集成決策解釋模型和交叉影響矩陣的巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿腊踩L(fēng)險(xiǎn)分析及應(yīng)用

李喬楚，陳軍華

（西南石油大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，四川 成都 610500）

0 引言

隨著“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)的進(jìn)一步提出，天然氣由于其清潔、高效、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主體能源。由于埋地管道與巖土直接接觸，因而不可避免地受到巖土活動(dòng)的影響[1]。我國(guó)西南一帶巖溶面積占地區(qū)面積的三分之一以上，地震、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)[2-3]，降水強(qiáng)度較大，極易引發(fā)巖溶塌陷導(dǎo)致埋地管道變形、懸空甚至斷裂，不僅會(huì)給人類的生命財(cái)產(chǎn)造成極大的損失，而且也對(duì)燃?xì)馄占爱a(chǎn)生巨大的負(fù)面作用，嚴(yán)重影響中國(guó)能源系統(tǒng)的清潔低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)程。因此，有必要系統(tǒng)地研究造成巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿朗鹿实谋举|(zhì)風(fēng)險(xiǎn)因素，為社會(huì)防災(zāi)減災(zāi)提供理論依據(jù)。

近年來，針對(duì)燃?xì)夤艿腊踩L(fēng)險(xiǎn)分析的研究主要是以事故樹法、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、模糊綜合評(píng)價(jià)法為主。Li等[4]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)從“人-機(jī)械-環(huán)境-管理”四個(gè)維度開展了城市埋地燃?xì)夤艿朗鹿实娘L(fēng)險(xiǎn)因素分析。黃健陵等[5]基于模糊事故樹方法從“人-機(jī)-料-法-環(huán)”五個(gè)維度開展了施工現(xiàn)場(chǎng)地下燃?xì)夤芫€泄漏事故的風(fēng)險(xiǎn)因素分析。駱正山等[6]提出了基于事故樹分析與動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的城市燃?xì)夤艿佬孤┦鹿曙L(fēng)險(xiǎn)診斷方法，并結(jié)合某燃?xì)夤艿佬孤┍ㄊ录_展風(fēng)險(xiǎn)因素的實(shí)例分析。目前，針對(duì)燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)因素的研究主要是將其當(dāng)作孤立的事物，而未考慮因素間的耦合作用，且忽略了不同層級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因素間的異質(zhì)性影響效應(yīng)。因此，有必要立足多級(jí)遞階和系統(tǒng)安全角度對(duì)燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險(xiǎn)分析進(jìn)行全面研究。

自周德群等[7]提出決策實(shí)驗(yàn)室分析法（decisionmaking trial and evaluation laboratory，DEMATEL）和解釋結(jié)構(gòu)模型（interpretative structural modeling method，ISM）存在一定共性，可形成集成方法后，許多學(xué)者將其應(yīng)用于風(fēng)險(xiǎn)因素分析中，如王軍武等[8]以DEMATELISM 法構(gòu)建了裝配式建筑工程吊裝事故的風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)模型，明確了風(fēng)險(xiǎn)因素間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)和層次結(jié)構(gòu)。總之，DEMATEL/ISM 法能夠?qū)⒕哂旭詈详P(guān)系的風(fēng)險(xiǎn)因素系統(tǒng)解構(gòu)為直觀的多級(jí)遞階模型。但與此同時(shí)，由于DEMATEL/ISM 法不能體現(xiàn)同一層級(jí)因素對(duì)下一層級(jí)因素的作用異質(zhì)性，因此可以結(jié)合交叉影響矩陣相乘法（cross-impact matrix multiplication applied to classification，MICMAC）實(shí)現(xiàn)多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)由源到鏈的更深層次研究。MICMAC 法基于風(fēng)險(xiǎn)因素的關(guān)系矩陣，確定各因素的依賴度和驅(qū)動(dòng)力，并通過歸納分類把握風(fēng)險(xiǎn)因素在系統(tǒng)中所起的實(shí)質(zhì)性作用[9]。

