王 燦，周慶忠，張 燾

(中國人民解放軍陸軍勤務(wù)學(xué)院， 重慶 401331)

由于采用管道方式輸送航空油料具有速度快、成本低、連續(xù)可靠、安全環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，目前國內(nèi)外各大中型機(jī)場航空油料供應(yīng)的各個(gè)環(huán)節(jié)主要都是通過輸油管道予以實(shí)現(xiàn)，航油管道已儼然成為機(jī)場供油系統(tǒng)的主動(dòng)脈[1]。但是，輸油管道一旦發(fā)生應(yīng)急情況，輕則導(dǎo)致航油泄露，環(huán)境污染，影響機(jī)場航油供應(yīng)，重則引發(fā)火災(zāi)甚至爆炸，造成重大安全生產(chǎn)事故，給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大威脅，影響社會(huì)發(fā)展和政治穩(wěn)定[2]。為此，我國相繼出臺(tái)了配套法規(guī)，要求結(jié)合單位個(gè)性制定科學(xué)有效的應(yīng)急處置搶修預(yù)案。在“11·22”青島輸油管道泄漏事故發(fā)生后[3]，各機(jī)場航油管道運(yùn)營管理單位已逐步組建起專業(yè)的輸油管道應(yīng)急搶修隊(duì)伍，不斷完善和強(qiáng)化管道應(yīng)急搶修能力建設(shè)。本研究將以機(jī)場輸油管道應(yīng)急搶修能力為研究對象，分析航油管道應(yīng)急搶險(xiǎn)能力關(guān)鍵要素，構(gòu)建航油管道應(yīng)急搶險(xiǎn)能力指標(biāo)體系，應(yīng)用層次分析法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重[4],采用模糊評(píng)價(jià)法對應(yīng)急搶險(xiǎn)能力進(jìn)行分析評(píng)估，為各航油供應(yīng)管理單位做好管道完整性評(píng)價(jià)，有針對性地提升管道應(yīng)急搶修能力提供參考依據(jù)。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

1.1 指標(biāo)體系建立原則

在構(gòu)建機(jī)場輸油應(yīng)急搶修能力指標(biāo)體系時(shí)，除遵循科學(xué)性、層次性、靈活性、可比性等諸多傳統(tǒng)規(guī)則外，還應(yīng)考慮到航空運(yùn)輸安全和石化行業(yè)安全的重大社會(huì)影響力和政治影響力，在選取指標(biāo)時(shí)要側(cè)重于先進(jìn)性、可靠性、可行性，以及系統(tǒng)性。為此，構(gòu)建機(jī)場輸油管道應(yīng)急搶修能力指標(biāo)體系還應(yīng)遵循以下原則[5]。

先進(jìn)性原則。機(jī)場航油需求量巨大，到2018年截止，國內(nèi)一線普通機(jī)場的航油日供應(yīng)量約為3 000 t，多數(shù)航油管道需全天工作才可保證持續(xù)正常供應(yīng)。航油管道一旦發(fā)生故障，必須采用先進(jìn)的技術(shù)開展搶修，在有限的窗口時(shí)間內(nèi)恢復(fù)管道輸送能力，保證航油供應(yīng)不中斷[6]。

可靠性原則。航油管道長時(shí)間不停輸作業(yè)，管道內(nèi)持續(xù)載壓，如果管道搶修采取的技術(shù)不可靠，修復(fù)質(zhì)量不過硬，搶修余留下的管道缺陷就為下一次管道事故埋下隱患。為避免出現(xiàn)航油管道二次修復(fù)的不利后果，要在追求技術(shù)先進(jìn)性和搶修時(shí)效性的基礎(chǔ)上，充分甄別目前流行的管道搶修技術(shù)的優(yōu)劣勢，選取可靠成熟的技術(shù)方案。

可行性原則。機(jī)場輸油管道大多具有里程長，規(guī)格多，敷設(shè)方式多樣等特點(diǎn)，途經(jīng)江河沿岸、商鋪?zhàn)≌⒔煌ǖ缆?、機(jī)場停機(jī)坪等復(fù)雜地段，存在著發(fā)生腐蝕穿孔、斷裂泄露、非法分子打孔盜油、敵特恐怖分子襲擾破壞、第三方非蓄意破壞和業(yè)務(wù)人員誤操作過失破壞等情況的可能性[7]。輸油管線搶修必須緊密結(jié)合客觀環(huán)境因素和事故動(dòng)態(tài)性質(zhì),采取有效可行的處置對策予以應(yīng)對。

