基于模糊綜合評價方法的集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)安全評價研究

劉植元 曾曉光 郎舒妍

摘 要：碼頭裝卸作業(yè)工藝流程復(fù)雜，是港口實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)非常重要的環(huán)節(jié)。本文主要通過對集裝箱碼頭裝卸特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)分析，確定裝卸系統(tǒng)安全影響因素，運(yùn)用模糊綜合評價和層次分析的方法建立安全評價模型。并結(jié)合具體碼頭實(shí)例，對構(gòu)建的安全評價模型進(jìn)行安全評價予以驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：集裝箱碼頭;裝卸系統(tǒng);模糊綜合評價法;層次分析;安全評價

中圖分類號：U693? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）03-0024-04

1 引言

碼頭裝卸船作業(yè)環(huán)境的變化、船型艙型的復(fù)雜多樣，使得多種機(jī)械參與到船舶作業(yè)過程中，導(dǎo)致碼頭的作業(yè)生產(chǎn)變得復(fù)雜。在碼頭中，貨物的流轉(zhuǎn)涉及多種裝卸工藝，裝卸工人參與的艙內(nèi)、庫場作業(yè)屬于勞動密集型作業(yè)，裝卸船作業(yè)和設(shè)備的維修搶修必然需要人的參與，因此，碼頭作業(yè)安全受到經(jīng)營者的高度重視[1-6]。

當(dāng)前，絕大多數(shù)港口對集裝箱碼頭裝卸作業(yè)是否達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)的判斷，主要在于事故發(fā)生的多少，事故差錯的大小，以及對過往歷史數(shù)據(jù)的分析來判別，缺乏可靠的理論數(shù)值來支撐安全評價標(biāo)準(zhǔn)，多依靠事后管理[7]。集裝箱碼頭裝卸船作業(yè)屬于勞動密集型作業(yè)，如果發(fā)生意外極易造成群死群傷安全責(zé)任事故，然而事后管理的弊端就在于安全生產(chǎn)事故已經(jīng)發(fā)生，事故造成的人員和財(cái)產(chǎn)損失難以彌補(bǔ)。作業(yè)班組多，大型機(jī)械復(fù)雜多樣，是集裝箱碼頭的作業(yè)特點(diǎn)，裝卸船作業(yè)中不可預(yù)測的安全風(fēng)險也會隨之增多。因此，強(qiáng)化集裝箱碼頭裝卸生產(chǎn)作業(yè)的安全防范意識，構(gòu)建科學(xué)有效的集裝箱碼頭安全評估體系，完善集裝箱碼頭安全管理體系是防止發(fā)生重大安全責(zé)任事故的必然要求。

安全評價研究是運(yùn)用安全系統(tǒng)的工程理論和方法，辨識及分析系統(tǒng)或者工程中存在的危險因子或不利因素，針對系統(tǒng)或工程中的事故判別其潛在的作業(yè)危險系數(shù)和嚴(yán)重程度[8]。模糊綜合評價法是一種以模糊數(shù)學(xué)為理論基礎(chǔ)，不斷發(fā)展演變而來的較為成熟的評價方法[9]。該評價方法可以從客觀角度綜合分析評價事物的狀況，對受到多種因素影響的對象和事物進(jìn)行總體評價，具有結(jié)果清晰、系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。

本文綜合分析集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)特點(diǎn)，采用模糊綜合評價和層次分析方法，建立集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)安全評價模型，通過邀請專家對各項(xiàng)安全評價指標(biāo)進(jìn)行打分，以具體數(shù)據(jù)對集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)的安全程度進(jìn)行判斷，反映集裝箱碼頭裝卸作業(yè)的安全運(yùn)行狀況，尋找薄弱環(huán)節(jié)，保證集裝箱碼頭作業(yè)的生產(chǎn)安全。

2 安全評價模型構(gòu)建

2.1安全評價指標(biāo)的確定

在構(gòu)建集裝箱碼頭裝卸安全評價體系過程中，為了能夠?qū)崿F(xiàn)期望的評價效果，本文著重分析了集裝箱碼頭的裝卸流程特點(diǎn)，充分考慮碼頭裝卸作業(yè)多重因素的影響，選取人員素質(zhì)、機(jī)械狀態(tài)、貨物狀態(tài)、作業(yè)環(huán)境、組織制度五大方面作為集裝箱碼頭裝卸作業(yè)安全管理評價的一級評價指標(biāo)。