基于此，本文提出一種巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿繢/I-MICMAC-VS 集成風(fēng)險(xiǎn)分析方法。該方法在Visual Studio 環(huán)境下開發(fā)“巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)分析軟件”，兼顧因果連鎖和軌跡交叉理論搭建事故復(fù)合致因模型，基于DEMATEL/ISM 法確定系統(tǒng)因素間的層次結(jié)構(gòu)和因果關(guān)系，分析引發(fā)事故的表層直接原因、中層間接原因和深層根本原因，并結(jié)合MICMAC法確定各因素的依賴度和驅(qū)動(dòng)力，將系統(tǒng)中所有因素劃分為獨(dú)立集群、依賴集群、聯(lián)動(dòng)集群和自發(fā)集群。通過MICMAC 法的實(shí)質(zhì)性作用分析彌補(bǔ)DEMATEL/ISM法不能體現(xiàn)同一層級(jí)因素對(duì)下一層級(jí)因素作用異質(zhì)性的缺陷，借助計(jì)算機(jī)數(shù)值動(dòng)態(tài)分析實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)研究的智能化、高效化，從而助力決策者厘清復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、掌握關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素，為從根本上遏制巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿朗鹿侍峁┛茖W(xué)合理依據(jù)。

1 D/I-MICMAC-VS 集成風(fēng)險(xiǎn)分析方法

1.1 巖溶塌陷的形成原因

巖溶塌陷是在具備巖溶洞隙、一定厚度松散蓋層以及地下水活動(dòng)等基本形成條件的基礎(chǔ)上，在多種自然因素以及人為因素的耦合作用下產(chǎn)生的一種土體塌陷現(xiàn)象，具體形成原因匯總于表1。

表1 巖溶塌陷形成原因Table 1 Formation causes of karst collapse

1.2 風(fēng)險(xiǎn)因素的遴選

為了保證燃?xì)夤艿赖姆€(wěn)定性并減小外界因素造成的影響，埋地燃?xì)夤芡ǔ７笤O(shè)于地下1～3 m，在巖溶發(fā)育過程中，埋地管道與管周土體構(gòu)成了一種特殊受力結(jié)構(gòu)，土體對(duì)管道既是一種形變驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)也是一種運(yùn)動(dòng)約束介質(zhì)。巖溶發(fā)育過程中埋地管道的變形特征如圖1 所示。

圖1 巖溶發(fā)育過程中埋地管道變形特征Fig.1 Deformation characteristics of buried pipelines during karst development process

根據(jù)國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門網(wǎng)站及相關(guān)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，收集了近30 例巖溶塌陷隱患區(qū)管道失效事故案例，并將其作為統(tǒng)計(jì)資料源。通過計(jì)量分析可得，雖然巖溶塌陷隱患區(qū)管道失效事故的誘因復(fù)雜多變，但均可以歸納為“人員不安全狀態(tài)-管道不安全狀態(tài)-環(huán)境不安全狀態(tài)-管理漏洞”四個(gè)維度?？紤]到因果連鎖理論從縱向角度分析了風(fēng)險(xiǎn)因素間的動(dòng)態(tài)因果關(guān)系，軌跡交叉理論從橫向角度分析了不同風(fēng)險(xiǎn)因素間交互作用而最終導(dǎo)致事故發(fā)生的演化路徑。故兼顧雙重視角建立巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿儡壽E交叉-因果連鎖事故復(fù)合致因模型，具體如圖2 所示。

圖2 軌跡交叉-因果連鎖事故復(fù)合致因模型Fig.2 Compound causal model of trajectory intersections and causal chain accidents

基于此，結(jié)合巖溶塌陷的形成原因及其對(duì)管道的損傷特征，并采用頻度統(tǒng)計(jì)法將頻度不低于3 的指標(biāo)納入巖溶塌陷隱患區(qū)管道風(fēng)險(xiǎn)因素體系，最終選定24 個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素并逐一編號(hào)，具體匯總于表2。

