基于模糊综合评判法的建筑安装工程施工安全评价研究

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  【摘要】建筑业是高风险的行业,安全形势十分严峻,其中安装行业由于施工工艺的特殊性,其安全管理一直都是建筑管理的重要内容。本文针对目前我国建筑安装施工现场安全评价技术的不成熟和不科学的现状,并结合建筑业特点筛选出了施工安全评价指标,建立模糊综合评判模型对建筑安装施工安全进行评价,该模型可为建筑安装行业管理者提供决策参考。
  【关键词】建筑安装工程;安全评价;模糊综合评判法;指标体系
  Based on fuzzy comprehensive evaluation method of construction and installation works Safety Evaluation
  Yu Su-ming
  (Jiangsu province industry equipments install companyNanjingJiangsu210002) 
  【Abstract】Building industry is Gao the profession of the risk, safety the situation be very rigorous, among them install profession because of construction craft of special, its safety management always is building management of importance contents.This text aim at currently our country building install construction the spot safety evaluation technique of not mature and not scientific present condition, and combined a building industry characteristics sieving construction safety evaluation index sign, establishment misty comprehensive adjudicate model to building install construction safety carry on evaluation, should model can for building install profession the governor provide decision reference.
  
  【Key words】The building install engineering;Safety evaluation;Misty comprehensive adjudicate a method;Index sign system
  
  1. 前言
  建筑安装施工现场是多工种联合作业的立体作业区,临时设施多,作业环境复杂,人机流动性大。所以建筑安装施工现场的安全工作是保证生产处于最佳状态的重要的一环。通过调查,我们发现目前安全评价技术在建筑安装业中的运用并不成熟。我国大多数建筑安装企业目前的安全管理只局限于对施工现场的检查和整改工作,而对施工现场的整体安全性缺乏分析和有效的监控。各建筑安装企业对各属工地进行安全评比,也多由一些专家及现场安全员凭经验得出结果,这样既缺乏科学性又有很大的局限性[1]。因此研究出一套适合建筑安装工地施工现场的安全评价方法势在必行。
  2. 安全评价方法研究综述
  安全评价工作开展较早的国家是美国、英国和日本,适于50、60年代。1966年美国波音公司和华盛顿大学在西雅图召开安全系统工程专门学术讨论会议,以波音公司为中心对航空工业开展安全可靠性分析和设计的研究,在导弹和超音速飞机的安全性评价方面取得了很好的效果。英国60年代中期对系统的安全性和可靠性问题采用概率评价方法进一步推进了定量评价的工作,日本应用了劳动省化工厂安全评价六阶段法,在理论和实践中都取得了比较好的效果[2]。目前国内外常用的安全评价方法有数十种,常用的有指数评价法、安全检查表法、概率风险评价方法、常规统计法、层次分析法、模糊综合评价法等。
  其中,模糊评价是利用模糊数学的基本理论——隶属度来将模糊信息定量化,它合理地选择因素域值,再利用传统数学方法对多因素进行定量评价,从而科学地得出评价结论的一种方法,其优点在于不会忽略因素在程度上的差异。进行模糊評价首先要建立影响评价因素集,并对各因素赋予相应的权数。然后由评价者建立评价集对各因素进行评价,从而得出评价矩阵。最后由相应的权数与评价矩阵形成系统评价矩阵,由此求出系统总得分再对照安全等级。模糊综合评判法给出了一个数学模型,它简单、容易掌握,是对多因素、多层次的复杂问题评判效果比较好的方法,也是别的数学分支和模型难以代替的方法,其适用性也比较广。
  3. 建筑安装施工安全评价指标体系设计
  3.1建筑安装施工现场的特点。
  建立合理的安全评价指标体系是对建筑施工现场进行全面安全综合评价的关键,是进行综合评价的基础,评价指标的选取是否适宜,将直接影响综合评价的结论。因此建立合理的安全评价指标体系是对建筑施工现场进行全面安全综合评价的关键。而建筑安装施工由于其自身的特点,现场条件复杂,各种因素相互作用,与单纯的土建、装饰公司相比,有着自身的特点[3]:
  (1)建筑安装是一项复杂的生产过程,往往一个现场需组织多单位多工种协同作战,处置失当易造成相互伤害。
  (2)建筑安装的产品形式多样、其外形、结构多变、施工方法也随之变化,且产品位置不固定,各种机械、电气设备、人员都要随之流动,各种不安全因素也随之增加和变化。
  (3)产品点多面广临时设施多,管理跨度大,安全条件差。
  (4)机械化程度低,大量的工作靠手工操作,易发生人的不安全行为。
  因此,建立适合建筑施工现场特点的安全评价指标体系,是一项相当复杂的工作。
  
