1，陶衛(wèi)中2

(1.南華大學(xué)，湖南 衡陽 421001；2. 四川省核工業(yè)地質(zhì)局，四川 成都 610017)

摘要：指出了雖然橋梁工程的施工建設(shè)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但是由于其施工現(xiàn)場的環(huán)境很復(fù)雜，現(xiàn)場施工人員的綜合素質(zhì)也都參差不齊，所以橋梁工程的施工難度也是非常大的，尤其是橋梁施工安全管理。對在建的天津外環(huán)線東北部調(diào)線工程第三合同段進(jìn)行了分析和研究，建立了橋梁施工安全管理指標(biāo)體系，并運(yùn)用層次分析法(AHP)得出了科學(xué)的、有預(yù)見性的結(jié)論，而且更加符合客觀實(shí)際。

關(guān)鍵詞：層次分析法；橋梁施工；安全管理指標(biāo)體系

1引言

橋梁工程的施工是一項(xiàng)復(fù)雜龐大的系統(tǒng)工程，在任何一個(gè)環(huán)節(jié)都有可能存在疏忽，這些疏忽都可能導(dǎo)致橋梁在施工過程中發(fā)生安全事故并造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。但是已有文獻(xiàn)針對橋梁施工安全管理采用指標(biāo)研究分析方面的成果較少，所以筆者根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，建立了橋梁施工安全管理體系，并運(yùn)用層次分析法將其定量化的表現(xiàn)出來，對結(jié)果進(jìn)行了定性化的分析，希望能夠?qū)ζ髽I(yè)在橋梁施工安全管理方面提供幫助。

2研究方法的選擇

層次分析法(AHP)是美國運(yùn)籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授薩蒂(T.L.Saaty)于20世紀(jì)70年代初提出的一種層次權(quán)重決策分析方法[1]，這種方法的特點(diǎn)是利用較少的定量信息使決策的思維過程數(shù)學(xué)化，從而為多目標(biāo)、多準(zhǔn)則或無結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問題提供簡便的決策，本文結(jié)合橋梁施工的實(shí)際情況，采用層次分析法對橋梁施工安全管理指標(biāo)體系進(jìn)行分析。

3橋梁施工安全管理指標(biāo)體系的建立

橋梁施工安全管理指標(biāo)體系分析是整個(gè)橋梁施工過程中對安全管理影響最大的方面。橋梁施工安全管理指標(biāo)體系(為一級評價(jià)指標(biāo))是一個(gè)整體，其中分析指標(biāo)的選取是否合適，將會直接影響最后分析的結(jié)果。筆者作為天津市外環(huán)線東北部調(diào)線工程第三標(biāo)段的一位安全負(fù)責(zé)人員，在實(shí)際情況調(diào)查、分析的基礎(chǔ)上，確定影響橋梁施工安全管理的二級評價(jià)指標(biāo)為3個(gè)，在每個(gè)二級指標(biāo)下面又分別設(shè)三級指標(biāo)，見圖1。

(1)人員因素。現(xiàn)場施工人員過多而且混雜，每個(gè)人的文化程度、技術(shù)素質(zhì)和安全意識等都有不同，所以存在安全隱患最多的也是這些施工人員。同時(shí)，施工方領(lǐng)導(dǎo)對安全的重視程度等也都對保障施工安全起著重

要的作用。

(2)管理因素。包括安全管理機(jī)構(gòu)的職責(zé)，項(xiàng)目安全管理人員對工人的安全教育以及培訓(xùn)，還有對安全方面的投入。

(3)現(xiàn)場因素。整個(gè)安全管理體系中現(xiàn)場因素也是必不可少的。當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和土壤狀況對于橋梁施工來說也是很重要的。現(xiàn)場的安全防護(hù)和安全標(biāo)識牌也都是必不可少的。

4層次分析法綜合分析模型

在構(gòu)建過程中，指標(biāo)體系中的各指標(biāo)以指標(biāo)定量化為基本準(zhǔn)則和目標(biāo)，在分析過程中沒有定性指標(biāo)直接參與分析過程，而是通過特定的處理方法將定性指標(biāo)轉(zhuǎn)化為定量指標(biāo)，使其不影響分析過程以及分析結(jié)果[2]。

4.1構(gòu)造兩兩判斷矩陣

本文采用1～9標(biāo)度兩兩比較法(表1)。通過比較判斷，建立判斷矩陣，之后對該矩陣進(jìn)行計(jì)算，得出最終備選方案中的因素權(quán)重序列。

根據(jù)以上建立的橋梁施工安全指標(biāo)體系，進(jìn)行兩兩比較得到一級指標(biāo)對總目標(biāo)的權(quán)重矩陣如下。

表1　層次分析法1～9標(biāo)度說明

注：1/2，1/3，1/4，1/5，1/6，1/7，1/8，1/9這些倒數(shù)是被比較元素發(fā)生變化產(chǎn)生的。例如：A與B相比稍微重要，則相應(yīng)的值為3，那么B與A比相應(yīng)的值為1/3

由此可得其它矩陣：

4.2計(jì)算權(quán)重向量及一致性檢驗(yàn)

