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        灰色綜合評價法 在造船企業(yè)本質(zhì)安全評價中的應(yīng)用

        2020-04-07 03:38:38姬龍康楊家其
        水運管理 2020年1期
        關(guān)鍵詞:本質(zhì)安全層次分析法

        姬龍康 楊家其

        【摘 要】 為提高造船企業(yè)生產(chǎn)安全管理水平,將本質(zhì)安全理念引入造船企業(yè),根據(jù)本質(zhì)安全相關(guān)理論,結(jié)合造船企業(yè)安全管理的特點,設(shè)定造船企業(yè)本質(zhì)安全評價指標(biāo),運用層次分析法和灰色綜合評價模型構(gòu)建造船企業(yè)本質(zhì)安全綜合評價模型。以某船廠為例,對其本質(zhì)安全水平進(jìn)行綜合評價,評價結(jié)果與企業(yè)實際情況基本符合。將本質(zhì)安全理論引入造船企業(yè)安全管理評價是對現(xiàn)有造船企業(yè)的安全評價技術(shù)及安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的繼承和創(chuàng)新,為本質(zhì)安全型造船企業(yè)的創(chuàng)建提供理論支持。

        【關(guān)鍵詞】 造船企業(yè);本質(zhì)安全;安全評價;層次分析法;灰色綜合評價

        0 引 言

        造船業(yè)是高風(fēng)險性行業(yè),船舶建造過程中有大量專業(yè)性強(qiáng)、危險性大的切割焊接作業(yè)、高空作業(yè)、密閉空間作業(yè)和起重作業(yè)等,建造過程中還涉及油漆、乙炔、工業(yè)用液化氣等多種有毒易燃易爆危險品。船舶的大型化發(fā)展給造船企業(yè)的安全管理帶來了新的挑戰(zhàn)。探討將本質(zhì)安全概念引入船舶建造企業(yè),不僅是對造船業(yè)安全管理方式的創(chuàng)新,也是當(dāng)前造船企業(yè)安全管理的實際需要。

        1 造船企業(yè)本質(zhì)安全的內(nèi)涵

        造船企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)是由人、機(jī)、環(huán)境、管理等要素組成的復(fù)雜系統(tǒng),只有當(dāng)其中各要素均具備本質(zhì)安全屬性,且要素間形成統(tǒng)一互補(bǔ)的配合關(guān)系和相互監(jiān)督的約束關(guān)系時,才能從整體上和本質(zhì)上實現(xiàn)系統(tǒng)的安全性。造船企業(yè)本質(zhì)安全管理是指在船舶建造過程中,以危險源辨識和評估分級為基礎(chǔ),以最小化、替代、緩和、簡化等原則,通過預(yù)防、預(yù)控手段實現(xiàn)造船企業(yè)人、機(jī)、環(huán)境、管理的最佳匹配。造船企業(yè)本質(zhì)安全管理的重點是預(yù)防人的不安全行為和消除物的不安全狀態(tài),盡可能避免各類事故的發(fā)生;在發(fā)生事故時,可將其造成的損失控制在可承受范圍內(nèi)。造船企業(yè)本質(zhì)安全管理是一個以保證生產(chǎn)安全為目的的管理閉環(huán),包括人、機(jī)、環(huán)境、管理等要素。本質(zhì)安全以預(yù)防為根本,覆蓋船舶建造過程的人、機(jī)、環(huán)境和管理,是一種積極的自主管理,是實現(xiàn)“零事故”目標(biāo)的最有效途徑。

        2 造船企業(yè)本質(zhì)安全評價體系指標(biāo)

        本文選取人員本質(zhì)安全、設(shè)備本質(zhì)安全、環(huán)境本質(zhì)安全和管理本質(zhì)安全等4個一級指標(biāo)構(gòu)建造船企業(yè)本質(zhì)安全評價體系,各一級指標(biāo)下又各有4~6個二級指標(biāo),見圖1。

        圖1 管理本質(zhì)安全評價指標(biāo)

