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基于模糊綜合評價(jià)法的道路施工安全評價(jià)

文檔作者：金宏雷許孛皋黃瑞三文檔來源：天津城建設(shè)計(jì)院有限公司深卸分公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年05月23日
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金宏雷等：基于模糊綜合評價(jià)法的道路施工安全評價(jià) 121
基于模糊綜合評價(jià)法的道路施工安全評價(jià)
金宏雷， 許孛皋， 黃瑞三
(天津城建設(shè)計(jì)院有限公司深卸1分公司。 廣東深圳518OOO)
【摘要】道路工程的現(xiàn)場施工是一個(gè)復(fù)雜的人一機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由工作人員、機(jī)械設(shè)備和材料、作業(yè)環(huán)境、
施工管理等四個(gè)主要部分組成。由于道路施工工程具有人力投入較大、工期較長、流動(dòng)性大、工序復(fù)雜等特點(diǎn)，使
其在作業(yè)期間存在許多安全問題。對于工程安全問題的判定和劃分屬于定性評判，本文通過引入模糊綜合評價(jià)
法，將定性問題定量化，從根本上客服了評判結(jié)果過于主觀性的劣勢。本文基于道路施工安全的系統(tǒng)工程觀點(diǎn)，
在分析道路施工工程中各種易發(fā)事故的基礎(chǔ)上，綜合考慮道路施工的技術(shù)工藝、施工流程、機(jī)械設(shè)備、作業(yè)環(huán)境、
施工組織管理等情況，運(yùn)用模糊綜合評價(jià)方法對道路施工工程的現(xiàn)場安全狀況進(jìn)行綜合性評價(jià)。
【關(guān)鍵詞】 道路施工；安全管理；定量分析；模糊綜合評價(jià)法
【中圖分類號】TU997 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 B 【文章編號】 1001—6864(2012)10—0121—03
公路工程施工建設(shè)過程中施工事故的發(fā)生，不僅
給施工現(xiàn)場作業(yè)人員的安全帶來隱患，而且造成巨大
的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。道路施工的安全問
題具有復(fù)雜性和不確定性，施工過程中所存在的危險(xiǎn)
源和事故隱患具有不同的發(fā)生概率和危害程度。
道路施工中的主要事故可以歸類為：機(jī)械事故、
坍塌事故、物體打擊事故、高處意外墜落事故、運(yùn)輸車
輛事故、意外觸電傷害等。
道路施工中上述各類事故發(fā)生的原因主要有：①
作業(yè)人員安全意識(shí)薄弱；②安全檢查工作不到位；③
安全隱患沒得到及時(shí)控制；④疲勞作業(yè)等。
在安全事故發(fā)生之前，對已知事故隱患進(jìn)行合理
預(yù)控與防治是提升安全保障的有效措施和手段。目
前對于危險(xiǎn)源危險(xiǎn)性的界定與評價(jià)都是主觀的依靠
經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)評判，為了將這一定性問題定量化，本
文引入模糊綜合評價(jià)法。在量化各項(xiàng)評判指標(biāo)基礎(chǔ)
上，通過統(tǒng)一模糊向量和評價(jià)矩陣指標(biāo)，對各個(gè)危險(xiǎn)
源所帶來的安全隱患進(jìn)行綜合的、定量的評價(jià)和分析。
1 模糊綜合評價(jià)簡介
模糊綜合評價(jià)又稱模糊評判，是利用模糊數(shù)學(xué)的
隸屬度理論將模糊信息定量化，通過合理選擇因素域
值，利用傳統(tǒng)數(shù)學(xué)方法對多因素進(jìn)行定量評價(jià)，從而
得出科學(xué)的評價(jià)結(jié)論的一種方法。
