基于集值統(tǒng)計(jì)法的鐵路車務(wù)系統(tǒng)一般事故風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

張 斌

（武漢鐵路局 職工教育基地，湖北 襄陽 441001）

鐵路風(fēng)險(xiǎn)管理以防止鐵路交通一般 C 類、D 類及以上事故或設(shè)備故障為風(fēng)險(xiǎn)控制目標(biāo)。按照風(fēng)險(xiǎn)管理的程序，首先應(yīng)識別可能導(dǎo)致上述類型事故的風(fēng)險(xiǎn)源，其次相應(yīng)人員運(yùn)用科學(xué)的方法，對風(fēng)險(xiǎn)源及可能導(dǎo)致的事故中各事故項(xiàng)點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。車務(wù)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)通常采用專家打分法進(jìn)行，運(yùn)用專家打分法時(shí)，首先是建立與某事故項(xiàng)點(diǎn)對應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)合各指標(biāo)的特性建立多層次模糊綜合評價(jià)模型，從而得出風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果。但是，由于在實(shí)際評價(jià)中客觀因素的復(fù)雜性、不確定性和動態(tài)性，以及專家自身知識、經(jīng)驗(yàn)的有限性，專家們沒有把握對每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素作出精確判斷[1]。為此，針對鐵路車務(wù)系統(tǒng)一般事故，以專家打分法為基礎(chǔ)，運(yùn)用集值統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，為車務(wù)系統(tǒng)現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)工作提供參考。

1 基于集值統(tǒng)計(jì)法的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型

1.1 集值統(tǒng)計(jì)法的思想

在風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中，某些評價(jià)指標(biāo)可能存在一定的模糊性和隨機(jī)性，要求專家如同傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)那樣給出一個(gè)確定點(diǎn)對其進(jìn)行定量描述比較困難；而要求專家給出一個(gè)大致的描述范圍(即相對空間)的子集則更符合實(shí)際情況。子集的大小取決于評價(jià)對象本身模糊性、動態(tài)變化范圍，以及專家對評價(jià)對象的了解與安全狀況把握程度等因素，給出子集后再根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析計(jì)算。這樣的評價(jià)過程使風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)更符合實(shí)際情況。

1.2 評價(jià)指標(biāo)權(quán)值及指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)值的確定

設(shè)某一評價(jià)指標(biāo)體系中有 m 個(gè)評價(jià)指標(biāo)，其所構(gòu)成的集合為 U = { u1，u2，…，ui，…，um}。參與確定指標(biāo)權(quán)值與指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)值的專家有 q 個(gè)，集合為 P = { p1，p2，…，pr，…，pq}。對于某一指標(biāo) ui，各專家所確定的權(quán)值區(qū)間為：[ a1i，b1i]，[ a2i，b2i]，…，[ ari，bri]，…，[ aqi，bqi]；風(fēng)險(xiǎn)值區(qū)間為：[ c1i，d1i]，[ c2i，d2i]，…，[ cri，dri]，…，[ cqi，dqi]。

對于某指標(biāo) ui的權(quán)值(風(fēng)險(xiǎn)值也類似)，專家所給出的集值區(qū)間形成一個(gè)集值統(tǒng)計(jì)序列，將這些區(qū)間疊加在一起，可以用樣本落影函數(shù) x(ui)來表示[2]：

式中：ari≤ui≤bri時(shí)，x(ari，bri)=1；ui＜ari或ui＞bri時(shí)，x(ari，bri)=0；r =1，2，…，q；i =1，2，…，m。

評價(jià)指標(biāo) ui的相對權(quán)值按下式計(jì)算：

根據(jù)公式⑵依次求出 ui相對權(quán)值后將其歸一化，可以得到 ui的權(quán)值 wi：

因此，可以得到某評價(jià)體系中各指標(biāo)權(quán)值向量為 W =(w1，w2，…，wi，…，wm)。

類似地，評價(jià)指標(biāo) ui的風(fēng)險(xiǎn)值根據(jù)公式⑷計(jì)算：

1.3 評價(jià)指標(biāo)權(quán)值及風(fēng)險(xiǎn)值可靠度判定

在風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中，人們既關(guān)心指標(biāo)評價(jià)值的大小，也關(guān)心給出的評價(jià)值的可靠度。對于按集值統(tǒng)計(jì)法獲得的指標(biāo) ui的權(quán)值和風(fēng)險(xiǎn)值，可以分別用區(qū)間方差 Fi和 Di來表示其可靠度[3]。

Fi(Di)值越大，說明專家對指標(biāo) ui的權(quán)值(風(fēng)險(xiǎn)值)評價(jià)的分歧程度越大，即可靠度越低。

當(dāng)指標(biāo) ui的權(quán)值評價(jià)值域?yàn)?[0，1]且 [ ari，bri]∩[0，1]時(shí)，可以通過下式計(jì)算權(quán)值可靠度 gi：

當(dāng)指標(biāo) ui的風(fēng)險(xiǎn)值評價(jià)值域?yàn)?[0，100]且[ dri，cri]∩[0，100]時(shí)，可以通過下式計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)值可靠度 ki：

gi(ki)值越大，說明專家對指標(biāo) ui的權(quán)值(風(fēng)險(xiǎn)值)評價(jià)越一致，即可靠度越高。實(shí)際評價(jià)中，可以預(yù)先指定可靠度值(如0.9)，若按公式⑺、⑻計(jì)算未達(dá)到指定可靠度值，則需要專家修正對某指標(biāo)的評價(jià)，直至達(dá)到該值為止。