雖然集裝箱碼頭裝卸作業(yè)的機(jī)械化和智能化程度不斷提高，但相對其他行業(yè)來說，勞動量依舊較大。因此在造成碼頭安全事故的影響因素中人員素質(zhì)占重要部分，主要二級評價指標(biāo)有：違章作業(yè)率，違章指揮率，違反勞動紀(jì)律率，技能知識水平達(dá)標(biāo)率。

機(jī)械狀態(tài)的二級評價指標(biāo)體現(xiàn)在維修保養(yǎng)合格率、設(shè)備故障率、設(shè)備更新率和設(shè)備帶病作業(yè)率。

集裝箱碼頭作業(yè)中因裝卸貨造成的安全事故屢見不鮮，為了降低碼頭安全事故率，更好的保障碼頭生產(chǎn)安全，必須要監(jiān)測和控制貨物的不安全狀態(tài)。針對貨物狀態(tài)安全性的二級評價評價主要包括：貨損率，貨物包裝合格率，危險貨物致事故率，超限貨物事故。

作業(yè)環(huán)境可能影響集裝箱碼頭作業(yè)環(huán)境中的“人、機(jī)、貨”的狀態(tài)，降低人機(jī)或人貨系統(tǒng)的可靠性，從而間接或者直接產(chǎn)生安全事故。因此，作業(yè)環(huán)境也是碼頭安全評價中的一個重要指標(biāo)，相對應(yīng)的二級評價指標(biāo)則有：粉塵污染控制合格率，噪音污染控制合格率，異常氣候惡劣度。

在碼頭裝卸安全評價的組織制度指標(biāo)中，主要包含組織狀態(tài)和管理制度兩個二級評價指標(biāo)[10]。碼頭安全管理組織承載著碼頭安全管理的職能，首先表現(xiàn)在組織狀態(tài)上，依靠安全管理專業(yè)人員占有率對組織狀態(tài)進(jìn)行評價。同時，安全管理制度的完備率反映了安全管理制度的優(yōu)劣，這較大程度上依賴于安全管理職能的正常發(fā)揮，而安全管理制度為安全管理職能提供了發(fā)揮作用的程序、標(biāo)準(zhǔn)和方法。

根據(jù)以上分析，確定利用模糊綜合評價法構(gòu)建集裝箱碼頭裝卸安全評價指標(biāo)體系的一級指標(biāo)包括：人員素質(zhì)、貨物狀態(tài)、作業(yè)環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)和組織制度，以及相對應(yīng)的二級評價指標(biāo)。構(gòu)建的集裝箱碼頭裝卸安全評價指標(biāo)體系如圖1所示：

2.2安全評價評語集和指標(biāo)權(quán)重

本研究利用模糊綜合評價法對碼頭裝卸系統(tǒng)安全進(jìn)行評價，各個評價指標(biāo)的數(shù)值量化結(jié)果可以反映出裝卸作業(yè)的安全影響程度，通常評價等級劃分越精細(xì)，評價的結(jié)果越精確，計(jì)算過程也會越繁瑣，因此， 建議選擇適當(dāng)?shù)牡脑u價等級。本研究選擇非常重要、重要、一般、不重要、非常不重要五個等級當(dāng)做安全評價的評語集。

評判指標(biāo)因素的確定作為綜合評判的關(guān)鍵步驟，對于評判結(jié)果起到?jīng)Q定性作用[11-12]。評價指標(biāo)體系中各因素間的相對重要程度，依靠指標(biāo)權(quán)重以具體量值的形式來表示。對權(quán)重的確多個方法，運(yùn)用什么樣的方法應(yīng)當(dāng)根據(jù)研究的具體問題而定，因?yàn)椴煌姆椒〞a(chǎn)生不同的評價結(jié)果，須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行甄選，在本文中考慮到集裝箱船實(shí)際裝卸貨的各個環(huán)節(jié)與所涉及的部門，充分調(diào)研后所得數(shù)據(jù)的有效性。

