潘庚

(金匯（天津）清潔能源有限公司 天津 300000)

隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)，城市燃?xì)庾鳛橐环N清潔能源已經(jīng)實現(xiàn)大規(guī)模的普及應(yīng)用，而作為城市燃?xì)獾闹饕d體，燃?xì)夤艿酪褲B透到各個角落。安全評價作為燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險管控的重要技術(shù)之一，眾多學(xué)者進(jìn)行了深入地探討。段正肖等[1]基于燃?xì)夤艿佬孤渡淞骰馂?zāi)的事故分析，構(gòu)建了公眾可接受的傷亡風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)評估模型，減小了公眾風(fēng)險感知偏差引發(fā)的負(fù)面效應(yīng)；朱慶杰等[2]通過對燃?xì)夤芫W(wǎng)的影響因素分析，建立了風(fēng)險評價因子體系，并通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對常州市埋地燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全防護(hù)提供了建議；巴振寧等[3]將改進(jìn)的AHP和模糊綜合分析法應(yīng)用在城市燃?xì)夤艿栏g評價中，對燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險等級進(jìn)行判斷，揭示了該模型在城市燃?xì)夤艿栏g風(fēng)險評價中的可行性。

雖然上述學(xué)者對燃?xì)夤艿赖脑u價進(jìn)行了分析，但仍缺乏對燃?xì)夤艿赖恼w性安全評價研究，為此，本文從文獻(xiàn)研讀角度出發(fā)，總結(jié)燃?xì)夤艿腊踩绊懸蛩?，?gòu)建燃?xì)夤艿腊踩u價指標(biāo)體系，進(jìn)而建立燃?xì)夤艿腊踩u價模型，為燃?xì)夤艿腊踩w性評價提供一定的思路。

圖1 燃?xì)夤艿腊踩u價體系

圖2 基于層次分析的指標(biāo)權(quán)重計算過程

1 燃?xì)夤艿腊踩u價指標(biāo)體系分析

燃?xì)夤艿腊踩珷顟B(tài)影響因素眾多，因此，筆者在綜合多位學(xué)者研究成果基礎(chǔ)之上[4-7]，并結(jié)合安全管理理論[8-9]，將燃?xì)夤艿腊踩u價指標(biāo)體系劃分，一級評價指標(biāo)分為人員因素、裝備因素以及環(huán)境因素等3類，二級指標(biāo)分為外力影響、燃?xì)夤艿缐赫嫉裙?項，具體指標(biāo)體系如圖1所示。

2 燃?xì)夤艿腊踩u價模型構(gòu)建

層次分析法[10]是將與決策具有一定聯(lián)系的元素分解成目標(biāo)層、主因子層、次因子層的方法。在利用層次分析法解決問題時，首先要建立層次結(jié)構(gòu)模型，在深入分析問題后，對面臨問題中的因素進(jìn)行不同層次的劃分，利用圖形對層次結(jié)構(gòu)以及各因素之間的隸屬關(guān)系進(jìn)行表征。若某一層次有相對過多的元素，則可將此層次再次劃分為若干個子層次，再構(gòu)造判斷矩陣。在判斷矩陣中對各個因素進(jìn)行賦值，而因素的數(shù)值代表了各個因素的重要性，一般情況下，采用1-9及其倒數(shù)對各個因素進(jìn)行標(biāo)度，當(dāng)相互比較因素的重要性能夠用具有實際意義的比值說明時，判斷矩陣相應(yīng)元素的值可以取此數(shù)值[11]。然后求取判斷矩陣中的最大特征根及所對應(yīng)的特征向量，歸一化后求取各評價指標(biāo)的權(quán)重，在經(jīng)過一致性檢驗之后，進(jìn)而再對一致性比率進(jìn)行判斷，層次分析法具體方法流程如圖2所示。

為了更好地對安全形勢進(jìn)行判斷，在結(jié)合多位學(xué)者研究成果基礎(chǔ)上，引入集對分析法。

圖3 燃?xì)夤艿腊踩u估趨勢分析

集對分析法[12](Set Pair Analysis，SPA)的基本思想是將事物的確定性與不確定性看作一個對立系統(tǒng)，從同、異、反3個角度進(jìn)行分析。算法運(yùn)用聯(lián)系度對不確定性進(jìn)行描述，將不確定性的辯證認(rèn)識轉(zhuǎn)換為直觀的數(shù)學(xué)模型，用來分析解決不確定問題。

