AHP方法在工程建设重大危险源控制评价中的应用

孙国庆，邹 兵，陈崇德

（湖北省漳河工程管理局，湖北 荆门448156）

1 层次分析法模型

1.1 概述

层次分析法（AHP）应用网络系统理论和多目标综合评价方法，将决策过程层次化、数量化，有效地解决了那些难以用定量方法解决的问题［1］。在我国社会经济各个领域内，如工程计划、资源分配、方案排序、政策制定、冲突问题、性能评价、能源系统分析、城市规划、经济管理、科研评价等，都得到了广泛重视和应用［2］。

1.2 层次分析法计算与检验

1.2.1 建立递阶层次结构

递阶层次结构一般由3个层次组成［3］：①目标层（最高层），明确决策的目标，且这个目标是唯一的；②准则层（中间层），明确目标层下的准则层因素，且上下层的隶属关系是明显的；③措施层（最低层），准则层下的最终解决方案（措施），即为措施层因素。

1.2.2 构造判断矩阵并赋值

根据递阶层次结构建立构造判断矩阵，在确定判断矩阵系数时：①所有因素不是一起比较，而是两两相互比较；②采用相对尺度，减少性质不同的因素相互比较的困难，提高准确度；③判断矩阵元素的标度采用1～9或其倒数［4］。

1.2.3 权重计算与检验［5-7］

（1）建立评价矩阵A。

（2）求各行元素的几何平均值bi。

（3）计算权重系数Wi。

（4）求判断矩阵中的最大特征根λmax。

（5）权重一致性检验。

式中 aij为判断矩阵中系数（i，j=1，2，…，n）；n为判断矩阵的阶数；CR为判断矩阵的随机一致性比率；CI为判断矩阵的一般一致性指标；RI为判断矩阵的平均随机一致性指标。

RI系数查相关如表1。

表1 1～9阶矩阵RI值

当随机一致性比率CR＜0.1时，可认为判断矩阵具有满意的一致性。否则，需要重新调整矩阵中系数计算，直到具有满意的一致性为止。

2 应用实例

2.1 工程概况

南水北调中线一期引江济汉工程从长江荆江河段引水到汉江兴隆河段，工程区域地跨荆州、荆门、潜江等市。渠道全长67.23km，设计引水流量350m3/s，最大引水流量500m3/s。其施工具有建筑物多、线路长、地质条件复杂、地下水丰富、施工难度大等特点，因而危险源的安全控制工作非常重要。

以南水北调中线一期引江济汉工程荆州段重大危险源控制为例，评价内容以DL/T 5274—2012《水电水利工程施工重大危险源辨识及评价导则》为依据。

2.2 建立层次结构

建立目标层、准则层和指标层等3个层次。目标层A为工程项目重大危险源安全控制综合评价；准则层B1为作业人员、B2为机械设备、B3为材料、B4为环境、B5为安全管理［8］；指标层Cij（i，j=1，2，…，n）根据实际情况确定，如图1。

图1 重大危险源安全控制体系指标层次

2.3 指标系数

指标系数采用DL/T 5274—2012《水电水利工程施工重大危险源辨识及评价导则》的规定，重大危险源安全控制过程中的实际情况，采用等间距分级法确定，如表2［9］。

表2 评价指标与分值

续表2

2.4 计算

根据式（1）～式（6）计算目标层和准则层的组合权重，A-B矩阵如表3。

表3 判断矩阵A-B

λmax=5，CI=0.0005，CR=0＜0.1，通过一致性检验；对B1-C1i、B2-C2i、B3-C3i、B4-C4i、B5-C5i重复上述步骤计算，结果如表4。

表4 综合评价指标的相应权重

续表4

权重一致性检验结果为：CRB1-C1i=0002，CRB2-C2i＝0.002，CRB3-C3i＝0.0003，CRB4-C4i＝0.0003，CRB5-C5i＝0.02，总CRBi-Cii＝0，各CR值均小于0.1，说明权重计算结果符合一致性，判断矩阵成功。

2.5 评价

2.5.1 综合评价模型

重大危险源安全控制综合评价模型计算公式［10］：

式中 G为重大危险源安全控制综合评价指数；Wi为各项指标权重（如表4）；Ki为各指标相应的评定分值（如表2）。

按式（7）计算，重大危险源安全控制综合评价指数G=0.95，下一层次的评价指数分别为：作业人员G1=0.94，机械设备G2=0.93，材料G3=0.96，环境G4=0.93，安全管理G5=0.96。

2.5.2 评价指标

将评价指标分为5级，不同级别的阈值如表5。

表5 重大危险源安全控制与管理体系评价阈值

2.5.3 评价与分析

重大危险源安全控制综合评价指数G=0.95，处于稍有危险可以接受。准则层中的作业人员G1=0.94，机械设备G2=0.93，材料G3=0.96，环境G4=0.93，安全管理G5=0.96。均处于稍有危险可以接受，与实际情况基本吻合。

3 结语

目前对于安全生产控制与管理体系建设与实施的评价方法较多［10］，但大多集中于文、表类型，采用直观的现场检查、评分等，随意性较大，评价成果也不尽合理。采用AHP方法进行评价，可对直观的检查评分进行补充、修正，效果较好。

［1］张笑天，陈崇德.漳河水库灌区水资源脆弱性评价研究［J］.华北水利水电学院学报，2010，31（2）：12-15.

［2］李芬花.水利水电工程系统的风险评估方法研究［D］.北京：华北电力大学，2011.

［3］李东民.水利水电工程项目风险管理［D］.成都：电子科技大学，2013.

［4］JGJ/T 77—2010，施工企业安全生产评价标准［S］.

［5］肖玲.基于+FAHP+的水电工程施工安全评价研究［D］.宜昌：三峡大学，2011.

［6］刘伟.火电企业危险源管理研究［D］.北京：华北电力大学，2011.

［7］姚爱生.高层建筑施工危险源管理问题的探讨［J］.浙江建筑，2013，30（8）：48-51.

［8］DL/T 5274—2012，水电水利工程施工重大危险源辨识及评价导则［S］.

［9］吴泥，梁启杰，程志华.水利水电工程施工危险源辨识中存在的问题及对策［J］.施工技术，2013（12）：101-103.

［10］施浩然，宋文武，付成华，等.水利水电工程施工重大危险源辨析及应用［J］.西华大学学报（自然科学版），2013（6）：84-89.