基于AHP-模糊综合评价的装配式建筑施工安全风险评估

柳柏光 LIU Bo-guang；高屹 GAO Yi；黄静 HUANG Jing；林靖涵 LIN Jing-han

（海军勤务学院，天津 300450）

0 引言

装配式建筑因其建造效率高等优点近年得到了大量推广应用。但其施工相较以往难度较大，导致安全问题时有发生，后续装配式建筑会成为主流建筑方式，对于如何规避施工风险就显得极为迫切。因此，参照规定以及文献资料，找到影响施工安全风险的关键因素，应用AHP—模糊综合评价构建出适用性强的施工安全风险评估模型，才能促进装配式建筑健康发展。

1 施工安全风险关键点识别

关键点识别的研究主要应用文献归纳法与专家咨询法，需了解指标体系构建思路，具体如下：

常春光，董慧从人、物、技术、管理、环境五方面出发，下设二级指标15 个，将人分为现场和施工人员；物则是从构件、设备以及防护用具设立3 类指标；技术是从装配式施工中独有的拼接、吊装等设立指标；管理是从现场以及预制构件出厂管理两方面设立指标。最后是环境，依次从市场、自然环境以及施工现场来构建指标。

王星，王雪莹按照人、材料等六类对指标体系进行规划，人的划分更加细致，额外提出疲劳、生理健康等层面指标；材料和机械区分更加细致，分别从材料质量、预制构件强度设立指标。

田学泽，胡庆国等按照人员、设备、管理等五类开展指标构建，人员、构件等与上述文献设置思路一致，设备则将吊装单独提出，进行适用性、完好度等三个方面指标设置。管理加入了人员培训、施工方案可行性两个要点。

除上述外其余研究有很多，不再一一赘述，结合文献可归纳为：将人员、管理两类单独列出，其余类别均可归属物料下，分为三类。人员对应的风险点为施工、监管人员安全意识、身心健康以及专业水平；管理风险点则为人员配置、教育培训、责任分配以及安全管理制度；物料风险点为预制构件的安全管理及堆放、机械设备的安全性能。

2 指标体系构建

2.1 构建原则

2.1.1 科学系统原则 构建指标体系必须从全局出发，从不同方面系统构建出符合施工安全风险特点的指标体系。指标应能被定义，能够通过多种常规手段（问卷调查）得到数据。

2.1.2 适用性原则 要设置既符合装配式建筑在施工安全方面的要求，又适用于实际现场吊装施工安全的指标体系，指标选取一定是围绕评价对象真实情况开展。

2.2 构建步骤

构建目标指标体系，首先开展初步认识，建立初稿，其次通过实地调研、专家咨询的方式分析数据，筛选指标并修正，确立终稿。

2.3 确立内容

为构建符合施工特点的指标体系，基于分析现有研究成果与近五年来全国建筑安全事故统计资料，结合专家咨询意见，参考相关国家技术标准，确立其包含人员、物料、管理作为评估框架指标体系，后续通过听取专家意见修正，得到图1 所示指标体系。

图1 装配式建筑施工安全风险评估指标体系

3 理论基础

3.1 AHP 法

AHP 法是由美国运筹学家T.L.Satty 提出针对决策问题的一种解决实际决策问题的方法。它能够处理难以准确量化多要素问题，具体步骤如下：

3.1.1 确立判断矩阵

钱多多正与谢娜煲着电话粥。钱多多与谢娜之间的关系只能用微妙两个字来形容。钱多多高中时代给谢娜写过热情洋溢的情书，那时的谢娜根本没把他放在眼里，原因是钱多多才貌都不出众，名字还特俗。高中毕业后谢娜考上了大学，钱多多没能考上，选择了经商，并由此发迹。再后来两人各自成了家，成了家的钱多多并未彻底死心，也不急于求成，就像一位经验老到的猎人，对眼中的猎物有着无比的耐心。

此步骤为关键步骤，基于引入量化标度从而代替主观重要度，每个准则层有p 个指标，依据专家打分应用1 至9 量化标度图构建出同层指标两两间判断矩阵A：，其中aij=i 的重要标度/j 的重要标度。