模糊綜合評價(jià)法的評判過程為：構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體
系，建立評價(jià)因素集，確定各評價(jià)指標(biāo)的隸屬度，進(jìn)而
通過單因素評價(jià)和模糊矩陣的建立得到相應(yīng)的數(shù)學(xué)
模型，最后通過最大隸屬度原則對其進(jìn)行綜合評價(jià)
判定。
1．1 構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系
進(jìn)行模糊綜合評價(jià)首先需要根據(jù)具體情況建立
評價(jià)指標(biāo)體系，得到與評價(jià)指標(biāo)相對應(yīng)的層次結(jié)構(gòu)
圖，見圖1。首先需要明確評價(jià)目標(biāo)，其次找出與評價(jià)
目標(biāo)相對應(yīng)的影響因素，即一級評價(jià)指標(biāo)。不同的評
價(jià)目標(biāo)具有不同的評價(jià)指標(biāo)(一級指標(biāo))，而各個(gè)一級
評價(jià)指標(biāo)在影響評價(jià)目標(biāo)的同時(shí)也可能受到其他影
響因素的制約(二級評價(jià)指標(biāo))，也即在整個(gè)評價(jià)體系
中，評價(jià)指標(biāo)的層次是不唯一的。評價(jià)體系的結(jié)構(gòu)層
次越多，說明這個(gè)評價(jià)系統(tǒng)的影響因素越復(fù)雜。
目標(biāo)層 一級指標(biāo) 二級指標(biāo) 三級指標(biāo)
圖1評價(jià)體系層次結(jié)構(gòu)圖
1．2 確定評價(jià)指標(biāo)體系的權(quán)重
評價(jià)指標(biāo)體系的權(quán)重是指隸屬于同一個(gè)評價(jià)目
標(biāo)的各指標(biāo)對于評價(jià)目標(biāo)的影響效應(yīng)，由百分?jǐn)?shù)表
示，各指標(biāo)的權(quán)重之和為1。模糊綜合評價(jià)法中確定
各指標(biāo)的權(quán)重方法有層次分析法和專家調(diào)查法，本文
為了明確模糊綜合評價(jià)法在道路施工安全中的應(yīng)用
思路，采用了專家調(diào)查法進(jìn)行權(quán)重的擬定。
1．3 建立模糊綜合評價(jià)因素集
將因素集 做一種劃分，即把 分為／7,個(gè)因素子
集 。， ，?X ，同時(shí)必須滿足X=X，u u? u ，
122 低溫建筑技術(shù) 2012年第10期(總第172期)
且各個(gè)子集間沒有交集。
1．4 建立模糊關(guān)系矩陣R
模糊綜合評價(jià)因素集建立之后，需要對評價(jià)目標(biāo)
依照因素集進(jìn)行量化，即確定從單因素角度來看評價(jià)
目標(biāo)對于各個(gè)模糊子集的隸屬度，進(jìn)而得到模糊關(guān)系
矩陣R。
其中5 (i=1，2，?m)表示第i個(gè)方案，而矩陣R
中第h行第．『列元素r 表示指標(biāo) 在方案s，下的隸屬
度。對于隸屬度的確定可以分為定性指標(biāo)和定量指標(biāo)
兩種情況。本文只討論定性指標(biāo)隸屬度的確定問題。
① 經(jīng)過討論建立評語集 ，例如可以取定V=
( ， ， ， ， )=(好，較好，一般，較差，差)；② 對
于某一定性評價(jià)指標(biāo)“，專家可以評價(jià)某一方案，構(gòu)建
隸屬于 的隸屬度r 。其中rI=d ／d，d表示參加評價(jià)的
專家人數(shù)，d 指對評價(jià)指標(biāo)“作出 評價(jià)的專家人數(shù)。
由此便可確定出定性指標(biāo)的模糊關(guān)系矩陣R。
1．5 計(jì)算模糊評價(jià)結(jié)果向量
糊評價(jià)結(jié)果向量B=A·R。模糊評價(jià)結(jié)果是通過
計(jì)算最末一級指標(biāo)的隸屬度An和模糊關(guān)系向量R ，得
到上一級的模糊關(guān)系矩陣R 。然后，再重復(fù)上述工
