摘 要：地铁施工安全风险评价指标体系的建立是进行安全风险评价的核心内容，并直接影响评价结果的准确性。本文在比较研究了评价指标体系筛选方法及对其适用性进行分析的基础上，构建了层次分析区间估计方法的地铁施工安全风险评价指标筛选理论模型。通过对近10年来我国地铁施工过程中发生的事故类型的分近，对事故发生的风险源进行了重点分析，进而建立了施工安全风险的初始指标。并结合运用模型对哈尔滨地铁一号线一期6标段的施工安全风险评价问题进行了实际验证，本研究为施工企业评价施工现场安全风险，提高安全管理能力提供了新思路。
关键词：地铁施工；安全风险；指标筛选；区间估计
中图分类号：TU72 文献标识码：A 文章编号：1003-5192(2012)02-0062-05
Study on Index System of Safety Risk Evaluation for Subway Construction
Based on Interval Estimation
LIU Ren-hui, YU Bo, JIN Zhen
（School of Management, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China）
Abstract:Establishment of index system is key to safety risk evaluation for subway construction, whether the selection of indexes is reasonable directly determines the accuracy of evaluation. This paper studies the usual methods of selecting indexes for evaluation and analyzes their applicability. Based on analytic hierarchy process interval estimation, the theory model of index selection for safety risk evaluation for subway construction is set up. Given the types of accidents happened during last 10 years in China, original index system of safety risk evaluation is established mainly according to sources of safety risks in accidents. At last, this paper takes the sixth part of Harbin Subway Line NO.1 as an example and selects the indexes for its safety risk evaluation, which provides a new method for construction company managers to evaluate safety risk during construction and to improve their ability of safety management.
Key words:subway construction; safety risk; index selection; interval estimation method
1 引言
近年来为了缓解城市交通拥堵的压力，中国许多大中城市纷纷加入了修建地铁的行列。城市地铁工程建设是一项复杂的高风险性系统工程，建设过程中存在着很大不确定性，尤其是在地铁施工过程中，具有隐蔽性、复杂性和突发性等诸多突出的特点［1］，这些特点，必然会对地铁施工的安全管理造成不可预见的影响，如果控制不当，极易造成重大安全事故，带来极为严重的经济和社会问题。
施工安全风险评价指标体系的建立是对地铁施工项目安全风险管理的基础，通过评价指标体系，可以进行全面评价、合理地估计风险的影响程度及范围，也是对重大风险源进行控制、制定对策的前提条件。只有科学的评价指标体系，才有可能得出科学的评价结论，在构建评价体系框架时，初选的评价指标尽可能要体现全面性。在评价指标体系优化时，则需要考虑指标体系的独立性、科学性、层次性、可操作性、目的性等。当指标太多时，就会有很多重复指标，相互干扰，这就需要正确的、科学的方法进行指标筛选。
在目前的研究中对复杂的系统进行分析与评价通常依靠建立一些指标来进行的［2~4］，如果单从全面性的角度来选取指标，则会出现指标数量太多而造成的大量的冗余信息，增加了分析与计算的难度， 同时评价结果也不一定准确。如果指标太少会使信息量不足而影响分析与评价结果。一般要在初步建立指标体系的基础上，对指标进行进一步筛选使指标有较好的实用性。对于这方面的研究，按方法和性质可以分为定性指标筛选方法、定量指标筛选方法、综合指标筛选方法等。
定性指标筛选方法上最常用而具有代表性的是理论分析法和专家咨询法。理论分析法筛选指标时可以把初始指标之间的关系分为因果关系指标、等价关系指标、过程关系指标3种，通过这3种关系可以将存在因果关系、等价关系、过程衔接关系的指标剔除掉，从而把逻辑上存在重复关系的指标筛选出来［5］。专家咨询法中的专家的选择虽然具有主观性，但通过专家进行指标筛选可以集成多数专家的意见，化主观为客观［6］。
通过理论分析法筛选指标得到的结果较为精确无误，但此方法一般是在指标间能通过某种关系推导出来时的条件下，才能发挥较理想的效果，而在地铁安全事故风险指标筛选时则发挥不了其优势。当难以借助精确的数据分析技术时，可采用专家分析法，以理论研究为基础，通过逻辑分析和经验判断解决指标筛选的问题。该方法操作简单易行，适用于项目早期分析项目潜在的风险，但这种方法易受专业领域的影响，从而片面地理解问题，并且耗费时间，成本较高。
