模糊綜合評(píng)價(jià)法在鐵路工程建設(shè)安全管理評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究

陶旭文

中鐵十八局集團(tuán)有限公司 天津 300222

我國(guó)幅員遼闊，人口眾多，對(duì)交通運(yùn)輸有著重大需求，鐵路即是非常重要的交通運(yùn)輸方式之一[1]。近年來(lái)，隨著我國(guó)高速鐵路的高速發(fā)展，新建鐵路也都有了很大革新，逐漸向規(guī)模大、標(biāo)準(zhǔn)高、安全性要求更高的方向邁進(jìn)，對(duì)應(yīng)的管理難度亦在不斷增大[2-5]。為了實(shí)現(xiàn)絕對(duì)安全這樣的目標(biāo)，就需要對(duì)鐵路工程建設(shè)各參與方的安全管理進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)，以便在安全管理方面加大力度，并研究一些新的安全管理方式[6-7]。

本文以一鐵路工程某標(biāo)段為研究對(duì)象，闡述模糊綜合評(píng)價(jià)法在鐵路工程安全管理評(píng)價(jià)中應(yīng)用的基本流程，重點(diǎn)評(píng)價(jià)業(yè)主的安全管理水平，對(duì)于項(xiàng)目其他參與方，可以采用相同的方法進(jìn)行安全管理評(píng)價(jià)。根據(jù)安全評(píng)價(jià)的結(jié)果，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際，給出項(xiàng)目各參與方的安全管理措施，并對(duì)采取安全措施取得的應(yīng)用結(jié)果進(jìn)行了說(shuō)明。

1 模糊綜合評(píng)價(jià)法

我國(guó)著名學(xué)者汪培莊在模糊數(shù)學(xué)理論的基礎(chǔ)上提出了模糊綜合評(píng)價(jià)法[8]，其研究的對(duì)象具有模糊性，可以通過(guò)建立一些簡(jiǎn)單的模型實(shí)現(xiàn)定量評(píng)價(jià)模糊對(duì)象的目的。整個(gè)計(jì)算過(guò)程較簡(jiǎn)單，可以對(duì)受多個(gè)復(fù)雜因素影響的問(wèn)題進(jìn)行有效的解決，匯總、處理多個(gè)不同意見(jiàn)，并對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的實(shí)際情況進(jìn)行全面評(píng)估[9-10]。本文結(jié)合所研究的鐵路工程實(shí)際，給出模糊綜合評(píng)價(jià)法的基本過(guò)程。

1.1 建立影響因素集

建立影響因素集也稱(chēng)為建立模糊集合。主要通過(guò)對(duì)評(píng)估目標(biāo)進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際工程情況，辨別、匯總、分類(lèi)影響因素，獲得影響因素集。影響因素集的表示如式（1）所示。

1.2 建立評(píng)語(yǔ)集

并不是所有的因素對(duì)評(píng)估目標(biāo)都有顯著影響，需要結(jié)合工程情況，在科學(xué)、全面分析影響因素的基礎(chǔ)上，選擇一些對(duì)評(píng)估目標(biāo)具有主要影響的因素，建立和工程實(shí)際相吻合的評(píng)語(yǔ)集。評(píng)語(yǔ)集的通用表達(dá)式如式（2）所示。

1.3 建立模糊矩陣

在影響因素集和評(píng)語(yǔ)集建立完成之后，就可以量化處理影響因素，即對(duì)影響因素進(jìn)行量化表示。模糊矩陣是對(duì)影響因素量化表示的有效方式，模糊矩陣的形式[11]如式（3）所示。

式中：rij——影響因素Uj相對(duì)應(yīng)評(píng)語(yǔ)Vi的隸屬度。

從中可以看出，模糊矩陣R中的元素反映了影響因素對(duì)評(píng)估目標(biāo)的影響程度。

1.4 計(jì)算權(quán)向量

不同的影響因素對(duì)評(píng)估目標(biāo)的影響程度通常不同，在模糊綜合評(píng)價(jià)法中，需要反映這種影響程度的大小，具體通過(guò)影響因素的權(quán)向量體現(xiàn)。首先需要對(duì)各個(gè)影響因素的權(quán)系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并采用歸一化處理的方式對(duì)權(quán)系數(shù)進(jìn)行處理，最后就可以獲得影響因素的權(quán)向量。權(quán)向量的表示形式如式（4）所示。

