水電廠綜合本質(zhì)安全管理的改進模糊綜合評價方法

晉良海，李 宬，梁巧秀，韓蘭珍，周志馗

(三峽大學，湖北 宜昌 443002)

0 引言

水電廠作為電力供應(yīng)主要來源之一，在我國社會經(jīng)濟發(fā)展中扮演著越來越重要地角色，其在一定程度上緩解了由于能源供需不足所導致的電力緊缺壓力。然而，水電廠在持續(xù)發(fā)展的過程中也暴露出諸如企業(yè)安全意識淡薄、管理制度過于陳舊、機械設(shè)備損耗嚴重等安全問題，嚴重制約著水電廠的安全運行。

為了能有效解決這些問題，許多學者在水電廠安全管理方面展開了一系列研究。針對水電廠電力設(shè)備運行的特點，石冰［1］建立包括設(shè)備基礎(chǔ)、巡檢、缺陷、維護等4個部分的電力設(shè)備安全運行管理系統(tǒng)，確保水電廠電力設(shè)備運行可靠;通過分析水電廠的安全生產(chǎn)環(huán)境，陳述、邵波等［2］構(gòu)建一個包括設(shè)備運行、人員作業(yè)、安防管理、勞動安全等一、二級指標體系，對水電廠的生產(chǎn)環(huán)境進行安全評價;張仁福［3］結(jié)合人因工效學相關(guān)內(nèi)容，從人、機、環(huán)境的安全化建設(shè)、事故隱患以及安全管理體系等幾個方面，系統(tǒng)地對水電廠安全管理進行探討;陽新峰等［4］根據(jù)近年來國內(nèi)各大型水電廠開展的安全生產(chǎn)標準化建設(shè)活動，建立了特大型水電廠安全生產(chǎn)管理體系。以上研究成果對水電廠安全管理具有一定的借鑒意義，但是缺乏針對水電廠的人、機、環(huán)、管四維一體綜合管理體系的研究，影響了對水電廠進行安全綜合評價的科學性和完整性。近年來，學者們普遍關(guān)注的本質(zhì)安全理論［5］與水電廠四維一體安全綜合管理思想基本一致，具有科學的理論基礎(chǔ)。因此，本文針對水電廠安全生產(chǎn)的特點，構(gòu)建一個基于本質(zhì)安全理論的水電廠綜合安全管理指標體系，并借助G1法［6］改進的模糊綜合評價方法對其求解，從理論上為水電廠安全生產(chǎn)管理提供指導，從實踐應(yīng)用上為水電廠綜合安全評價提供參考。

1 指標體系

1.1 水電廠的綜合本質(zhì)安全管理內(nèi)涵

水電廠的綜合本質(zhì)安全管理內(nèi)涵，即人、機、環(huán)境、管理作為水電廠安全管理的4個主要影響因素，各自存在特有的本質(zhì)安全化特征，彼此之間相互轉(zhuǎn)化且共同作用于水電廠的安全目標(見圖1)。其中，人的本質(zhì)安全化是通過研究人的失誤，預(yù)防與減少人因事故，提高人因的可靠性和安全性;機械設(shè)備的本質(zhì)安全化是通過分析機械設(shè)備的缺陷以及安全隱患，提高機械設(shè)備的安全可靠性;環(huán)境的本質(zhì)安全化是通過分析作業(yè)環(huán)境對安全生產(chǎn)的影響，創(chuàng)建一個良好的作業(yè)環(huán)境，保證作業(yè)人員健康安全和機械設(shè)備正常運行;管理的本質(zhì)安全化是通過安全管理制度的建設(shè)與實施，杜絕已知規(guī)律的安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，并提高安全生產(chǎn)人員的安全意識。當所有因素都處于可控的本質(zhì)安全化狀態(tài)時，才能確保水電廠安全生產(chǎn)可靠。任何一個因素出現(xiàn)不安全狀態(tài)，將會直接(見圖1中實箭線)或間接(見圖1中虛箭線)作用于水電廠的安全目標。

