AHP 层次分析法在输变电工程安全文明施工费使用中的应用

梁扬滨

（国网福建省电力有限公司石狮市供电公司，福建 石狮 362700）

0 引 言

随着电网建设投资的增加，输变电工程建设的规模和数量与日俱增，工程建设过程中产生的安全事故明显增多，安全压力与日俱增。安全是输变电工程建设永恒的主题。安全文明施工费是安全施工的基石。有效的安全费用投入可有效遏制输变电工程安全事故的产生。合理应用安全文明施工费，分析安全投入与效率，可为电网建设施工安全管理提供参考性依据。

目前，对输变电工程安全文明措施费使用的讨论，大部分主要集中在对安全文明施工费的提取方式[1-2]，对如何有效使用安全文明施工费缺乏分析。本文采用AHP层次分析法建立分歧性结构模型，计算输变电工程安全文明施工费投入的权重比例，讨论工程相应阶段的安全文明施工使用。

1 AHP层次分析法模型构建与检验

AHP层次分析法是一种定量与定性相结合的方法，基本思路是先分解后综合，将问题层次化、步骤化，分解成不同层次的组成因素，安装层次间隶属关系和优劣关系，形成一个多层分析结构模型，最终归结于最低层相对于最高层的相对重要程度的权值或相对优劣次序的问题[3-4]。分析程序如图1所示。

1.1 变电站工程安全文明施工费费用投入体系模型建立

根据变电站所在的施工环境和作业特点，安全文明施工费的投入层次结构模型分为3层构建分歧型层次结构：以变电站工程安全文明施工费投入为总目标层，以变电站工程作业管理类型为基准层，以现场作业存在风险管理投入为层次分析的方案层。

1.2 构建模型的判断矩阵并求特征向量

层次分析法中，模型的上一层级要素对下一层次要素具有支配关系。对同属一层次要素进行两两比较，建立判断矩阵A=(aij)n×n，矩阵A具体以下特点：aij＞0，aij=1/aji，aii=1。其中，aij数值越大表示要素Ai相对于Aj重要性越大[4]。

采用和积法计算判断矩阵特征向量[5]：

（1）矩阵A中元素按列归一化，即i,j=1,2,…,n。

（3）相加后的向量除以n，即得权重向量

（4）计算判断矩阵的最大特征根其中(Aw)i表示向量Aw的第i个分量。

1.3 判断矩阵的基本一致性检验

层次分析法要求模型各层次前后首尾连贯，满足一致性。在判断矩阵中，特征值λ依赖于aij。当判断矩阵特征值λ比n大得越多，矩阵前后不连贯，体现矩阵的不一致性。采用一致性比例指标评价矩阵的一致性，一致性比例指标C.R.=C.I./R.I.[6]。其中C.I.=(λmax-n)/(n-1)，λmax为判断矩阵的最大特征值，n特征值矩阵阶数；R.I.为随机一致性指标，依据矩阵阶数取数。当C.R.＜0.1时，认为判断矩阵A满足一致性要求。

1.4 确定变电站工程安全文明施工费投入

根据判断矩阵求解的综合权重，求解各层次元素安全文明施工费投入。

2 层次分析法在变电工程安全文明施工费使用中的应用

输变电工程中某变电站地下部分施工完成，地上主体结构交接施工的建设阶段，结合变电站工程环境因素和管理特点，通过参建各方讨论，分析需要投入风险元素，构建该阶段安全文明施工费的应用体系，如表1所示。

表1 安全文明施工费的投入体系

2.1 变电站工程安全文明施工费施工投入情况成对比较及权重计算

采用1～9的比例标尺构建模型判断矩阵，两两元素成对进行比较，由经验丰富的专家对工程安全文明施工费投入各个方面进行评价，并进行一致性检验，确定各层元素的相对权重以及总目标下的综合权重。2.1.1 A层B元素成对比较和权重计算

A层B元素成对比较和权重计算，如表2所示。

表2 A层B元素成对比较和权重计算（n=3）

构建A层判断矩阵，计算最大特征值，并进行一致性检验：C.I.=0.009 2，C.R.=0.016＜0.1，符合一致性要求。

2.1.2 B1层C元素成对比较和权重计算

B1层C元素成对比较和权重计算，如表3所示。

构建B1层判断矩阵，计算最大特征值，进行一致性检验：C.I.=0.043 3，C.R.=0.075＜0.1，符合一致性要求。

2.1.3 B2层C元素成对比较和权重计算

B2层C元素成对比较和权重计算，如表4所示。

构建B2层判断矩阵，计算最大特征值，进行一致性检验：C.I.=0.089 9，C.R.=0.079 344＜0.1，符合一致性要求。

2.1.4 B3层C元素成对比较和权重计算

B3层C元素成对比较和权重计算，如表5所示。

表3 B1层C元素成对比较和权重计算（n=3）

表4 B2层C元素成对比较和权重计算（n=4）

表5 B3层C元素成对比较和权重计算（n=4）

构建B3层判断矩阵，计算最大特征值，进行一致性检验：C.I.=0.037 3，C.R.=0.042＜0.1，符合一致性要求。

2.1.5 安全文明施工费投入体系的综合权重

安全文明施工费投入体系的综合权重，如表6所示。从图2可以看出，现场作业安全文明施工费是该阶段安全文明施工费投入比例最大的项目，通用作业和综合管理次之。分层计算综合权重中，脚手架搭设与拆除作业安全文明施工费投入权重占比0.242，混凝土工程模板安装、浇筑、拆除安全文明施工费投入权重占比0.172，个体防护装备安全文明施工费投入权重占比0.122，高处作业安全文明施工费需投入的权重占比0.112。

表6 安全文明施工费投入体系的综合权重

图2 安全文明施工费投入体系综合权重排序图

在项目实施过程中，安全文明施工费专款专用，以工程量为基准申请安全文明施工费。依据安全文明施工费投入的综合权重进行分解，在分部分项工程施工过程中更具有针对性地配备所需要的安全工器具，同时可核对已申报的安全文明施工费投入是否足够，促进工程的安全管理。表7为某输变电工程已投入的安全文明费的分解情况。

2.2 变电站安全文明施工费使用优化

输变电工程安全文明施工采用设施标准化配置，明确项目实施过程中施工作业人员所需配备的个人防护装备及作业环境周围所需配备的防护措施。项目实施过程中，安全文明施工费随着进度款比例支付，根据表6综合权重计算各层级安全文明费，再将安全文明施工费应用于标准化配备。在不同工种及工序的交叉作业中，需考虑到合理采购安全文明施工设施，减少资源浪费。这里，施工标准化设施费=采用折算单价×数量，折算单价=购入价/折转次数。在已知施工标准化设施费、单价以及安全设备设施折转次数的条件下，相应计算出需新采购的安全文明设备，优化安全文明施工费的使用效率。

表7 某输变电工程已投入的安全文明费的分解

3 结 论

采用层次分析法建立安全文明施工费投入使用模型，计算安全文明施工费各层级元素使用比例，分解各阶层安全文明施工费，并对安全文明施工费投入用于采购的标准化设备进行优化。实践表明，模型运算简单，便于操作，有助于输变电工程施工安全管理，提高安全文明施工费的使用效率。