灰色綜合評價法 在造船企業(yè)本質(zhì)安全評價中的應(yīng)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(guān)理論，結(jié)合造船企業(yè)安全管理的特點，設(shè)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(gòu)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(jié)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(shù)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。

【關(guān)鍵詞】 造船企業(yè);本質(zhì)安全;安全評價;層次分析法;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(guān)系和相互監(jiān)督的約束關(guān)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)安全管理是指在船舶建造過程中，以危險源辨識和評估分級為基礎(chǔ)，以最小化、替代、緩和、簡化等原則，通過預(yù)防、預(yù)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(yù)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(yù)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(shè)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(gòu)建造船企業(yè)本質(zhì)安全評價體系，各一級指標下又各有4～6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(guān)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(chǔ)上規(guī)范個人行為，在遭遇事故時具備較好的應(yīng)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(shè)備本質(zhì)安全評價指標

設(shè)備本質(zhì)安全是指在技術(shù)系統(tǒng)失效、作業(yè)人員操作失誤或判斷錯誤時，設(shè)備自動恢復安全狀態(tài)的功能，即設(shè)備具有故障檢測、人員保護功能。

設(shè)備本質(zhì)安全化就是要消除設(shè)備對人員或環(huán)境帶來的危害，因此必須充分考慮設(shè)備的可靠性，掌握設(shè)備的故障模式。以船舶建造過程中本質(zhì)安全技術(shù)應(yīng)用較為廣泛的設(shè)施設(shè)備為對象，設(shè)定設(shè)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(shè)計、廠區(qū)道路狀況、供電線路設(shè)置、安全警示標示設(shè)置等。在施工作業(yè)前，作業(yè)人員必須對與崗位相關(guān)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(chǔ)。

管理本質(zhì)安全化應(yīng)以安全生產(chǎn)責任制、安全管理措施和安全管理組織機構(gòu)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(quán)重

層次分析法（AHP）通常用于判斷同一級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(quán)重。本文以一級指標為例，演示其權(quán)重的計算方法。

（1）在設(shè)計造船企業(yè)本質(zhì)安全評價指標體系的基礎(chǔ)上，吸取專家學者和行業(yè)技術(shù)人員的意見，構(gòu)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，當CR≤0.1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===0.019≤0.1，因此 max的一致性良好，即判斷矩陣B的設(shè)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(quán)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(quán)重，結(jié)果為

U1=（0.055，0.227，0.309，0.073，0.144，0.192），

U2=（0.361，0.183，0.159，0.129，0.121，0.047），

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(quán)重。指標權(quán)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(jié)果的重要因素。根據(jù)結(jié)構(gòu)方程模型計算得指標權(quán)重，各級權(quán)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(zhuǎn)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(yīng)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(guān)領(lǐng)域的專家學者及行業(yè)技術(shù)人員進行打分。設(shè)專家的序號為k，則k=1，2，…，m;設(shè)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(shè)定為h （h=1，2，3，4，5），根據(jù)常見的白化權(quán)函數(shù)形式，將各灰類的白化函數(shù)設(shè)置如下：

灰類h=1，灰數(shù) ∈[0，1，2]，其白化權(quán)函數(shù)為

f1（bijk）=（1）

灰類h=2，灰數(shù) ∈[0，2，4]，其白化權(quán)函數(shù)為

f2（bijk）=（2）

灰類h=3，灰數(shù) ∈[0，3，6]，其白化權(quán)函數(shù)為

f3（bijk）=（3）

灰類h=4，灰數(shù) ∈[0，4，8]，其白化權(quán)函數(shù)為

f4（bijk）=（4）

灰類h=5，灰數(shù) ∈[0，5，10]，其白化權(quán)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+Cij3+Cijj4+Cij5（7）

（6）計算灰色評價權(quán)矩陣。對評價指標Uij，屬于第h個灰類的灰色評價權(quán)記為

dijh=Cijh / Cij（8）

指標Uij屬于各灰類的灰色評價權(quán)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(quán)向量集合起來，形成Ui的評價權(quán)矩陣

Di==

（7）綜合評價。準則層的評價結(jié)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(quán)矩陣：

D1=

D2=

D3=

D4=

對各一級指標進行綜合評價，結(jié)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(quán)矩陣D為：

D=

對目標層進行綜合評價，其結(jié)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)安全等級為良好，而某船廠的安全管理水平一直處于我國船舶制造業(yè)的前列，此次評價結(jié)果符合預(yù)期值。

5 結(jié) 語

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(shù)及安全質(zhì)量標準化的繼承和創(chuàng)新，是為本質(zhì)安全型造船企業(yè)的創(chuàng)建提供理論支持。本文運用層次分析法和灰色綜合評價模型評估某船廠的本質(zhì)安全管理現(xiàn)狀，結(jié)果顯示，該模型不僅能直觀地反映船廠的本質(zhì)安全程度，而且可針對評分較低的指標制定相應(yīng)的措施，具有較高的實用性。