張博倩 呂淑然 馬子超 高煥然

1.首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2.中國(guó)建筑科學(xué)研究院

我國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)躋身世界級(jí)的危險(xiǎn)品生產(chǎn)和應(yīng)用大國(guó)，每年通過(guò)倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)的危險(xiǎn)品已經(jīng)超過(guò)3億噸，且呈逐年上升的趨勢(shì)。我國(guó)危險(xiǎn)品的生產(chǎn)量已達(dá)15億噸，倉(cāng)儲(chǔ)單位1萬(wàn)多家[1]。危險(xiǎn)品存儲(chǔ)場(chǎng)所的典型危險(xiǎn)事故類(lèi)型是爆炸、池火災(zāi)以及毒氣泄漏與擴(kuò)散。歷年來(lái)，我國(guó)政府頒布了許多國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但由于危險(xiǎn)品易燃易爆的特性，加之某些企業(yè)不能落實(shí)到位相關(guān)法律法規(guī)，導(dǎo)致危化品儲(chǔ)存安全事故時(shí)有發(fā)生。天津“8·12”危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)特大火災(zāi)爆炸事故發(fā)生后，危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)的安全問(wèn)題開(kāi)始受到高度關(guān)注，如何使得企業(yè)在追求低成本高效益的同時(shí)，又能確保各個(gè)環(huán)節(jié)的安全，已經(jīng)成為研究的重點(diǎn)。本文從企業(yè)的角度，探討影響危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)安全的因素，以ISM和AHP對(duì)危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行研究，從而制定有效的預(yù)防措施，減少事故的發(fā)生。

1 ISM模型分析

解釋結(jié)構(gòu)模型（簡(jiǎn)稱(chēng)ISM）技術(shù)是最基本和最具特色的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)，是美國(guó)J.華費(fèi)爾特教授1973年在進(jìn)行復(fù)雜的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的研究過(guò)程中開(kāi)發(fā)的一種方法[2]。ISM的特點(diǎn)是把復(fù)雜的系統(tǒng)分解為若干個(gè)子系統(tǒng)（要素），利用人們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)知識(shí)，以及計(jì)算機(jī)的幫助，最終將系統(tǒng)構(gòu)造成一個(gè)多級(jí)遞階的結(jié)構(gòu)模型。

1.1 影響因素選取

綜合考慮危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境以及對(duì)以往事故報(bào)告的分析，在查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料[3-4]的基礎(chǔ)上，最終確定了13個(gè)影響危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)安全的因素，見(jiàn)表1。

1.2 建立鄰接矩陣

鄰接矩陣是一個(gè)布爾矩陣，危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)的鄰接矩陣是用0和1表示出每個(gè)要素之間的關(guān)系，得出一個(gè)13×13的矩陣，根據(jù)影響危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)安全的因素間的直接、間接關(guān)系，對(duì)13個(gè)影響因素進(jìn)行兩兩比較，如式(1)所示。

表1 危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)安全影響因素

其中，Si為行Sj為列，最終所得出的矩陣A即為鄰接矩陣[5]。

1.3 建立可達(dá)矩陣

可達(dá)矩陣M是指用矩陣的形式來(lái)描述有向連接圖各節(jié)點(diǎn)之間，經(jīng)過(guò)一定長(zhǎng)度的通路后可能達(dá)到的程度。用1表示兩個(gè)要素之間能夠建立起通路，用0表示不能建立通路。鄰接矩陣A反映了影響因素之間的直接關(guān)系，而可達(dá)矩陣M反映了影響因素之間存在的間接關(guān)系。根據(jù)鄰接矩陣A，運(yùn)用布爾矩陣法則計(jì)算至M=（A+I)r+1=（A+I)r≠（A+I)r-1，其中，I為單位矩陣，M為可達(dá)矩陣，在該模型中，計(jì)算得：當(dāng)r=3時(shí)，滿(mǎn)足上述條件，其結(jié)果如下。

