灰色綜合評價法在造船企業(yè)本質(zhì)安全評價中的應用

1、    灰色綜合評價法在造船企業(yè)本質(zhì)安全評價中的應用    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)安全相關理論，結合造船企業(yè)安全管理的特點，設定造船企業(yè)本質(zhì)安全評價指標，運用層次分析法和灰色綜合評價模型構建造船企業(yè)本質(zhì)安全綜合評價模型。以某船廠為例，對其本質(zhì)安全水平進行綜合評價，評價結果與企業(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)的安全評價技術及安全質(zhì)量標準化的繼承和創(chuàng)新，為本質(zhì)安全型造船企業(yè)的創(chuàng)建提供理論支持?！娟P鍵詞】 造船企業(yè);本質(zhì)安全;安全評價;層次分析法;

2、灰色綜合評價0 引 言造船業(yè)是高風險性行業(yè)，船舶建造過程中有大量專業(yè)性強、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、環(huán)境、管理等要素組成的復雜系統(tǒng)，只有當其中各要素均具備本質(zhì)安全屬性，且要素間形成統(tǒng)一互補的配合關系和相互監(jiān)督的約束關系時，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

3、舶建造過程中，以危險源辨識和評估分級為基礎，以最小化、替代、緩和、簡化等原則，通過預防、預控手段實現(xiàn)造船企業(yè)人、機、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、環(huán)境、管理等要素。本質(zhì)安全以預防為根本，覆蓋船舶建造過程的人、機、環(huán)境和管理，是一種積極的自主管理，是實現(xiàn)“零事故”目標的最有效途徑。2 造船企業(yè)本質(zhì)安全評價體系指標本文選取人員本質(zhì)安全、設備本質(zhì)安全、環(huán)境本質(zhì)安全和管理本質(zhì)安全等4個一級指標構建造

4、船企業(yè)本質(zhì)安全評價體系，各一級指標下又各有46個二級指標，見圖1。圖1 管理本質(zhì)安全評價指標2.1 人員本質(zhì)安全評價指標在造船企業(yè)的“人 機 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上規(guī)范個人行為，在遭遇事故時具備較好的應急能力。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

5、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行管控是造船企業(yè)安全管理的重點和難點。2.2 設備本質(zhì)安全評價指標設備本質(zhì)安全是指在技術系統(tǒng)失效、作業(yè)人員操作失誤或判斷錯誤時，設備自動恢復安全狀態(tài)的功能，即設備具有故障檢測、人員保護功能。設備本質(zhì)安全化就是要消除設備對人員或環(huán)境帶來的危害，因此必須充分考慮設備的可靠性，掌握設備的故障模式。以船舶建造過程中本質(zhì)安全技術應用較為廣泛的設施設備為對象，設定設備本質(zhì)安全評價指標。2.3 環(huán)境本質(zhì)安全評價指標造船企業(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

6、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)域及空間設計、廠區(qū)道路狀況、供電線路設置、安全警示標示設置等。在施工作業(yè)前，作業(yè)人員必須對與崗位相關的環(huán)境風險進行辨識，采取一定措施使之達到國家標準、行業(yè)標準及企業(yè)規(guī)定。2.4 管理本質(zhì)安全評價指標人、機和環(huán)境等子系統(tǒng)的管理疏漏是導致船舶建造企業(yè)事故的最深層次原因，因此，科學良好的管理是實現(xiàn)造船企業(yè)本質(zhì)安全的基礎。管理本質(zhì)安全化應以安全生產(chǎn)責任制、安全管理措施和安全管理組織機構為主體，輔以嚴格的安全教育培訓、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權重層次分析法（ahp）通常用于判斷同一級

7、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，并進行一致性檢驗，檢驗通過后對特征向量進行歸一化處理得到權重。本文以一級指標為例，演示其權重的計算方法。（1）在設計造船企業(yè)本質(zhì)安全評價指標體系的基礎上，吸取專家學者和行業(yè)技術人員的意見，構造一級指標判斷矩陣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，ri為隨機一致性指標），對計算的 max進行一致性檢驗

8、，當cr0.1時檢驗通過。其中，ci=，ri為隨機一致性指標，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=0.0190.1，因此 max的一致性良好，即判斷矩陣b的設置較為合理。（4）一致性檢驗通過后，對步驟（2）得到的特征向量w進行歸一化處理，得到各一級指標的權重u=（0.285，0.170，0.073，0.472）。根據(jù)上述計算步驟，可計算各二級指標的權重，結果為u1=（0.055，0.227，0.309，0.073，0.144，0.192），u2=（0.361，0.183，0.

9、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）確定各級指標權重。指標權重反映各個指標對評價對象的重要程度，是影響最終評價結果的重要因素。根據(jù)結構方程模型計算得指標權重，各級權重的表現(xiàn)形式為u=（u1，u2，ui）， ui=（ui1，ui2，uij）  （i為一級指標個數(shù)，i=1，2，3，4; j為二級指標個數(shù)， j=1，2，4或6）。（2）制定指標評分標準。由于造船企業(yè)本質(zhì)安全評價指標體系中存在大量定性指標，必

10、須通過制定體系評分等級標準，對各個指標的安全等級賦予不同數(shù)值而將其轉化為定量指標。本文按5分制對各級指標進行打分（即評價分數(shù)e），賦值1、2、3、4、5，分別對應危險、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)上述的評分標準，聘請m位相關領域的專家學者及行業(yè)技術人員進行打分。設專家的序號為k，則k=1，2，m;設專家k的評分為bijk，據(jù)此可以分別得到各級指標評價樣本矩陣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，將評價灰類設定為h （h=1，2，3，4，5），根據(jù)常見的白化權函數(shù)形式，將各灰類的

11、白化函數(shù)設置如下：灰類h=1，灰數(shù) 0，1，2，其白化權函數(shù)為f1（bijk）=（1）灰類h=2，灰數(shù) 0，2，4，其白化權函數(shù)為f2（bijk）=（2）灰類h=3，灰數(shù) 0，3，6，其白化權函數(shù)為f3（bijk）=（3）灰類h=4，灰數(shù) 0，4，8，其白化權函數(shù)為f4（bijk）=（4）灰類h=5，灰數(shù) 0，5，10，其白化權函數(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行匯總后，對于評價指標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+cij

12、3+cijj4+cij5（7）（6）計算灰色評價權矩陣。對評價指標uij，屬于第h個灰類的灰色評價權記為dijh=cijh / cij（8）指標uij屬于各灰類的灰色評價權向量記為dij=（dij1，dij2，dij3，dij4，dij5）（9）將每個一級指標ui下的所有二級指標uij的各個評價權向量集合起來，形成ui的評價權矩陣di=（7）綜合評價。準則層的評價結果記為zi=ui ？di=（zi1，zi2，zi3，zi4，zi5）（10）對準則層指標進行綜合評價得到目標層的最終得分 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

13、管理標準在國內(nèi)處于先進水平，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)狀進行評估。根據(jù)5位專家的打分表，得到指標層的評分矩陣b如下：bt=根據(jù)式（1）（4），計算各一級指標的灰色權矩陣：d1=d2=d3=d4=對各一級指標進行綜合評價，結果如下：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矩陣d為：d=對目標層進行綜合評價，其結果為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