        2.1 人員本質(zhì)安全評價指標(biāo)

        在造船企業(yè)的“人 機(jī) 環(huán)境 管理”系統(tǒng)中,各要素相輔相成、相互約束,但其中起主導(dǎo)作用的始終是“人”,“人”是造船企業(yè)安全生產(chǎn)的根本要素,更是實現(xiàn)本質(zhì)安全的關(guān)鍵。

        造船企業(yè)作業(yè)人員本質(zhì)安全化就是要求作業(yè)人員具有良好的安全意識和安全技能,能在主動辨識危險源的基礎(chǔ)上規(guī)范個人行為,在遭遇事故時具備較好的應(yīng)急能力。

        作業(yè)人員本質(zhì)安全化是要從根源上消除作業(yè)人員的不安全行為,確保作業(yè)人員的可靠性,形成“我要安全”的觀念。當(dāng)前,造船企業(yè)作業(yè)人員流動性較大,大量的新員工缺乏工作經(jīng)驗和安全意識;造船企業(yè)為了節(jié)省人力成本,將大量作業(yè)交給外包人員,在對外包人員的管理上存在缺陷。因此,對作業(yè)人員的不安全行為進(jìn)行管控是造船企業(yè)安全管理的重點和難點。

        2.2 設(shè)備本質(zhì)安全評價指標(biāo)

        設(shè)備本質(zhì)安全是指在技術(shù)系統(tǒng)失效、作業(yè)人員操作失誤或判斷錯誤時,設(shè)備自動恢復(fù)安全狀態(tài)的功能,即設(shè)備具有故障檢測、人員保護(hù)功能。

        設(shè)備本質(zhì)安全化就是要消除設(shè)備對人員或環(huán)境帶來的危害,因此必須充分考慮設(shè)備的可靠性,掌握設(shè)備的故障模式。以船舶建造過程中本質(zhì)安全技術(shù)應(yīng)用較為廣泛的設(shè)施設(shè)備為對象,設(shè)定設(shè)備本質(zhì)安全評價指標(biāo)。

        2.3 環(huán)境本質(zhì)安全評價指標(biāo)

        造船企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境具有作業(yè)工種多、危險源多的特點。環(huán)境本質(zhì)安全化是指廠區(qū)平面布置的合理性以及作業(yè)環(huán)境的適工性,其中廠區(qū)平面布置包括作業(yè)區(qū)域及空間設(shè)計、廠區(qū)道路狀況、供電線路設(shè)置、安全警示標(biāo)示設(shè)置等。在施工作業(yè)前,作業(yè)人員必須對與崗位相關(guān)的環(huán)境風(fēng)險進(jìn)行辨識,采取一定措施使之達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)規(guī)定。

        2.4 管理本質(zhì)安全評價指標(biāo)

        人、機(jī)和環(huán)境等子系統(tǒng)的管理疏漏是導(dǎo)致船舶建造企業(yè)事故的最深層次原因,因此,科學(xué)良好的管理是實現(xiàn)造船企業(yè)本質(zhì)安全的基礎(chǔ)。

        管理本質(zhì)安全化應(yīng)以安全生產(chǎn)責(zé)任制、安全管理措施和安全管理組織機(jī)構(gòu)為主體,輔以嚴(yán)格的安全教育培訓(xùn)、良好的安全文化宣傳和穩(wěn)定的安全教育投入。

        3 造船企業(yè)本質(zhì)安全評價模型的建立

        3.1 以層次分析法計算指標(biāo)權(quán)重

        層次分析法(AHP)通常用于判斷同一級別的評價因子對于上級因子影響程度的優(yōu)劣。首先建立同級指標(biāo)間的判斷矩陣,然后計算最大特征值 max和其特征向量W,并進(jìn)行一致性檢驗,檢驗通過后對特征向量進(jìn)行歸一化處理得到權(quán)重。本文以一級指標(biāo)為例,演示其權(quán)重的計算方法。

