施工作業(yè)行為的多屬性投影安全評價研究

韓蘭珍，黃日升

(1.三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，湖北 宜昌 443002；2.中國水利水電第十六工程局有限公司，福建 福州 350003)

施工作業(yè)行為的多屬性投影安全評價研究

韓蘭珍1，黃日升2

(1.三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，湖北 宜昌 443002；2.中國水利水電第十六工程局有限公司，福建 福州 350003)

施工作業(yè)安全是安全管理需要考慮的主要問題，針對施工作業(yè)行為變動較大、安全行為數(shù)據(jù)為區(qū)間型數(shù)據(jù)的情形，首先采用Delphi法確定施工作業(yè)安全行為的指標(biāo)體系，然后構(gòu)建施工作業(yè)行為的多屬性投影模型，并給出了建模步驟，嘗試?yán)枚鄬傩允噶客队胺椒▽κ┕ぷ鳂I(yè)行為進(jìn)行綜合安全評價，以確定施工作業(yè)行為的安全程度，最后通過算例驗證了結(jié)論的有效性。該方法能為施工作業(yè)的安全投入提供參考，并且有利于提高安全管理的質(zhì)量和效率。

施工作業(yè)行為；安全評價；多屬性投影；Delphi法

在安全事故發(fā)生過程中，不安全行為是直接原因，是最主要的初始觸發(fā)危險源[1]。人的生理、心理狀態(tài)往往不穩(wěn)定，個性心理特征、非理智行為常會導(dǎo)致事先難以預(yù)料和防止的錯誤行為發(fā)生[2]?！镀髽I(yè)安全生產(chǎn)費用提取和使用管理辦法》規(guī)定：要建立企業(yè)安全生產(chǎn)投入長效機制，加強安全生產(chǎn)費用管理，保障企業(yè)安全生產(chǎn)資金投入，維護(hù)企業(yè)、職工以及社會公共利益。本文嘗試?yán)枚鄬傩允噶客队胺椒▽κ┕ぷ鳂I(yè)行為的安全程度進(jìn)行綜合評價研究[3-4]，從安全的角度對項目進(jìn)行排序，得出不同項目作業(yè)行為的相對安全程度，從而為合理的安全投入提供依據(jù)。運用多屬性投影安全評價方法對作業(yè)行為進(jìn)行安全評價，具有清晰的數(shù)學(xué)含義，算法簡便直觀，且易于推廣，具有很強的實用性。

1 施工作業(yè)安全行為的多屬性指標(biāo)體系

選擇和構(gòu)建合理的指標(biāo)體系是進(jìn)行安全行為評價的核心，決定著評價成果的信度和效度。為此，選擇安全行為的評價指標(biāo)時，應(yīng)遵循科學(xué)性、結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性，以及可操作性等原則[5]。

由于施工項目安全行為的發(fā)生過程包含諸如隨機性、模糊性、灰色性、中介性等不確定性要素，一般可采用專家規(guī)定程序調(diào)查法(Delphi法)、比較判定法和數(shù)據(jù)統(tǒng)計法來確定評價指標(biāo)體系。專家主觀法適用于數(shù)據(jù)不足的情況，依靠安全管理專家的經(jīng)驗知識來確定指標(biāo)，雖然帶有一定的主觀性，但已經(jīng)滿足安全行為評價的分析要求。本文采用Delphi法，以調(diào)查征詢的形式，向選定的施工安全管理專家提出關(guān)系到施工作業(yè)安全行為的主觀和客觀兩類問題，匯總整理專家意見，完成提問和回答的過程4輪次，最終使意見趨于一致，由此提取的施工作業(yè)安全行為指標(biāo)結(jié)構(gòu)體系如圖1所示。

