伍 蒙，許 淵，李 左，許 瑋，錢 程

(武漢工程大學(xué) 興發(fā)礦業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430074)

企業(yè)的應(yīng)急救援是風(fēng)險(xiǎn)管理的重要組成部分，是防止重大特大事故的最后一道屏障[1]。2017年6月5日，山東臨沂金譽(yù)石化有限公司裝卸區(qū)的一輛運(yùn)輸LPG罐車，在卸車作業(yè)過程中發(fā)生液化氣泄漏爆炸著火事故，造成10人死亡、9人受傷。通過初步調(diào)查可明顯看出該企業(yè)應(yīng)急救援處理存在嚴(yán)重問題。因此對(duì)LPG儲(chǔ)罐區(qū)等相關(guān)企業(yè)的應(yīng)急救援能力評(píng)估顯得十分必要。

目前，國內(nèi)學(xué)者多結(jié)合數(shù)理模型對(duì)應(yīng)急能力進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。何沙等[2]從監(jiān)控預(yù)警能力、應(yīng)急處理能力、恢復(fù)總結(jié)能力3個(gè)方面構(gòu)建了石油企業(yè)應(yīng)急能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，將AHP法和最小判別法結(jié)合建立了石油化工企業(yè)事故應(yīng)急能力評(píng)價(jià)模型，對(duì)事故應(yīng)急能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文采用AHP-熵權(quán)法確定各因素權(quán)重，構(gòu)建模糊綜合評(píng)價(jià)模型，對(duì)某LPG儲(chǔ)罐區(qū)應(yīng)急救援能力進(jìn)行評(píng)估。

1 評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建與權(quán)重的計(jì)算

1.1 LPG儲(chǔ)罐區(qū)應(yīng)急救援能力多級(jí)指標(biāo)

應(yīng)急救援能力評(píng)估的對(duì)象涉及的內(nèi)容較多，需要考慮的指標(biāo)廣泛，可供選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)雜。因此構(gòu)建LPG儲(chǔ)罐區(qū)應(yīng)急救援能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)當(dāng)按照一定的原則，選取適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)指標(biāo)，才能保證結(jié)果的真實(shí)性和可信度。

按照系統(tǒng)性、科學(xué)性、全面性、可操作性、動(dòng)態(tài)靈活性等原則[3]，并且借鑒國內(nèi)應(yīng)急救援能力評(píng)估相關(guān)領(lǐng)域的研究成果[4-5]，將LPG儲(chǔ)罐區(qū)應(yīng)急救援能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為3級(jí)，從左到右依次為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，見表1。

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算

1.2.1 主觀權(quán)重計(jì)算─AHP法

AHP對(duì)復(fù)雜決策問題進(jìn)行深入分析后構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)，用一定的對(duì)人的主觀判斷進(jìn)行量化，把決策的思維過程數(shù)學(xué)化。主要步驟如下：

(1)構(gòu)造判斷矩陣。

比較兩個(gè)因素之間的重要程度，用1-9標(biāo)度法構(gòu)造判斷矩陣 ，其中 表示重要性等級(jí)，具體含義見表2。

表1 LPG儲(chǔ)罐區(qū)應(yīng)急救援能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表2 判斷矩陣標(biāo)度及其含義

標(biāo)度具體含義1i、j兩元素同等重要3i元素比j元素稍重要5i元素比j元素明顯重要7i元素比j元素強(qiáng)烈重要9i元素比j元素極端重要2、4、6、8表示上述標(biāo)度的中間值倒數(shù)若元素i與元素j重要性之比為aij,那么元素j與元素i的重要性之比就是1/aij

(2)一致性檢驗(yàn)。

引入判斷矩陣最大特征根以外的其余特征根的負(fù)平均值，作為度量判斷矩陣偏離一致性的指標(biāo)。一致性比率計(jì)算公式為：

(1)

(3)權(quán)重向量的計(jì)算。

表3 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

1.2.2 客觀權(quán)重計(jì)算─熵權(quán)法

熵原本是熱力學(xué)概念，最先由Shannon引入信息論，稱之為信息熵。熵權(quán)法根據(jù)各指標(biāo)的變異程度計(jì)算出各指標(biāo)的熵權(quán)，再通過熵權(quán)對(duì)各指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行修正，從而得出較為客觀的指標(biāo)權(quán)重。主要步驟如下：