系統(tǒng)性原則。航油管線搶修是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及工藝、消防、土木、自控、通信等多個(gè)專業(yè)，需要人員、技術(shù)、裝備，以及其他外圍輔助要素共同參與，溝通協(xié)調(diào)，集智決策，同步實(shí)施，及時(shí)反饋，確保搶修過程順利實(shí)施，確保搶修預(yù)期效果。

1.2 遞階結(jié)構(gòu)模型建立

通過分析航油管道搶修能力要素，可將搶修能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為：目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層，總共3個(gè)層級(jí)[8]，如圖1所示。

第1層是目標(biāo)層，即機(jī)場輸油管道應(yīng)急搶修能力。

第2層是準(zhǔn)則層，將搶修能力劃分為應(yīng)急搶修指揮決策、搶修人員能力、搶修裝備性能、搶修技術(shù)水平等6個(gè)方面。

第3層是指標(biāo)層，在準(zhǔn)則層基礎(chǔ)上，構(gòu)建44個(gè)航油管道應(yīng)急搶修能力二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2 確立分析評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重

2.1 權(quán)重確定方法流程

在評(píng)估領(lǐng)域，通常采取主客觀相結(jié)合的方法確定指標(biāo)權(quán)重。專家主觀確定法存在一定程度的主觀經(jīng)驗(yàn)干擾，并且缺乏定量分析功能；而層次分析法是在專家主觀確定的基礎(chǔ)上，進(jìn)行定量分析決策，通過一致性檢驗(yàn)手段來減少主觀錯(cuò)誤，因而更為貼近客觀實(shí)際情況[9]。本研究將采取層次分析法來確定機(jī)場輸油管道應(yīng)急搶修能力的指標(biāo)權(quán)重。該方法流程如圖2所示。

數(shù)值等級(jí)具體含義1ei與ej同等重要3ei比ej稍微重要5ei比ej明顯重要7ei比ej強(qiáng)烈重要9ei比ej極度重要2、4、6、8位于兩者之間時(shí)取值,或采用線性差值確定說明若eiej=bij,則bji=ejei=1bij

在專家組成員評(píng)分時(shí)，為了減少主觀因素的影響，通常采取德菲爾法加以修正[10]。本文指標(biāo)體系的判斷矩陣由航油管道運(yùn)管單位的專家和管道運(yùn)營、管道維修實(shí)際工作人員根據(jù)崗位實(shí)際情況得出。

2.2 指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

本文以準(zhǔn)則層Bi為例，詳細(xì)地介紹一下指標(biāo)權(quán)重的確立過程。

第一，構(gòu)建ei與ej兩兩比較矩陣。根據(jù)專家評(píng)分結(jié)果，整理得出最后的判斷矩陣H。

而后，計(jì)算得出每行平均值，即其特征向量W

第三，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。加權(quán)值向量BW為：

因此，由加權(quán)值向量及特征向量可得出最大特征根為

因此一致性指標(biāo)為

則隨機(jī)性一致性比率為

其中：當(dāng)n=6時(shí)，RI的取值為1.24，具體可查RI平均隨機(jī)一致性指標(biāo)表。當(dāng)CR<0.10時(shí)，即認(rèn)為判斷矩陣具有讓人滿意的一致性，否則就需要進(jìn)行調(diào)整。

通過計(jì)算，上述判斷矩陣的CR=0.065 3<0.10，矩陣具有讓人滿意的一致性，Wi可作為Bi的權(quán)重系數(shù)。因此，管道應(yīng)急搶修指揮決策權(quán)重為0.233 5，管道應(yīng)急搶修人員能力權(quán)重為0.239 6，管道應(yīng)急搶修裝備性能權(quán)重為0.215 6，管道應(yīng)急搶修技術(shù)水平權(quán)重為0.125 6，管道應(yīng)急搶修訓(xùn)練演練權(quán)重為0.120 7，管道應(yīng)急搶修外圍因素權(quán)重為0.065 0。