圖1 水電廠的綜合本質(zhì)安全管理內(nèi)涵

1.2 指標體系結(jié)構(gòu)

將水電廠綜合本質(zhì)安全管理內(nèi)涵所涉及到人的因素、環(huán)境因素、機械設(shè)備因素、管理因素等作為4個一級指標體系，并針對水電廠安全生產(chǎn)的特點，設(shè)計出二級指標18個［7］，具體指標體系見圖2。

圖2 水電廠的綜合本質(zhì)安全管理指標體系

各指標存在著相互影響、相互促進的關(guān)系，這種關(guān)系既表現(xiàn)在同一影響因素下的指標體系之間，也表現(xiàn)在不同影響因素下的指標體系之間。例如規(guī)范可行的水電廠規(guī)章制度有利于企業(yè)進行嚴格的安全生產(chǎn)監(jiān)督;照度過低會直接損害安全生產(chǎn)人員的視力，從而影響水電廠的運行效率;光的色彩則是通過人的視覺器官和神經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)人的體液，對人的心理、生理狀態(tài)有較大影響［8］;水電廠嚴格的安全生產(chǎn)規(guī)章制度可以有效保證生產(chǎn)運行、安全防護等設(shè)備的安全可靠，特別是防止由機械事故引發(fā)的重大惡性事故［9］;合理的安全生產(chǎn)責任制可以有效提高機械設(shè)備的運行效率，降低機械設(shè)備故障率［10］。

2 G1法改進的模糊綜合評價方法

模糊綜合評價是在考慮多種因素的影響下，運用模糊數(shù)學工具對某事物作出綜合評價。具體步驟如下:

(1)確定評價對象集、因素集和評語集。對象集 O={o1，o2，o3，…，ol}，因素集 U={u1，u2，u3，…，um}，決策集 V={v1，v2，v3，…，vn}。

(2)建立m個評價因素的權(quán)重值向量A～。本文采用G1法，通過分析各評價因素之間關(guān)系，判斷相應(yīng)的重要程度，從而確定各指標因素的權(quán)重值。這在一定程度上避免了特征值法檢驗一致性的問題，減少了判斷矩陣比較計算量。有關(guān)G1序關(guān)系分析法相關(guān)內(nèi)容參考文獻［7］，這里不一一敘述。

(3)通過對水電廠生產(chǎn)人員進行問卷調(diào)查，獲取模糊單因素評價矩陣R～。

(4)將權(quán)重向量與評價矩陣進行復合運算，即B=A～× R～，得出評價結(jié)果。

(5)借助決策集，將獲取的評價結(jié)果轉(zhuǎn)換為綜合分值M，得出各指標評分結(jié)果。

3 實例應(yīng)用

選取某水電廠作為應(yīng)用對象，并確定相應(yīng)的評價集U={優(yōu)、良、中、較差、差}、決策分數(shù)集V=［90 80 70 60 30］T。

3.1 指標體系的確定

為了分析各指標因素之間的相對重要程度、指標因素對水電廠的本質(zhì)安全的影響程度、減少專家判定的工作負擔，以人、機、環(huán)、管4個影響因素作為水電廠的本質(zhì)安全一級指標集，制定相應(yīng)權(quán)重信息收集表，并將其發(fā)放給專家，進行專家判定，并進行排序，按照重要程度分別標識為X1、X2、X3、X4，X1＞ X2＞ X3＞ X4。

表1 水電廠本質(zhì)安全目標四個一級指標權(quán)重信息收集

將表1中權(quán)重信息運用G1法求解，獲取權(quán)重值。以此類推，求解出其他二級指標的權(quán)重值。水電廠的綜合本質(zhì)安全管理一、二級指標權(quán)重信息見表2。

表2 水電廠的綜合本質(zhì)安全管理一、二級指標權(quán)重

這樣就得到了水電廠的綜合本質(zhì)安全管理一、二級指標體系的權(quán)重集，例如 A=［0.356 5、0.212 1、0.254 6、0.176 8］，A1、A2、A3、A4以此類推。