計(jì)算指標(biāo)權(quán)重我們要計(jì)算層次單順序，即根據(jù)判斷矩陣計(jì)算對于上一層某元素而言本層次與之有關(guān)聯(lián)的元素重要性次序的權(quán)值，通常用計(jì)算矩陣最大特征根及對應(yīng)特征向量的方根法的計(jì)算步驟[3]：

將矩陣A按列歸一化

(1) 按行求和：

(2) 歸一化：

所得Wi(i=1，2，n)即為A的特征向量的近似值。在得到Wi后，需要對判斷矩陣的準(zhǔn)確性和一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，根據(jù)層次分析法的原理，可以采用λmax與n之差檢驗(yàn)一致性[3]。

(3) 求解λmax：

當(dāng)判斷完全一致時(shí)，應(yīng)有λmax=n。定義一致性檢驗(yàn)指標(biāo)：

當(dāng)一致時(shí)，CI=0;不一致時(shí)，一般有λmax>0，因此，CI>0。一般情況下，隨著n的增加判斷誤差就不增加，因此判斷一致性時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮n的影響，使用隨機(jī)性一致性比值[3]：

式中RI為平均一致性指標(biāo)可見表2，由此可得，Wci(0)=(0.159 30.588 90.251 9)T。

表2　平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI

當(dāng)滿足CR<0.1時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣的一致性可以接受。經(jīng)計(jì)算可知一級指標(biāo)的λmax=3.053 9，CI=0.026 936，由表知，當(dāng)n=3時(shí)，RI=0.52，得到CR=0.051 8，證明該兩兩比較矩陣是滿足一致性的。

4.3計(jì)算二級指標(biāo)的權(quán)重Wci(k)

Wci(1)=(0.048 70.454 70.118 60.295 10.082 9)T

Wci(2)=(0.352 70.051 70.257 90.165 30.047 10.125 3)T

Wci(3)=(0.369 20.028 40.071 50.099 40.287 80.143 7)T

第2級目標(biāo)上元素對系統(tǒng)目標(biāo)的合成排序向量為W(k)=P(k)W(k-1)，根據(jù)合成權(quán)重，通過條形圖的方式對最底層中各評價(jià)指標(biāo)相對于總目標(biāo)的權(quán)重大小進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并表示出來[2]，W(k)=(0.007 7，0.072 4，0.018 9，0.047，0.013 2，0.207 7，0.030 5，0.151 9，0.097 3，0.027 7，0.073 8，0.093，0.007 2，0.018，0.025，0.072 5，0.036 2)，見圖2。

上式中CIi和RIi為Bi相對應(yīng)的判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)和隨機(jī)一致性指標(biāo)，同樣取CR=CI/RI，計(jì)算可得二級指標(biāo)同樣具有滿意的一致性。

5實(shí)證結(jié)果分析

根據(jù)以上得出的數(shù)據(jù)可知管理因素所占權(quán)重為0.588 9，其次是現(xiàn)場因素為0.251 9，最后是人員因素為0.159 3。下面對這3種因素進(jìn)行具體分析。

5.1人員因素分析

通過數(shù)據(jù)分析可知人員因素中占權(quán)重最大的就是工人安全意識，這點(diǎn)毋庸置疑是的。如果一個(gè)工人壓根就沒把安全裝在心中，沒有安全意識，只顧著手里的活，就有可能造成無法挽回的事故。比如天氣太熱，就會有工人摘下安全帽，或者穿著短褲進(jìn)入到施工現(xiàn)場施工，這都是工人沒有安全意識的表現(xiàn)，他們殊不知事故就是在一瞬間發(fā)生的，在施工現(xiàn)場任何時(shí)候都不能疏忽。排在第二位的就是持證上崗，每種崗位有各自不同的“危險(xiǎn)危害性”，無證上崗的工人缺乏對崗位的危險(xiǎn)危害因素認(rèn)識，發(fā)生事故的幾率會增大。比如電工這個(gè)工種，對業(yè)務(wù)水平要求是最高的，容不得一點(diǎn)錯(cuò)誤，倘若有一次接線沒有按照規(guī)范來做，就有可能造成重大的損失。技術(shù)素質(zhì)、各層人員協(xié)調(diào)程度和文化程度也都有著一定的重要性。如果發(fā)生事故不僅會給公司帶來大量的損失，更會對事故者的家庭造成無法彌補(bǔ)的傷害。只有各方人員同時(shí)努力，不出現(xiàn)違反規(guī)章制度的情況，才能夠更好的給施工人員安全的保障。