1.5 計(jì)算模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量

基于模糊數(shù)學(xué)的相關(guān)理論，對(duì)模糊評(píng)價(jià)的結(jié)果向量進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)模糊矩陣和權(quán)向量的含義，對(duì)兩者進(jìn)行矩陣乘法運(yùn)算就可以獲得模糊評(píng)價(jià)結(jié)果向量A，其表示形式如式（5）所示。

1.6 歸一化評(píng)價(jià)結(jié)果

對(duì)模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量進(jìn)行歸一化處理可以使評(píng)價(jià)結(jié)果更加明顯，更好地進(jìn)行量化表示，而歸一化處理通?？赏ㄟ^(guò)最大隸屬度法和加權(quán)平均法來(lái)實(shí)現(xiàn)。這里說(shuō)明最大隸屬度法對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果歸一化的處理方式，具體見(jiàn)式（6）。

從式（6）中可以看出，對(duì)評(píng)估結(jié)果影響最大的就是向量中最大元素對(duì)應(yīng)的影響因素。

2 某鐵路工程建設(shè)安全管理評(píng)價(jià)及安全措施建議

2.1 工程概況

某高速鐵路工程是貫穿我國(guó)云南和貴州兩省的重要交通路線，該線路對(duì)于促進(jìn)西南地區(qū)發(fā)展，提高區(qū)域交通運(yùn)輸能力非常關(guān)鍵。本文針對(duì)該鐵路線的某標(biāo)段進(jìn)行研究，標(biāo)段長(zhǎng)度為33.952 km。在該標(biāo)段中，隧道總長(zhǎng)29.349 km，橋梁總長(zhǎng)0.998 km，橋隧比大，達(dá)到了89.4%。沿線主要為沉積巖、變質(zhì)巖、第四系殘積土，并伴有較為發(fā)育的巖溶，地下水埋藏較淺，地質(zhì)條件復(fù)雜，施工難度大，且施工標(biāo)段經(jīng)過(guò)少數(shù)民族地區(qū)，施工周?chē)h(huán)保要求很高。因此，做好該工程的安全管理至關(guān)重要。

2.2 安全管理評(píng)價(jià)

在安全管理評(píng)價(jià)之前，需要對(duì)各影響因素的重要性進(jìn)行分析，具體通過(guò)構(gòu)建層次分析法中的比較判斷矩陣進(jìn)行比較[12]。

這里以業(yè)主為例，通過(guò)判斷矩陣的構(gòu)建、權(quán)重的分析，最終以計(jì)算的權(quán)重作為排序依據(jù)。表1為業(yè)主方11個(gè)影響因素的重要程度排序。

表1 業(yè)主方影響因素的重要程度排序

從表1中可以發(fā)現(xiàn)，重要性從高到低依次為：施工現(xiàn)場(chǎng)管理、建設(shè)管理、建設(shè)資金、資金計(jì)劃的合理性、承包商資源配置、類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)、資金的及時(shí)性、資金的穩(wěn)定性、合同規(guī)定的資料和條件的提供、參建人員的職稱(chēng)、工作年限。

2.2.1 影響因素集

以業(yè)主方為例，將上述影響因素分類(lèi)，得到了3個(gè)影響因素集，具體如下：

U業(yè)1={參建人員的職稱(chēng),工作年限,類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)}。

U業(yè)2={建設(shè)資金,資金計(jì)劃的合理性,資金的及時(shí)性,資金的穩(wěn)定性}。

U業(yè)3={建設(shè)管理,承包商資源配置,施工現(xiàn)場(chǎng)管理,合同規(guī)定的資料和條件的提供}。

同樣，也可以對(duì)勘察設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方的影響因素通過(guò)判斷矩陣的方法進(jìn)行重要程度分析，從而建立影響因素集。

2.2.2 評(píng)語(yǔ)集

根據(jù)實(shí)際情況，建立安全管理評(píng)價(jià)的評(píng)語(yǔ)集，具體如式（7）所示。

式中，優(yōu)、良、中、差、不合格分別對(duì)應(yīng)的得分為5、4、3、2、1。

2.2.3 模糊矩陣

結(jié)合相關(guān)判斷，在對(duì)影響因素進(jìn)行判斷時(shí)，需要依據(jù)上述評(píng)語(yǔ)集，接著就可以針對(duì)影響因素集建立相應(yīng)的模糊矩陣，每一個(gè)影響因素集都對(duì)應(yīng)一個(gè)模糊矩陣。這里依然以業(yè)主方為例，以其中的影響因素集U業(yè)1為例，建立對(duì)應(yīng)的模糊矩陣，具體如式（8）所示。

