高层建筑施工安全评价模糊理论模型的研究

1高层建筑施工安全因素1.1人员因素也叫作人为因素，与施工人员有关的一切因素均属于该范围，如工作态度、思想、心理、知识、技能、经验等，这些都会影响人员的安全行为，对其工作过程的安全性具有决定作用。1.2机械设施设备等因素机械设施设备等是项目施工必不可少的硬件条件，涉及原材料运输、存放和加工利用，人员劳保，为人员提供动力资源等各个方面，其水平、质量、稳定性、先进性、耐用性、可操作性等，都与施工安全息息相关。1.3技术工艺因素既包括施工是否采用了某种技术（如机械化技术、信息化技术等）和工艺（如切割工艺、支架工艺等），也包括施工人员在使用技术和工艺过程中是否合理合规等。1.4环境因素（1）规章制度环境，即施工安全技术标准；（2）自然环境，既包括大风、雨雪等此类自然环境，也包括施工过程中的通风、隔离等人为自然环境。2模糊综合评价概述2.1模糊综合评价法简介模糊综合评价法是根据模糊数学的原理和方法来定义。在数学范畴内，将研究对象的某些边界问题或者因素模糊化，同时将难以界定的问题或者因素清晰化、定量化后，通过建立数学模型进行综合评价的一种方法。换句话阐述，此方法是针对多个因素影响下的目标现象或者问题，依据对应的标准进行评价，然后得出研究问题的评价结论，这种方法能够兼顾复杂和不同因素间的差异性。那么采用模糊评价时，第一要点是进行遴选可能对评价结果产生影响的因素，然后构成一个集合体，与此同时，需要进行对涉及的因素赋值，构成评价矩阵，再通过对应的权重关系，建立一个相关性和系统性的评价矩阵，最终可以得出结果。根据结果比照安全等级，就可以定级。因为高层建筑施工过程中涉及的多因素、多层次的复杂问题比较多，要想进行评价效果较好，大都采用模糊综合评判法。因为这个方法给定了数学模型，在实际应用中掌握难度低，具备不可替代性，解决工程施工问题较好。针对高层建筑施工方面的安全问题而言，因为有这样一些特征，比如，工序复杂性、工程环境特殊性、施工技术高要求性等，这些存在的诸多因素可能会导致以上安全评价方法存在相应的局限性。那么，研究模糊层次分析法综合评价模型，涉及影响高层建筑施工安全评价的各种因素都需要考虑，同时，也要考虑各子指标对隶属指标的影响程度，为了能使安全评价过程更加合理和高效，还需减少某些主观因素造成的影响。2.2模糊综合评价方法的特点模糊综合评价方法具备的特点主要有以下几个方面。（1）模糊综合评价能够全方位地分析复杂对象。模糊综合评价能够全方位的分析复杂对象，比如，是考虑到高层建筑施工存在复杂的危险因素，一是选择采用该方法与复杂系统的情况相吻合，它能够最大限度地描述被评价对象；二是该方法还能比较准确地确定权数。在工程中，业内人士常规把安全评价因素的权数认定为一个整体范畴进行研究，这是考虑到安全评价因素对评价对象的影响程度大小来确定权重。换句话说，在高层建筑施工时，整个系统中涉及评价因素复杂且多量时，某个因素的占比权数相对小，包含的因素间时重要程度变化程度不大。相反，通过模糊综合评价法针对复杂的因素系统进行分层，这种思维方式下，分层后的因素将会在一定程度上减少，从而可保证能根据最终的结果了解到评价目标的重要性及隶属度。因此，在评价目标及结构层次本身就具有较高复杂性的情况下，可采取模糊综合评价方法，能够得到较好的评价效果。（2）模糊综合评价法的权数具有灵活性。在分析过程中能够灵活调整，权数属于估价权数。以安全评价为出发点，对不同因素可能造成的影响进行评价，基于此获得评价系统的估价权数。这种模式能够满足不同评价者的不同需求，从不同切入点进行评价，评价因素的权数也是不同的，由此可见，这种定权方法极为灵活，在高层建筑施工中适用性较强。（3）模糊综合评价结果准确度和可信度高。处理评价因素的复杂性和多变性，以及评价因素之间的相关性方法比较多，如果要能够有效地解决评价因素间的相关性所造成的评价信息重复的问题，那么，这个方法是可靠和实用的。该方法可以起到这样的效果，比如，在高层建筑施工中，在模糊综合评价前，已经针对安全因素的预选和筛选进行相关处理，处理的方法和准则是预先删除与之具有较大关联性的因素，从而得到相对准确的评价结果。在使用模糊综合评价时对评价因素考虑的不够充分，那么评价结果的区分度就会影响比较大，造成的评价结果准确度和可信度就低。2.3模糊综合评价的可行性（1）模糊综合评价法本身具有特殊性。它和其他概率法、统计法存在本质不同，其属于模糊数学领域，能够切实指导具体工程中综合评价工作的开展。自该方法提出至今，其所依据的始终是模糊数学相关理论，利用应用关系形成原理，通过模糊因素边界，定量难以定量的因素以建立模型从而发挥作用。（2）在高层建筑施工时，很难界定安全与危险之间的清晰界限，因此存在安全风险。这种不明确的中间状态通常认为是具有模糊性。