表2 風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)體系Table 2 Risk factor indicator system

1.3 基于DEMATEL/ISM 法的層次結(jié)構(gòu)分析

DEMATEL/ISM 法的具體算法[10-12]步驟如下：

（1）構(gòu)建直接影響矩陣。針對(duì)燃?xì)夤艿佬袠I(yè)專家和工作人員開展訪談?wù){(diào)研，根據(jù)反饋結(jié)果得出直接影響矩陣U。

（2）計(jì)算綜合影響矩陣。對(duì)直接影響矩陣進(jìn)行規(guī)范化處理得到矩陣M，具體方法如式（1）所示。

式中uij——系統(tǒng)因素ei對(duì)ej的直接影響程度；

為了綜合評(píng)估各個(gè)因素對(duì)整體風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)的影響效應(yīng)，考慮到多元因素間的直接作用和間接傳導(dǎo)路徑，將規(guī)范化處理后的矩陣M進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為綜合影響矩陣V，具體方法如（2）所示。

由于 0

式中：I——單位矩陣。

（3）確定中心度和原因度。風(fēng)險(xiǎn)因素ei的影響度pi和被影響度qi，中心度si（表征風(fēng)險(xiǎn)因素在系統(tǒng)中占據(jù)的重要程度[13]）和原因度ti（原因度小于0 表示該因素對(duì)其他因素不存在顯著影響，屬于結(jié)果因素；反之則屬于原因因素）的計(jì)算公式分別為：

式中：vij、vji——矩陣V的i行j列或i列j行對(duì)應(yīng)的因素，i=1,2,···,n，j=1,2,···,n。

（4）構(gòu)建可達(dá)矩陣?？紤]到I作為單位矩陣可以表征因素對(duì)自身的影響，因此結(jié)合單位矩陣I將綜合影響矩陣V進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為整體關(guān)系矩陣H，具體方法如式（8）所示。

式中：hij——矩陣H的i行j列對(duì)應(yīng)的因素，i=1,2,···,n，j=1,2,···,n。

為了去除影響程度較小的耦合關(guān)系，簡(jiǎn)化研究系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，通過給定閾值β 變換整體關(guān)系矩陣H，從而構(gòu)建可達(dá)矩陣G，具體遵循如下準(zhǔn)則：當(dāng)整體關(guān)系矩陣因素hij≥β 時(shí)，對(duì)應(yīng)可達(dá)矩陣因素gij為1；當(dāng)整體關(guān)系矩陣因素hij<β 時(shí)，對(duì)應(yīng)可達(dá)矩陣因素gij為0。閾值β 的取值將對(duì)系統(tǒng)因素間的因果關(guān)系和層次結(jié)構(gòu)分析產(chǎn)生關(guān)鍵影響[14]。

（5）建立多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)模型。首先基于式（9）和式（10）確定可達(dá)矩陣G的可達(dá)集合Xi和前因集合Yi，然后驗(yàn)證等式“Xi=Xi∩Yi”是否成立，若成立則表明風(fēng)險(xiǎn)因素ei為底層因素，并且從可達(dá)矩陣G中移除第i行和第i列的所有元素。重復(fù)以上步驟，直至厘清所有風(fēng)險(xiǎn)因素的層級(jí)，并依據(jù)因素劃分的前后順序，最終建立起多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)模型。

式中：E——所有風(fēng)險(xiǎn)因素的集合；

ei——序號(hào)為i的某一具體風(fēng)險(xiǎn)因素，i=1,2,···,n。

1.4 基于MICMAC 法的實(shí)質(zhì)性作用分析

由于在DEMATEL/ISM 法中，同一層級(jí)因素對(duì)下一層級(jí)因素的差異化作用效果無法得以體現(xiàn)。為彌補(bǔ)這一缺陷，本文提出采用MICMAC 法對(duì)構(gòu)建的多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行更深層次的總結(jié)分析，以明確風(fēng)險(xiǎn)演化控制的關(guān)鍵點(diǎn)。MICMAC 法的核心思想為依據(jù)關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素間的直接和間接影響，并結(jié)合依賴度和驅(qū)動(dòng)力數(shù)值將所有因素歸納劃分為獨(dú)立、依賴、聯(lián)動(dòng)和自發(fā)4 類集群，從而識(shí)別關(guān)鍵因素并把握其在系統(tǒng)中的實(shí)質(zhì)性作用[15]。

