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摘要:由于在旧工业建筑再生利用施工中,应急风险的发生有着较高的复杂性,提升了风险应急管理的难度。基于此,本文利用了案例分析法与规则推理相结合的方式建立了旧工业建筑再生利用施工风险应急管理的模型。为了进一步提升输出决策的适用性,应用了特征属性相似度、结构相似度与全局相似度的计算,以及特征属性相似度与结构相似度结合检索的方式实现决策输出。
关键词:旧工业建筑;再生利用施工;风险应急管理
引言:近几年来,我国的产业结构得到了调整,一些大型国有企业的闲置旧工业建筑需要进行拆除与再利用。在这样的背景下,旧工业建筑再生利用施工受到了人们更多的关注。相比于其他建筑施工来说,旧工业建筑再生利用施工由于场地受限、现场施工技术更加复杂、厂区部分结构稳定性不高等特点,使得施工风险隐患明显提升。为了确保旧工业建筑再生利用施工的安全性与质量,相关人员必须要制定施工风险应急管理方案,确保能够迅速应对应急风险。
一、旧工业建筑再生利用施工风险应急管理的模型建立
(一)模型推理流程
为了对旧工业建筑再生利用施工中的应急风险进行确定,并建立相应的管理模型,笔者主要应用了案例推理法。同时,由于当前对旧工业建筑再生利用施工风险应急管理的相关研究相对较少,所以笔者进一步结合了规则推理的方式完成相应的研究,实现对使用中应急风险的有效管理。
对于案例分析法来说,其主要计算了历史案例以及目标案例之间的映射关系,同时完成与目标案例最接近的历史案例的选择,最终生成新的解决方式;规则推理主要实现了对规则库中历史案例的风险应急管理进行适当的修正,确保决策的生成与目标案例匹配程度更高[1]。在这两中方法的支持下,旧工业建筑再生利用施工风险应急管理模型的建立更加科学,此时,需要对特征属性信息展开分类的提取与赋权,完成缺失项的判断与相似度计算,最终,将不满足特征相似度的属性结合规则推理实现修正,并输出结果。
结合上述分析,能够总结出旧工业建筑再生利用施工风险应急管理的模型推理流程如下:目标案例的表示与历史案例的检索;完成相似度计算后,判断是否存在相似的历史案例,当不存在时,进行案例保存操作并存入案例库,再次展开案例检索;当存在相似历史案例时,要进行关键属性是否满足阈值的判断,当满足时,会输出应急措施,并将案例保存进案例库;当关键属性不满足阈值时,会展开规则推理修正,并输出应急措施,最终将案例保存进案例库。
(二)历史案例描述
就工业建筑再生利用施工风险的历史案例可以用来表示。其中,U代表非空的有限集,为;;。若是存在一个属性信息时,Vj中就会含有至少一个缺失数值。这种多属性的应急管理问题为不完全信息的应急管理问题。此时,在决策矩阵中的缺失值要用“*”来表示。
二、旧工业建筑再生利用施工风险应急管理的案例检索
(一)属性权重
对于案例推理法来说,案例检索是一项十分重要的步骤。在旧工业建筑再生利用施工中,应急风险的发生有着较高的复杂性,所以,想要判断事故现场中的全部特征属性信息几乎是不可能的,这也导致了应用案例推理法完成风险应急管理的难度明显提升。为了弥补这一问题,笔者认为,可以应用特征属性相似度与结构相似度结合检索的方式完成案例检索,并结合规则推理完成修正,最终输出施工风险应急管理方案。
基于此,特征属性权重的计算十分重要。就当前的情况来看,客观赋权法、主观赋权法以及综合赋权法是较为常用的几种属性权重计算方式。在本次计算中,由于主要对再利用方案的影响因素进行了赋权,所以单纯的客观与主观赋权法无法对权重中的误差以及信息丢失风险进行预防,因此,需要使用综合赋权法,也是就客观法与主观法的组合。其中,灰色关联分析法有着较高的应用优势,其能够在分析原始数据的条件下,完成对评价对象以及最优对象之间的相似度,换言之,就是利用几何图形的形状相似度完成其关联性的辨别。为了进一步优化权重计算的结果,笔者将灰色关联分析法与主成分分析法进行了结合应用。对于主成分分析法来说,其能够实现特征属性指标的切换,利用有限的不可观察潜在变量完成对原特征属性相关性的表达,还能够同时实现对属性信息的分类处理,可以说,该方法可以应用较少的信息属性完成大部分信息量的表达。通过灰色关联分析法与主成分分析法的结合,能够有效提升权重计算的准确程度。