2.3判斷矩陣和一致性檢驗(yàn)方法

判斷矩陣由準(zhǔn)則間的兩兩比較得到，表示針對上一層某因素，本層與之有關(guān)因素之間相對重要性的比較。根據(jù)上一節(jié)確定的安全評價評語集，對同一層次的各元素關(guān)于上一層次中某一準(zhǔn)則的重要性進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣。構(gòu)建判斷矩陣時，需對其重要性以及評估準(zhǔn)則因素有全面的把控認(rèn)知，在此采用標(biāo)度法來實(shí)現(xiàn)，按照1，3，5，7，9來劃分元素之間的重要程度。

判斷矩陣實(shí)際操作中可通過專家對項(xiàng)目各層次因素間相互重要程度給出的判定，構(gòu)建相應(yīng)的判斷矩陣。在得到判斷矩陣后，由于實(shí)際事故的復(fù)雜性，認(rèn)識上的多樣性和片面性將導(dǎo)致判斷矩陣不一定完全一致，需要對構(gòu)造的判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

檢驗(yàn)判斷矩陣一致性的方法是檢驗(yàn)隨機(jī)一致比例CR，若CR<0.1，則判斷矩陣的一致性符合要求，若CR>0.1，則判斷矩陣的一致性無法達(dá)到要求，需要重新對指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行賦值，進(jìn)一步修正該判斷矩陣，直至滿足一致性為止。

對于CR的確定，一般采用如下公式計(jì)算：

CR = CI/RI

式中，CI為一致性指標(biāo)，RI為同階平均一致性指標(biāo)，取值如表1所示。

對于一致性指標(biāo)CI的計(jì)算可由下式計(jì)算：

CI = （lammax ? n）/（n ?1）

3 實(shí)例分析

針對集裝箱裝卸系統(tǒng)的特點(diǎn)，結(jié)合已構(gòu)建的評價體系完成其風(fēng)險評價。

（1）構(gòu)建判斷矩陣。對安全體系標(biāo)準(zhǔn)的因素分析，根據(jù)集裝箱裝卸系統(tǒng)的實(shí)際情況，結(jié)合專家建議，按照表3進(jìn)行兩兩比較，從而構(gòu)造各層次指標(biāo)的判斷矩陣。判斷矩陣如表2～7所示。

（2）進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果如表8，由結(jié)果可知，各項(xiàng)指標(biāo)的一致性比率CR均小于0.1，都通過了一致性檢驗(yàn)。

（3）計(jì)算各層次指標(biāo)的權(quán)重，得出權(quán)重為（0.085，0.431，0.055，0.152，0.277）。

（4）以某集裝箱碼頭為例，結(jié)合表9對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行專家打分，可得到模糊綜合評判矩陣R。根據(jù)B = WR，得到計(jì)算結(jié)果。

B = W * R = （0.159? 0.296? 0.311? 0.179? 0.055）

（5）根據(jù)最大隸屬度的原則，選取隸屬程度的極大值值Bmax= max（b1，b2，b3，b4，b5），極大值Bmax所對應(yīng)的b3值就是評價結(jié)果，其數(shù)值0.311是隸屬于這一級別的可靠程度。

由結(jié)果可知，該集裝箱碼頭的安全水平屬于3級的風(fēng)險一般。

4結(jié)論

安全管理是碼頭管理的重要組成部分，安全評價體系機(jī)制的建立和完善非常重要。本文研究內(nèi)容是考慮碼頭人-機(jī)-環(huán)境-管理構(gòu)成的有機(jī)整體，主要從人員素質(zhì)、機(jī)械狀態(tài)、貨物狀態(tài)、作業(yè)環(huán)境、組織制度五大方面考慮。根據(jù)德爾菲法思想，邀請知名專家各自獨(dú)立提出一系列方案評價指標(biāo)，整理分析，構(gòu)建了集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)安全評價模型，并結(jié)合某集裝箱碼頭的具體實(shí)例，對碼頭裝卸安全性進(jìn)行評價，尋找薄弱環(huán)節(jié)，有助于提高集裝箱碼頭生產(chǎn)裝卸的安全性。

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