基于专家可信度定性判断改进的LEC方法研究

李婷婷，刘洋，黄娟

(陕西交通职业技术学院公路工程系，陕西 西安 710018)

基于专家可信度定性判断改进的LEC方法研究

李婷婷，刘洋，黄娟

(陕西交通职业技术学院公路工程系，陕西 西安 710018)

根据山区公路施工特点，结合依托工程开展危险源辨识及风险评价研究，采用LEC方法开展危险源危险等级评价。建立专家组对危险源进行定性评估与定量评价，并引入专家可信度减小专家个体主观因素对评价结果的影响。结果表明:采用LEC方法能直观、快速地评估山区公路施工危险源初始风险水平，为制定和采取相应的安全管理措施奠定基础;基于专家组的定性评估和定量评价是开展危险源风险评价的有效方法，引入专家可信度处理可使评价结果更真实地反映危险源的实际风险水平;依托工程的16项危险源中，4项属于2级高度危险等级，11项属于3级显著危险等级，1项属于一般危险等级;在后续研究中，应更合理地改进专家分级方法，探索更科学的专家可信度赋值方法。

山区公路施工;危险源;主观因素;专家可信度;风险水平

山区公路建设涉及多种工程结构类型，施工区域环境和地质条件复杂，其面临的施工难度大，技术要求高;山区公路建设又受施工组织和项目管理等多项人为因素的影响，施工过程中的不确定度高，工种交叉和人员活动频繁。为确保山区公路施工科学有序，保障工作人员生命安全，需要准确辨别和预测建设工程的风险因素，找出危险源并进行合理评定，进而确定重大危险源，制定并采取有效的应对措施，达到降低、分散和化解风险的目的，以实现安全建设生产。

在危险源风险评价方法中，LEC方法得到了广泛应用。LEC法最早由美国的K J格雷厄姆和G F金尼发明，是一种简单易行的评价方法。汪云锋等［1］结合实际工程研究了LEC方法在高墩大跨桥梁风险评估中的应用，得出的重大危险源和专家对同类工程判定的结果及实际施工情况非常吻合。袁春燕等［2］采用基于LEC法对金属矿建工程的危险源进行辨识和风险评价，确定了井巷掘进等八个方面的重大危害因素，为制定安全监控管理措施和方案奠定了基础。邓军等［3］在建筑施工企业安全生产事故隐患排查治理中开展了LEC方法的应用研究，运用LEC法对在建建筑项目施工过程中产生的事故隐患进行了辨识分析和评价定级，并制定了隐患治理的对策措施。赵广金等［4］基于LEC方法对煤矿安全投资决策开展了研究。在对LEC法的定性判断改进方面，常昇宏等［5］研究了其改进方法在隧道施工中的应用，将主观定性判定改进为“工作自身存在的固有危险因素”以及“工作人员对于危险因素的控制能力”两部分，使得LEC方法判定结果在一定程度上更为接近实际情况，提高了工程风险管理的针对性。

为进一步提高LEC方法风险评价的准确性，本文建立专家组对危险源进行定性评估与定量评价，并引入专家可信度减小专家个体主观因素对评价结果的影响。针对专家可信度在各类评价问题中的应用，国内已经开展了部分相关研究。贾瑞娟、吴华伟等［6，7］对专家意见的可信度与综合可信度、不确定性量化法与不确定性决策开展了相关研究，他们以不确定性数学理论为基础，分析了专家意见的不确定性量化方法，确立了不确定性决策模型。杨丽娜［8］开展了基于专家评判的灰色综合方法在可信度评估中的应用研究，她分析了该方法的局限性，指出基于专家评判的灰色综合方法是各类评估的有效补充。徐林生等［9］研究了评审专家可信度评价模型及应用，探讨了多属性评价活动中评审专家可信度的评价准则，并建立了专家的评价水平排序和三种建模分类方法，为评价工作中评审专家选择、调整提供了依据。周延年等［10］研究了基于灰色系统理论的多属性群决策专家权重的调整算法，在得到专家主观权重的基础上，通过计算专家个体决策结果与群体决策结果的灰色关联度，并结合初始权重求得专家的综合权重，该方法具有一定的的可行性与实用性。

由上述文献可以看出，LEC及其改进方法在当前的风险评价方法中仍发挥着重要作用，而基于专家组定性评估与定量评价的专家可信度在LEC方法改进中有着深入挖掘潜力的价值。本课题依托工程处于亚热带环境，气候影响因素多，地质特性复杂，危险源涉及面广，风险度高。采用改进的LEC方法进行危险源辨识与风险评价具有很强的针对性与现实意义，可为山区公路施工风险因素的监管与安全事故预防提供参考信息。