1.4 層級(jí)劃分

在可達(dá)矩陣中由Si可達(dá)到的各個(gè)系統(tǒng)要素所構(gòu)成的集合即為可達(dá)集R(Si)；可到達(dá)Si的各個(gè)要素所構(gòu)成的集合即為先行集A(Si)；Si在可達(dá)集R(Si)與先行集A(Si)的共同部分為共同集C(Si)，即交集。當(dāng)R(Si)=C(Si)時(shí)，Si即為最上級(jí)因素，將Si所在的行與列去掉即可得到新的可達(dá)矩陣，以此類(lèi)推劃分出各個(gè)層級(jí)。最終計(jì)算求得：L1=｛S9，S10，S12｝，L2=｛S1，S13｝，L3=｛S2，S4，S5，S8｝，L4=｛S1，S7｝，L5=｛S3｝，L6=｛S6｝。根據(jù)分級(jí)結(jié)果經(jīng)簡(jiǎn)化處理后，得到危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)安全系統(tǒng)的ISM模型，如圖1。

圖1 危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的ISM模型

影響危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)的13個(gè)因素分為了三層，第一層直接影響因素為消防與安全設(shè)施，應(yīng)急預(yù)案，倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備。這些因素直接影響到危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)危險(xiǎn)的能力。第二層的間接因素對(duì)第一層因素造成影響，第三層為根本因素，是導(dǎo)致事故發(fā)生的最深層次的原因，如：法律法規(guī)、危險(xiǎn)品性質(zhì)、自然天氣、安全管理。其中自然天氣是不可控因素，危險(xiǎn)品固有的性質(zhì)是不可改變的，法律法規(guī)和安全管理是規(guī)范危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)最主要的手段，企業(yè)應(yīng)杜絕有法不依、有章不循的現(xiàn)象，嚴(yán)格遵守相關(guān)法律法規(guī)、做好安全管理工作以減少事故的發(fā)生。此外，周邊環(huán)境沒(méi)有下層因素的影響，比較獨(dú)立，也應(yīng)予以重視。由ISM模型可以看出，影響危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)安全的是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。

2 AHP方法分析

ISM分析方法能定性分析影響危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)安全的要素間的內(nèi)在關(guān)系，但是不能確定各影響因素的權(quán)重，而層次分析法可對(duì)其進(jìn)行定量分析。美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家A.L.Saaty教授最早提出了層次分析法（Analytic hierarchy process 簡(jiǎn)稱(chēng)AHP），AHP是對(duì)定性問(wèn)題進(jìn)行定量分析的一種簡(jiǎn)便、靈活并且實(shí)用的多準(zhǔn)則決策方法[6]。AHP法在決策分析時(shí)，可以把一個(gè)由眾多因素構(gòu)成的互相關(guān)聯(lián)、制約的復(fù)雜的系統(tǒng)從不同的角度進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)系統(tǒng)的決策目標(biāo)將研究的問(wèn)題層次化、條理化，建立遞階層次結(jié)構(gòu)并形成一個(gè)多層次的分析結(jié)構(gòu)模型，一般由高到低分層，即：目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層，利用下層對(duì)其上層的相對(duì)重要性來(lái)評(píng)價(jià)因素的權(quán)重。

通過(guò)對(duì)近些年來(lái)發(fā)生的事故進(jìn)行分析，總結(jié)得出事故發(fā)生的原因大致可分為四類(lèi)：倉(cāng)儲(chǔ)人員問(wèn)題、硬件問(wèn)題、軟件問(wèn)題和意外問(wèn)題[7]。本文從這四個(gè)方面進(jìn)行考慮，應(yīng)用Yaaph層次分析法軟件建立危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)安全等級(jí)層次分析結(jié)構(gòu)，如圖2。

圖2 危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)安全等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

