基于物元理論的道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化定量分級模型

陳 堅，陳 林，王代瑜

(1.重慶交通大學(xué) 交通運(yùn)輸工程重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400074；2.重慶交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，重慶 400074)

基于物元理論的道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化定量分級模型

陳 堅1，2，陳 林2，王代瑜2

(1.重慶交通大學(xué) 交通運(yùn)輸工程重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400074；2.重慶交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，重慶 400074)

為解決目前道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評缺少科學(xué)定量分級方法，主要依托企業(yè)自行申報達(dá)標(biāo)等級，考評機(jī)構(gòu)對企業(yè)進(jìn)行評估的現(xiàn)狀，基于國家安全生產(chǎn)的相關(guān)法規(guī)政策及道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)的特點(diǎn)，建立道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化分級評價指標(biāo)體系。運(yùn)用物元理論，構(gòu)建道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化定量分級模型。將模型運(yùn)用于重慶市11家道路客運(yùn)企業(yè)實(shí)例分析中，結(jié)果表明：4家客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化水平等級為二級；3家客運(yùn)企業(yè)為三級水平；4家企業(yè)為四級水平，較人工專家評價的6家客運(yùn)企業(yè)二級、5家客運(yùn)企業(yè)三級的結(jié)果更加全面與客觀，該物元模型能夠依據(jù)企業(yè)定量指標(biāo)真實(shí)反映道路客運(yùn)企業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化的綜合水平并定量確定企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化等級。

交通運(yùn)輸工程；道路客運(yùn)；物元理論；安全生產(chǎn)；標(biāo)準(zhǔn)化

0 引 言

隨著近年來我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路旅客運(yùn)輸業(yè)在保障社會公眾出行過程中發(fā)揮了重要的基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性作用。2014年末全國擁有公路營運(yùn)汽車1 537.93萬輛，全年全國營業(yè)性客運(yùn)車輛完成公路客運(yùn)量190.82億人、旅客周轉(zhuǎn)量12 084.10億人公里[1]，在各種運(yùn)輸方式中居于首位。

由于道路客運(yùn)生產(chǎn)過程處于開放、動態(tài)的道路交通環(huán)境中，受人、車、路和環(huán)境等不確定因素影響，道路客運(yùn)長期屬于安全風(fēng)險高、管理任務(wù)重的行業(yè)?，F(xiàn)階段，我國道路客運(yùn)安全生產(chǎn)整體基礎(chǔ)還比較薄弱，誘發(fā)安全事故的深層次問題還沒有從根本上得到解決，我國仍然處在道路客運(yùn)安全生產(chǎn)事故的多發(fā)期和易發(fā)期。2014年全國共發(fā)生19.8萬起道路客運(yùn)交通安全事故，造成5.8萬人死亡，21.4萬人受傷，直接財產(chǎn)損失達(dá)10.4億元[1]。其中，廣西桂林“1.17”較大道路客運(yùn)交通事故，一輛大型臥鋪客車發(fā)生較大道路交通事故，造成5人死亡、10人受傷；陜西安康“1.22”較大道路客運(yùn)交通事故，一輛中型普通客車車輛制動性能不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)仍然參加營運(yùn)，造成車上5人當(dāng)場死亡，6人受傷；西藏尼木“8.9”特別重大道路客運(yùn)交通事故造成44人遇難，11人受傷。

為降低道路客運(yùn)安全生產(chǎn)風(fēng)險，強(qiáng)化安全生產(chǎn)過程管理，2012年交通運(yùn)輸部印發(fā)了《交通運(yùn)輸企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評管理辦法》，有效推進(jìn)交通運(yùn)輸企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。管理辦法中將運(yùn)輸企業(yè)達(dá)標(biāo)等級分為一級、二級、三級3個等級，各等級達(dá)標(biāo)企業(yè)必須滿足考評分?jǐn)?shù)不低于相應(yīng)等級要求且完全滿足所有達(dá)標(biāo)企業(yè)必備條件，但是在實(shí)際中存在同一等級運(yùn)輸企業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)優(yōu)劣無法定量評估，下一等級運(yùn)輸企業(yè)總分高于上一級別運(yùn)輸企業(yè)得分現(xiàn)象；且考評等級由企業(yè)自行申請，考評員人為打分確定，缺少定量客觀分析模型、解釋力和精確性不強(qiáng)等問題。