3.2 評價矩陣的確定

3.3 評價結(jié)果及其分析

對所得到的權(quán)重集和評價矩陣進行模糊矩陣合成運算:

計算水電廠本質(zhì)安全管理指標評價結(jié)果:D1=C1×V=83.6;D2=C2×V=88.4;D3=C3×V=88.9;D4=C4×V=87.2。最后得出水電廠的本質(zhì)安全管理總目標評價得分:E=A×DT=86.6

該電廠評價結(jié)果基本符合水電廠實際情況。其在機械設(shè)備、作業(yè)環(huán)境、安全生產(chǎn)的本質(zhì)安全管理水平上表現(xiàn)較為良好，應(yīng)該繼續(xù)保持;但是在作業(yè)人員綜合素質(zhì)這方面仍存在不足，還需繼續(xù)提高。從以上分析結(jié)果可知，所構(gòu)建的水電廠綜合本質(zhì)安全管理體系有效可行，且適用于水電廠安全生產(chǎn)安全評價，可為分析水電廠安全生產(chǎn)過程中的安全管理薄弱環(huán)節(jié)、提高水電廠安全管理的水平提供依據(jù)。

4 結(jié)語

為定量地評價水電廠安全生產(chǎn))的安全狀況，針對水電廠安全生產(chǎn)特點，基于本質(zhì)安全理論，構(gòu)建了水電廠安全生產(chǎn)綜合本質(zhì)安全管理一、二級指標體系，并分析了各指標體系之間關(guān)系，最后運用G1改進的模糊綜合評價方法對其本質(zhì)安全管理進行綜合評價。得出以下結(jié)論:

(1)基于本質(zhì)安全理論所構(gòu)建的水電廠綜合本質(zhì)安全指標體系，考慮了人、機、環(huán)境、管理等4個因素，符合水電廠安全生產(chǎn)實際情況。從理論上完善了水電廠安全生產(chǎn)評價指標體系，從實踐應(yīng)用上可為水電廠安全生產(chǎn)績效考評提供參考。

(2)在對指標體系進行評價時，采用G1法確定水電廠安全生產(chǎn)綜合本質(zhì)安全指標體系中各指標權(quán)重，無需一致性檢驗，減少了計算量。對于指標數(shù)過多的指標體系綜合評價，具有很強的可操作性。

但是鑒于水電廠安全生產(chǎn)過程復雜、影響因素繁多，水電廠的綜合本質(zhì)安全管理體系模型的應(yīng)用還需要在實踐中不斷修正和完善。

［1］石冰.電力設(shè)備安全運行管理系統(tǒng)在天生橋一級水電廠的應(yīng)用［J］.紅水河，2004，23(2):69-70

［2］陳述，邵波，鄭霞忠.水電廠安全生產(chǎn)環(huán)境多級可拓評價［J］.中國安全科學學報，2014，24(3):157-161.

［3］張仁福.水電廠安全的科學管理［J］.四川電力技術(shù)，2002，1(1):52-56.

［4］陽新峰，王鋒輝.特大型水電廠安全生產(chǎn)標準化建設(shè)探討［J］.中國安全生產(chǎn)科學技術(shù)，2012，8(5):207-209.

［5］江濤.論本質(zhì)安全［J］.中國安全科學學報，2000，10(5):1-7.

［6］郭亞軍.綜合評價理論、方法及應(yīng)用［M］.北京:科學出版社，2007.44-48.

［7］國家電網(wǎng)公司.水力發(fā)電廠安全性評價［M］.北京:中國電力出版社，2004.1-198.

［8］賴朝安.工作研究與人因工程［M］.北京:清華大學出版社，2012.86-94.

［9］陳文瑛，梁若虹.基于原因-后果分析的機械安全性評估模型研究［J］.中國安全科學學報，2010，20(9):97-104.

［10］吳正佳.基于動態(tài)聯(lián)盟的大型施工設(shè)備管理模式研究［J］.三峽大學學報:自然科學版，1999，21(4):342-344.