安全綜合評價中的若干問題及其改進方法

1、安全綜合評價中的若干問題及其改進方法 摘要針對目前廣泛應(yīng)用的安全綜合評價法，分析了它存在的若干問題，并提出了改進方法。首先，根據(jù)評價指標的時間特性把評價指標分為靜態(tài)和動態(tài)評價指標；并提出了評價指標的常權(quán)和變權(quán)原理及非線性無量綱模糊處理方法；最后，建立了安全綜合評價的結(jié)構(gòu)模型，使得安全綜合評價這一方法更具實用性、合理性和可操作性。關(guān)鍵詞綜合評價問題方法some problems and their solving methodsin comprehensive safety assessmentcheng weimin cao qinggui (shandong institute of min

2、ingtechnology)wang yi(zhengzhou institute of engineering and technology)abstractsome problems and their solving methods in widely used comprehensive safety assessment are presented and provided, so as to make the assessment more practicable, more rational and more operational.key words：comprehensive

3、 assessmentproblemmethod1引言安全綜合評價法是目前最為廣泛應(yīng)用的安全評價法之一，它能較好地解決復(fù)雜、模糊、隨機系統(tǒng)的安全評價問題。且在評價過程中，大多數(shù)學(xué)者都對評價對象系統(tǒng)建立廣義目標函數(shù)，并將各個評價指標綜合成一個能從整體上衡量評價對象系統(tǒng)是否安全的綜合指數(shù)。而要把眾多指標綜合到一起，就必須考慮指標的自身特征、指標間的邏輯關(guān)系、指標的權(quán)值和指標的量化處理等問題，否則，就無法進行綜合，也就失去了安全綜合評價的合理性和真正價值。因此，筆者對安全綜合評價中所存在的問題進行了分析和討論，并提出了改進的方法，以確保這一方法的合理性和實用性。2綜合評價法中存在的問題分析在綜合評價

4、中，一般采用多層次指標進行評價。故本層次對上一層次的安全度評價可用下述模型描述：b=w.u（1）式中,w-指標集的權(quán)重向量；u-指標集的安全度值。要完成綜合評價，其評價步驟為1、2：評價指標體系的建立；確定評價指標的權(quán)系數(shù)；評價指標的模糊無量綱化處理；確定評價結(jié)構(gòu)，求綜合評價值；評價集的確定和決策?，F(xiàn)就評價過程中存在的幾個問題分析如下：2.1評價指標的時間特性安全評價的核心問題，是評價指標的確定。不同的指標體系結(jié)構(gòu)就會得出不同的評價結(jié)論。關(guān)于評價指標的建立準則問題，在一些文獻中已作了詳細闡述24，如系統(tǒng)性、科學(xué)性、特殊性、普遍性及可量化原則等，但對指標在綜合評價中的時間特性并沒有分析和研究。因

5、為，在綜合評價過程中，評價的目的是快速地對系統(tǒng)進行安全評價并找出事故隱患，實行的是動態(tài)評價，系統(tǒng)的動態(tài)評價周期由系統(tǒng)特性來決定。描述系統(tǒng)特征的評價指標很多，包括：人、機、環(huán)境和管理指標。在這些指標中，有些指標評價值變化速度是較為緩慢的，與動態(tài)評價周期相比是相對平穩(wěn)的，而要把這些指標綜合到一起評價時，一些指標就不斷地被重復(fù)評價，增加了評價工作量和評價時間，甚至影響動態(tài)的評價結(jié)果。因此，根據(jù)動態(tài)評價周期，把評價指標進行分類，把評價值變化速度小于動態(tài)評價周期的評價指標定義為相對靜態(tài)評價指標；反之，則定義為動態(tài)評價指標。通常把人的基本素質(zhì)（包括安全技術(shù)素質(zhì)、安全操作水平、文化素質(zhì)等）和安全基礎(chǔ)管理（包

6、括安全監(jiān)察、安全標準、安全資金、安全培訓(xùn)、安全責(zé)任等）作為相對靜態(tài)評價指標，而把與系統(tǒng)相關(guān)的其它指標作為動態(tài)評價指標。相對評價周期根據(jù)具體情況來確定。這樣把相對靜態(tài)評價和動態(tài)評價結(jié)合在一起對系統(tǒng)進行綜合評價。動態(tài)評價找出系統(tǒng)的直接隱患，相對靜態(tài)評價找出系統(tǒng)的間接隱患。2.2評價指標的常權(quán)和變權(quán)綜合評價中，由于要從整體上反映評價系統(tǒng)的安全本質(zhì)，從而涉及多個指標。這就存在一個問題，當(dāng)其中一至兩個重要指標特別危險時，評價系統(tǒng)就會出現(xiàn)危險；而由于評價指標太多，無論采用何種綜合方法（算子），都有可能使其中少數(shù)指標危險度被其它指標中和，使評價系統(tǒng)危險度并不明顯，從而失去了評價的公正性和客觀性。在目前的綜合

