基于AHP的煉化設(shè)備管理模糊綜合評(píng)價(jià)模型研究

許 可，許述劍，屈定榮，邱志剛，劉曦澤

(中石化安全工程研究院有限公司，山東青島 266104)

目前煉化企業(yè)設(shè)備管理不再只是對(duì)現(xiàn)場跑冒滴漏的治理，內(nèi)容覆蓋影響設(shè)備運(yùn)行的諸多因素，如領(lǐng)導(dǎo)引領(lǐng)作用發(fā)揮、目標(biāo)計(jì)劃制定、故障分析等。煉化企業(yè)設(shè)備完整性管理體系有效覆蓋諸多內(nèi)容，但在用的加權(quán)平均數(shù)據(jù)處理方法不能有效反映各要素復(fù)雜的邏輯關(guān)系，且結(jié)果受評(píng)審人員主觀影響較大，因此需要一套更為科學(xué)的定性與定量評(píng)價(jià)方法。

針對(duì)上述情況，本文采用層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)進(jìn)行量化模型的建立。層次分析法可將目標(biāo)分解成多層次的指標(biāo)，并逐層對(duì)指標(biāo)進(jìn)行邏輯運(yùn)算進(jìn)而反映目標(biāo)整體情況。該方法能有效將定性問題進(jìn)行定量分析，可充分考慮各指標(biāo)的特有屬性。

1 模糊綜合評(píng)價(jià)模型研發(fā)

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

設(shè)備管理包含設(shè)備管理領(lǐng)導(dǎo)作用發(fā)揮、設(shè)備管理目標(biāo)計(jì)劃的制定與實(shí)施、設(shè)備管理活動(dòng)資源的分析、設(shè)備全生命周期運(yùn)行保障、承包商服務(wù)質(zhì)量考核、故障(事故)分析深度等內(nèi)容。各內(nèi)容看似獨(dú)立，實(shí)則在設(shè)備管理業(yè)務(wù)中相互交叉重疊，為避免指標(biāo)內(nèi)容評(píng)價(jià)過程中的重疊造成結(jié)果的偏差，充分反映內(nèi)容建設(shè)與實(shí)施效果，有效得出各項(xiàng)內(nèi)容結(jié)論，評(píng)價(jià)指標(biāo)的設(shè)置依據(jù)設(shè)備完整性管理體系各要素，因素層級(jí)為5級(jí)，最基層為四級(jí)要素下檢查項(xiàng)。設(shè)定

U

為因素集，則：

一級(jí)要素因素集

U

={

u

，

u

，

u

，

u

，

u

，

u

，

u

}

(1)

二級(jí)要素因素集

U

={

u

1，

u

2，

u

3，

u

4，…，

u

，…，

u

} (

i

=1～7)

(2)

式中：

U

——第

i

個(gè)一級(jí)要素；

m

——第

i

個(gè)一級(jí)要素下第

m

個(gè)二級(jí)要素。

同理，各層因素集依此建立。

各指標(biāo)權(quán)重依據(jù)煉化企業(yè)設(shè)備管理現(xiàn)狀，通過體系專家問卷調(diào)查，初步確定要素及各檢查項(xiàng)的權(quán)重。表1為設(shè)備管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系權(quán)重關(guān)系。

表1 企業(yè)設(shè)備管理指標(biāo)體系

1.2 指標(biāo)權(quán)重驗(yàn)證

層次結(jié)構(gòu)反映了因素間的邏輯關(guān)系，不同的層次間各指標(biāo)所占的比例各不相同，在確定影響某個(gè)因素的比例時(shí)，主要困難是比例不容易量化或量化后難以滿足一致性檢驗(yàn)。為避免分級(jí)過度帶來的誤差，獲取可信的比例數(shù)據(jù)，本次采用九級(jí)標(biāo)度進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，通過一致性檢驗(yàn)(

CR

<0.1)的判斷矩陣判定設(shè)置合理。九級(jí)標(biāo)度說明見表2。

表2 九級(jí)標(biāo)度說明

對(duì)一級(jí)指標(biāo)構(gòu)建判斷矩陣得到表3，該判斷矩陣階數(shù)n=7，可知

RI

=1.36，通過計(jì)算得出矩陣最大特征值為7，則由

CR

=

CI/RI

=0<0.1，指標(biāo)權(quán)重計(jì)算滿足一致性要求，權(quán)重設(shè)置合理。同樣對(duì)各2、3級(jí)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證

CR

均小于0.1，滿足一致性要求，權(quán)重設(shè)置合理。

表3 一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)矩陣

1.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)集建立

模糊綜合評(píng)價(jià)能將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，主要借助于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)集的建立。通過定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間的建立，有效降低了主觀評(píng)價(jià)誤差。設(shè)備管理評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)集即各要素、各檢查項(xiàng)所屬等級(jí)，設(shè)定定性等級(jí)為4級(jí)，設(shè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)集為