1.2.2.1 數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理

設(shè)有m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，n個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象，構(gòu)成初始數(shù)據(jù)矩陣：

對(duì)該矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后的矩陣為：

P=(pij)mxn

pij表示第j個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象在第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)上的標(biāo)準(zhǔn)值。

對(duì)于正向指標(biāo)而言

(2)

對(duì)于逆向指標(biāo)而言

(3)

1.2.2.2 定義熵

將第i個(gè)指標(biāo)的熵定義為：

(4)

1.2.2.3 定義熵權(quán)

定義第i個(gè)指標(biāo)熵值后，將其熵權(quán)定義為

(5)

1.2.3 綜合權(quán)重的計(jì)算

對(duì)AHP法和熵權(quán)法得到的主觀權(quán)重與客觀權(quán)重進(jìn)行復(fù)合計(jì)算，計(jì)算公式：

(6)

其中，α由專家對(duì)于兩種兩種方法的傾向進(jìn)行賦值，詢問專家后在此取0.55。

2 應(yīng)急救援能力的模糊綜合評(píng)價(jià)

模糊綜合評(píng)價(jià)主要步驟如下：

(1)確定評(píng)價(jià)因素和評(píng)價(jià)等級(jí)

(2)構(gòu)造評(píng)價(jià)矩陣和確定權(quán)重

其中rij表示第i個(gè)因素ui在第j個(gè)評(píng)語υj上的頻率分布， ∑rij=1。

權(quán)重通過AHP法、熵權(quán)法等確定。

(3)模糊合成和做出決策

S=A*R

(7)

其中，A為模糊權(quán)向量， *為算子符號(hào)，稱之為模糊變換，在此處選用加權(quán)平均法。

計(jì)算的結(jié)果通常采用最大隸屬度法則對(duì)其處理，得到最終評(píng)判結(jié)果。

3 應(yīng)用實(shí)例

現(xiàn)以武漢某企業(yè)LPG儲(chǔ)罐區(qū)為例，采用本文中建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，根據(jù)8位應(yīng)急救援方面專家與2位企業(yè)內(nèi)部工作人員的評(píng)分，采用AHP-熵權(quán)法與模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)其應(yīng)急救援能力進(jìn)行評(píng)估。

3.1 確定指標(biāo)權(quán)重

基于專家與工作人員的打分，分別使用AHP法和熵權(quán)法計(jì)算權(quán)重，并通過式(6)計(jì)算各指標(biāo)的綜合權(quán)重，見表4。

3.2 二級(jí)評(píng)估指標(biāo)的評(píng)價(jià)向量計(jì)算

令評(píng)價(jià)集V={好，較好，一般，較差，差}。

利用式(7)與計(jì)算得出的權(quán)重計(jì)算出二級(jí)評(píng)估指標(biāo)的評(píng)價(jià)向量結(jié)果為：

3.3 一級(jí)評(píng)估指標(biāo)與目標(biāo)層的評(píng)價(jià)向量

，此處僅取2個(gè)評(píng)價(jià)向量，具體參考實(shí)例。有：

其中S2i為一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)向量，“o”為廣義的合成運(yùn)算。此處采用加權(quán)平均法。計(jì)算得出一級(jí)評(píng)價(jià)向量為：

目標(biāo)層歸一化后評(píng)價(jià)向量為：

根據(jù)最大隸屬度原則，可知該儲(chǔ)罐區(qū)的應(yīng)急救援能力為“一般”。

4 結(jié)論

(1)本文結(jié)合LPG儲(chǔ)罐區(qū)特點(diǎn)建立了LPG儲(chǔ)罐區(qū)應(yīng)急救援能力三級(jí)評(píng)估體系，并構(gòu)建了AHP-熵權(quán)法的模糊評(píng)價(jià)模型。將構(gòu)建的模型應(yīng)用到武漢市某LPG儲(chǔ)罐區(qū)，評(píng)估結(jié)果與實(shí)際情況相符。

表4 各指標(biāo)權(quán)重

(2)依據(jù)最大隸屬度原則，確定此LPG儲(chǔ)罐區(qū)的應(yīng)急救援能力屬于“一般”。由計(jì)算得出的二級(jí)評(píng)價(jià)向量可以看出，人員培訓(xùn)能力和緊急救援能力需要加強(qiáng)，以滿足廠區(qū)應(yīng)對(duì)突發(fā)事故的需要。