基于AHP的脚手架施工常见危险源风险等级评价研究★

陈杏祥 郝梦成真 王钰婕

(1.南京审计大学金审学院，江苏 南京 210046； 2.应天职业技术学院，江苏 南京 210046)

1 概述

我国建筑业蓬勃发展，但施工过程中脚手架安全事故发生较为频繁，事故的成因也复杂多样。统计2008年—2018年这11年来全国共发生较大及以上事故起数、死亡人数，事故类别主要有六种：坍塌、倒塌、垮塌、触电、坠落以及断裂，其中坍塌事故发生概率最高。

2 层次分析法的基本原理

层次分析法(AHP)是美国学者T.L.Saaty提出的一种层次权重决策分析方法。该方法能够综合多方面因素，定性评价与定量分析相结合，对多目标、复杂问题展开准确的决策。

3 基于层次分析法脚手架施工常见危险源评价因子权重求解

3.1 建立层次结构分析模型

根据统计的2008年—2018年发生的较大及以上脚手架6种主要事故类别，结合现场调研某地块外脚手架施工的实际情况，采纳专家意见，将脚手架施工常见危险源影响因素进一步条理化、层次化，构造出一个有序的递阶层次结构模型，如图1所示。其中，A为目标层，即脚手架常见危险源；B为准则层，即脚手架常见危险源各基本事项，具体为B1坍塌(倒塌、垮塌)、B2触电、B3断裂、B4高处坠落、B5物体打击；C为指标层，即各个危险源因子，C1～C10，共计10个。

3.2 建立构造判断矩阵并检验相容性

构造判断矩阵是AHP的关键一步。在层次结构模型的基础上，首先采用九标度评价规则[1]对熟悉该领域的专家进行问卷调查，向专家说明评价目标、对象和方法并告知评分是对同一级别中的所有因素进行两两相互评价；其次对问卷调查进行分析整理，汇总各位专家意见，得到较为一致的评分结果，并赋予B1～B5，C1～C10相应的权重分值，构造出A～B，B1～C,B2～C,B3～C,B4～C,B5～C的6个判断矩阵，具体如下。

A～B之间的判断矩阵如表1所示。

表1 目标层的判断矩阵

AB1B2B3B4B5B115237B21/511/31/22B31/23124B41/321/213B51/71/21/41/31

根据判断矩阵，使用国际公认的AHP法权重计算专用软件Yaahp先求其特征值，W=(w1,w2,w3,w4,w5)=(0.447 5,0.089 7,0.253 4,0.154 0, 0.055 4)，得到λmax=5.034 2。CI=(λmax-n)/(n-1)=(5.034 2-5)/(5-1)=0.008 5，查表2，得RI=1.12，则CR=CI/RI=0.008 5/1.12=0.007 6<0.1。因此，该矩阵相容性是可以接受的。

B1～C之间的判断矩阵如表3所示。

根据Yaahp软件先求其特征值，W=(w1,w2,w3,w4,w5,w6)=(0.348 1,0.105 4,0.191 5,0.105 4,0.191 5,0.058 0)，得到λmax=6.018 4。CI=(λmax-n)/(n-1)=(6.018 4-6)/(6-1)=0.003 7，查表2，得RI=1.24，则CR=CI/RI=0.003 7/1.24=0.003 0<0.1。因此，该矩阵相容性是可以接受的。

表2 RI的取值

表3 坍塌(倒塌、垮塌)的判断矩阵

B2～C之间的判断矩阵如表4所示。

表4 触电的判断矩阵

根据Yaahp软件先求其特征值，W=(w1,w2,w3,w4)=(0.586 4,0.204 4,0.107 1,0.102 2)，得到λmax=4.004 2。CI=(λmax-n)/(n-1)=(4.004 2-4)/(4-1)=0.001 4，查表2，得RI=0.90，则CR=CI/RI=0.001 3/0.90=0.001 5<0.1。因此，该矩阵相容性是可以接受的。

B3～C之间的判断矩阵如表5所示。

表5 断裂的判断矩阵

根据Yaahp软件先求其特征值，W=(w1,w2,w3,w4,w5)=(0.414 3,0.135 0,0.135 0,0.241 4,0.074 3)，得到λmax=5.017 3。CI=(λmax-n)/(n-1)=(3.001 2-5)/(5-1)= 0.004 3，查表2，得RI=1.12，则CR=CI/RI=0.004 3/1.12=0.003 9<0.1。因此，该矩阵相容性是可以接受的。

B4～C之间的判断矩阵如表6所示。

表6 高处坠落的判断矩阵

根据Yaahp软件先求其特征值，W=(w1,w2,w3,w4,w5,w6)=(0.493 7,0.174 9,0.094 6,0.094 6,0.091 7,0.050 5)，得到λmax=6.013 5。CI=(λmax-n)/(n-1)=(6.013 5-6)/(6-1)= 0.002 7，查表2，得RI=1.24，则CR=CI/RI=0.002 7/1.24=0.002 2<0.1。因此，该矩阵相容性是可以接受的。

B5～C之间的判断矩阵如表7所示。

根据Yaahp软件先求其特征值，W=(w1,w2,w3,w4,w5)=(0.804 9,0.114 9,0.110 8,0.110 8, 0.058 7)，得到λmax=5.009 7。CI=(λmax-n)/(n-1)=(5.009 7-5)/(5-1)=0.002 5，查表2，得RI=1.12，则CR=CI/RI=0.002 5/1.12=0.002 2<0.1。因此，该矩阵相容性是可以接受的。

表7 物体打击的判断矩阵

3.3 总排序权重值及一致性检验

3.3.1总排序权重值

在矩阵判断一致性检验的基础上，进一步利用Yaahp软件计算A～B，B～C的6个单排序相对权重值及C层10个危险源因子总排序权重值，计算结果如表8所示。

表8 脚手架施工常见危险源总排序权重

3.3.2总排序一致性检验

在以上判断矩阵计算出的相对权重大小排序和各参数的基础上，对C层次总排序进行一致性检验，结果如下：

因此采用AHP法评价脚手架施工常见危险源各因子相对重要性程度是可行的。

4 脚手架施工常见危险源风险等级评价

AHP法处理问题是使用已建立的脚手架施工常见危险源评价因子权重结果进行风险等级评价，如表9所示。

表9 风险等级评判

对照图1、表8、表9，模型指标层C中“法制法规不健全，工程监管不到位C1”“脚手架设计、计算模型和荷载取值与实际不符C3”“构配件材质不合格C5”三者的危险源因子权重值均大于0.1但小于0.5，应属于Ⅱ级风险；准则层B中都包含“法制、法规不健全，工程监管不到位C1”，其所占的权重最大；指标层C中其他7个危险源因子C2,C4,C6～C10的权重值均大于0.01但小于0.1，应属于Ⅲ级风险。

5 结语

AHP法研究脚手架施工常见危险源风险等级评价模式的先进性体现在：客观评价与主观判断的一致性是AHP法定性与定量完美结合的演绎；评价方法简单易懂；为脚手架提供重要的理论依据，节省人力物力。