國內(nèi)外已有研究中，鄭琪[2]從物理-事理-人理三維角度構(gòu)建了我國道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)管理的指標(biāo)體系；霍婭敏等[3]基于李克特量表運(yùn)用物元理論研究了道路危險品運(yùn)輸企業(yè)安全性評價方法；劉苗苗等[4]針對長距離、大規(guī)模的第三方危險品道路貨運(yùn)，建立風(fēng)險最小的雙層規(guī)劃運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計模型；熊青[5]結(jié)合在解讀道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，分析了存在的3類典型問題，并提出了相應(yīng)的改善對策；高洪濤等[6]在明確我國道路運(yùn)輸現(xiàn)代化建設(shè)評價原則的基礎(chǔ)上，提出了8大類20項指標(biāo)的綜合評判體系；J.BEUGIN等[7]構(gòu)建了根據(jù)一種不同運(yùn)輸環(huán)境的安全風(fēng)險SIL概率模型；J .FORIGUA等[8]以哥倫比亞道路貨運(yùn)為例，進(jìn)行了貨物運(yùn)輸鏈安全風(fēng)險分析。已有研究尚未針對道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)過程構(gòu)建評價指標(biāo)體系，更缺少評價結(jié)果定量分析方法。筆者根據(jù)道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)的特點(diǎn)，建立道路客運(yùn)企業(yè)安全管理綜合評價指標(biāo)體系，運(yùn)用物元理論進(jìn)行道路客運(yùn)企業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化定級。

1 道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化評價指標(biāo)體系

為全面評價道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化狀況，將企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化水平作為總目標(biāo)層，以制度建設(shè)、作業(yè)管理、人員管理、危險源辨識與處理、應(yīng)急救援及事故處理和資金投入作為一級子目標(biāo)層。將安全目標(biāo)、管理機(jī)構(gòu)及人員、安全責(zé)任體系、法規(guī)及安全管理制度、車輛管理、科技運(yùn)用、車輛作業(yè)管理、隊伍建設(shè)、職業(yè)健康、安全文化、危險源辨識與風(fēng)險控制、隱患排查與治理、應(yīng)急救援、事故報告調(diào)查處理、績效考核與持續(xù)改進(jìn)和安全投入作為二級子目標(biāo)。建立如圖1所示的道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化評價指標(biāo)體系。

圖1 道路客運(yùn)企業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化層次結(jié)構(gòu)模型Fig.1 Safety standardization level structure model of road passenger transport enterprise

2 道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化分級模型

2.1 物元理論

物元分析是研究物元及其變化，并用以解決不相容間題的規(guī)律和方法，帶有很濃的人工智能色彩。它的數(shù)學(xué)工具建基于可拓集合論，可拓集合論在經(jīng)典數(shù)學(xué)和模糊數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來而又有別于它們。經(jīng)典數(shù)學(xué)的邏輯基礎(chǔ)是形式邏輯；模糊數(shù)學(xué)的邏輯基礎(chǔ)是模糊邏輯；而可拓集合論的邏輯基礎(chǔ)是形式邏輯與辯證邏輯相結(jié)合。

在現(xiàn)行的交通運(yùn)輸企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考核標(biāo)準(zhǔn)中存在缺少定量客觀分析、解釋力和精確性不強(qiáng)等諸多問題，道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化分級涉及多種因素分析、指標(biāo)評價，運(yùn)用物元分析理論建立道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化分級模型可以有效解決這些問題，能夠較為完整、客觀反應(yīng)道路客運(yùn)企業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化的綜合水平。

