AHP法在渣土车事故原因评价分析中的应用研究

崔志华，张宇航，殷 洁，蒋荣洁，杜 卫，张 君

CUI Zhi-hua, ZHANG Yu-hang, YIN Jie, JIANG Rong-jie, DU Wei, ZHANG Jun

（南京林业大学，江苏 南京210037）

(Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China)

0 引 言

近年来，随着城市化进程的加速，城市建设日新月异，城市建筑工地在各个地方不断涌现，随之而来的建筑沙石、渣土、垃圾等运输日益频繁，不仅影响市容环境卫生管理；同时，很多渣土车无牌无证上路行驶，超载、超速、闯红灯、不按规定行驶、争道抢行等行为严重影响了道路交通安全，由此引发的道路恶性交通事故日益频繁，给人们的日常工作生活带来恶劣影响，威胁人们的生命安全。因此，城市建筑工地“渣土车”的管理问题就显得更加重要和迫切了。

目前国内外对渣土车问题的研究主要是关于治理对策的分析，如曹晶（2009） 提出用信息化手段促进城市渣土管理[1]。沈迪（2010） 提出“渣土专营”这一措施，建议“卸点付费”方式来有效防止渣土“偷倒乱倒”现象，对于政府监管，处置费入第三方账户可以对渣土运输起到很好的监督作用[2]。在技术研究方面，有学者利用GPS 定位技术对渣土车路径进行定位监控研究[3]，鲜有对渣土车事故背景深入和量化的研究。

为了准确、系统地了解渣土车的事故背景，在对南京市渣土车事故数量、发生地点实地调研和管理单位、市民、驾驶员等问卷调研的基础上，采用AHP 法构建渣土车事故影响因子评价指标体系，利用AHP 法来确定权重值，这样不仅可以更加全面地评价渣土车事故原因，找出引起渣土车事故的主要原因和渣土车行业存在的问题，对症下药。同时还有助于政府、渣土车行业协会对渣土车事故预防体系建设进行检验，促其不断改善政策和管理，从而有效地预防渣土车事故，保护人民的生命财产安全，为渣土车管理政策的制定提供科学依据。

1 渣土车事故评价指标体系的设计

1.1 基本原理。层次分析方法（The Analytic Hierarchy Process，AHP） 是由美国匹兹堡大学教授Satty 于20 世纪70 年代提出的，是将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。由于它对于复杂问题处理上的有效性、实用性的优势，被广泛应用于经济领域以及管理、教育、医疗、环境等领域。层次分析法是将决策问题按总目标、各层子目标、评价准则直至具体的备投方案的顺序分解为不同的层次结构，然后使用求解判断矩阵特征向量的办法，求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重，最后再用加权和的方法递阶归并各备择方案对总目标的最终权重，此最终权重最大者即为最优方案。这里所谓“优先权重”是一种相对的量度，它表明各备择方案在某一特点的评价准则或子目标，标下优越程度的相对量度，以及各子目标对上一层目标而言重要程度的相对量度。

1.2 评价指标选取和层次递阶模型构建。遵循科学、有效、简洁和代表性等基本原则，通过对南京市2004～2014 年10 年来发生的渣土车事故（数量、地点、影响）、城市道路系统、交通政策、渣土车管理单位、渣土车司机、行人及相关专家的调查研究，综合考虑城市建设、管理、道路、司机、行人等主客观因素构建了目标层、准则层、评价指标层三层评价系统（见图1）。

其中目标层是渣土车事故影响因子评价指标，它是评价体系的最终目标；准则层是对渣土车事故影响因子评价目标多维度衡量的次指标层，主要包括城市建设与管理问题指标、交通指标、渣土车自身原因指标和驾驶员素质指标；指标层是对准则层指标的进一步分解，更具体也更全面，是AHP 法评价过程的主要载体，选择建筑工期缩短、考核和计价方式、工作时间和强度、市民防范意识不强、机非混行、市民不遵守交通规则、城郊结合部路况复杂、渣土车体积大、驾驶室高、视线盲区、驾驶员不守交通规则、安全意识差、经验不足等13 个因素作为评价指标，见表1。

表1 渣土车事故影响因子定量评价指标体系

1.3 评价指标权重的确定

（1） 构造判断矩阵。AHP 法的关键是构造两两比较矩阵，即针对上一层某因素而言，本层次中有关元素的相对重要程度。如果上层元素A对下层元素B有被分解的关系，根据各类指标的作用程度以及重要性不同，建立以B为判断准则的元素B1,B2,B3,…,Bn间两两判断矩阵。同样，构建以具体指标层C元素C1,C2,C3,…,Cn相对于B层各指标的两两对比判断矩阵。两两比较的相对重要性数值一般按五级标度法或九级标度法取值，本文运用九级标度法进行了赋值，Satty 九级标度法见表2。