        (1)在設(shè)計造船企業(yè)本質(zhì)安全評價指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上,吸取專家學(xué)者和行業(yè)技術(shù)人員的意見,構(gòu)造一級指標(biāo)判斷矩陣

        B=

        (2)根據(jù)公式BW= maxW,運用MATLAB計算出判斷矩陣B的最大特征值 max=4.051,特征向量W=(1.414,0.841,0.359,2.340)。

        (3)根據(jù)公式CR= (CR為一致性比率,CI為一致性指標(biāo),RI為隨機(jī)一致性指標(biāo)),對計算的 max進(jìn)行一致性檢驗,當(dāng)CR≤0.1時檢驗通過。其中,CI=,RI為隨機(jī)一致性指標(biāo),其值的大小見表1。

        判斷矩陣的階數(shù)n=4,CI==? ? ? ? =0.017,RI=0.89,判斷矩陣的檢驗系數(shù)CR===0.019≤0.1,因此 max的一致性良好,即判斷矩陣B的設(shè)置較為合理。

        (4)一致性檢驗通過后,對步驟(2)得到的特征向量W進(jìn)行歸一化處理,得到各一級指標(biāo)的權(quán)重U=(0.285,0.170,0.073,0.472)。

        根據(jù)上述計算步驟,可計算各二級指標(biāo)的權(quán)重,結(jié)果為

        U1=(0.055,0.227,0.309,0.073,0.144,0.192),

        U2=(0.361,0.183,0.159,0.129,0.121,0.047),

        U3=(0.261,0.422,0.092,0.225),

        U4=(0.209,0.274,0.183,0.167,0.096,0.071)。

        3.2 灰色綜合評價模型的建立

        (1)確定各級指標(biāo)權(quán)重。指標(biāo)權(quán)重反映各個指標(biāo)對評價對象的重要程度,是影響最終評價結(jié)果的重要因素。根據(jù)結(jié)構(gòu)方程模型計算得指標(biāo)權(quán)重,各級權(quán)重的表現(xiàn)形式為U=(U1,U2,…,Ui), Ui=(Ui1,Ui2,…,Uij)? (i為一級指標(biāo)個數(shù),i=1,2,3,4; j為二級指標(biāo)個數(shù), j=1,2,…,4或6)。

        (2)制定指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)。由于造船企業(yè)本質(zhì)安全評價指標(biāo)體系中存在大量定性指標(biāo),必須通過制定體系評分等級標(biāo)準(zhǔn),對各個指標(biāo)的安全等級賦予不同數(shù)值而將其轉(zhuǎn)化為定量指標(biāo)。本文按5分制對各級指標(biāo)進(jìn)行打分(即評價分?jǐn)?shù)E),賦值1、2、3、4、5,分別對應(yīng)危險、較危險、中等、較安全和安全,介于兩相鄰評價等級之間的評分分別為1.5、2.5、3.5和4.5。

        (3)確定評分矩陣。根據(jù)上述的評分標(biāo)準(zhǔn),聘請m位相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者及行業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行打分。設(shè)專家的序號為k,則k=1,2,…,m;設(shè)專家k的評分為bijk,據(jù)此可以分別得到各級指標(biāo)評價樣本矩陣

        B=

        (4)確定評價灰類。根據(jù)上文對造船企業(yè)本質(zhì)安全評價等級的劃分,將評價灰類設(shè)定為h (h=1,2,3,4,5),根據(jù)常見的白化權(quán)函數(shù)形式,將各灰類的白化函數(shù)設(shè)置如下:

        灰類h=1,灰數(shù) ∈[0,1,2],其白化權(quán)函數(shù)為

        f1(bijk)=(1)

        灰類h=2,灰數(shù) ∈[0,2,4],其白化權(quán)函數(shù)為

        f2(bijk)=(2)

        灰類h=3,灰數(shù) ∈[0,3,6],其白化權(quán)函數(shù)為

        f3(bijk)=(3)

        灰類h=4,灰數(shù) ∈[0,4,8],其白化權(quán)函數(shù)為

        f4(bijk)=(4)