2.2 物元分級模型

2.2.1 確定經(jīng)典域

根據(jù)道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容，假設(shè)有n個企業(yè)，企業(yè)的安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化狀況可以從m個指標(biāo)進(jìn)行評價，記為C1，C2，…，Cm。將安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化狀況細(xì)分為u個等級，隨著u增大，等級依次降低，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求降低，以此來確定經(jīng)典域和節(jié)域。

經(jīng)典域是某一等級中各評價指標(biāo)的取值范圍。

(1)

式中：Rj為第j個評價等級的經(jīng)典域模型(j=1，2，…，u)；Nj為表示企業(yè)N的第j個評價等級；Ci為表示第i個評價指標(biāo)(i=1，2，…，m)；Vjt=(ajt，bjt)為第j等級中第t個評價指標(biāo)的取值范圍(t=1，2，…，m)。

2.2.2 確定節(jié)域

節(jié)域指某一指標(biāo)的取值范圍，與評價等級無關(guān)。

(2)

式中：O為道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化評價的節(jié)域；p為評價等級的全體；Vpi=(epi，fpi)為所有等級中Ci的取值范圍的集合(i=1，2，…，m)。

2.2.3 確定各企業(yè)評價物元

根據(jù)所建立的評價體系，對道路客運(yùn)企業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化狀況進(jìn)行評分，從而得到企業(yè)詳細(xì)得分，再建立反映企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化狀況的企業(yè)物元。

(3)

式中：Q為反映企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化狀況的企業(yè)物元；N為企業(yè)N；Vi為企業(yè)N的第i個評價指標(biāo)的值。

2.2.4 建立關(guān)聯(lián)函數(shù)并計算關(guān)聯(lián)度

確定經(jīng)典域、節(jié)域和各道路客運(yùn)企業(yè)的物元后，通過建立關(guān)聯(lián)函數(shù)來計算某一企業(yè)各項得分與相應(yīng)等級要求的符合程度，即關(guān)聯(lián)度。因?yàn)楦鱾€指標(biāo)重要程度不同，需要在得出m個關(guān)聯(lián)度之后將關(guān)聯(lián)度與權(quán)重相乘以得出綜合關(guān)聯(lián)度。一般初等關(guān)聯(lián)函數(shù)k(v)可以根據(jù)經(jīng)典域和節(jié)域有無公共端點(diǎn)而分為3種情況。

1) 當(dāng)經(jīng)典域與節(jié)域無公共端點(diǎn)

設(shè)某一等級的經(jīng)典域?yàn)閂j=，節(jié)域?yàn)閂p=，有Vj?Vp，得分對于Vj和Vp的位值為

(4)

其中：

(5)

(6)

式中：D(v，Vj，Vp)為得分v對于Vj和Vp的位值；ρ(v，Vp) 為v點(diǎn)與區(qū)間Vp的距；ρ(x，Vj) 為v點(diǎn)與區(qū)間Vj的距；距是用來描述點(diǎn)與區(qū)間的位置關(guān)系；位值是用來描述點(diǎn)與區(qū)間和區(qū)間組成的區(qū)間套的位置關(guān)系。

關(guān)聯(lián)函數(shù)可以表示為

(7)

k(x)函數(shù)的第二部分表示企業(yè)得分在超過經(jīng)典域的情況。

2) 當(dāng)經(jīng)典域與節(jié)域有公共左端點(diǎn)

經(jīng)典域與節(jié)域有公共左端點(diǎn)時，即：Vj=，Vp=。當(dāng)v≤(a+b)/2時，有ρ(v，Vj)=ρ(v，Vp)，D(v，Vj，Vj)=0，，得到k(v)=+∞或-∞，這與事實(shí)情況不符。因此，有必要對這種情況進(jìn)行單獨(dú)討論，以修改關(guān)聯(lián)函數(shù)。修正后的關(guān)聯(lián)函數(shù)如下：

(8)

3) 當(dāng)經(jīng)典域與節(jié)域有公共右端點(diǎn)