MICMAC 法的分析結(jié)果可借助Cartesian 坐標(biāo)系進(jìn)行展示，通常以橫坐標(biāo)表征依賴度，縱坐標(biāo)表征驅(qū)動(dòng)力。其中，依賴度等于對(duì)該因素造成影響的多元因素?cái)?shù)目，驅(qū)動(dòng)力等于受到該因素影響的多元因素?cái)?shù)目[16]?；贑artesian 坐標(biāo)系的MICMAC 分析結(jié)果如圖3 所示。

圖3 基于Cartesian 坐標(biāo)系的MICMAC 分析結(jié)果Fig.3 MICMAC analysis results based on Cartesian coordinate system

在所劃分的四個(gè)集群中，自發(fā)集群包含的風(fēng)險(xiǎn)因素驅(qū)動(dòng)力較強(qiáng)但依賴度較弱，因此這類因素在系統(tǒng)中的地位通常最為關(guān)鍵，管理層在對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)格外謹(jǐn)慎。聯(lián)動(dòng)集群包含的風(fēng)險(xiǎn)因素驅(qū)動(dòng)力和依賴度均較強(qiáng)，作為不穩(wěn)定因素，與其相關(guān)的任何行為變動(dòng)都會(huì)對(duì)其他因素造成影響，并反過來對(duì)自身產(chǎn)生反射作用。獨(dú)立集群包含的風(fēng)險(xiǎn)因素驅(qū)動(dòng)力和依賴度均較弱，其通常直接對(duì)頂層目標(biāo)造成影響。依賴集群包含的風(fēng)險(xiǎn)因素驅(qū)動(dòng)力較弱但依賴度較強(qiáng)，一般屬于最終風(fēng)險(xiǎn)因素。

1.5 巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)分析軟件編制

基于DEMATEL/ISM 和MICMAC 方法，結(jié)合Visual Studio 平臺(tái)開發(fā)“巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)分析軟件”，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)因素分析的智能化、高效化，提高巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿腊踩L(fēng)險(xiǎn)的分析效率。軟件旨在實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）基于DEMATEL/ISM 方法分析風(fēng)險(xiǎn)因素的層次結(jié)構(gòu)。基于前文構(gòu)建的風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)體系，選擇開展風(fēng)險(xiǎn)分析的子系統(tǒng)單元（人員子系統(tǒng)、管道子系統(tǒng)、環(huán)境子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)），在輸入結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)的直接影響矩陣后，軟件首先計(jì)算得出綜合影響矩陣并輸出中心度和原因度，接著計(jì)算得出可達(dá)矩陣且建立起多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)模型，并以可視化圖表形式輸出，便于用戶對(duì)巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿蓝嘣L(fēng)險(xiǎn)因素間的因果關(guān)系和層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行直觀的了解和把握。

（2）基于MICMAC 方法分析風(fēng)險(xiǎn)因素的實(shí)質(zhì)作用。為了彌補(bǔ)DEMATEL/ISM 方法無法體現(xiàn)同一層級(jí)因素對(duì)下一層級(jí)因素影響差異的缺陷，結(jié)合MICMAC 方法計(jì)算不同風(fēng)險(xiǎn)因素的依賴度和驅(qū)動(dòng)力，并以可視化圖表形式輸出，從而對(duì)多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行更深層次分析?；趯?shí)質(zhì)性作用分析結(jié)果開展風(fēng)險(xiǎn)因素的歸納分類，便于用戶直觀地了解和把握關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素和主要依賴因素。與此同時(shí)，借助Microsoft Access 數(shù)據(jù)庫以實(shí)現(xiàn)不同子系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存及歸檔，在研究后期便可通過數(shù)據(jù)調(diào)用功能，針對(duì)巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿勒w的風(fēng)險(xiǎn)演化特征進(jìn)行總結(jié)分析，從而明確風(fēng)險(xiǎn)管控的關(guān)鍵抓手和著力點(diǎn)。