因此，从抽象的角度出发，转变评价模式，自然就引入这个方法，这种模糊性在模糊数学上叫作“隶属度”，它是确保定量精准的重要因素。根据评价指标体系可知，在高层建筑施工安全评价中是可以使用模糊综合评价方法的。（3）高层建筑施工安全评价需要大量、复杂的因素支持，如人员安全因素、环境安全因素、机械设施设备等。很多因素量化起来难度较大，所以不得不借助“较安全”“有一定危险性”等模糊说法来表达等级概念并进行安全评价。还有些因素受外界环境的影响具有偶然性，无规律性可循。所以，最重要的是对模糊信息资料进行量化处理和综合评价。因为在施工过程中工程人员对某些影响因素的理解和观点不一致，不能单一地用统计学的方法确定这些因素的数量值。所以，需要利用模糊综合评价原理对高层建筑施工安全进行评价，这就说明模糊综合评价法是适用的、可行的。3模糊综合评价法的基本程序模糊综合评价主要是在建立等级模糊子集的基础上，先量化目标评价物，而后结合模糊变换原理，以综合评价不同指标的一种方法，其常规流程如下：（1）结合工程实情构建评价体系，即明确要评价的各个因素。（2）构建评价等级论域。也就是构建等级集合，每个等级都有对应的模糊子集，论域的构建有利于模糊综合评价得到模糊评判向量的结果，根据该结果能够了解到目标评价物对评语等级的隶属度情况，这些信息都包含在模糊向量结果中。（3）构建模糊关系矩阵。这需要先评价选择的因素。也就是形成等级模糊子集后，着手量化目标评价物的各个因素，通过每个因素来判断目标评价物对不同等级模糊子集的隶属度。（4）确定评价因素的模糊权向量。这一步可用的方法并不少，通常目标评价物受各个评价因素的影响程度是不同的，所以应先确定模糊权向量再合成。模糊综合评价中，一般用模糊方法来确定，并且在合成前统一化。（5）需要得出模糊综合评价结果向量，这是很关键和重要的一步。一般是通过模糊向量实现各个因素的综合，以此呈现出目标评价物对各等级模糊子集的整体隶属度。（6）分析模糊综合评价结果向量。单个目标评价物的模糊综合评价结果都通过对应的模糊向量表现出来，而其他方法则是通过综合评价值表现出来的，由此可见，模糊综合评价法是非常有应用优势的。综上所述可以得知，6个基本程序在模糊综合评价法中的重要程度是不同的，占据核心作用是（3）和（5），原因是第三步主要是得到隶属度，基于高层建筑应用背景，在主观层面确定要采用的科学方法，同时工作量也比较大。而第五步主要是综合评价每个模糊因素的评价结果，能够凸显模糊综合评价的优势。4建立多级模糊综合评价数学模型模糊综合评价理论上包括一级模型和多级模型两个分级。在高层建筑施工安全评价中，因素之间存在复杂的关系，比如，是相互之间是并列的因素，或者是因果的因素，根据数学模型对评价指标的分析，这些因素间存在着不同的层次级别关系。如果针对这种情况，若采用一级模型，评价结果会出现偏差，会无法解决有关的问题。另外，若将各个层次的因素集中在同一层次，那么，评价结果就会出现严重误差。由于施工过程中可能出现各种各样的问题，所以采用多级模糊综合评价比较合适，其数学模型能够将目标评价物各个因素的层次性体现出来，且能够避免因素过多而无法分配权重的问题，相比单层次模型评价的结果准确程度要高。4.1模糊合成算子的选择高层建筑施工安全性不但要考虑整体性，还需兼顾各个相关因素的交叉性，对其安全进行评价，需要有序地、系统地进行，不仅要考虑每个环节的安全，也要考虑整体的安全。因此，确定科学的算子是开展模糊评价工作必不可少的环节。4.2安全评价指标的权重确定权重是一个“风向标”，在高层建筑施工安全评价中，能够衡量考虑的相关因素之间的重要程度，也可以理解为一种效益相对另一种效益的占比情况。它所承载的是与安全综合评价有关的关键信息，其确定，主要以因素的相对重要性，也就是每个因素影响综合评价的程度为依据。构建安全评价因素体系时，每个因素都会产生相应的结果，其各自的重要程度不同，给最终的评价目标及系统功能造成的影响也存在区别。在最终评价环节，对因素模糊的子集权重进行分析，凸显出对综合评判有直接影响的结果。确定权重常用的方法包括Delphi法、专家调查法、层次分析法、主成分分析法等。结合确定的权重，能够清晰地看到多个评价因素的层次性，这说明可以通过层次分析法确定各指标的权重值。5安全评价模型建立由上述分析可知，高层建筑现场施工安全评价涉及多个因素，有不同层次，进行模糊综合评价时，应依据加权平均原则来建立评价模型，有利于体现出高层建筑施工安全评价的级别。通常包括五级，即很安全、较安全、一般安全、不安全、很危险。用评价集表示就是：评价集={V1,V2,V3,V4,V5}。V1：很安全。表示高层建筑施工现状整体很安全。V2：较安全。表示高层建筑施工现状相对来说较安全。V3：一般安全。表示高层建筑施工现状安全性比