依據(jù)圖2中指標(biāo)體系，用成對(duì)比較法和1-9比較尺度，經(jīng)專(zhuān)家打分法構(gòu)建判斷矩陣。如構(gòu)造硬件問(wèn)題因素的判斷矩陣，見(jiàn)表2。判斷矩陣一致性比例為0.012，對(duì)危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)安全體系的權(quán)重為0.153。同理，對(duì)人員因素、軟件因素、意外問(wèn)題，分別構(gòu)造判斷矩陣，請(qǐng)專(zhuān)家打分后，得出危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)安全體系的每一個(gè)元素的權(quán)重，見(jiàn)表3。

表2 硬件因素判斷矩陣

由表3可得，危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)安全影響體系中，軟件問(wèn)題為主要因素，其權(quán)重為0.549，在二級(jí)指標(biāo)中占了總權(quán)重的一半，倉(cāng)儲(chǔ)人員的因素占0.245，硬件因素占0.153，意外問(wèn)題因素影響最小僅為0.053。在三級(jí)指標(biāo)中，法律法規(guī)、安全責(zé)任意識(shí)和存儲(chǔ)方式最為重要。

結(jié)合圖1的模型和表3的各個(gè)指標(biāo)權(quán)重可以得到圖3。危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)風(fēng)險(xiǎn)的影響因素變量眾多、關(guān)系復(fù)雜而結(jié)構(gòu)不清晰，采用ISM和AHP相結(jié)合的方法，不僅可以看出各個(gè)因素之間的關(guān)系，還可以明確各因素在該系統(tǒng)中的權(quán)重。如在影響危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)的直接因素中，倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備所占的權(quán)重（0.042）較大，應(yīng)急預(yù)案所占的權(quán)重（0.032）相對(duì)較小，所以企業(yè)在進(jìn)行安全管理時(shí)，應(yīng)有所偏重，采取重點(diǎn)且有針對(duì)性的防范管理措施。

3 結(jié)論

ISM解釋結(jié)構(gòu)模型法，針對(duì)危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)的特點(diǎn)，分析總結(jié)出危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)安全的13個(gè)影響因素。用ISM模型對(duì)13個(gè)因素進(jìn)行分析，分成3個(gè)層次并得出他們之間邏輯關(guān)系。危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中最深層次因素是危險(xiǎn)品性質(zhì)和法律法規(guī)，所以企業(yè)應(yīng)充分了解所存儲(chǔ)的各類(lèi)危險(xiǎn)品性質(zhì)，合理布局并嚴(yán)格遵守相關(guān)法律法規(guī)，降低風(fēng)險(xiǎn)。

圖3 危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及權(quán)重

AHP層次分析法，計(jì)算得出了危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的所有元素的權(quán)重。法律法規(guī)的權(quán)重為0.217，安全責(zé)任意識(shí)的權(quán)重為0.163，存儲(chǔ)方式的權(quán)重為0.128。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)這3個(gè)因素重視，在危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)的各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)層面嚴(yán)格加強(qiáng)安全管理，進(jìn)一步明確各有關(guān)部門(mén)和相關(guān)利益主體的職能和責(zé)任，完善相關(guān)法律法規(guī)，根據(jù)企業(yè)發(fā)展需求，適時(shí)調(diào)整和修訂危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)相關(guān)規(guī)范，以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)的安全。該方法能夠較好地衡量各影響因素之間的優(yōu)劣關(guān)系，提高分析的可靠性。

危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)的影響因素眾多且關(guān)系復(fù)雜，采用ISM構(gòu)建多級(jí)遞階層次模型，定性分析要素之間的關(guān)系，AHP分析法，通過(guò)兩兩比較確定層次中復(fù)雜因素的相對(duì)重要性，經(jīng)過(guò)綜合判斷，得出各個(gè)要素權(quán)重。定性分析和定量分析有效結(jié)合，提高分析的可靠性和有效性，從而為危險(xiǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)安全管理提供依據(jù)。

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