同理，可以獲得影響因素集U業(yè)2和U業(yè)3的模糊矩陣。同樣，也可以對(duì)勘察設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方的模糊矩陣進(jìn)行建立。

2.2.4 模糊綜合評(píng)價(jià)值

獲得了模糊矩陣以及權(quán)重后，就可以計(jì)算項(xiàng)目各參與方子目標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果向量，然后進(jìn)行歸一化處理。接著結(jié)合工程整體安全目標(biāo)，就可以獲得模糊綜合評(píng)價(jià)值，這里計(jì)算出綜合評(píng)價(jià)值B＝4.027。根據(jù)評(píng)語(yǔ)集，可以得知所研究的標(biāo)段項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的綜合安全管理等級(jí)為良。

綜合安全評(píng)價(jià)等級(jí)雖然達(dá)到了良，但安全隱患依然存在于項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中。對(duì)于項(xiàng)目的4個(gè)參與方，應(yīng)該結(jié)合各方的子目標(biāo)和總體目標(biāo)，并對(duì)影響因素進(jìn)行分析，確保有效的安全管理措施得以制訂，實(shí)現(xiàn)標(biāo)段安全等級(jí)提升的目標(biāo)，確保項(xiàng)目如期、安全完工。

2.3 安全管理措施

基于上述安全評(píng)價(jià)結(jié)果，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，針對(duì)項(xiàng)目的4個(gè)參與方，本文分別給出一些合理化安全管理措施。

1）業(yè)主單位：業(yè)主方的安全管理意識(shí)需要進(jìn)一步提高；在安全管理方面要投入足夠的人力、物力；對(duì)于一些關(guān)鍵的分部分項(xiàng)工程需要重點(diǎn)管控；重視當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)工作管理，尊重當(dāng)?shù)仫L(fēng)土人情。

2）勘察設(shè)計(jì)單位：對(duì)本單位人員進(jìn)行全面的安全教育；優(yōu)化勘察、設(shè)計(jì)工作任務(wù)，做到分工明確；對(duì)本單位內(nèi)部強(qiáng)化管理。

3）施工單位：禁止出現(xiàn)違法分包的現(xiàn)象；通過(guò)安全教育培訓(xùn)，提高施工人員的安全意識(shí)水平；進(jìn)一步提升施工單位的安全管理能力；在安全生產(chǎn)過(guò)程中，要提高這方面的研究力度。

4）監(jiān)理單位：對(duì)于一些重點(diǎn)、隱蔽部位，如橋梁、隧道等，應(yīng)提高監(jiān)督管理力度；保證監(jiān)理單位的權(quán)力得以發(fā)揮；提高監(jiān)理從業(yè)人員的能力。

2.4 管理措施的應(yīng)用結(jié)果

基于模糊綜合評(píng)價(jià)法的結(jié)果，針對(duì)各參與方的職能給出了相應(yīng)的管理措施建議，取得了一定的效益。其特點(diǎn)是可以對(duì)工程施工中影響安全的因素進(jìn)行辨別，并給出合理的評(píng)價(jià)，不僅降低了安全事故的發(fā)生率，而且減小了施工對(duì)周邊環(huán)境的影響，保證了文明、和諧施工。

3 結(jié)語(yǔ)

本文以一鐵路工程的某標(biāo)段為研究對(duì)象，采用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)其安全管理進(jìn)行評(píng)價(jià)，所得到的結(jié)論如下：

1）對(duì)模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行闡述，包含6個(gè)基本過(guò)程，其中影響因素分析和影響因素集的建立是關(guān)鍵第一步。

2）對(duì)影響該鐵路工程某標(biāo)段的安全管理因素進(jìn)行了分析，其中業(yè)主方主要包含12個(gè)影響因素，通過(guò)判斷矩陣明確了12個(gè)因素的影響程度大小。經(jīng)系列操作，結(jié)合工程的整體安全目標(biāo)，得到綜合評(píng)價(jià)值，表明安全管理評(píng)價(jià)等級(jí)為良。

3）根據(jù)安全管理評(píng)價(jià)等級(jí)，并結(jié)合工程實(shí)際情況，對(duì)業(yè)主、勘察設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理四方分別給出了安全管理措施和建議。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，標(biāo)段工程按期、按質(zhì)、按量完工，降低了安全事故的發(fā)生率，得到了業(yè)主的肯定。