基于AHP-熵權-云模型的建筑施工安全評價研究

摘要：對建筑工程安全生產進行有效管理，不僅能夠為企業經營和生產創造安全、穩定的環境，而且能夠提高企業的經濟效益與社會效益。影響建筑工程安全的影響因素眾多，如何找出影響安全的關鍵影響因素，為企業有針對性找出解決辦法是值得探討的課題。基于此，在結合實際案例的基礎上，根據相關文獻，建立了建筑工程施工安全影響因素評價指標體系，在此基礎上構建建筑工程施工安全評價云模型，對某市K項目為例對項目施工安全進行了評價。研究結果顯示：該項目綜合評價為中等風險，制度因素評價為較低風險，人的因素評價為較高風險，材料設備因素評價為中等風險，組織管理因素評價為較高風險，環境因素評價為較低風險。

關鍵詞：AHP;熵權法;云模型;建筑工程;安全評價

0" "引言

建筑行業在我國國民經濟中占比較大，是我國重要的支柱產業。近年來，我國建筑行業迅猛發展，規模也越來越大，對我國經濟貢獻也不斷增大。但在建筑行業發展迅速的同時，凸顯出的問題也較多，建筑工程安全問題就是其中之一。

建筑工程中不安全因素對人民生命財產構成巨大威脅。通過文獻梳理發現，目前建筑工程安全方面問題較多，突出表現為建筑工程的管理機制不健全，施工人員及管理人員的安全意識不強以及管理流程不完善等問題。如何找出影響建筑工程安全的主要影響因素，以及如何評價這些因素的風險影響程度，是目前亟待解決的問題。

基于此，本文根據相關文獻，在結合實際案例的基礎上，建立了建筑工程施工安全影響因素評價指標體系，在此基礎上構建建筑工程施工安全評價云模型，對某市K項目為例對項目施工安全進行了評價。

1" "建筑施工安全評價研究綜述

通過文獻研究發現，目前有關建筑工程安全評價方面的研究主要集中在安全影響因素以及安全評價方法上。目前，有關建筑工程安全影響因素方面的研究已經很多。劉偉[1]對贛南建筑工程安全事故致因進行了分析，運用模糊綜合評價對安全事故進行了評價，并對美國、日本、香港、中國幾種典型的建筑工程安全管理模式進行了詳細的對比。在建筑工程安全事故致因理論分析的基礎上對高空墜落、坍塌事故、物體打擊、機械傷害、觸電事件5類事故致因進行了統計分析，得出高空墜落和坍塌事故是建筑工程安全事故的主要致因等結論。羅洪明[2]對建筑工程安全管理影響因素進行了研究，指出建筑人員工業素質低、對重大危險源認識不足、安全生產責任不健全等我國建筑安全管理存在的問題，提出提升施工技術水平，落實安全生產責任制等5方面的建議和意見。

張明軒[3]對建筑工程安全管理影響因子及評價模型進行了研究，建議從建筑內部和外部兩個方面來進行建筑安全管理。姜慧[4]等對建筑工程安全事故致因及防控體系進行了研究，以近年安全生產事故為分析對象，對事故致因進行了分析，最后根據建筑安全事故主要致因，從內控和外控兩個方面提出建筑安全事故防控的措施。張玉梅[5]對建筑工程施工中影響安全管理的因素進行了研究，提出要加強現場施工安全管理，提供施工人員的綜合素質，加強安全培訓等措施。黃煒業[6]對建筑工程現場安全管理影響因素及對策進行了研究，確定了安全管理因素的權重系數。余玉惠[7]對建筑工程安全管理的影響因素及應對策略進行了研究，首先從建筑工程安全管理的基本特點和必要意義出發，分析了建筑工程安全管理制度不健全、施工人員工作素質有待提升、安全經費投入不足等三方面的影響因素，有針對性提出防范建筑工程安全事故的有效措施建議。

