改進層次分析法與橋梁安全管理因素
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摘要：橋梁工程的安全管理相對于其他工程來說是相對復雜的，本文從人為、現場、管理三個因素出發，基于橋梁工程安全管理的特征，并結合改進AHP法，對施工安全因素定量化處理的基礎上，對此進行定性化分析。目的是在開展橋梁施工安全管理的過程中，能夠使施工現場安全管理水平有所提高，確保施工建設過程安全又高效。
0引言
眾所周知，橋梁工程不僅施工周期長，體型龐大，類型多樣，在施工生產組織協作中也是相當復雜的，如果在其中任何一個環節上掉以輕心，出現失誤，都有可能導致橋梁工程在施工過程中發生安全事故[1]。由于現有文獻關于橋梁施工安全管理采用指標體系研究分析的成果較少，所以本人根據所學的有限的專業知識，建立了橋梁施工安全管理體系，并運用改進AHP法將其定性定量化，希望能在橋梁施工安全管理方面貢獻自己的一份力。
1研究方法的選擇
事實上，各種評價方法各有優劣，如果評判結果各有差異，則無法判斷哪個是最優的評判結果。如果可以合理的組合各種評價方法，則有可能降低單用某一種評價方法所帶來的不確定性。比如說層次分析法它的特點主要是針對相關問題，構建起評估層次結構模型[2]。以這一構建的模型為主要基礎，再通過1-9標度法完成對不同種類因素之間的相互比較，同時據此完成對層次判斷矩陣的建立。繼而對層次判斷矩陣要依靠計算來分別完成它的單排序與總排序，同時對計算所得的結果進行一致性的檢驗，以此為基礎，得出不同層次對于總目標層而言的實際權重值，并據此得出優劣排序，從而明確何為最優方案[2]，但這樣也存在著一點不足，就是由于判斷矩陣所采用的方法為九標度法，這就使得在實際的操作過程當中，占據著主導位置的，大多數情況下是來著專家的主觀因素，而這無疑會導致整體的評判結果可能具有比較強的主觀及片面性，一致性檢驗的結果如果并不具備一致性，那么層次分析法所具備的方案優選排序的這一主要功能就會被破壞，為解決這一問題，實現其最終通過就不得不持續進行重新計算與構造，而這樣所需面對較大的計算量，并且整體的精度也不夠高[4]。本文嘗試采用對層次分析法進行優化完善，并據此完成對橋梁工程施工管理的因素分析，以傳統的層次分析法判斷矩陣為基礎，繼而采用三標度法完善以往常見的九標度法，這相較于傳統方法而言，實現了對以往所存在的主觀模糊因素的解析化[5]，減少了系統誤差，所得的判斷矩陣滿足一致性要求，在確定權重時無須進行一致性判斷，簡化了計算，且該方法合理、可靠[6]。
2建立橋梁安全管理指標體系
對于橋梁工程的整體施工過程而言，其安全管理指標體系對于安全管理工作無疑是最為至關重要的。應當始終將這一一級評價指標體系視為一個整體，要確定對于所分析指標的捕捉是否具備適宜性，這會對最后的分析結果帶來直接影響。首先要以對實際情況的調查、分析為基礎[7]，建立影響橋梁安全管理的指標體系，如圖1所示。①人員因素。由于現場施工人員眾多，在技術、教育程度、對安全的重視程度都不同，對人員管理困難，所以存在很多安全隱患。另外，施工方在安全管理方面的投入程度也在施工安全中有一定影響[8]。②管理因素。安全管理機構應該進行必要的安全培訓、安全檢查等措施，以及其他方面的安全投入等[9]。③現場因素。現場因素對于安全管理體系的整體構成而言同樣是非常重要的。這些與橋梁施工相關的因素中，當地的氣候條件、土壤狀況也是需要注意的。此外，還需要確保沒有問題的還有安全防護與標識牌[9]。
3改進層次分析法
3.1改進層次分析法的基本原理
著名的美國運籌學教授T.L.Saaty提出了一種定性和定量相結合的系統分析方法[4]。其基本原理為：第一步分解問題，對因素進行分類，再根據因素之間的相互影響程度和隸屬關系，對因素進行分層聚類組合，繼而對比分析不同層次的各項因素，再將1-9比率標度法引入，構造判斷矩陣，求解判斷矩陣特征向量，可以獲取不同因素所具備的相對權重；再將不同的備選方案歸納總結出來，并依照對最終目標的重要性來進行排序，并通過權重分析，得出危險因素的排序[10]。
3.2改進的層次分析法及其一般步驟
使用九標度法構造判斷矩陣，這就使得在實際的操作過程當中，占據著主導位置的，大多數情況下是學者專家的主觀因素，而這無疑會導致整體的評判結果可能具有比較強的主觀及片面性，而本文所采用的三標度法是對傳統方法一次有效的優化，這種新的標度法可以幫助專家決策各對因素中哪個更為重要，同時不再需要實施一致性檢驗。不僅如此，通過這種方法還能有效實現對迭代次數的降低，讓收斂速度得到提升，從而促使計算精度達標。三標度法通常的步驟如下所示[11]：
4實例驗證
舉例而言，在湖南矮寨大橋的案例中，通過問卷調查法，專家咨詢法和數據分析法，兩兩對比橋梁施工安全管理因素中的人為因素、管理因素及現場因素，根據這3個準則因子間的比較，明確其相對重要性，并據此實現對判斷矩陣的有效構建，如表1所示，即為所得的參考判斷矩陣及相應權值。與之相同的，如表2所示，即為通過準則層因素計算出的單排序權。依據決策層評價指標以及準則層因子權值，進行合成計算得到權重。通過觀察計算結果，在表1的準則層的“三因子”排序中，“管理因素”權重為0.627，評估者應重點考慮，其他因素排名依次為現場因素和人為因素。在全體因素考慮來看的話，合成權重排在前三名的是管理因素中的安全管理機構及職責、安全教育及特種作業人員的培訓以及現場因素中的現場安全防護。
5結語
通過對指標權重的結果進行分析，可發現在橋梁工程的施工安全管理中管理因素是重中之重。但我們可以發現，無是管理因素還是現場因素，都是基于人員因素來展開的，三者相互作用，環環相扣，任何一個環節都不容出錯，只有這樣才能形成一個完整的橋梁工程安全管理體系。本文的目的不僅僅是為了分析權重的大小，更重要的是，能通過改進層次法得出的結果來對橋梁工程的安全管理給出自己的建議。希望企業要做到以人為本，只有這樣，才能減少安全事故的發生，從而提高企業的經濟收入。
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作者:鄭樹榮 廖曉文 單位:長沙理工大學交通運輸工程學院