圖1 施工作業(yè)安全行為指標(biāo)結(jié)構(gòu)體系

每一項指標(biāo)都會直接或間接地影響作業(yè)行為的安全程度，對安全行為的產(chǎn)生具有不可忽視的作用。針對以上12個指標(biāo)的相對重要性，重復(fù)上述過程，經(jīng)規(guī)范化處理得到各指標(biāo)權(quán)重，其具體內(nèi)容如表1所示。從表1分析可知，由于安全行為較復(fù)雜，且存在很大的不確定性，再加上人類思維常常具有模糊性，在安全行為評價中，行為信息往往以區(qū)間數(shù)形式來表達(dá)更為合適，且更具有可操作性。此外，表1中的指標(biāo)按正向指標(biāo)進(jìn)行計算，即指標(biāo)值越大，作業(yè)行為的安全程度越高。

表1 施工作業(yè)安全行為指標(biāo)內(nèi)容

2 多屬性投影評價模型及其建模步驟

2.1 投影評價模型原理

(1)

為了構(gòu)建投影評價模型，給出以下定義[3]。

(2)

其中，j∈m。

定義2：設(shè)α=(α1,α2,…,αm)和β=(β1,β2,…,βm)是兩個向量，則向量之間的夾角余弦值表示如下:

(3)

定義3： 設(shè)α=(α1,α2,…,αm)，則

通常，一個向量由以下兩部分組成即方向和模，而向量之間的夾角余弦值只能確定它們的方向有多么接近，但對模的大小沒有影響，只有聯(lián)合模的大小與夾角余弦的投影值才能真正說明向量之間的接近程度。

某土質(zhì)心墻堆石壩，建基面高程為2 930.00 m，壩高150 m，頂寬14 m，壩體內(nèi)設(shè)置黏土心墻防滲體，坡度均1∶0.25，頂寬6 m。大壩上下游坡面均在3 040.00 m高程處設(shè)4 m寬馬道，上游馬道以上坡比為1∶2.5，以下為1∶2.25，下游坡比均為1∶2.0。壩基以下為深度為500 m左右的深厚覆蓋層，大致分為4層，在心墻底部設(shè)1.3 m厚、150 m深的混凝土防滲墻作為壩基防滲措施，插入心墻深度15 m，另在上游壩腳設(shè)置1.3 m厚、50 m深的副防滲墻，上游壩基面設(shè)水平防滲層。上游正常蓄水位3 070.00 m，對應(yīng)的尾水位為2 940.00 m。

定義4：設(shè)α=(α1,α2,…,αm)和β=(β1,β2,…,βm)是兩個向量，投影定義表示如下：

(4)

式(4)為向量α在向量β上的投影，Prjβ(α)值越大，表示向量α和向量β越接近，則

(5)

2.2 建模步驟

根據(jù)以上模型建立過程，給出以下實現(xiàn)方案。

(6)

其中，i∈n,j∈m。

步驟2：根據(jù)屬性指標(biāo)的權(quán)重向量w以及規(guī)范化評價矩陣T，構(gòu)建加權(quán)規(guī)范化評價矩陣

3 實例分析

龍灘碾壓混凝土壩是目前世界范圍內(nèi)在建最高的碾壓混凝土重力壩，為優(yōu)質(zhì)高效地完成本工程的碾壓混凝土施工，主體土建工程分為5個標(biāo)段，相應(yīng)設(shè)定5個項目部，依次可表示為si(i=1,2,…,5)；一標(biāo)段為左岸岸坡和導(dǎo)流洞，二標(biāo)段為右岸岸坡和導(dǎo)流洞，三標(biāo)段為大壩和圍堰，四標(biāo)段為地下引水發(fā)電系統(tǒng)，五標(biāo)段為通航建筑物。為了實現(xiàn)對作業(yè)行為安全性的宏觀把控，預(yù)防安全事故的發(fā)生，結(jié)合表1所示的12項指標(biāo)，現(xiàn)對5個項目部作業(yè)人員的作業(yè)行為進(jìn)行安全評價。

已知權(quán)重向量為w=(0.10,0.05,0.10,0.05,0.04,0.06,0.10,0.10,0.10,0.10,0.10,0.10)。邀請5個項目部的安全管理人員綜合對本項目部整體作業(yè)行為的以上12個方面分別打分(滿分為10分)，得到5個項目部的安全行為指標(biāo)的區(qū)間型評價矩陣為：