  3.2建筑安装施工安全评价指标体系。
  一般而言,在建立安全评价指标体系时,应该遵循科学性、全面性、可行性、可比性、稳定性的基本原则。本文在建立评价因素体系时,选取的因素应是变化比较有规律性的,那些受偶然因素影响大起大落的因素就不能入选。按照上述五条指导原则,针对安全评价对象地具体特点和评价目的,才能建立正确地安全评价指标体系。
  
  目前,安全管理的主要内容有:安全生产、安全管理、卫生防疫、劳动保护及安全文化建设。由于我国的建筑施工现场存在着大量的外分包队伍和民工生活区,二者也是造成建筑业安全事故高发的主要原因。这样,根据国家有关安全法规、条例、标准和规定,以《施工企业安全生产评价标准》(JGJ/T77-2003)和《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)为基础并结合建筑安装施工现场实际情况将建筑安装施工现场的安全评价分为6大方面(即准则层)[4~5],2个层次,27个评价指标,其递阶层次结构如表1所示。
  4. 建筑安装施工安全评价模型的构建
  模糊综合评判法,又称Fuzzy综合评判,是解决涉及模糊现象、不清晰因素的一种有效方法。采用模糊综合评判法,可以使模糊、不清晰的研究对象的综合评价更接近客观实际。其主要目的是为人类智能信息处理工程如决策、解决大规模复杂管理和经济大系统,提供一种模型。
  模糊综合评判方法用单因素隶属函数来表示某个因素对评判对象的影响,然后利用加权方法综合各个因素对评判对象的影响,最终得到关于该评判对象的综合评判。具体步骤如下[5]:
  (1)建立评判因素集:对于某一个系统,设有n个评判的方面或因素U1、U2、…, Un,则评判因素集为:U=(U1、U2、…,Un)。
  (2)建立权重集:对应于评判因素,会有一个W,记为:W =(W1、W2、…, Wn), 权重集的确定可以采用不同的方法,且有∑Wi =1,i=1,2,…,n。
  (3)建立评语集:对评判对象可能出现的各种评价结果的等级划分或描述,若每个指标的评语为 V1、V2、…,Vm,则评语集为:V =(V1、V2、…,Vm)。
  (4)单因素模糊评价:评语集中的m个等级,可看作m个模糊集合,单项指标的评判实质就是计算该项指标隶属于各个评价等级的程度,即隶属度问题。确定隶属度的也可以采用不同的方法。
  (5)建立模糊综合评价模型。 
  4.1建立因素集。
  评价的因素集是以评判对象的各种影响因素为元素组成的集合,可表示为U={u1,u2,…,un},这些因素通常都具有不同程度的模糊性。其中ui (i=1, 2, …, n)表示某一个影响因素,n是同一层次上因素的个数。要评价建筑安装施工的安全程度,就要建立在对各种影响指标正确分析基础之上,既要抓住重点,要突出因素,又要尽可能的全面。根据前文建立的指标体系,安全评价的因素集如表1所示。
  4.2建立评判集。
  评判集又称判断集,是由评价者对评价对象可能作出的各种评价结果为元素组成的集合,可表示为V= {v1,v2,…,vm},其中,vi ( i=1, 2,…, m)代表各种可能的评判结果,m是等级数或者评语个數。模糊综合评判的目的,就是在综合考虑所有影响因素的基础上,从判断集中得出最佳的评判结果。一般而言,安全程度共分为五个等级:不安全、欠安全、基本安全、较安全、安全。因此,本文确定评价集为:
   V= {不安全v1、欠安全v2、基本安全v3、较安全v4、安全v5}。
  4.3确定隶属度。
  模糊数学是要用精确的数学方法表现和处理现实世界中客观存在的模糊现象,要达到此目的,就要首先解决隶属度和隶属函数问题。如何建立隶属函数,至今没有统一的方法可循,主要根据实际经验来进行对应法则的探讨。早期国内有张南纶提出的模糊统计法,屈荫生提出的三分法,马谋超、曹志强提出了多维量表法,国外有示范法、统计法、蕴含解析法等[6]。上述的这些方法,人的心理过程是隶属度形成的基本过程,加剧了模糊隶属度函数的复杂性和多样性。从这个意义上说,隶属函数的建立带有人们的主观因素,但这决不是可以单凭主观任意臆造的,而必须以客观实际为基础的。
  (1)定量指标。
  影响施工安全的因素很多,指标因子也就很多,而且分为定量指标和定性指标两大类。根据实际情况,将安全评价的定量指标分为三种,即:正向指标、负向指标和中性指标,分别选择合理的隶属函数,能够较好地在一定范围内解决上述的问题。这三种指标的隶属度分别满足升半梯形分布、降半梯形分布和梯形分布。如图1所示。
   图1定量指标隶属函数分布类型
  
