基于組合權(quán)重模糊綜合評(píng)價(jià)的建筑工程安全評(píng)價(jià)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)

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基于組合權(quán)重模糊綜合評(píng)價(jià)的建筑工程安全評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(píng)價(jià)法相結(jié)合建立模糊建筑工程安全評(píng)價(jià)模型，對建筑工程施工過程安全管理進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)定工程施工管理安全等級(jí)，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(jìn)建筑安全管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

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

1建筑安全評(píng)價(jià)體系的建立

建立一個(gè)合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是對建筑工程安全評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，指標(biāo)的選取是否合理，將直接關(guān)系到評(píng)價(jià)結(jié)果。為了了解全面的對建筑工程安全管理效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，對建筑工程安全風(fēng)險(xiǎn)管理效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，對建筑工程安全風(fēng)險(xiǎn)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(xiàn)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(píng)價(jià)指標(biāo)分為一級(jí)指標(biāo)5個(gè)，二級(jí)指標(biāo)18個(gè)，具體如表1所示。

表1　安全評(píng)價(jià)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(jìn)行評(píng)價(jià)，但是較多的指標(biāo)會(huì)增加了問題的復(fù)雜性，同時(shí)由于各個(gè)指標(biāo)是對同一個(gè)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(gè)指標(biāo)進(jìn)行簡化處理，精選出安全評(píng)價(jià)的最佳指標(biāo)體系，共8個(gè)指標(biāo)，具體見表2。

表2　簡化后安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2組合權(quán)重模糊評(píng)價(jià)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(jì)算步驟如下所示。

(1)計(jì)算判斷矩陣A每一行元素的乘積Wij：

(1)

(2)計(jì)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(jì)算判斷矩陣的最大特征根λmax：

(4)

(5)一致性檢驗(yàn)，先計(jì)算CI，即CI=(λ-n)/n-1。計(jì)算一致性比例，CR=CI/RI，當(dāng)CR<0.10時(shí)，則可認(rèn)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(jìn)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(jì)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(píng)價(jià)因素集的建立

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

2.2.2評(píng)價(jià)集的建立

評(píng)價(jià)集為評(píng)價(jià)者對所評(píng)價(jià)對象可能做出的各種評(píng)價(jià)的集合V，即V={v1，v2，…，vn}。根據(jù)建筑施工安全實(shí)際情況，本文為安全評(píng)價(jià)中取n=4，即評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(gè)因素出發(fā)，對評(píng)價(jià)問題做出第j中評(píng)語的可能程度。

當(dāng)j=1時(shí)，隸屬函數(shù)為：

當(dāng)1

當(dāng)j=n時(shí)，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(gè)模糊集合R，由此得到評(píng)價(jià)矩陣為：

2.2.4綜合評(píng)價(jià)

將組合權(quán)重Wzm與R進(jìn)行綜合運(yùn)算，即可得到模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為B=Wzm·R。最大綜合隸屬度所在的級(jí)別即為安全等級(jí)。

3實(shí)例分析

3.1確定評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分值

為每一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)一個(gè)評(píng)分表，請五位評(píng)估專家根據(jù)工程的實(shí)際情況對評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，其中最終得分為每個(gè)專家評(píng)分的平均值，如表3所示。

表3　評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和施工安全數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用1～9級(jí)及其倒數(shù)的評(píng)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(jì)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(jì)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(píng)價(jià)集以及隸屬度計(jì)算公式(8)，可得模糊矩陣R，即

3.5.2綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)組合權(quán)重Wzm和模糊矩陣R進(jìn)行運(yùn)算，綜合評(píng)價(jià)選區(qū)的隸屬度為

B=Wzm·R=(0.5040.4760.020)

由綜合評(píng)價(jià)結(jié)果B可以看出，安全評(píng)價(jià)的隸屬度最大0.504，則該工程的模糊評(píng)價(jià)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(jìn)一步改進(jìn)和加強(qiáng)的必要。由于安全風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)構(gòu)與人員設(shè)置和安全防護(hù)設(shè)施的組合權(quán)重值大，故應(yīng)加強(qiáng)這兩方面的規(guī)范管理，進(jìn)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(jià)。

中圖分類號(hào)：U492

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：1008-3383(2016)06-0167-02