1 .4風(fēng)險(xiǎn)值的計(jì)算

使用線性加權(quán)模型可以計(jì)算車務(wù)系統(tǒng)某一般事故項(xiàng)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)值，計(jì)算公式為：

式中：R 為車務(wù)系統(tǒng)一般事故項(xiàng)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)值；Ri為評價(jià)指標(biāo) ui對該事故項(xiàng)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)值。

根據(jù)計(jì)算得出的風(fēng)險(xiǎn)值，參照表1中鐵路車務(wù)系統(tǒng)一般事故項(xiàng)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)等級標(biāo)準(zhǔn)，對風(fēng)險(xiǎn)采取相應(yīng)對策。

2 案例分析

某編組站運(yùn)用事故案例分析和因果分析法，在前期排查中梳理出可能造成一般 C15類事故項(xiàng)點(diǎn)(關(guān)閉折角塞門發(fā)出列車或運(yùn)行中關(guān)閉折角塞門)的直接風(fēng)險(xiǎn)源：列尾主機(jī)故障、列車簡略試驗(yàn)、禁止編入列車的車輛編入列車、車站值班員未布置助理值班員或列檢人員試風(fēng)。結(jié)合案例采用集值統(tǒng)計(jì)法對鐵路車務(wù)系統(tǒng)一般事故風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià)。

（1）制定評價(jià)指標(biāo)體系。該編組站一般 C15類事故項(xiàng)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)體系：列尾主機(jī)故障 u1、列車簡略試驗(yàn) u2、禁止編入列車的車輛編入列車 u3、車站值班員未布置助理值班員或列檢人員試風(fēng) u4。

（2）確定各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)值與權(quán)值可靠度。邀請來自安全技術(shù)科、信息統(tǒng)計(jì)科、職工教育科3個(gè)科室，以及駝峰車間、平面車間、調(diào)度車間、貨運(yùn)檢查車間4個(gè)車間的7位專家對各評價(jià)指標(biāo)權(quán)值進(jìn)行評價(jià)，各專家對權(quán)值的評價(jià)區(qū)間 [ ari，bri]∩[0，1]。根據(jù)公式⑵、⑶計(jì)算得出各評價(jià)指標(biāo)權(quán)值，根據(jù)公式⑺計(jì)算得出權(quán)值可靠度，如表2所示。從表2可以看出，專家對各指標(biāo)權(quán)值評價(jià)的可靠度都高于0.97，說明專家對權(quán)值評價(jià)意見較為一致。

表2 評價(jià)指標(biāo)權(quán)值的估計(jì)區(qū)間與可靠度

（3）確定各評價(jià)指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)值與風(fēng)險(xiǎn)值可靠度?？紤]專家組成員情況，該編組站指定各指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)值可靠度不得低于0.92。請專家對各評價(jià)指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行評價(jià)，參照表1確定具體取值區(qū)間，且 [ cri，dri]∩[0，100]。根據(jù)公式⑷計(jì)算得出各指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)值，根據(jù)公式⑻計(jì)算得出風(fēng)險(xiǎn)值可靠度，如表3所示。從表3可以看出，專家對各指標(biāo)權(quán)值評價(jià)的可靠度都高于0.92，說明各專家對風(fēng)險(xiǎn)值的評價(jià)滿足指定可靠度要求。

表1 鐵路車務(wù)系統(tǒng)一般事故項(xiàng)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)等級標(biāo)準(zhǔn)

表3 評價(jià)指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)值的估計(jì)區(qū)間與可靠度

（4）計(jì)算事故項(xiàng)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)值。根據(jù)公式⑼可以計(jì)算得出該編組站一般 C15類事故項(xiàng)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)值為54.404。各指標(biāo)對該事故項(xiàng)點(diǎn)貢獻(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)值：R1=10.118，R2=12.867，R3=14.699，R4=16.720。

（5）根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級標(biāo)準(zhǔn)確定事故項(xiàng)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)等級及控制對策。根據(jù)表1，可知50R3>R2>R1，應(yīng)優(yōu)先對指標(biāo) u4采取削減風(fēng)險(xiǎn)措施。

3 結(jié)束語

運(yùn)用集值統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行鐵路車務(wù)系統(tǒng)一般事故風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，能夠克服常用專家打分法的不足，結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法能夠得到可靠度較高的指標(biāo)權(quán)值與風(fēng)險(xiǎn)值，從而使評價(jià)結(jié)果更加接近客觀值。借助 Excel軟件中公式的強(qiáng)大計(jì)算功能，可以使相關(guān)的運(yùn)算快速實(shí)現(xiàn)，從而增強(qiáng)了集值統(tǒng)計(jì)法的實(shí)用性。

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[1]柯孔林，黃繼鴻. 集值統(tǒng)計(jì)在高技術(shù)項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中的應(yīng)用[J]. 科技進(jìn)步與對策，2012(10)：83-85.

[2]邢云磊，張 喜. 基于集值統(tǒng)計(jì)的大型客運(yùn)站風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究[J]. 鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2010，19(1)：4-7.

[3]王志亮，吳 兵，邢書仁，等. 模糊集值統(tǒng)計(jì)法煤礦安全評價(jià)指標(biāo)權(quán)值中的應(yīng)用[J]. 中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2004，14(1)：71-73.