(二)计算相似度
结合上述的分析能够了解到,由于在旧工业建筑再生利用施工中,应急风险的发生有着较高的复杂性,提升了应用案例推理法完成风险应急管理的难度。因此,要应用特征属性相似度与结构相似度结合检索的方式完成案例检索,避免由于特征属性缺失造成的全局相似度计算发生偏差。
1.特征属性相似度计算
在旧工业建筑再生利用施工中,应急风险的高复杂性决定了应急管理特征属性的多样[2]。因此,为了方便后续的计算,本文主要将施工风险应急管理的特征属性归纳为三类进行,即数字变量、语言变量以及符号变量。其中,对于数字变量来说,主要包括降水量等等,可以使用基于海明距离的计算方法完成相似度的计算,公式为
;对于语言变量来说,主要包括结构安全性等等,可以使用三角模糊数概念完成转化后计算特征属性相似度;对于符号变量来说,主要包括结构类型等等,可以将其定义为枚举类型,当相应的特征属性值不同时用0表示,当相应的特征属性值相同时用1表示,表达式为。
其中,wk代表了目标案例与历史案例的交集中第K个属性的权重;l代表了目标案例与历史案例交集中包含的属性数量;WXY代表了目标案例与历史案例交集的权重之和;sim(c0j,cij)代表了目标案例与历史案例中第j个属性的相似度;cij代表了第i个案例中的第j个特征属性的数值。
三、旧工业建筑再生利用施工风险应急管理的案例修正与保存
(一)案例修正
结合上文的模型建立流程能够看出,在旧工业建筑再生利用施工风险应急管理中,案例修正具有较为重要的地位。在案例库中,检索出的历史案例不可能与目标案例的情境、风险、影响因素等完全一致,也有可能存在部分特征属性相似度过低的情况,所以,为了确保输出的施工风险应急管理方案的准确性,必须要完成案例的修正[3]。此时,要结合目标案例的实际情况,对特征属性设定阈值,结合专家或是决策者的经验,在案例库中提取相应的修正规则,完成对历史案例应急管理方案的修正,提升输出方案的适用性。
利用规则推理就能够很好的完成历史案例的修正。在这一过程中,要先在案例库中完成相关规则的提取,接着要将提取出的规则转化为计算机系统能够识别以及表示的语言。其中,案例规则要用IF-THEN的形式来表示。要对语言逻辑进行判断,当语言逻辑正确时,才可以执行下一步的操作;当语言逻辑不正确时,要忽略该操作,对下一个规则展开判断。规则推理要持续进行,当前提条件全部完成匹配后即可停止,或是规则全部用完后停止。
(二)案例保存
为了实现对其他旧工业建筑再生利用施工风险应急管理的指导,案例保存操作具有重要的意义。当完成修正以及规则的输出后,综合专家或决策者的意见,能够形成最终的风险应急管理方案,实现对旧工业建筑再生利用施工现场事故的迅速处理,控制施工损失。通过将相应的风险应急管理方案以及目标案例的特征属性保存至案例库,能够指导后续其他相似施工项目的风险处理方案的形成,有效扩充了案例库,提升了应急管理模型的有效性以及对风险管理的指导性。
总结:综上所述,利用案例分析法与规则推理相结合,能够对历史案例进行修正,输出适用性更强的风险应急管理策略;通过特征属性相似度、结构相似度与全局相似度的计算,实现了在部分事故现场特征属性缺失的条件下完成准确的相似度计算;使用特征属性相似度与结构相似度结合检索的方式完成案例检索,避免由于特征属性缺失造成的决策输出偏差。
参考文献
[1]李润萍,王浩玮,陈旭.旧工业建筑再生利用施工风险应急管理研究[J].中国安全生产科学技术,2019,15(02):151-156.
[2]郭海东,陈旭,李慧民.旧工业建筑再生利用项目施工安全的评价及改进[J].安全与环境学报,2017,17(05):1720-1724.
[3]杨彪.旧工业建筑再生利用安全风险评估及控制[D].西安建筑科技大学,2017.
论文作者:殷海波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/8/2
标签:案例论文; 工业建筑论文; 属性论文; 风险论文; 特征论文; 规则论文; 历史论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;