在定量指标筛选方法方面，常用的是统计分析法［7］和灰色关联分析法［8］等。统计分析法和灰色关联分析法在筛选指标时需要大量样本，当有大量数据支撑时，用这两种方法进行指标筛选有一定的优势，但对于存在大量定性指标的安全风险评价指标体系来说，寻找大量的数据样本是不现实的。
定性和定量方法各有优缺点，因此有必要研究定性和定量相结合的方法。层次分析方法经过多年发展，吸收并结合了一些理论，又衍生出了改进的层次分析法、模糊层次分析法、可拓模糊层次分析法和灰色层次分析法等。层次分析法还可用在指标筛选的研究中，该方法认为只有对决策目标有贡献的指标才能作为衡量备选方案的准则［9］，也就是说如果某个指标的重要程度足够小，该指标的相对权重就有可能会被判断矩阵的误差所淹没，而将此类弱权重指标包含到层次分析中并不能为决策带来实质的贡献，反而会增大决策者在判断过程的误差，增加系统评价的工作量，因此，此类弱权重指标应该剔除。
层次分析法适用于决策者希望通过借鉴一个较大的一般指标集，建立具体问题的指标体系的情形，尤其是在决策过程中需要根据决策者经验感觉进行比较的问题，以及那些掌握信息资料并不充分，而希望依靠两两比较结果对判断做出合乎逻辑的决策问题［10］。这种方法适用于事先风险信息掌握不完全条件下，通过一般指标集筛选，并建立接近实际情况的安全风险指标体系。
2 地铁施工安全风险指标筛选模型
在现有的安全风险指标研究中，评价指标体系的建立是以定性分析方法构建的，指标的取舍没有统一严格的标准。这可能会带来一些重要指标的遗漏，或者对风险影响较小的指标和包含信息重复的指标的选入，为克服上述结果带来的计算复杂化和评价结果不合理情况，首先以满足全面性的原则下选取初选指标。考虑到地铁施工安全风险评价缺乏较为充分的量化数据资料，涉及影响因素较多，需要将定量指标和定性指标加以整合；并且由于在定性判断中，专家判断缺乏一致性，因此将区间估计方法引入到层次分析中，利用层次分析区间估计指标筛选模型来筛选指标。
2.1 层次分析区间估计
如果对于某一不一致的成对比较判断矩阵A，存在未知的一致矩阵，可以把A视为由发生微小变动而来，那么由导出的权重向量可以看作是A的理想权重向量，特征向量法能对这个理想权重向量给出一个近似的估计。然而，由于不一致的判断矩阵A存在偏差和不确定性，蕴含A中的权重向量只能是一个可能区间而不会是一个确定的向量，所以说，从不一致的判断矩阵中，我们只能获得对模型中各项指标权重的一个大致估计，而不会是一个没有误差的精确值［11］。
2.2 基于层析分析区间估计的地铁施工安全风险指标筛选模型
根据判断矩阵不一致情况指标筛选应分为两步，当得出的判断矩阵一致时利用基于权数指标筛选方法；当得出的判断矩阵不一致时利用区间估计剔除弱权重方法进行筛选指标。
(1)建立地铁安全风险评价指标初步体系。
3 建立地铁施工项目安全风险初始指标集
工程项目的单件性决定了每个地铁施工项目安全风险的差异性。这将会引起对于不同项目的风险影响因素是不一样的，但通过搜集近10年间的中国地铁施工安全事故不完全统计数据发现，频发的安全事故的类型有塌方、地下水、物体打击、机械伤害、火灾、爆炸、触电、高空坠落等，统计结果如表1。
4 基于AHP区间估计的指标筛选应用
以哈尔滨地铁工程一号线一期6标段为例，对该工程安全风险采用层次分析区间估计方法进行指标筛选。理论上来说，被识别出来的地铁施工项目安全风险因素都有可能给安全带来不确定的影响，进而导致安全事故的发生。但是，并不是所有因素都会对特定项目产生显著影响，所以在指标筛选时根据专家或者项目负责人的主观判断可以把这些指标剔除掉，进行指标筛选。
4.1 构造判断矩阵
筛选指标时应结合实际情况建立尽可能包含地铁施工项目安全风险特征的所有风险评价指标体系。本文将以图1作为本工程的安全风险评价初始指标体系来确定各因素之间的权重并筛选。利用层次分析法进行两两比较，建立9标度判断矩阵。考虑文章的篇幅和方法比较简单，本文只对C3、C7的指标筛选计算过程示例。
特征值向量法是从不一致数据中获得排序的方法［12］，所以在判断矩阵不一致的前提下，特征向量法为权重向量提供了最优点估计值，而在基于层次分析法的区间估计模型中把判断矩阵视为自由选择指标权重过程中的一种约束。从表2中可以看出利用特征值向量法得出的值在区间估计值的上下限的平均值的微小范围内浮动，可以说明该模型方法是有效的。
其他指标同样经过以上处理最终筛选掉D4、D12、D16、D21、D26、D30、D31、D33、D37指标。评价指标筛选完成后，形成了新的地铁施工安全风险评价指标体系，重新构造判别矩阵，确定新指标体系的相对权重值，最终得到筛选后的地铁施工安全风险评价指标体系。
最终得出的指标体系针对性强、数量适中，并且在指标体系筛选同时得出的权重值，能够在事前做好专项准备的工作当中发挥出一定作用。通过此模型对哈尔滨地铁工程一号线一期6标段日常安全风险进行了评价工作，在对发现项目存在的危险源及时防范、降低事故发生概率、提高施工安全管理能力上发挥了较好的的指导作用。通过以上分析可知，此模型方法在地铁施工安全风险指标筛选上有很好的实用性。
5 结束语
本文是从指标筛选的角度探讨了施工安全风险评价指标建立的问题，对于带有诸多不确定性的安全风险评价指标筛选问题，仅对各指标的重要性提供一个点估计是不符合实际情况的，并有可能引起一个错误的指标间的排序，同时也掩盖了各权重向量存在不确定性这一事实。运用基于层次分析区间估计的方法筛选地铁施工安全风险指标与其他方法相比更为合理。与定量筛选方法相比该方法最大的优势是不必搜集地铁施工安全风险相关的基础数据，这与当前我国地铁施工行业缺少相应数据库，而且指标量化困难等客观环境相符。与定性筛选方法相比，如专家咨询法的专家必须要求是具有丰富的知识、经验的人员，但这些人员仅是某一方面的专家，不可能懂得全部风险相关的知识，不太适合复杂大系统指标的筛选，而且专家筛选过程要费很长时间。而基于层次分析区间估计指标筛选方法只需要找一些对项目比较了解的内部人员就可以很快解决，通过此方法还可以直接得出各指标间的权重。
参 考 文 献：
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