作，逐級向較高一級的評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，最終得到
評價(jià)結(jié)果向量 ，進(jìn)而得出模糊綜合評價(jià)結(jié)果。
2 道路施工安全的模糊綜合評價(jià)
本文結(jié)合工程實(shí)例對模糊綜合評價(jià)方法在道路
施工安全管理中的應(yīng)用步驟和評價(jià)方法進(jìn)行簡單
介紹。
2．1 道路施工實(shí)例參數(shù)
某道路施工領(lǐng)導(dǎo)小組及項(xiàng)目部技術(shù)人員通過現(xiàn)
場考查后確定了影響施工現(xiàn)場整體安全的危害源指
標(biāo)，并對其進(jìn)行了綜合評分，具體指標(biāo)見表1道路施工
現(xiàn)場安全評價(jià)參數(shù)；需要說明的是表中各指標(biāo)參數(shù)均
為經(jīng)驗(yàn)性取值，權(quán)重取值系相對權(quán)重，并非絕對取值。
該實(shí)例中，評價(jià)目標(biāo)為：該施工現(xiàn)場的安全性。
一級評價(jià)指標(biāo)有4項(xiàng)，依次為：機(jī)械事故、坍塌事故、意
外觸電傷害和運(yùn)輸車輛事故。各項(xiàng)一級指標(biāo)的影響
權(quán)重間表1的第3列。
此外，各項(xiàng)一級指標(biāo)同時(shí)又受到多個(gè)二級指標(biāo)的
影響和制約，以一級指標(biāo)“機(jī)械事故”為例說明如下。
一級指標(biāo)“機(jī)械事故”同時(shí)受到4個(gè)二級指標(biāo)的影響
和制約，各二級指標(biāo)的內(nèi)容和影響權(quán)重依次為：設(shè)備
保養(yǎng)一0．125，安全設(shè)施一0．125，施工方案一0．375，安
全管理一0．375。
2．2 單因素的模糊評價(jià)
2．2．1 機(jī)械事故的模糊評價(jià)
由表1可以確定影響“機(jī)械事故”的安全因素集
、評價(jià)集 及各因素的隸屬度r 及評價(jià)矩陣R 如下。
表1 道路施工現(xiàn)場安全評價(jià)參數(shù)
U=[設(shè)備保養(yǎng)U。，安全設(shè)施 ，施工方案￡，3，安
全管理 ]
V=[合格 ，基本合格 ，不合格 ]
各因素的隸屬度需要通過表1中第6～8列的評
價(jià)矩陣來確定，即由各個(gè)評價(jià)結(jié)果支持人員所占的權(quán)
重來表征。
r。=[4／12，8／12，0]=[0．33，0．67，0]
／'2=[6／12，6／12，0]=[0．5，0．5，0]
r3=[6／12，6／12，0]=[0．5，0．5，0]
r4=[2／12，10／12，0]=[0．17，0．83，0]
進(jìn)而得出“機(jī)械事故”的評價(jià)因素組成的評價(jià)矩
陣R。=[r。r2 r3 r4] =
0．33 0．67 0
0．5 0．5 0
O．5 0．5 0
0．17 0．83 0
由表1中第5列各二級指標(biāo)的權(quán)重得出模糊向量
A =[0．125，0．125，0．375，0．375]
進(jìn)而可以計(jì)算得到一級指標(biāo)“機(jī)械事故”的安全
綜合評價(jià)結(jié)果：
Bl= Al’Rl=
[0．125，0．125，0．375，0．375]·
[0．355，0．645，0]
0．33 0．67 0
0．5 0．5 0
0．5 0．5 0
O．17 0．83 0
金宏雷等：基于模糊綜合評價(jià)法的道路施工安全評價(jià) 123
從評價(jià)指標(biāo)曰?？梢钥闯觯簩τ谠撌┕龅亍皺C(jī)械
事故”的安全問題，技術(shù)評審小組中35．5％ 的人認(rèn)為
“合格”，64．5％ 的人認(rèn)為“基本合格”，沒有人認(rèn)為
“不合格”。
2．2．2 其它事故的綜合評價(jià)
按照“機(jī)械事故”的綜合評價(jià)方法和步驟，依次得
出其他各安全事故的綜合評價(jià)結(jié)果如下。
(1)坍塌事故的綜合評價(jià) 。