經(jīng)典域與節(jié)域有公共右端點(diǎn)時，即Vj=(a，b)，Vp=(e，b)。當(dāng)v≥(a+b)/2時，有ρ(v，Vj)=ρ(v，Vp)，D(v，Vj，Vp)=0，得到k(v)=+∞或-∞，這與事實(shí)情況不符。因此，有必要對這種情況進(jìn)行單獨(dú)討論，以修改關(guān)聯(lián)函數(shù)。修正后的關(guān)聯(lián)函數(shù)如下：

(9)

2.2.5 評價指標(biāo)賦權(quán)

1) 判斷矩陣構(gòu)建

在道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化評價指標(biāo)體系基礎(chǔ)上，逐層比較兩個指標(biāo)之間的相對重要程度，建立判斷矩陣。

(10)

2) 權(quán)值分配

2.2.6 計算綜合關(guān)聯(lián)度

將關(guān)聯(lián)度與指標(biāo)權(quán)重做乘積并求和，得到綜合關(guān)聯(lián)度?？梢员硎緸?/p>

(11)

若Zj(Q)≤0，則判定該企業(yè)不滿足第j個等級的要求，由于企業(yè)如果滿足高等級的要求，必會滿足低等級的要求，因此在計算出某一企業(yè)當(dāng)對于第j等級的綜合關(guān)聯(lián)度后，由高等級到低等級查看，第1個綜合關(guān)聯(lián)度為正數(shù)的所對等級即為該企業(yè)達(dá)標(biāo)的最高等級。

2.2.7 安全等級劃分

在現(xiàn)行交通運(yùn)輸企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評辦法中，依據(jù)企業(yè)總分劃分為3個等級，筆者考慮定量模型分級存在未達(dá)到三級標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，故將企業(yè)達(dá)標(biāo)水平分為4個等級，即u=4。

3 實(shí)例分析

以重慶市2014年通過道路客運(yùn)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評的11家企業(yè)為實(shí)例分析對象通過16個指標(biāo)評價(n=11，m=16)，每家企業(yè)由3位考評專家通過對企業(yè)現(xiàn)場考察與材料審查進(jìn)行評分，各指標(biāo)得分情況見表1。為了便于數(shù)據(jù)分析，對各指標(biāo)原始得分進(jìn)行十分制標(biāo)準(zhǔn)化處理，結(jié)果見表2。其中指標(biāo)C2的平均得分達(dá)到了9.43，指標(biāo)C9和C11的平均得分分別只有4.473和5.68，處于較低水平。各個企業(yè)在指標(biāo)C2上的得分方差只有0.35，指標(biāo)C4的得分方差也只有0.51，十分穩(wěn)定。得分差距最大的是指標(biāo)C10，企業(yè)5得分最高為9.4，企業(yè)9得分卻只有3.1。

表1 道路客運(yùn)企業(yè)各指標(biāo)得分Table 1 Road passenger transport enterprises’ scores of each index

表2 道路客運(yùn)企業(yè)得分處理分析Table 2 Processing analysis of road passenger transport enterprises’ scores

表3 指標(biāo)權(quán)重匯總Table 3 Summary of index weight

依據(jù)道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化評價的4個等級，同一等級各項指標(biāo)經(jīng)典域一致，其中一級[9-10] 、二級[8-9)、三級[7-8)、四級[0-7)；所有等級中各項指標(biāo)節(jié)域一致為[0，10][9]。

通過式(4)～式(9)計算企業(yè)各項指標(biāo)得分與相應(yīng)等級的關(guān)聯(lián)度，最終根據(jù)式(11)，計算11家企業(yè)綜合關(guān)聯(lián)度，從而得出最終評價結(jié)果如表4。

表4 11家企業(yè)綜合關(guān)聯(lián)度及評價結(jié)果Table 4 Comprehensive correlation degree and evaluation results of 11 enterprises