5.2管理因素分析

據(jù)以上得出的數(shù)據(jù)可知管理因素在整個(gè)橋梁施工安全管理方面起著舉足輕重的作用。首先就是要設(shè)置健全的安全管理機(jī)構(gòu)，制定完整的安全規(guī)章制度。現(xiàn)在我國已經(jīng)落實(shí)了嚴(yán)格的安全責(zé)任制，安全一票否決制等，這無疑不顯露出國家現(xiàn)在正指導(dǎo)著公司企業(yè)朝著安全方向前進(jìn)，一個(gè)公司企業(yè)的好壞不再由效益好壞進(jìn)行評判，而是由安全來重新定義。其次對現(xiàn)場施工人員和特種作業(yè)人員的安全教育培訓(xùn)工作，尤其是要做好“三級教育”和安全技術(shù)交底。另外，公司企業(yè)也只有通過對工人進(jìn)行安全教育和安全進(jìn)行技術(shù)交底的方式才能把現(xiàn)場存在的安全隱患交代清楚，培養(yǎng)工人的安全意識。同時(shí)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對安全的重視程度也在安全管理中產(chǎn)生極大的影響，領(lǐng)導(dǎo)如果不重視安全生產(chǎn)，那么他手下的員工就更沒有可能會重視安全，甚至?xí)鲆暟踩蛔霰砻娴墓Ψ颍緵]有把安全融入到企業(yè)文化中去，所以，領(lǐng)導(dǎo)在安全管理中扮演著極大影響者的角色。定期的安全檢查也是非常必要的，只有這樣，才能夠更好的提高安全管理水平，減少事故的發(fā)生。另外，危險(xiǎn)源辨識也能夠幫助工人在現(xiàn)場及時(shí)的分辨危險(xiǎn)源，采取一系列防護(hù)措施來消除事故。

5.3現(xiàn)場因素分析

首先，現(xiàn)場安全防護(hù)是很重要的，不可或缺的。因?yàn)楝F(xiàn)場安全防護(hù)能夠把整個(gè)企業(yè)的安全文化全部都反映出來。另外對臨時(shí)用電的防護(hù)，是否采用了三級控制配電系統(tǒng)和兩級漏電保護(hù)系統(tǒng)的TN-S系統(tǒng)，還有安全防護(hù)欄桿的搭設(shè)是否規(guī)范，施工人員在高空作業(yè)時(shí)是否佩戴了安全帶等，這些事項(xiàng)在橋梁施工現(xiàn)場都是重大安全隱患。其次，現(xiàn)場的安全標(biāo)識牌是一定要有的，平時(shí)工人在做安全培訓(xùn)的時(shí)候就要告訴他們各種標(biāo)識牌都是什么意思，企業(yè)管理現(xiàn)場則可以通過標(biāo)識牌來提醒工人此處存在的安全隱患。事故處理的方案也很能夠反映出一個(gè)企業(yè)對待安全的態(tài)度，企業(yè)一定要有相應(yīng)的事故處理應(yīng)急預(yù)案來預(yù)防突發(fā)事件的發(fā)生，這能夠最快的對突發(fā)事件做出反映來減少企業(yè)的損失。另外在夜間施工的時(shí)候現(xiàn)場的照明情況也十分重要，夜間施工照明一定要充足，不能留死角以防由于夜間視線不好而發(fā)生事故。同時(shí)因?yàn)闃蛄菏┕さ氖┕がF(xiàn)場比較長，經(jīng)常達(dá)到了十多公里，所以當(dāng)?shù)氐臍夂蚝屯寥狼闆r也會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，因此在施工前一定要對當(dāng)?shù)氐那闆r做一定的了解。

6結(jié)語

通過以上的分析可知管理因素是在整個(gè)橋梁施工安全管理中最需要重視的方面。但是歸根到底，一個(gè)企業(yè)安全工作做的是否到位都是通過在施工過程中是否發(fā)生了事故來確定的，即在施工過程中是否有人員傷亡。管理和現(xiàn)場因素都是為人員因素服務(wù)的，即企業(yè)做的安全管理工作，現(xiàn)場做的安全管理工作都是為了防止人員發(fā)生安全事故，三者相輔相成，密不可分。只有這樣才是一個(gè)完整的安全管理體系。本文不僅僅是為了分析權(quán)重的大小，更主要的是希望能夠通過這種分析方法得出的結(jié)論來給橋梁施工安全管理一個(gè)具有參考價(jià)值的建議，一定要做到“以人為本”，只有這樣企業(yè)才能增強(qiáng)自己的安全管理能力，減少安全事故的發(fā)生，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入和在同行中的知名度。

本文是作者根據(jù)在天津市外環(huán)線第三標(biāo)段的實(shí)地工作，結(jié)合層次分析法建立了橋梁施工安全管理指標(biāo)體系并且進(jìn)行了分析和總結(jié)，運(yùn)用層次分析法可以很好地將指標(biāo)體系進(jìn)行定性和定量化，最大限度地排除人為因素的干擾，具有一定的科學(xué)性和借鑒性。

同時(shí)，本文還存在一些不足，如指標(biāo)的選擇各指標(biāo)權(quán)重的賦予等仍存在主觀影響，還需要在工程實(shí)踐中進(jìn)一步調(diào)整完善，以便更好地指導(dǎo)橋梁工程施工安全管理。

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文章編號：1674-9944(2016)02-0156-03

中圖分類號：U445.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

作者簡介：莊嚴(yán)棋(1990—)，男，遼寧鐵嶺人，南華大學(xué)碩士研究生。通訊作者：陶衛(wèi)中(1962—)，男，重慶人，正高級工程師，主要從事建筑安全方面的研究工作。

收稿日期：2015-11-13