1 山区公路建设安全评价体系与方法

1．1 山区公路建设危险源评价流程

图1中给出了山区公路建设危险源评价流程，其主要步骤为:在准备阶段，针对山区公路施工的研究系统，明确评价重点，从设计角度分析评价内容，现场勘查收集资料，明确相关法律法规、技术标准和工程技术;在危险因素识别与评估阶段，对危险源及其触发因素进行识别，在危险源辨识结论的基础上，选取合理的危险源风险评价方法，开展危险源风险评价，对危险源引发安全事故的概率和后果进行判断和预估;根据危险源风险评价结果，结合危险源触发因素分析，提出具体的安全事故防范措施，有效管控危险源，消除相关诱导因素降低系统风险水平;根据系统风险接受准则，对危险源风险评价结果进行判定，如果风险水平超过系统设计要求，则进一步明确危险源的重点防范对象，改进危险因素的安全管理措施，并继续开展风险评估，直到系统风险水平达到设计要求;对实行安全防范措施和完善安全管理后的系统进行评估，确定残留风险水平，整理危险源风险评价工作，给出具体的结论和建议，最终完成危险源风险评价报告。

图1 危险源评价流程

可以看出，在上述评价流程中，潜在风险因素的识别与评估阶段需引入人为的定性或定量判断，人为的定性判断容易受个体主观因素影响而影响到判断的准确性，因此科学的定性判断方法中应该既要体现个体判断，又要消除主观影响。

1．2 山区公路建设危险源风险评价方法

山区公路施工是工种多、交叉性强、工序复杂、作业强度大的系统性工程。施工过程中环境条件复杂多变，作业活动多种多样，导致风险因素众多且相互间关系复杂，适于采用LEC方法对危险源进行风险评价。该方法属于半定性/定量方法，将定性和定量评估方法有机结合，既提高了评价结果的客观、公正程度，又便于安全工作人员掌握使用。

LEC方法用与系统风险率有关的三种因素指标值之积来评价系统人员伤亡风险大小，并将所得作业条件危险性数值与规定的作业条件危险性等级相比较，从而确定作业条件的危险程度。这三种因素分别是:事故发生的可能性、暴露于危险环境的频率和危险严重程度。该方法的数学表达式为:

L表示事故或危险事件发生的可能性大小。在山区公路施工中，将发生事故可能性极小事件的分数定为0．1，而必然要发生的事件的分数定为10，介于这两者之间的情况指定了若干个中间值，如表1所示。

表1 发生事故的可能性(L)取值

E表示人员在危险环境中的暴露频率。频率越高则危险性越大。规定连续出现在危险环境的情况定为10，而非常罕见地出现在危险环境中定为0．5。同样，将介于两者之间的各种情况规定若干个中间值，如表2所示。

表2 暴露于危险环境的频繁程度(E)取值

C表示危险严重程度。山区公路施工中主要指事故造成的人身伤害和财产损失。把轻伤或直接经济损失不足1万元的事故分数规定为1，把造成10人以上死亡或急性中毒30人以上或直接经济损失100万元以上的事故分数规定为100，其他情况的数值均在1～100之间，如表3所示。

表3 发生事故产生的后果(C)取值

D表示作业危险性。把值大于320的作业情况定义为极其危险，应立即停止作业;值小于20的作业情况定义为稍有危险。其他情况的数值在20～320之间。D的危险等级划分取值如表4所示:

表4 危险等级划分(D)取值

由上述各表可以看出，在计算取值方面，E和C的取值都有具体的量化标准，比较客观。而L的取值则需定性判断，主观因素影响较大。因此本文针对L取值，建立专家组评定系统，并引入专家可信度，对LEC方法中的定性判断项进行改进。

1．3 专家组建立与专家可信度处理

针对山区公路的施工特点，建立专家组评定系统。根据山区公路工程中涉及的专家对象，充分考虑专家的年龄、资历、经验等，将专家大致分为四个级别，并通过专家对被评价对象的了解程度和学识水平赋与每个专家一定的权重值，建立专家分级表。专家权重参考值分别取:1．0、0．8、0．5、0．3，其中权重为1．0的专家做出的判断是最可靠的。具体分级方法见表5。

表5 专家分级

根据依托工程实际情况，选取二级、三级和四级专家共8名组成专家组并针对发生事故可能性(L)进行评估打分。其中二级专家3名，三级专家4名，四级专家1名。对应专家1至专家8，其相应的专家可信度分别为:对于该专家组，各专家相应的综合可信度为:

由式(2)可得:α1，α2，α3=0．170，α4，α5，α6，α7= 0．106，α8=0．066。

对L中的某一评分项，各专家的打分结果分别为L1至L8，则该项的最终评分情况为:

2 山区公路建设安全评价具体分析

本文研究以广东省博深高速公路工程为依托，该工程地处亚热带地区，地质环境多样，天气环境多变，风险因素复杂。加之在山区公路施工中，危险源又与施工现场的施工技术、设备设施、危险物资和人员素质等多项因素有关。因此根据依托工程的实际情况，主要选取施工人员、施工机械、施工用电、高空作业、物体打击、火工品管理、汛期防洪、现场防火、高温作业和油料库管理10项作业单元中的16项危险源开展研究。专家组各成员针对施工环节作业单元危险源的事故发生可能性L进行评估打分，分值情况如表6所示。

表6 危险源及专家个体打分情况

采用LEC方法对上述危险源进行风险评估，其中E和C的取值均依照取值表标准进行量化取值，L则根据专家个体打分情况和专家可信度，通过式(3)计算得出，即取值为专家组打分后进行专家可信度修正后的分值。具体的危险源风险评价结果如表7所示。