對于有關評價方法方面的研究，孫兵[8]確定了建筑施工安全評價指標體系，運用AHP法對施工中主要的“六大傷害”即高處墜落、坍塌事故、物體打擊、機械傷害、起重事故、觸電事故進行了分析。楊洋[9]等在對高速公路安全評價研究中，將工程決策理論首次應用于交通安全評價中，選取了5個不同區域類型的高速公路路段，主要從安全、效率、環境、經濟等4個維度進行，分別從年度與季度劃分視角對交通安全進行評價，最終以密切系數大小表征待評單元優劣。

何利華[10]等從人、機械、材料、方法和環境等5個方面并基于灰色模糊綜合評價，對建筑工程施工階段安全因素進行了評估。盧錫雷[11]等基于熵權-AHP法對建筑工程施工安全進行了評價，在人、料、機、環、法的基礎上，構建了安全評價指標體系，得出了安全因素具體得分。郭靖云[12]基于系統動力學對建筑工程施工安全進行了研究，針對傳統博弈論的局限性進行了補充，最后提出改善施工安全的對策建議。陳偉[13]等在研究裝配式建筑工程施工安全風險傳導時構建了基于DEMATEL-BN模型，根據WSR對裝配式建筑施工安全風險因素進行分析，最后提出建筑工程施工安全風險應對策略。

通過以上研究發現，目前有關安全影響因素以及安全評價方法上的研究，對建筑工程安全評價都起著非常重要的作用，但前人對影響因素的研究缺乏系統性梳理，且評價方法很少采用基于AHP-熵權-云模型的評價。此方法不僅可行，而且通過風險云圖，可以直接看出影響安全因素的風險大小。基于此，本文在前人研究的基礎上，集合實際工程項目，構建了本文的建筑工程安全評價指標體系。在此基礎上構建云模型，并通過實際案例采用云模型對安全風險進行了評價，研究結論為建筑企業安全評價提供了重要參考作用。

2" "建筑安全評價指標體系及模型的構建

2.1" "建筑工程安全評價指標體系構建

在大量閱讀建筑工程安全方面文獻的基礎上，筆者結合建筑工程實際案例，構建了本文的建筑工程安全評價指標體系，如表1所示。

2.2" "建筑工程安全評價云模型的建立

云模型是一種基于模糊理論和概率論處理定量描述和定性概念的不確定性轉換模型，可為項目風險評價提供科學參考[14]。具體步驟如下：

首先構建評語集。將建筑工程安全評價由低到高分為5個等級，分別為低風險、較低風險、中等風險、較高風險、高風險，對應的論域取值范圍分別為[0，2）、[2，4）、[4，6）、[6，8）、[8，10]。

計算數字特征值Ex、熵En和超熵He。具體公式如下：

Ex=（Vmax+Vmin）/2" " " " " " " " " " " "（1）

En=（Vmax+Vmin）/2" " " " " " " " " " " "（2）

He=k" " " " " " " " " " " " " " " " " "（3）

其中Vmax為評價打分區間的上限，Vmin為評價打分區間的下限，各評價等級的k通常為1。將上述安全評價5個評價等級的云數字特征值輸入正向云發生器，利用MATLAB軟件編程，生成5個評價等級的云標尺圖，如圖1所示。

以上述構建的評價指標云標尺為基礎，在獲得專家對評價指標的評分后，根據逆向云發生器將其轉化為云模型的3個云數字特征值。

樣本期望值計算如下：

Ex=X-= n" "—1" ∑ni=1 xi" " " " " " " " " " " " （4）

其中：X-為樣本均值，xi 為樣本得分。

樣本方差計算如下：

S2=X-=" 1" "n-1 ∑ni=1（xi-X-）" " " " " " " " " " "（5）

云滴的熵計算如下：

（6）

云滴的超熵計算如下：

（7）

在計算得到指標層指標的云數字特征值的基礎上，基于如下公式，依次計算各準則層指標的云數字特征值：

（8）

式中：Wn代表各指標權重，Wn2代表各指標權重的平方和。

3" "案例分析

3.1" "案例背景

某市K項目采用BOT模式，工程建筑面積10萬m2，用地面積33萬m2，容積率3.3，建筑密度60%，綠化率30%，建設工期2.5年，計劃于2023年建成，現對該項目進行安全評價。