參照上述計(jì)算過程，可以得出各指標(biāo)層的權(quán)重及一致性檢驗(yàn)參數(shù)。最后，利用同一層次中所有層次單排序的結(jié)果，就可以計(jì)算出針對上一層次而言本層次中所有元素的相對重要性的權(quán)重，即確定組合權(quán)重及層次總排序，并根據(jù)公式

進(jìn)行總層次一致性檢驗(yàn)。

最終得到的各指標(biāo)權(quán)重如表2所示，其中CR=0.031 1<0.1，具有讓人滿意的一致性。

3 評(píng)價(jià)模型的建立

在對機(jī)場輸油管道應(yīng)急搶修能力進(jìn)行分析評(píng)估時(shí)，通常是邀請油料行業(yè)專家和業(yè)務(wù)安全部門人員組成評(píng)價(jià)小組，以此對各指標(biāo)或?qū)傩赃M(jìn)行評(píng)價(jià)[11]。針對可量化的指標(biāo)，可直接采取現(xiàn)實(shí)能力與理想能力的比值作為評(píng)分的依據(jù)，但對于多數(shù)指標(biāo)而言，其量化的可能性很小，屬于模糊概念，只能直觀地進(jìn)行等級(jí)區(qū)分。因此，本文將采取模糊矩陣合成的算法[12]。

設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)集為X={x1,x2,…,xp}。為滿足評(píng)估需要，將評(píng)估等級(jí)分為5級(jí)，分別是：優(yōu)、良、中、及格與不及格，5個(gè)等級(jí)對應(yīng)分值分別為100-90、89-80、79-70、69-60以及60分以下，所以取評(píng)價(jià)值(等級(jí))集為

V={V1,V2,V3,V4,V5}={優(yōu),良,中,及格,不及格}

設(shè)各指標(biāo)評(píng)分為R，則對應(yīng)的模糊評(píng)價(jià)矩陣為

式中：rij為第i指標(biāo)或?qū)傩詫儆诘趈個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，是根據(jù)多個(gè)評(píng)價(jià)小組的評(píng)分求得。在已知各指標(biāo)權(quán)重W=(w1,w2,…,wp)的基礎(chǔ)上，采用模糊合成算法，則可以求得綜合評(píng)價(jià)為：

其中，cj=max{min{wi,rij}}=∨{wi∧rij}，則按照最大隸屬度原則，當(dāng)ck=max{c1,c2,…,cs}時(shí)，則對象被評(píng)為vk等級(jí)。

以準(zhǔn)則層B層舉例，此時(shí)

X={x1,x2,…,xp}={B1,B2,B3,B4,B5,B6}

由已知，其權(quán)重W為：

W=[0.233 5, 0.239 6, 0.215 6, 0.125 6, 0.120 7, 0.065 0]

評(píng)價(jià)等級(jí)集為：

V={V1,V2,V3,V4,V5}={優(yōu),良,中,及格,不及格}

假設(shè)共有10個(gè)評(píng)價(jià)小組對某機(jī)場的輸油管道搶修能力展開評(píng)估。評(píng)分結(jié)果如表3所示。

表2 總層次指標(biāo)權(quán)重

表3 某機(jī)場輸油管道搶修能力評(píng)估結(jié)果

其中的某一元素除以總票數(shù)即為其隸屬度，因此模糊評(píng)價(jià)矩陣為

因此，對該輸油管道應(yīng)急搶修能力的綜合評(píng)價(jià)為

按照最大隸屬度原則，評(píng)估結(jié)果為：

ck=max{0.2,0.239 6,0.233 5,0.2,0.2}=0.239 6=c2

因此，該機(jī)場的輸油管道應(yīng)急搶修能力達(dá)到了“良好”級(jí)別。

4 結(jié)論

本研究緊密結(jié)合航油管道應(yīng)急搶險(xiǎn)修能力要素，首次構(gòu)建了包括6個(gè)一級(jí)、44個(gè)二級(jí)指標(biāo)的管道應(yīng)急搶險(xiǎn)能力分析評(píng)估指標(biāo)體系，并運(yùn)用層次分析法評(píng)估了各層次指標(biāo)所占權(quán)重，創(chuàng)建了應(yīng)急搶修能力分析評(píng)估計(jì)算模型，為機(jī)場輸油管道應(yīng)急搶修能力分析評(píng)估提供了一套行之有效的評(píng)估辦法，為我國航空業(yè)的持續(xù)安全發(fā)展提供了理論支撐。