表7 危险源风险评价结果

由表7中可以看出，从依托工程整理出的危险源中，经专家组定性评估和定量评价后，4项属于2级高度危险等级，11项属于3级显著危险等级，1项属于一般危险等级。对于危险源R1，如果仅采用专家1的定性判断意见，该危险源风险评价分值结果为360，属于极其危险，不能继续作业的1级危险等级，显然高估了其风险水平;对于危险源R10，如果仅采用专家8的定性判断意见，该危险源风险评价分值结果为60，属于一般危险，需要注意的一般风险等级，则低估了其风险水平。由此可见，采用专家组进行定性评估，并引入专家可信度对分值结果进行修正，可有效消除专家个体打分的随意性和不确定性，使评价结果更科学地反映危险源的真实风险水平。

3 结论

本文依托山区公路建设工程，以危险源辨识和风险评价为研究对象，采用LEC方法评估山区公路施工的风险水平，在专家组定性评估和定量评价的基础上，引入专家可信度方法减小专家个体定性判断中的随意性和不确定性，提高风险评价方法的科学性与评价结果的可信度，得到的主要结论有:

(1)山区公路施工建设危险源多，风险水平高，采用LEC方法能直观、快速评估危险源初始风险水平，为制定和采取相应的安全管理措施奠定基础，该方法已在依托工程中实际应用并取得了很好的效果。

(2)基于专家组的定性评估和定量评价是开展危险源风险评价的有效方法，引入专家可信度处理可有效减小定性分析过程中专家个体主观因素对最终分值的影响，使评价结果更真实地反映危险源的实际风险水平。

(3)在专家个体对危险源的定性评估中，处于相同级别的专家对同一危险源的打分结果不尽相同，有时会出现较大差异，合理改进专家分级方法，并更科学地进行专家可信度赋值，是本文后续研究的重点方向。

［1］汪云锋，刘建雄．LEC法在高墩大跨桥梁风险评估中的应用［J］．湖南交通科技，2011，37(1):72-75．

［2］袁春燕，米玉琴．基于LEC法的金属矿建工程危险源辨识和评价［J］．中国安全生产科学技术，2011，7(8):175-180．

［3］邓军，李贝，张兴华．LEC法在建筑施工企业安全生产事故隐患排查治理中的运用［J］．安全与环境工程，2014，21(1):103-107．

［4］赵广金，孟祥慧．基于LEC法的煤矿安全投资决策［J］．工业安全与环保，2012，38(1):61-63．

［5］常昇宏，唐娱瑛．LEC风险评价法的改进及其在隧道施工中的应用［J］．交通标准化，2014，42(9): 137-139．

［6］贾瑞娟，徐春霞．专家意见的可信度与综合可信度［J］．河北建筑科技学院学报，2003，20(4):83-84．

［7］吴华伟，吴华英．不确定性量化法与不确定性决策［J］．数学的实践与认识，2004，34(7):77-85．

［8］杨丽娜．基于专家评判的灰色综合方法在可信度评估中的应用研究［J］．航天控制，2007，25(4): 63-67．

［9］徐林生，王执铨，戴跃伟．评审专家可信度评价模型及应用［J］．南京理工大学学报(自然科学版)，2010，34(1):30-34．

［10］周延年，朱怡安．基于灰色系统理论的多属性群决策专家权重的调整算法［J］．控制与决策，2012，27(7):1113-1116．

Study on the Improvement on the Qualitative Judgment of LEC Method Based on the Expert Credibility

LI Ting-ting，LIU Yang，HUANG Juan
(Department of Highway Engineering，Shaanxi College of Communication Technology，Xi’an 710018，China)

Based on the characteristics of the mountainous highway construction and related project，a research focused on the identification of risk sources and risk evaluation is presented．The LEC method is utilized in the risk evaluation．An expert group is established to evaluate the scores of the qualitative judgement item，and the effect of personal subjective factors on the scores is weakened by introducing the expert credibility．Some results show that:the initial risk level of the mountain highway construction can be evaluated prominently and quickly by using the LEC method，and it lays the foundation for the formulating and taking corresponding safety control measures．Based on the expert group，the qualitative assessment and quantitative evaluation is a effective methods to carry out risk assessment．The evaluation results will present more actual reflect of the real risk level of the risk sources．For the 16 hazardous sources of the relying subject，4 items belong to the 2nd level of higher danger，11 items belong to the 3rd level of significant risk，1 item belongs to the general danger．The expert grading method and expert credibility evaluation should be reasonable improved in the follow-up study．

mountainous highway construction;risk sources;subjective factors;expert credibility; risk level

C931;X947;U415．1

A

2095-0985(2015)03-0044-05

2015-04-20

2015-05-22

李婷婷(1982-)，女，陕西汉中人，副教授，博士，研究方向为公路工程管理(Email:lt198244@163．com)

陕西省教育厅专项科研计划项目(14JK1068);陕西省教育科学规划课题(SGH13547);陕西省教育科学规划课题(SGH140927)