層次分析法在加強工程建設安全管控中的應用

張立強 徐 洋

〔中國航空油料有限責任公司 北京 100088〕

近年來，黨中央、國務院高度重視安全生產工作，習近平總書記在黨的十九大報告中特別強調：“樹立安全發展理念，弘揚生命至上、安全第一的思想”。為此，國家相關部委、政府部門及相關企業制定并下發了工程建設施工現場安全管理的一系列文件。隨著安全監管程度的不斷深入，工程建設需要更加重視在施工過程中的安全管控，保證施工人員的人身安全，杜絕安全事故的發生，提高施工組織、協調和工作的效率，保證施工的進度和施工的質量。

當前施工安全管控依然面臨許多困難。首先，工程施工是項復雜的工作，涉及到不同的施工區域和專業，同一專業在不同施工區域的安全工作相互聯系，不同專業在同一施工區域的安全管理又存在交叉，難以有效識別影響安全施工的危險源；其次，相關工作人員缺乏安全保護的意識。某些施工單位中，從單位領導到現場施工人員普遍存在著重效益輕安全的錯誤思想，沒有正確處理安全與效益的關系，安全管理在經濟效益、施工質量以及工期等因素的影響下被漸漸忽略，存在雇傭缺乏專業技術的民工，沒有經過專業的培訓就直接進入工地作業，為施工埋下重大安全隱患[1]；再次，安全管理缺乏完善的監督機制和獎懲機制，使施工單位沒有安全管理的壓力，存有僥幸的心理，在施工中只重視眼前的效益而忽視了安全管理帶來的長遠利益和隱形效益。此外，由于缺乏完善的監督機制和獎懲機制，一定程度上影響了施工單位安全管理的積極性和主動性，使得施工單位在安全管理上投入不足，嚴重影響施工的安全和質量。

工程建設面臨安全壓力和有效管控的困難，需要做好安全危險源辨識、風險評價和隱患排查工作。但是，工程施工過程中存在著爆炸、坍塌、高處作業、機械傷害、臨時用電、動火、吊裝、密閉空間、帶油施工[2]等十余類五百多項施工安全隱患。受人員精力、管理水平、經費投入等因素限制，工程建設管理人員難以對所有安全隱患緊盯處理，需要將有限的精力、資金用于主要安全隱患處理。而風險管理可以篩選出主要安全隱患處理，采用有針對性的方法進行分析，并預測各類影響及后果，最終采取有效的措施加以控制。

1 采用層次分析法篩選主要隱患

1.1 層次分析法原理

AHP(Analytical Hierar-chy Process，簡稱AHP) 方法是美國運籌學家薩迪(A.L.Saaty)于上世紀70年代提出的一種系統分析方法，是一種定性與定量相結合的決策分析方法[3]，該方法上世紀80年代初開始引入我國。其基本出發點是：在一般決策問題中，針對某一目標，很難同時對若干元素做出精確的判斷，將它們相對于目標的重要性以數量來表示，從而排出大小次序，為決策者提供依據。模糊層次分析法[4-5]構造判斷矩陣時采用0.5，1，0三標度構造優先判斷矩陣，比較符合人們的思維邏輯，使得專家在兩兩因素之間很容易做出決策，且優先判斷矩陣改造成的模糊一致性判斷矩陣滿足一致性要求，簡化計算過程，但構造指標少，精確度不如AHP方法。另外，蔣華等[6]雖對傳統AHP法進行了改進，但增加了變量和計算復雜程度。AHP方法較容易對任意兩元素做出精確判斷，并給出相對重要性之比的數量關系，本文選用AHP方法分析航油工程施工安全隱患。

1.2 遞進層次結構模型構造

建立遞進層次結構模型時，首先要明白所要處理的問題和各個因素之間的關系，然后將所要決策的問題層次化。一般可以將決策問題分為3個層次：總目標層是決策問題所追求的總目標；中間層是評價方案好壞的因素層；方案層是解決問題的方案或相應的措施。

1.3 比較判斷矩陣

比較判斷矩陣的建立是層次分析法的核心。比較判斷矩陣是通過兩兩比較矩陣中的因素得出的。如果上層的某一要素準則下有n個要素，則對準則可以得到n階的比較判斷矩陣，其形式如表1所示。

表1 n階比較判斷矩陣示意

比較判斷矩陣中的元素表示從判斷準則的角度考慮要素對要素的相對重要性，及表示某層第i(j)個要素對上一層次某一準則的重要性的權重。因此，比較判斷矩陣A具有如下性質：

(1)

aii=1；aij=1/aji；aij>0；aij=aikakj

(2)

判斷矩陣中A的元素aij可以利用評價者的知識和經驗來估計出來。估計時，由于評價者的估計不是很精確，比較判斷矩陣的最后一條性質不一定滿足，因此，利用估計的判斷矩陣進行決策前，必須進行一致性檢驗。對比較判斷矩陣A中元素aij的確定可以通過對兩個因素的兩兩比較結果進行量化的方法進行確定。