B2 = A2·R2 =
[0．082，0．501，0．201，0．216]
0．83 0．17 0
O．67 0．33 0
0．33 0．67 O
0．5 0．5 0
[0．578，0．422，0]
從評價(jià)指標(biāo) ：可以看出：對于該施工場地“坍塌
事故”的安全問題，技術(shù)評審小組中57．8％ 的人認(rèn)為
“合格”，42．2％ 的人認(rèn)為“基本合格”，沒有人認(rèn)為
“不合格”。
(2)意外觸電傷害的綜合評價(jià) ，。
B3 = A3·R3：
[0．055，0．210，0．215，0．520]
0．33 0．67 0
0．33 0．67 0
0．17 O．83 0
0．33 0．67 0
[0．296，0．704，0]
從評價(jià)指標(biāo)B，可以看出：對于該施工場地“意外
觸電傷害”的安全問題，技術(shù)評審小組中29．6％ 的人
認(rèn)為“合格”，70．4％ 的人認(rèn)為“基本合格”，沒有人認(rèn)
為“不合格”。
(3)運(yùn)輸車輛事故的綜合評價(jià)曰 。
B4 = A4·R4 =
ro．078，0．164 ，0．256，0．502]
0．17 0．83 0
1．00 0 0
0．67 0．33 0
0．33 0．67 O
[0．514，0．486，0]
從評價(jià)指標(biāo) 可以看出：對于該施工場地“運(yùn)輸
車輛事故”的安全問題，技術(shù)評審小組中51．4％ 的人
認(rèn)為“合格”，48．6％ 的人認(rèn)為“基本合格”，沒有人認(rèn)
為“不合格”。
2．3 模糊綜合評價(jià)
依據(jù)上述單因素模糊綜合評價(jià)結(jié)果，可以得出該
道路施工現(xiàn)場的綜合安全評價(jià)的評價(jià)矩陣R及評價(jià)結(jié)
果B；此外，模糊向量A由表1中第3列“準(zhǔn)則層的權(quán)
重”確定。
A=[0．368，0．314，0．108，0．210]
R=[B。B B，B ] =
B = A ·R =
[0．368，0．314，0．108，0．210]
0．355
0．578
0．296
0．5l4
0．355
0．578
O．296
O．514
O．645 0
0．422 0
0．704 0
0．486 0
O．645 0
0．422 0
0．704 0
0．486 0
[0．452，0．548，0]
從評價(jià)指標(biāo) 可以看出：技術(shù)評審小組中45．2％
的人認(rèn)為“合格”，54．8％ 的人認(rèn)為“基本合格”，沒有
人認(rèn)為“不合格”。綜上，依據(jù)最大隸屬度原則，對道路
施工現(xiàn)場的綜合評價(jià)結(jié)果為“基本合格”。
本文利用模糊綜合評價(jià)法對道路施工安全進(jìn)行
了全面而細(xì)致的分析與評價(jià)，通過模糊數(shù)學(xué)理論將定
性問題定量化，不僅保證了評價(jià)結(jié)果的客觀可信，同
時(shí)實(shí)現(xiàn)了工程經(jīng)驗(yàn)與基礎(chǔ)理論的完美結(jié)合。
3 結(jié)語
本文引入模糊綜合評價(jià)法，將道路施工工程中的
定性問題定量化，具體而系統(tǒng)的進(jìn)行了施工安全評價(jià)
與分析；不僅為工程安全管理提供了有力的技術(shù)保
障，而且為具體的施工組織方案提供了科學(xué)依據(jù)。簡
言之，對于道路施工安全評價(jià)問題，模糊綜合評價(jià)法
的引入是具有重大意義的創(chuàng)新，相比于單純的經(jīng)驗(yàn)性
評估手段是更為客觀準(zhǔn)確的評價(jià)手段，是值得推崇和
學(xué)習(xí)的工程方法。
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[收稿日期] 2012一o4—24
[作者簡介] 金宏雷(1980一)，男，遼寧鞍山人，工程師，從事
道橋工作。

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