通过市民、渣土车行业管理单位、驾驶员和专家的问卷打分，发出问卷140 份，回收109 份，其中有效问卷93 份，有效回收率为66.43%。通过专家和管理人员、驾驶员、市民打分法，考虑构造矩阵的相容性，构造出各个层次的判断矩阵（见表3 至表7）。

（2） 运用MATLAB 对判断矩阵进行一致性检验。依据判断矩阵的RI 值表，用MATLAB7.0 软件计算出各个判断矩阵的权重向量，然后计算出CI、CR，其中，CI 表示一致性指标，CR 表示判断矩阵的随机一致性比例，RI 表示平均随机一致性指标。且CR=CI/RI。一般认为，当CR＜0.1 时，认为判断矩阵的一致性是可以接受的，CR＞0.1 时，则需要对该判断矩阵进行重新修正，直至该层次的一致性检验达到要求为止。经过软件计算得出CR 分别等于0.0874,0.0046,0.0,0.0091，均小于0.1，说明各判断矩阵通过一致性检验，符合要求。这样得出指标层C对于子系统层B的判断矩阵C1,C2,C3,C4皆通过一致性检验，则可以利用MATLAB 算法确定子系统层B对总目标层A的权重见表8，以及指标层C对于子系统层B的权重见表9。

表2 Saaty 九级标度法及其含义

表3 准则层的判断矩阵

表4 城市建设与管理问题指标判断矩阵

表5 交通问题指标判断矩阵

表6 车辆自身原因指标判断矩阵

表7 驾驶员素质指标判断矩阵

表8 子系统层对总目标层的权重

（3） 层次总排序与一次性检验。利用上层级的单层权重值的结果，通过准则层权重对各因子的权重值并进行一致性检验，经MATLAB 计算得出CI=0.0458，当n=13 时RI=1.56，CR=0.0458/1.56=0.0294＜0.1，通过总一致性检验。再利用MATLAB 计算得出本层次所有元素的权重值，最终根据计算得出层次的总排序，如表9 所示。

2 结论与讨论

运用AHP 法得到了各指标的权重，把选用的指标值按权重的大小排列下来，从13 个指标中得出影响力较大的值。

根据子系统层和指标层权重的计算结果可以得出渣土车事故影响原因体系评价指标排序（如表9 所示）。渣土车事故影响原因体系的指标层中考核和计价方式不合理（0.1030） 和工作时间及强度不规范（0.044） 所占的权重最高，是影响渣土车事故最重要的两个因子。其次是车辆视觉盲区（0.0215） 以及机非混行（0.0114）。由此可见，渣土车事故的发生并不只是一两个方面的问题，渣土车事故频发是由城市交通建设、司机本身驾驶素质和渣土车管理单位所各自存在的问题共同造成的。

本调查的最终目的是找出渣土车事故频发的源头问题，从而对决策管理者的治理方案制定提供科学依据及背景支持。依据分析结果，在渣土车行业管理方面，管理者应当加强对渣土车行业计价方式的规范，提供合理的固定薪资，从源头上杜绝多拉快跑现象的发生，以及应合理安排渣土运送时间，避免出现司机疲劳驾驶的情况。城市交通建设方面，城市建设的过程中，应合理解决机非混行所存在的安全隐患。渣土车司机，应提高自身素质，要对其进行培训测试，避免因司机本身疏忽而造成的事故。从市民方面，应该提高自身安全意识，遵守交通规则，对自己的生命安全负责。

表9 渣土车事故影响原因体系评价指标排序

[1] Satty T L. The Analytic Hierarchy Proces[M]. New York: Mc Graw-Hill, 1980:20.

[2] 赵焕臣. 层次分析法——一种简易的新决策方法[M]. 北京：科学出版社，1986:2-12.

[3] 胡明甫. AHP 层次分析法及MATLAB 的应用研究[J]. 钢铁技术，2004(2):43-46.

[4] 张亮. “车辆行迹记录仪”在渣土车管理中的运用[J]. 中国人民公安大学学报（自然科学版），2002(1):65-69.

[5] 舒康，梁镇韩. AHP 中的指数标度法[J]. 系统工程理论与实践，1990,10(1):6-8.

[6] 王瑾. 滨海开发区渣土车管理系统的设计与实现[D]. 济南：山东大学（硕士学位论文），2012.

[7] 沈迪. 城市建筑工地“渣土车”管理的问题及对策研究[D]. 上海：华东理工大学（硕士学位论文），2011.

[8] 黄玉虎，曲松，白臣平,等. 密闭式顶盖对渣土车遗撒和风蚀扬尘的控制效果[J]. 环境卫生学，2013,3(6):498-501.

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