在此，采用T.L.Saatty引入1～9個標度的方法，如表2所示。

表2 判斷矩陣中各元素確定的標度

從表2可以看出，在構造判斷矩陣時，只要給出n(n-1)/2個判斷數值即可。

對其進行一致性排序檢驗，由于判斷是估計的，不是很精確，并不能使比較判斷矩陣每個要素滿足：

aij=aij×aij，CI=(λmax-n)/(n-1)

(3)

因此，必須進行一致性檢驗。一致性檢驗是通過計算一致性指標和一致性比率進行的。一致性比率(CR)為：

CR=CI/RI

(4)

其中：CI是一致性指標；RI是隨機性指標，Satty構造了最不一致的情況，就是對不同n的比較矩陣中的元素，采取1/9,1/7,...,1...,7,9隨機取數的方式賦值，并且對不同的n采用了100～500個字樣，計算其一致性，再求得平均值，作為隨機性指標，結果見表3。

表3 隨機性指標RI的數值

若一致性比率CR<0.10，則認為比較判斷矩陣中的一致性可以接受。權重向量W可以接受。

2 采用層次分析法篩選施工主要安全隱患

以某工程項目為例，根據施工總圖布置及風險源識別情況，建立施工現場安全隱患指標體系，主要風險有機械傷害風險B1(包括車輛撞擊C1，設備防護C2，氣瓶安放位置C3，焊接設備使用C4，腳手架作業面防護C5，混凝土澆筑施工C6)、用電風險B2(電纜敷設與防護C7，配電箱完整性檢查C8，用電作業票開具C9，用電設備接地防護C10)、墜落風險B3(臨邊防護措施C11，起重作業風險C12，基坑支護措施C13，安全通道C14)。

計算權重是篩選主要安全隱患的關鍵。聘請專家對施工現場主要安全隱患打分并計算各因素權重。

2.1 對機械傷害風險B1中風險因素權重的確定

根據判斷矩陣的標度確定方法，通過調研和專家打分的方法確定比較判斷矩陣，如下所示：

對其進行歸一化處理：

∑Wi=6.408

得出歸一化權重矩陣為：

計算判斷矩陣的最大特征根λmax，則有：

進行一致性檢驗：

然后計算一致性比例：

查表3得知RI取1.24，即：

故認為比較判斷矩陣中一致性可以接受，權重向量W可以接受，如果CR>0.1，則要對判斷矩陣進行適當的修正。

根據以上的計算可知，專家對機械傷害風險中的各個風險因素的權重為：

2.2 對用電風險B2中各風險因素權重的確定

根據判斷矩陣的標度確定方法，通過調研和專家打分的方法確定比較判斷矩陣，如下所示：

W1=1.302；W2=0.469 ；W3=1.430；W4=1.143；

對其進行歸一化處理：

∑Wi=4.345

得出歸一化權重矩陣為：

計算判斷矩陣的最大特征根λmax，則有：

進行一致性檢驗：

CI=0

CR=0<0.1

根據以上的計算可知，專家對用電風險中的各個風險因素的權重為：

2.3 對墜落風險B3中各風險因素權重的確定

根據判斷矩陣的標度確定方法，通過調研和專家打分的方法確定比較判斷矩陣，如下所示：

W1=1.381 ；W2=0.664；W3=0.933；W4=1.168

對其進行歸一化處理：

∑Wi=4.146

得出歸一化權重矩陣為：

計算判斷矩陣的最大特征根λmax，則有：

進行一致性檢驗：

根據以上的計算可知，專家對墜落風險中的各個風險因素的權重為：

同樣的方法計算準則層各風險因素權重，通過計算可知，專家對該工程項目的安全隱患權重如表4所示。

表4 某工程項目安全隱患綜合權重

3 開展施工安全管控的方法

通過項目安全隱患權重表(表4)可得出對該項目安全影響較大的前3種因素分別為臨邊防護措施、安全通道、用電作業票開具3種安全隱患，所占比重分別為0.151，0.128，0.113，遠高于其他因素的影響。因此，想要有效開展施工安全管控，除了進行宣講，提高參建人員安全思想意識，筑牢安全底線外，還要強化參建單位安全責任，落實項目負責人施工現場帶班制度和施工、監理、HSE等單位的安全管理內容及安全管控方案，開好早班會，做好安全交底及安全專項培訓。認真做好甲方代表、監理、HSE管控人員、施工安全員的安全巡視，監理例會會議內容的落實，與“四不兩直”的檢查工作，特別要關注工程內部的監督機制和獎懲機制中臨邊防護措施、安全通道、用電作業票開具3種安全隱患整改，使有限的資源得到有效的運用，得到更好的施工安全管控效果。

4 結束語

對篩選出的施工安全隱患進行重點治理，并不意味著放松對其他隱患的管控，相反，要持續關注所有存在的安全隱患，施工安全隱患會隨著施工內容、時間、地域等因素變化而變化，因此需要進行動態管理。文中僅就采用層次分析法篩選主要安全隱患，并進行重點管控。鑒于影響施工安全的因素眾多，需要施工現場管理人員增強安全意識，持續開展隱患排查工作，嚴格實施安全管理的有效方法，確保工程建設的安全。