V

，則檢查項(xiàng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)集：

V

={

a

，

b

，

c

，

d

}

(3)

a

級(jí)：優(yōu)秀。已建立(或涉及)，完善度(符合要求程度)高(80<得分≤100)；

b

級(jí)：良好。已建立(或涉及)，完善度(符合要求程度)較高(60<得分≤80)；

c

級(jí)：初級(jí)。部分建立(或部分涉及)，完善度(符合要求程度)一般(40<得分≤60)；

d

級(jí)：很差。未建立(或未涉及)，完善度(符合要求程度)低(0≤得分≤40)。

1.4 評(píng)價(jià)矩陣設(shè)定

設(shè)備管理評(píng)價(jià)指標(biāo)為5級(jí)指標(biāo)體系，低層級(jí)指標(biāo)綜合決定高一層次指標(biāo)，設(shè)定低一層級(jí)第

j

個(gè)因素

u

對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)集

V

中第

p

各元素

Vp

的隸屬度為

r

。令低一層級(jí)的單因素評(píng)價(jià)矩陣為

R

，則：

(4)

將單因素評(píng)判矩陣

R

與權(quán)重作用，得到一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)集為：

(5)

1.5 結(jié)論判定方法設(shè)置

模糊綜合評(píng)價(jià)法結(jié)論判定可采用加權(quán)平均法、最大隸屬度法和模糊分布法。根據(jù)設(shè)備完整性管理體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，需考慮各要素、各檢查項(xiàng)情況，因此本次采用加權(quán)平均法進(jìn)行結(jié)論判定。加權(quán)平均法是將二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)向量的評(píng)判因素作為權(quán)數(shù)，對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)集

v

進(jìn)行加權(quán)平均得到的值作為最后評(píng)判結(jié)果。

(6)

2 模型應(yīng)用分析

設(shè)備完整性管理體系由7個(gè)一級(jí)要素，32個(gè)二級(jí)要素組成。各一級(jí)要素下屬層級(jí)為5級(jí)結(jié)構(gòu)，即“一級(jí)要素-二級(jí)要素-三級(jí)要素-四級(jí)要素-檢查項(xiàng)”，模糊綜合評(píng)價(jià)法中最小單元為檢查項(xiàng)。

(7)

基于模糊綜合評(píng)價(jià)算法，對(duì)于各一級(jí)要素進(jìn)行逐層計(jì)算，如表4為要素4組織環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)，該要素層級(jí)為3級(jí)，根據(jù)模糊評(píng)價(jià)法：

表4 要素組織環(huán)境評(píng)價(jià)準(zhǔn)則

(8)

B

=

A

·

R

=

(9)

要素4組織環(huán)境管理水平

(10)

表明對(duì)于要素4組織環(huán)境要求內(nèi)容，企業(yè)開展了少量工作，未達(dá)到設(shè)備完整性管理體系要求，偏差較大。

根據(jù)上述計(jì)算方式可得各要素得分情況，見表5。通過對(duì)表5中數(shù)據(jù)分析，該企業(yè)設(shè)備管理水平處于B級(jí)，表明企業(yè)目前設(shè)備管理已與設(shè)備完整性管理要求內(nèi)容較為相近，初步達(dá)到體系管理要求。要素4、要素6、要素8、要素9尚處于c級(jí)，對(duì)于該要素下管理內(nèi)容還未達(dá)到體系要求，需要對(duì)標(biāo)體系進(jìn)行完善建設(shè)，具體改進(jìn)措施：①識(shí)別企業(yè)設(shè)備管理范圍，界定設(shè)備管理與其他體系界面；②加強(qiáng)計(jì)劃、策略制定后的審查；③對(duì)設(shè)備全生命周期運(yùn)行管控環(huán)節(jié)進(jìn)行識(shí)別，重視日常設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測，加強(qiáng)現(xiàn)場巡檢；④針對(duì)績效，重點(diǎn)分析未達(dá)標(biāo)績效原因，基于實(shí)際動(dòng)態(tài)調(diào)整績效指標(biāo)。

表5 各要素模糊綜合評(píng)價(jià)值

3 結(jié)論

通過模糊綜合評(píng)價(jià)法在企業(yè)設(shè)備管理評(píng)價(jià)中的應(yīng)用，得出模糊綜合評(píng)價(jià)法更能反映各層級(jí)、各組成因素的重要程度，避免一級(jí)或二級(jí)要素評(píng)價(jià)結(jié)果為零，進(jìn)而完全否定企業(yè)工作情況。同時(shí)通過層層模糊計(jì)算降低了主觀因素造成的結(jié)果誤差，數(shù)據(jù)處理方式更加具有合理性。