层次分析法在加强工程建设安全管控中的应用

张立强 徐 洋

〔中国航空油料有限责任公司 北京 100088〕

近年来，党中央、国务院高度重视安全生产工作，习近平总书记在党的十九大报告中特别强调：“树立安全发展理念，弘扬生命至上、安全第一的思想”。为此，国家相关部委、政府部门及相关企业制定并下发了工程建设施工现场安全管理的一系列文件。随着安全监管程度的不断深入，工程建设需要更加重视在施工过程中的安全管控，保证施工人员的人身安全，杜绝安全事故的发生，提高施工组织、协调和工作的效率，保证施工的进度和施工的质量。

当前施工安全管控依然面临许多困难。首先，工程施工是项复杂的工作，涉及到不同的施工区域和专业，同一专业在不同施工区域的安全工作相互联系，不同专业在同一施工区域的安全管理又存在交叉，难以有效识别影响安全施工的危险源；其次，相关工作人员缺乏安全保护的意识。某些施工单位中，从单位领导到现场施工人员普遍存在着重效益轻安全的错误思想，没有正确处理安全与效益的关系，安全管理在经济效益、施工质量以及工期等因素的影响下被渐渐忽略，存在雇佣缺乏专业技术的民工，没有经过专业的培训就直接进入工地作业，为施工埋下重大安全隐患[1]；再次，安全管理缺乏完善的监督机制和奖惩机制，使施工单位没有安全管理的压力，存有侥幸的心理，在施工中只重视眼前的效益而忽视了安全管理带来的长远利益和隐形效益。此外，由于缺乏完善的监督机制和奖惩机制，一定程度上影响了施工单位安全管理的积极性和主动性，使得施工单位在安全管理上投入不足，严重影响施工的安全和质量。

工程建设面临安全压力和有效管控的困难，需要做好安全危险源辨识、风险评价和隐患排查工作。但是，工程施工过程中存在着爆炸、坍塌、高处作业、机械伤害、临时用电、动火、吊装、密闭空间、带油施工[2]等十余类五百多项施工安全隐患。受人员精力、管理水平、经费投入等因素限制，工程建设管理人员难以对所有安全隐患紧盯处理，需要将有限的精力、资金用于主要安全隐患处理。而风险管理可以筛选出主要安全隐患处理，采用有针对性的方法进行分析，并预测各类影响及后果，最终采取有效的措施加以控制。

1 采用层次分析法筛选主要隐患

1.1 层次分析法原理

AHP(Analytical Hierar-chy Process，简称AHP) 方法是美国运筹学家萨迪(A.L.Saaty)于上世纪70年代提出的一种系统分析方法，是一种定性与定量相结合的决策分析方法[3]，该方法上世纪80年代初开始引入我国。其基本出发点是：在一般决策问题中，针对某一目标，很难同时对若干元素做出精确的判断，将它们相对于目标的重要性以数量来表示，从而排出大小次序，为决策者提供依据。模糊层次分析法[4-5]构造判断矩阵时采用0.5，1，0三标度构造优先判断矩阵，比较符合人们的思维逻辑，使得专家在两两因素之间很容易做出决策，且优先判断矩阵改造成的模糊一致性判断矩阵满足一致性要求，简化计算过程，但构造指标少，精确度不如AHP方法。另外，蒋华等[6]虽对传统AHP法进行了改进，但增加了变量和计算复杂程度。AHP方法较容易对任意两元素做出精确判断，并给出相对重要性之比的数量关系，本文选用AHP方法分析航油工程施工安全隐患。

1.2 递进层次结构模型构造

建立递进层次结构模型时，首先要明白所要处理的问题和各个因素之间的关系，然后将所要决策的问题层次化。一般可以将决策问题分为3个层次：总目标层是决策问题所追求的总目标；中间层是评价方案好坏的因素层；方案层是解决问题的方案或相应的措施。

1.3 比较判断矩阵

比较判断矩阵的建立是层次分析法的核心。比较判断矩阵是通过两两比较矩阵中的因素得出的。如果上层的某一要素准则下有n个要素，则对准则可以得到n阶的比较判断矩阵，其形式如表1所示。

表1 n阶比较判断矩阵示意

比较判断矩阵中的元素表示从判断准则的角度考虑要素对要素的相对重要性，及表示某层第i(j)个要素对上一层次某一准则的重要性的权重。因此，比较判断矩阵A具有如下性质：

(1)

aii=1；aij=1/aji；aij>0；aij=aikakj

(2)

判断矩阵中A的元素aij可以利用评价者的知识和经验来估计出来。估计时，由于评价者的估计不是很精确，比较判断矩阵的最后一条性质不一定满足，因此，利用估计的判断矩阵进行决策前，必须进行一致性检验。对比较判断矩阵A中元素aij的确定可以通过对两个因素的两两比较结果进行量化的方法进行确定。