        灰類h=5,灰數(shù) ∈[0,5,10],其白化權(quán)函數(shù)為

        f5(bijk)=(5)

        (5)計算灰色評價系數(shù)。將收集的專家打分表進(jìn)行匯總后,對于評價指標(biāo)Uij,屬于第h個灰類的灰色評價系數(shù)記為Cijh,各評價灰類的總評價系數(shù)為Cij,其計算式分別為

        Cijh=∑fh (Cijl)(6)

        Cij=∑Cijh=Cij1+Cij2+Cij3+Cijj4+Cij5(7)

        (6)計算灰色評價權(quán)矩陣。對評價指標(biāo)Uij,屬于第h個灰類的灰色評價權(quán)記為

        dijh=Cijh / Cij(8)

        指標(biāo)Uij屬于各灰類的灰色評價權(quán)向量記為

        dij=(dij1,dij2,dij3,dij4,dij5)(9)

        將每個一級指標(biāo)Ui下的所有二級指標(biāo)Uij的各個評價權(quán)向量集合起來,形成Ui的評價權(quán)矩陣

        Di==

        (7)綜合評價。準(zhǔn)則層的評價結(jié)果記為

        Zi=Ui ?Di=(zi1,zi2,zi3,zi4,zi5)(10)

        對準(zhǔn)則層指標(biāo)進(jìn)行綜合評價得到目標(biāo)層的最終得分 Z=U譊=(z1,z2,z3,z4,z5)(11)

        4 實證分析

        本次研究以某船廠為評價對象,該廠的船舶建造工藝和管理標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)處于先進(jìn)水平,其生產(chǎn)安全管理水平在國內(nèi)首屈一指。此次調(diào)查共聘請了5名某造船企業(yè)的管理人員,對某造船企業(yè)的本質(zhì)安全現(xiàn)狀進(jìn)行評估。

        根據(jù)5位專家的打分表,得到指標(biāo)層的評分矩陣B如下:

        BT=

        根據(jù)式(1)~(4),計算各一級指標(biāo)的灰色權(quán)矩陣:

        D1=

        D2=

        D3=

        D4=

        對各一級指標(biāo)進(jìn)行綜合評價,結(jié)果如下:

        Z1=U1稤1=(0,0.146 1,0.322 6,0.294 5,0.236 8);

        Z2=U2稤2=(0,0.057 6,0.291 4,0.355 0,0.296 0);

        Z3=U3稤3=(0,0.143 3,0.317 2,0.297 9,0.241 6);

        Z4=U4稤4=(0,0.059 9,0.294 6,0.355 6,0.289 9)。

        綜上可知,某船廠本質(zhì)安全評價的總灰色評價權(quán)矩陣D為:

        D=

        對目標(biāo)層進(jìn)行綜合評價,其結(jié)果為

        Z=U稤=(0,0.086 2,0.295 0,0.325 9,0.265 9)

        某船廠最終的綜合評價值為

        A=Z ET

        =(0,0.086 2,0.295 0,0.325 9,0.265 9)

        (1,2,3,4,5)T

        =3.69

        某船廠綜合評價值為3.69,因此某船廠的本質(zhì)安全等級為良好,而某船廠的安全管理水平一直處于我國船舶制造業(yè)的前列,此次評價結(jié)果符合預(yù)期值。

        5 結(jié) 語

        將本質(zhì)安全理論引入造船企業(yè)安全管理評價是對現(xiàn)有造船企業(yè)的安全評價技術(shù)及安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的繼承和創(chuàng)新,是為本質(zhì)安全型造船企業(yè)的創(chuàng)建提供理論支持。本文運用層次分析法和灰色綜合評價模型評估某船廠的本質(zhì)安全管理現(xiàn)狀,結(jié)果顯示,該模型不僅能直觀地反映船廠的本質(zhì)安全程度,而且可針對評分較低的指標(biāo)制定相應(yīng)的措施,具有較高的實用性。

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