評價結(jié)果中企業(yè)3、企業(yè)5、企業(yè)7和企業(yè)8為二級水平；企業(yè)2、企業(yè)5、企業(yè)9為三級水平；企業(yè)1、企業(yè)6、企業(yè)10、企業(yè)11為四級水平。而同為二級達(dá)標(biāo)企業(yè)，企業(yè)8的綜合關(guān)聯(lián)度最大反映其安全標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)水平最高，最低為企業(yè)7。三級企業(yè)中，建設(shè)水平最高的是企業(yè)4，最低為企業(yè)2。

對比目前企業(yè)申請專家人為評價的方法結(jié)果：企業(yè)3、4、5、6、7、8均為二級，其余為三級。說明基于物元模型的評價方法除了強(qiáng)調(diào)所有指標(biāo)總分需達(dá)到對應(yīng)級別標(biāo)準(zhǔn)外，各單項指標(biāo)分值過低或各指標(biāo)得分不均衡也可能導(dǎo)致不達(dá)標(biāo)，這更符合安全生產(chǎn)過程化管理與評價的需要。

4 結(jié) 論

1) 結(jié)合我國道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)現(xiàn)狀，構(gòu)建了6大類16項安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化水平評價指標(biāo)體系。

2) 基于物元理論構(gòu)建了道路客運(yùn)企業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化定量分級模型，該模型通過綜合關(guān)聯(lián)度計算，以定量的數(shù)值表示道路客運(yùn)企業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化的評定結(jié)果，能夠更為完整地反應(yīng)企業(yè)的安全標(biāo)準(zhǔn)化水平，為道路客運(yùn)企業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化定級提供了新的途徑。

3) 重慶市11家道路客運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)例分析表明，筆者所建立的定量分級模型除了總分要求外，各單項指標(biāo)的結(jié)果也將直接影響企業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化級別，更能夠客觀反映企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀水平，為管理決策者提供了一種新的量化評估的思路。

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(責(zé)任編輯：朱漢容)

Quantitative Classification Model for Standardization of Safety Production of Road Passenger Transport Enterprise Based on Matter-Element Theory

CHEN Jian1，2，CHEN Lin2，WANG Daiyu2

(1.Chongqing Key Lab of Transportation Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，P.R.China；2.School of Traffic & Transportation，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，P.R.China)

In order to solve the problem that the current safety production standardization evaluation of road passenger transport enterprise lacked of scientific quantitative classification method and the evaluation agencies mainly relied on the status of enterprises’ self-declaration of standard level to assess the enterprise，the road passenger transport enterprise safety production standardization classification evaluation index system was established，which was based on the relevant laws and regulations of the state safety production and the characteristics of road passenger transport enterprise safety production.Meanwhile，the quantitative classification model for safety production standardization of road passenger transport enterprises was constructed by use of matter-element theory.The model was applied to the case studies of 11 road passenger transport enterprises in Chongqing.The results show that，the safety production standardization level of 4 passenger transportation enterprises is second level；that of 3 passenger transportation enterprises is third level，and that of 4 enterprises is fourth level.The results are more comprehensive and objective，compared with the experts’ evaluation results，which shows that 6 passenger transportation enterprises is second level and 5 passenger transportation enterprises is third level.Therefore，the proposed matter-element model can actually reflect the comprehensive level of safety standardization of road passenger transport enterprise and determine the enterprise safety production standardization level according to the enterprise quantitative index.

traffic and transportation engineering；road passenger transport；matter-element theory；safety production；standardization

10.3969/j.issn.1674-0696.2017.08.17

2016-05-03；

2016-07-13

國家自然科學(xué)基金項目(51308569)；重慶市教育委員會人文社會科學(xué)研究重點(diǎn)項目(14SKG03)；重慶市社會科學(xué)規(guī)劃培育項目(2015PY36)

陳 堅(1985—)，男，江西贛州人，副教授，博士，主要從事交通行為理論與實(shí)證、交通運(yùn)輸系統(tǒng)分析與決策研究。E-mail：chenjian525@126.com。

U492.4

A

1674-0696(2017)08-095-07