3.2" "模型運用

通過AHP法采用根據專家打分法得出AHP法權重，根據專家打分法得出熵權法的基本權重。根據兩種權重，計算出組合權重，計算出期望值、熵、超熵結果。建筑工程安全評價二級指標權重及數值特征值如表2所示。一級指標權重及數值特征值如表3所示。

3.3" "風險評價結果分析

將期望值、熵、超熵帶入MATLAB軟件，得到各因素的風險云圖如圖2 至圖7所示。從圖2可以看出，制度因素介于較低風險與中等風險之間，但更傾向于較低風險，因此將制度因素評價為較低風險等級。從圖3可以看出，人的因素介于較高風險與高風險之間，但更傾向于較高風險，因此將人的因素評價為較高風險等級。從圖4可以看出，材料設備因素介于較低風險與中等風險之間，但更傾向于中等風險，因此將材料設備因素評價為中等風險等級。從圖5可以看出，組織管理因素介于中等風險與較高風險之間，但更傾向于較高風險，因此將組織管理因素評價為較高風險等級。從圖6可以看出，環境因素介于較低風險與中等風險之間，但更傾向于較低風險，因此將環境因素評價為較低風險等級。從圖7可以看出，項目整體風險介于較高風險與中等風險之間，但更傾向于中等風險，因此將項目整體風險評價為中等風險等級。

4" "結論

對建筑工程安全生產進行有效管理，不僅能夠為企業經營和生產創造安全、穩定的環境，而且能夠提高企業的經濟效益與社會效益。影響建筑工程安全的影響因素眾多，如何找出影響安全的關鍵影響因素，為企業有針對性找出解決辦法是值得探討的課題。

基于此，在結合實際案例的基礎上，根據相關文獻，建立了建筑工程施工安全影響因素評價指標體系，在此基礎上構建建筑工程施工安全評價云模型，對某市K項目為例對項目施工安全進行了評價。研究結果顯示：該項目綜合評價為中等風險，制度因素評價為較低風險，人的因素評價為較高風險，材料設備因素評價為中等風險，組織管理因素評價為較高風險，環境因素評價為較低風險。

參考文獻

[1] 劉偉. 贛南建筑工程安全事故致因分析及安全水平模糊綜合評價的研究與實踐[D].南昌：江西理工大學，2011.

[2] 羅洪明.建筑工程安全管理影響因素研究[J].建材與裝飾，2018（16）：203.

[3] 張明軒. 建筑工程安全管理影響因子及評價模型研究[D].北京：中國礦業大學，2009.

[4] 姜慧，殷惠光，梁化強，等.建筑工程安全事故致因分析及防控體系研究[J].建筑經濟，2013（12）：10-13.

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[6] 黃煒業.建筑工程現場安全管理影響因素及對策研究[J].福建建材，2020（11）：101-103.

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[10] 何立華，張垚瑤.基于灰色模糊綜合評價的建筑工程施工階段安全性評估[J].項目管理技術，2015，13（11）：50-55.

[11] 盧錫雷，陳細輝，張晗輝，等.基于熵權-AHP的建筑工程施工安全評價研究[J].建筑經濟，2020，41（S2）：225-229.

[12] 郭靖云.基于系統動力學的建筑工程施工安全監管博弈研究[D].太原：太原理工大學，2021.

[13] 陳偉，楊主張，熊威，等.裝配式建筑工程施工安全風險傳導DEMATEL-BN模型[J].中國安全科學學報，2020，30（7）：1-6.

[14] 謝曉東，蘇寧川，莫細喜.基于云模型的EPC項目招標風險評價研究[J].工程建設，2022，54（5）：49-54.