7、評價方法中，這一問題并沒有解決，其主要原因是因為無論指標的危險度值如何變化，指標權(quán)值總是不變的，權(quán)值以“不變”應(yīng)“萬變”，在實際應(yīng)用中就不能突出問題的嚴重程度。而變權(quán)是指標權(quán)值因評價時空的變換而變化，在不同條件下取不同的權(quán)值，即隨指標危險度值的不同而變化。變權(quán)反映了指標的本質(zhì)屬性，解決了由于評價指標眾多而引起的評價不合理現(xiàn)象。對變權(quán)的方法目前研究的不多。文獻56給出了不同的變權(quán)公式，盡管所使用的方法不同，但其實質(zhì)是相同的，即用指標的狀態(tài)量來確定變權(quán)數(shù)值。根據(jù)文獻5，變權(quán)向量是指標常權(quán)向量和狀態(tài)變權(quán)向量x的（歸一化）hardarmard乘積，即：式中，x-指標的狀態(tài)變權(quán)向量，x=(s1(),s2

8、(),sm();(x)-指標的變權(quán)向量，(x)=(w1(),w2(),wm();-指標的狀態(tài)值向量,=(x1,x2,xm);-指標的常權(quán)向量,=(w1,w2，,wm)。在安全評價中,指標的狀態(tài)值一般取區(qū)間值0,10或0,100,故指標的狀態(tài)變權(quán)向量可有1：可得：為了保證變權(quán)能在安全綜合評價中可靠應(yīng)用，現(xiàn)作如下約定：1)為保證x的連續(xù)性，規(guī)定若任一指標xj的危險度評價值為0時，xj的危險度評價值取1，此時并不影響綜合評價結(jié)果；2)變權(quán)是為了突出主因素，故在綜合評價時，只對主因素作變權(quán)處理；3)變權(quán)的條件是，主因素評價指標的危險狀態(tài)值大于規(guī)定的最小危險度值時，在評價指標內(nèi)作變權(quán)處理。2.3評價指標

9、的非線性無量綱模糊處理安全評價的目的是得出系統(tǒng)狀態(tài)的危險度。從評價指標體系中可看出，其意義和表現(xiàn)形式各不相同，指標之間不具可比性、綜合性，必須對定量指標進行無量綱化處理，即把性質(zhì)、量綱各異的指標轉(zhuǎn)化為可以進行綜合的一個相對數(shù)-量化值。實質(zhì)上，指標無量綱化處理是求解在一定區(qū)間內(nèi)的模糊隸屬函數(shù)。而模糊隸屬函數(shù)的確定仍然是沒有很好解決的問題。在綜合安全評價中，目前大部分采用直線性處理方法，這種處理方法簡單，可它是等比例變化，對一些指標就不合理。例如，瓦斯?jié)舛仍酱?，其危險度應(yīng)該升高越快，而瓦斯?jié)舛鹊蜁r，升高比例相同，顯然有不妥之處。所以，對不同的指標應(yīng)采用不同的處理方法。隸屬度函數(shù)可用模糊統(tǒng)計法、三分

10、法或增量法確定15。 2.4安全評價結(jié)構(gòu)模型的確定安全評價結(jié)構(gòu)模型通常是一個多層空間模型，以適應(yīng)綜合評價指標體系的層次結(jié)構(gòu)。在以往的評價中，強調(diào)指標之間的縱向關(guān)系，也就是說指標間必須具有相互獨立性。而有些評價指標之間既有一定的獨立性，又有一定的相關(guān)性，就很難處理。因此，安全評價結(jié)構(gòu)模型不僅要考慮縱向關(guān)系，還要考慮橫向關(guān)系。其結(jié)構(gòu)模型如下圖1。圖安全評價結(jié)構(gòu)模型圖中，m-評價對象；m11、m12-評價指標；r11、r12-指標之間的縱向關(guān)系，加數(shù)關(guān)系、乘數(shù)關(guān)系；r11、r12-指標之間的橫向關(guān)系；n11、n12-修正指標，對相應(yīng)指標的修正量為：m=mi=1ni式中，ni -修正指標的指標值，采用

11、隸屬度確定；n-修正指標個數(shù)。2.5評價集的確定和決策給出評價集的目的是確定系統(tǒng)的整體危險度，故評價集可用確定隸屬函數(shù)的方法來解決。但據(jù)評價過程可知，同一評價值，其隱患可能不同，采取的治理措施就有顯著差別。因此，在決策過程中，不僅要考慮綜合評價值所對應(yīng)的危險程度，還必須考慮評價體系內(nèi)各個評價隱患指標的危險度值，兩者有機的結(jié)合，才能反映整個系統(tǒng)的危險程度，才能進行可靠的決策。3結(jié)論對目前廣泛使用的綜合安全評價法中所存在的評價指標的時間特性、常權(quán)、非線性無量綱模糊處理方法及評價結(jié)構(gòu)模型等問題進行了分析和探討，并提出了改進的方法，以使這一綜合評價法更趨合理和完善，更具有實用性和操作性。作者單位：程衛(wèi)民曹慶貴山東礦業(yè)學(xué)院王毅鄭州工學(xué)院參考文獻1程衛(wèi)民.礦井瓦斯、粉塵狀態(tài)危險安全評價系統(tǒng)及其應(yīng)用.博士論文，中國礦業(yè)大學(xué)北京校區(qū)，1997.7.2袁旭.安全評價方法論