軟件總體編制思路如圖4 所示。

圖4 軟件總體編制思路Fig.4 Overall software development approach

2 案例分析

貴州某巖溶區(qū)段位于納雍—開陽東西向構(gòu)造帶與織金北東向構(gòu)造帶的交匯處，在內(nèi)、外營(yíng)力的共同雕塑下區(qū)段內(nèi)形成了千姿百態(tài)的喀斯特地貌景觀。近年來，在礦山無序開采、地下洞穴發(fā)育、持續(xù)強(qiáng)降雨及地震活動(dòng)等多重因素影響下，每年發(fā)生明顯地面塌陷40 余次，并愈發(fā)呈現(xiàn)出增強(qiáng)趨勢(shì)。選擇該區(qū)段內(nèi)一埋地燃?xì)夤艿理?xiàng)目作為研究案例，其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取主要基于燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理專家的意見，并結(jié)合了該管段的巖溶勘探和實(shí)地調(diào)研數(shù)據(jù)。基于DEMATEL/ISM 和MICMAC方法，結(jié)合“巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)分析軟件”實(shí)證分析該研究案例中風(fēng)險(xiǎn)因素的層次結(jié)構(gòu)及實(shí)質(zhì)性作用。

2.1 多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)模型確定

針對(duì)管道風(fēng)險(xiǎn)因素間的相互關(guān)系和影響程度進(jìn)行研判，通過“0～4”的差異化賦值劃分5 個(gè)等級(jí)[17]，參考巖溶勘探、實(shí)地調(diào)研和專家意見數(shù)據(jù)構(gòu)建直接影響矩陣U，具體如表3 所示。

表3 風(fēng)險(xiǎn)因素的直接影響矩陣Table 3 Direct impact matrix of risk factors

將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入“巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)分析軟件”，通過咨詢行業(yè)專家和決策者取閾值為0.025，構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)因素多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)模型如圖5 所示。

圖5 風(fēng)險(xiǎn)因素多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)模型Fig.5 Multi-layer hierarchical structure model of risk factors

由構(gòu)建的多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)模型可以看出：

（1）巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿赖亩嘣L(fēng)險(xiǎn)因素分布于6 個(gè)層級(jí)，各層級(jí)因素之間具有明顯的影響和傳遞關(guān)系，所有因素從直接和間接兩個(gè)維度通過差異化作用路徑和效應(yīng)對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)水平產(chǎn)生影響。

（2）各層級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因素的作用機(jī)理呈現(xiàn)異質(zhì)性特征，造成巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿腊踩L(fēng)險(xiǎn)增大的表層直接因素位于多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)模型的最高層，對(duì)管道事故的演化造成直接影響。表層直接因素既包括了人員的不安全狀態(tài)（應(yīng)急處置能力不足）和管理漏洞（安全宣傳不到位、應(yīng)急保障不完善），也涵蓋了管道的不安全狀態(tài)（管道老化、管道腐蝕、安全設(shè)施失效、建設(shè)工藝不達(dá)標(biāo)）和環(huán)境的不安全狀態(tài)（施工與震動(dòng)、巖溶地質(zhì)發(fā)育、地下水活動(dòng)、覆蓋層特征），是降低巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿朗鹿士赡苄缘氖滓繕?biāo)。