在一定問題背景下將具有相關(guān)聯(lián)系的兩個集合A、B組成集對H(A,B)，分析H(A,B)得到N個特征要素，其中S個具有同一性特征要素，P個具有對立性特征要素，F(xiàn)=N-S-P個具有差異性特征要素。S/N表示集對的同一度，簡化為a；F/N表示集對的差異度，簡化為b；P/N表示集對的對立度，簡化為c。集對H(A,B)的聯(lián)系度表達(dá)式為：

式中i為差異度系數(shù)，i∈[-1,1]；j為對立性系數(shù)，一般情況下設(shè)定j=1。

集對分析法中對于聯(lián)系度的計算存在考慮權(quán)重和不考慮權(quán)重兩種情況，根據(jù)文獻(xiàn)[13]結(jié)論不考慮指標(biāo)權(quán)重比考慮指標(biāo)權(quán)重的安全程度要低，論文采用考慮權(quán)重計算聯(lián)系度。計算公式為：

最終，結(jié)合層次分析法和集對勢分析，構(gòu)建基于AHP-SPA的燃?xì)夤艿腊踩u估體系。

3 安全評價模型應(yīng)用

現(xiàn)將AHP-SPA方法對某地區(qū)燃區(qū)管道安全評價做具體分析，將人員因素、裝備因素以及環(huán)境因素看作一級指標(biāo)，三者的主要度如表1所示。由表可以看出，CR的值符合一致性要求，將人員因素、裝備因素以及環(huán)境因素是可行的。

二級指標(biāo)的相對重要度確定由行業(yè)專家進(jìn)行確定，各指標(biāo)的權(quán)重值如表2所示。

根據(jù)綜合權(quán)值情況分析，在燃?xì)夤艿腊踩袘?yīng)加強(qiáng)對裝備因素的關(guān)注，尤其應(yīng)對管道防護(hù)以及管道服務(wù)年限進(jìn)行重點管控，以避免安全事故的發(fā)生。

將燃?xì)夤艿腊踩燃壏譃椤鞍踩薄耙话惆踩薄安话踩?個等級（如表3所示），基于均分原則取值，按式（2）計算出聯(lián)系度μ，進(jìn)行歸一化處理，用于表示安全評價結(jié)果。

在獲取該地區(qū)的燃?xì)夤艿老嚓P(guān)年度數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合指標(biāo)體系，對各項指標(biāo)進(jìn)行評價，并計算出各區(qū)域聯(lián)系度：

通過分析集對勢和悲觀勢，得到各區(qū)域的安全管理趨勢分析圖（如圖3所示）。從圖中可以看出燃?xì)夤艿腊踩刹话踩珷顟B(tài)向安全狀態(tài)轉(zhuǎn)變，由于b值一直較大，該區(qū)域安全狀態(tài)不確定較高。根據(jù)平均聯(lián)系度=0.3284+0.3864i+0.2852j可知，該區(qū)域燃?xì)夤艿揽傮w處于一般安全狀態(tài)，需加強(qiáng)燃?xì)獍踩L(fēng)險管控工作。

4 結(jié)語

（1）在文獻(xiàn)研讀的基礎(chǔ)之上，建立了以人員因素、環(huán)境因素、裝備因素為核心的多層燃?xì)夤艿腊踩u價指標(biāo)體系；依據(jù)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)，在對AHP和SPA模型進(jìn)行綜合闡述的基礎(chǔ)之上，結(jié)合各自的優(yōu)缺點，構(gòu)建了AHP-SPA燃?xì)夤艿腊踩u價模型。

表1 一級指標(biāo)主要度表

表2 各級指標(biāo)權(quán)重

表3 燃?xì)夤艿腊踩燃墑澐?/p>

（2）選取某地區(qū)的燃?xì)夤艿老嚓P(guān)數(shù)據(jù)，采用模型對該區(qū)域的燃?xì)夤艿腊踩M(jìn)行評價分析，分析結(jié)果與實際相符，表明了AHP-SPA模型在城市燃?xì)夤艿腊踩u價中的普適性。

（3）作為城市重大管控風(fēng)險，城市燃?xì)夤艿赖陌踩u價具有重要的理論意義與實踐價值，筆者針對綜合性的燃?xì)夤艿腊踩u價做了初步探索，但仍需在數(shù)據(jù)定量分析以及智慧評價層面進(jìn)行更多的研究。