  对于安全评价的正向指标,其指标值越大越好,对施工安全程度越有利;负向指标,其指标值越小越好,太大对施工安全不利;中性指标,刚好要求实际值落在一定的区间内,这个区间内的值都是该指标的理想值。这三种指标的隶属函数分别满足上述关系,将评价指标的实际值代入隶属函数,就可以计算出各指标的隶属度。
  (2)定性指标。
  对于定性指标,其实际值不是精确的定量描述,不能用上述的隶属函数来处理,通常是用模糊集统计法来确定其指标值。其具体操作方法如下:
  建立评价集与评语集之间的相互关系,在这里,一般要用专家咨询和调查统计的方法,统计多个评价者对所调查的指标的看法,并进行处理,得出这些指标评价集与评语集之间的对应关系。具体关系见表2:
  
  在实际应用中,对于每个定性指标,往往是调查多个专家,让他们根据上述关系给出的评价值,然后统计并求平均值作为该指标的最终值。
  (3)指标上限值、下限值的确定方法。
  在定量指标的隶属度计算时,上限值、下限值的确定具有十分重要的意义,它对计算结果的高低起着决定性的作用。上限值和下限值构成了指标的参照体系和基准面,上下限一旦确定,就相当于给定了单个指标的标准值,如果其取值不合理,将直接影响对应指标的评价结果,从而影响安全评价的总体结果。
   如果上限值、下限值定的过高或过低,都是人为地偏离了评价标准,那么将导致评价结果过低或过高,不能真实、客观地反映指标的实际水平,达不到评价的目的。因此,在指标最高值、最低值的确定过程中,一定要遵循实际情况和可持续发展的要求相结合的原则,既要从我国安装行业的实际出发,也要参照相应其他同类评价的指标标准,依照建筑安装发展的要求,制定客观合理的标准。
  4.4模糊综合评价。
  模糊综合评价是一个综合各安全指标影响程度的过程。由于采用了定性指标的量化处理和定量指标的隶属处理,属性不同的各类指标能够用以反映其上一级指标的评价结果,从而最终体现到施工安全程度的评价结果上。在确定各单项指标权重及其对系统总层次权重的基础上,通过模糊处理法,可进一步求其综合评价指数,用来反映一个施工安全程度。
  以λi作为各单项指标的总排序权重;以Ui作为各单项指标的隶属度。综合评价指数C的计算公式如下: 
   C=∑ ni=1 100λiUi ∑ ni=1 100λi=100
  式中:λi ——各单项指标的总排序权重。Ui ——各单项指标的隶属度。C——综合评价指数。
  综合评价指数数值本身并无实际意义,必须通过对数值的限值界定,按照一定的标准划分区间,才能表达其形象的含义。参照同类综合评价指数的分级方法,施工安全评价的标准见表3所示。
  
  5. 结语
  在建筑安装施工安全风险辨识过程中,以《施工企业安全生产评价标准》(JGJ/T77-2003)和《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)为基础并结合建筑安装施工现场实际情况将建筑安装施工现场的安全评价分为6大方面,建立了安全评价的指标体系。同时选择模糊综合评价方法对建筑安装施工风险进行评价,有力的提高了建筑安装施工项目风险管理的客观性和科学性,同时了增强风险管理的可操作性。
  参考文献
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  [4]范志勇.建筑施工安全管理防范措施[J].科技信息(学术研究),2007(19):163.
  [5]凌志飞,张镜剑,杨开云.建筑施工现场安全事故风险评价[J].华北水利水电学院学报,2006,27(3):100~103.
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  
  [文章编号]1006-7619(2011)12-07-222
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