如表4、表5所示。

表2 T P矩陣

表3 T Q矩陣

表4

表5

利用公式(2)求區(qū)間型正理想點，得：

利用公式(5)求出項目部si在區(qū)間型正理想點上的投影：

s3>s5>s2>s1>s4

項目部3的作業(yè)行為的安全程度最高，其次是項目部5、項目部2、項目部1，最后是項目部4，意味著項目部4的安全隱患最大，其次是項目部1，其他依次類推。在安全管理過程中，可分別對5個項目部進(jìn)行不同的梯級式的安全投入，其中針對項目部4的安全投入最大，規(guī)范和計劃需要更加詳盡具體，安全維護(hù)花費的人力、物力、財力最多。其他項目部也需依據(jù)安全隱患嚴(yán)重程度的不同，制定相應(yīng)的安全行為規(guī)范和安全教育培訓(xùn)，并采取相應(yīng)的事故防范措施。由此，可使安全投入具有更強的針對性，從而節(jié)約不必要的安全費用支出。

4 結(jié) 論

通過構(gòu)建影響作業(yè)行為的12個安全評價指標(biāo)，采用區(qū)間型數(shù)值來進(jìn)行定量表征，然后采用區(qū)間型數(shù)值的規(guī)范化方法生成規(guī)范化評價矩陣，求解各項目部安全行為指標(biāo)向量在區(qū)間型正理想點上的投影，最終得出作業(yè)行為安全程度的排序。研究結(jié)果可為安全投入提供參考，由此可對安全程度不同的項目有針對性地采取梯級式的安全維護(hù)與支出，同時有利于安全管理效率和質(zhì)量的提高。

值得一提的是，安全程度的大小比較是相對的，而且由于安全行為的多屬性指標(biāo)對安全評價結(jié)果的貢獻(xiàn)大小尚不清楚，無法確定對于具體的指標(biāo)如何進(jìn)行提高或投入，這些還需進(jìn)一步研究。

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[4] 閆書麗,趙麗英,王傳麗.基于投影的不確定多屬性決策方法[J].河南科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2009,30(1):85-87+92.

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變 更 啟 事

2015年4月，經(jīng)黑龍江省新聞出版廣電局審核，國家新聞出版廣電總局批準(zhǔn)，由黑龍江省水利廳主管和主辦的《水利天地》進(jìn)行了系列變更：主辦單位由黑龍江省水利廳變更為黑龍江省水利科學(xué)研究院，刊名由《水利天地》變更為《黑龍江水利》，刊號由CN 23-1031/TV、ISSN 1002-3305變更為CN 23-1594/TV、ISSN 2096-0506。

2015年6月《黑龍江水利》正式創(chuàng)刊出版，為月刊。 《黑龍江水利》全體人員有信心為作者及讀者做好服務(wù)，期望大家對本刊繼續(xù)給予關(guān)心和支持。

Safetyevaluationonconstructionoperationbehaviorwithmulti-attributeprojectionmethod

HANLanzhen1，HUANGRisheng2

(1.CollegeofHydraulicandEnvironmentalEngineering,ChinaThreeGorgesUniversity,Yichang443002,China；2.SinohydroBuearu6CompanyLimitedofPowerchina，F(xiàn)uzhou350003，China)

Construction operation safety is what should be taken into prime consideration in safety management. As is known, construction operation safety behavior varies widely and its data exist in interval. In view of this, the Delphi method is adopted to determine the index system of construction operation safety behavior first. Then, the model of multi-attribute projection is built and a scheme for implementation is given, trying to apply multi-attribute vector projection to carry out a comprehensive evaluation on operation behavior to determine the safe extent of operation behavior. At last, an engineering example is used to prove the conclusion is effective. This method provides reference for the safety investment of construction and helps to improve the quality and efficiency of safety management.

construction operation behavior; safety evaluation; multiattribute projection; Delphi method

湖北省科學(xué)技術(shù)廳自然科學(xué)基金(2014CFB690)

韓蘭珍(1988-)，女，碩士研究生，研究方向為水電經(jīng)濟(jì)、施工作業(yè)安全工效理論與應(yīng)用。E-mail:744145672@qq.com

TU71;X948

A

2096-0506(2015)06-0014-05