3.1.2 层次单排序

此步骤是各元素相对于其准则的权重值，在此由于几何平均法操作性强，所以用它计算特征向量。先求矩阵中每行元素乘积，再对Qi开p 次方根即， 接 着 按 列 归 一 化 处 理 向 量为特征向量，计算，还需算λmax（矩阵最大特征值）

3.1.3 一致性检验

在使用AHP 时，易出现比较后判断相互冲突，为了避免判断自我矛盾，就需进行一致性检验，CI 是一致性偏离度，CI 越小则一致性越好。公式为，接着引入随机一致性指标RI 为计算一致性比例CR 打下基础，不同n阶矩阵对应不同RI值。

3.2 模糊综合评价

3.2.1 确立指标和评语集合 基于确定好指标体系d个，确定指标集合和评语集合。评语以五级为主，基于国内外参考文献对风险评估进行等级划分，我们定义

3.2.3 基于确定指标权重进行综合评价 前面已算出权重集。利用公式得到评价结果向量，并由最大隶属度原则开展最终决策。

4 案例分析

本文以天津市某装配式项目为例，验证模型的可行性与合理性。

4.1 确立指标权重

应用上述方法，构建判断矩阵，为了获得一、二级指标的重要度，笔者邀请相关领域的10 位专家对进行打分，分析得到结果如下：

表1 B-A 层判断矩阵

表2 C-B1 判断矩阵

在使用MATLAB 软件进行计算的基础上，得到第一个矩阵CI=0.0091，从而CR=0.0158＜0.1，满足一致性要求，λmax=3.0183，权重集A=[0.4434 0.1692 0.3874] ；同理第二个矩阵经计算，CI=0.0407，CR=0.0329，一致性检验达标；λmax=6.2037，指标权重A1=[0.2166 0.1355 0.1530 0.2776 0.0877 0.1297]；上述第三个表格CI=0.0240，CR=0.0214＜0.1，通过一致性要求，λmax=5.0959，指标权重A2=[0.1957 0.0978 0.3127 0.2929 0.1010]；上述第四个表格CI=0.0450，CR=0.0402＜0.1，一致性检验合格，λmax=5.1801，指标权重A3=[0.0589 0.3450 0.1464 0.2589 0.1908]。

表3 C-B2 判断矩阵

表4 C-B3 判断矩阵

4.2 进行模糊综合评价

4.2.1 基于将评语确立为很低至很高五个等级，邀请从业专家进行打分，整理问卷后统计隶属度如表5 所示。

表5 隶属度统计

4.2.2 综合计算开展评估

基于上述，分别求解人员模糊关系矩阵R1、物料矩阵R2以及管理矩阵R3。

权重向量：

计算模糊评估向量，得到：

施工安全风险评估矩阵：

结合前面A=[0.4434 0.1692 0.3874]，得出总评估向量为B=[0 0.0906 0.3084 0.3695 0.2045]，可以看出，属于较好占比最大为0.3965，由于指标中每个指标均为正向指标，而施工安全风险这一总评估对象为负向衡量，现将其统一，依据最大隶属度原则，得到该项目施工安全风险对应的评语为较低。

5 结果分析

从指标权重可以看出，一级指标人员、物料、管理三者对于装配式施工安全风险均有显著影响。二级指标中权重排名前两位的依次是安全管理制度相关人员熟知与执行水平（0.1337）、现场人员身心健康符合度（0.1231）。安全管理制度从大的方向兜底着施工作业的安全，是施工现场的可控因素，相关人员必须对制度熟悉并按照规章制度执行才能从管理层面守住安全底线；人员的因素是变量，所以在进场前需对人员身心健康做好摸底，才能抓好安全管理降低风险。

6 结语

本文依据专家意见、实地调研构建出装配式建筑施工安全风险评估指标体系，应用AHP-模糊综合评价法构建出最大限度减少主观因素的评估模型，基于实例对模型的合理性进行检验，得到了理想结果。由于装配式建筑处于动态发展，不同结构施工方式不同，所以指标优化应符合动态性原则，可以贴合不同结构实际设立针对性更强的指标。