在此，采用T.L.Saatty引入1～9个标度的方法，如表2所示。

表2 判断矩阵中各元素确定的标度

从表2可以看出，在构造判断矩阵时，只要给出n(n-1)/2个判断数值即可。

对其进行一致性排序检验，由于判断是估计的，不是很精确，并不能使比较判断矩阵每个要素满足：

aij=aij×aij，CI=(λmax-n)/(n-1)

(3)

因此，必须进行一致性检验。一致性检验是通过计算一致性指标和一致性比率进行的。一致性比率(CR)为：

CR=CI/RI

(4)

其中：CI是一致性指标；RI是随机性指标，Satty构造了最不一致的情况，就是对不同n的比较矩阵中的元素，采取1/9,1/7,...,1...,7,9随机取数的方式赋值，并且对不同的n采用了100～500个字样，计算其一致性，再求得平均值，作为随机性指标，结果见表3。

表3 随机性指标RI的数值

若一致性比率CR<0.10，则认为比较判断矩阵中的一致性可以接受。权重向量W可以接受。

2 采用层次分析法筛选施工主要安全隐患

以某工程项目为例，根据施工总图布置及风险源识别情况，建立施工现场安全隐患指标体系，主要风险有机械伤害风险B1(包括车辆撞击C1，设备防护C2，气瓶安放位置C3，焊接设备使用C4，脚手架作业面防护C5，混凝土浇筑施工C6)、用电风险B2(电缆敷设与防护C7，配电箱完整性检查C8，用电作业票开具C9，用电设备接地防护C10)、坠落风险B3(临边防护措施C11，起重作业风险C12，基坑支护措施C13，安全通道C14)。

计算权重是筛选主要安全隐患的关键。聘请专家对施工现场主要安全隐患打分并计算各因素权重。

2.1 对机械伤害风险B1中风险因素权重的确定

根据判断矩阵的标度确定方法，通过调研和专家打分的方法确定比较判断矩阵，如下所示：

对其进行归一化处理：

∑Wi=6.408

得出归一化权重矩阵为：

计算判断矩阵的最大特征根λmax，则有：

进行一致性检验：

然后计算一致性比例：

查表3得知RI取1.24，即：

故认为比较判断矩阵中一致性可以接受，权重向量W可以接受，如果CR>0.1，则要对判断矩阵进行适当的修正。

根据以上的计算可知，专家对机械伤害风险中的各个风险因素的权重为：

2.2 对用电风险B2中各风险因素权重的确定

根据判断矩阵的标度确定方法，通过调研和专家打分的方法确定比较判断矩阵，如下所示：

W1=1.302；W2=0.469 ；W3=1.430；W4=1.143；

对其进行归一化处理：

∑Wi=4.345

得出归一化权重矩阵为：

计算判断矩阵的最大特征根λmax，则有：

进行一致性检验：

CI=0

CR=0<0.1

根据以上的计算可知，专家对用电风险中的各个风险因素的权重为：

2.3 对坠落风险B3中各风险因素权重的确定

根据判断矩阵的标度确定方法，通过调研和专家打分的方法确定比较判断矩阵，如下所示：

W1=1.381 ；W2=0.664；W3=0.933；W4=1.168

对其进行归一化处理：

∑Wi=4.146

得出归一化权重矩阵为：

计算判断矩阵的最大特征根λmax，则有：

进行一致性检验：

根据以上的计算可知，专家对坠落风险中的各个风险因素的权重为：

同样的方法计算准则层各风险因素权重，通过计算可知，专家对该工程项目的安全隐患权重如表4所示。

表4 某工程项目安全隐患综合权重

3 开展施工安全管控的方法

通过项目安全隐患权重表(表4)可得出对该项目安全影响较大的前3种因素分别为临边防护措施、安全通道、用电作业票开具3种安全隐患，所占比重分别为0.151，0.128，0.113，远高于其他因素的影响。因此，想要有效开展施工安全管控，除了进行宣讲，提高参建人员安全思想意识，筑牢安全底线外，还要强化参建单位安全责任，落实项目负责人施工现场带班制度和施工、监理、HSE等单位的安全管理内容及安全管控方案，开好早班会，做好安全交底及安全专项培训。认真做好甲方代表、监理、HSE管控人员、施工安全员的安全巡视，监理例会会议内容的落实，与“四不两直”的检查工作，特别要关注工程内部的监督机制和奖惩机制中临边防护措施、安全通道、用电作业票开具3种安全隐患整改，使有限的资源得到有效的运用，得到更好的施工安全管控效果。

4 结束语

对筛选出的施工安全隐患进行重点治理，并不意味着放松对其他隐患的管控，相反，要持续关注所有存在的安全隐患，施工安全隐患会随着施工内容、时间、地域等因素变化而变化，因此需要进行动态管理。文中仅就采用层次分析法筛选主要安全隐患，并进行重点管控。鉴于影响施工安全的因素众多，需要施工现场管理人员增强安全意识，持续开展隐患排查工作，严格实施安全管理的有效方法，确保工程建设的安全。