（3）中層間接因素在風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)中起傳遞作用，將深層根本因素的影響傳遞給表層直接因素。例如，深層根本因素安全監(jiān)管欠缺（e21）直接影響中層間接因素專業(yè)技能不足（e2）和安全意識(shí)薄弱（e4），而中層間接因素專業(yè)技能不足（e2）和安全意識(shí)薄弱（e4）直接影響表層直接因素應(yīng)急處置能力不足（e5）、管道腐蝕（e7）、安全設(shè)施失效（e8）、建設(shè)工藝不達(dá)標(biāo)（e9）、安全宣傳不到位（e23）、應(yīng)急保障不完善（e24）等；深層根本因素構(gòu)造條件（e18）直接影響中層間接因素地形地貌（e19），中層間接因素地形地貌（e19）一方面直接影響表層直接因素巖溶地質(zhì)發(fā)育（e15）和覆蓋層特征（e17），另一方面經(jīng)由氣象條件（e20）間接影響表層直接因素地下水活動(dòng)（e16）。

（4）深層根本因素位于多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)的最底層，不受其他因素的作用，并從根源上影響安全事故的發(fā)生。對(duì)于巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿朗鹿?，其深層根本因素為?gòu)造條件（e18）、安全監(jiān)管欠缺（e21）、管道保護(hù)意識(shí)淡?。╡3）、法律法規(guī)（e14）和受教育程度不高（e1）[18]。

2.2 風(fēng)險(xiǎn)因素實(shí)質(zhì)作用確定

一般而言，依賴度較高的風(fēng)險(xiǎn)因素受到其他因素的影響較大，即需要通過解決多個(gè)且位于不同層次的其他因素才能實(shí)現(xiàn)該因素的有效規(guī)避；而驅(qū)動(dòng)力較高則意味著該類風(fēng)險(xiǎn)因素一旦被有效控制，其余因素可能會(huì)由于連鎖反應(yīng)而被同步制約[19-20]。根據(jù)MICMAC 法的基本思想，結(jié)合所開發(fā)軟件進(jìn)一步構(gòu)建巖溶塌陷隱患區(qū)埋地燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)因素的依賴度-驅(qū)動(dòng)力圖，具體如圖6 所示。通過對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素依賴度-驅(qū)動(dòng)力圖進(jìn)行分析，可見：（1）巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)因素的自發(fā)集群主要包括人類活動(dòng)強(qiáng)度（e10）、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（e13）、法律法規(guī)（e14）、構(gòu)造條件（e18）、地形地貌（e19）、氣象條件（e20）以及規(guī)章制度不合理（e24），上述因素對(duì)其他因素驅(qū)動(dòng)效應(yīng)顯著，是巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿朗鹿曙L(fēng)險(xiǎn)管控的關(guān)鍵抓手。

圖6 風(fēng)險(xiǎn)因素依賴度-驅(qū)動(dòng)力圖Fig.6 Schematic diagram of dependency-driving force of risk factors

（2）獨(dú)立集群主要包括受教育程度不高（e1）、管道老化（e6）、管道腐蝕（e7）以及覆蓋層特征（e17），上述因素在安全事故演化的整個(gè)時(shí)間跨度內(nèi)對(duì)其他因素呈現(xiàn)低依賴度、低驅(qū)動(dòng)力，通過自身的變化發(fā)展直接影響系統(tǒng)整體的風(fēng)險(xiǎn)水平，對(duì)獨(dú)立集群的風(fēng)險(xiǎn)管控應(yīng)當(dāng)因地制宜采取針對(duì)性措施。

（3）聯(lián)動(dòng)集群主要包括專業(yè)技能不足（e2）、安全意識(shí)薄弱（e4）以及安全監(jiān)管欠缺（e21），上述因素對(duì)其他因素呈現(xiàn)高驅(qū)動(dòng)力、高依賴度，在顯著受到自發(fā)集群（法律法規(guī)、規(guī)章制度不合理等）影響的同時(shí)對(duì)依賴集群（應(yīng)急處置能力不足、安全設(shè)施失效、施工與震動(dòng)、巖溶地質(zhì)發(fā)育等）也產(chǎn)生較大影響，因此對(duì)安全事故的演化發(fā)展起到傳遞推動(dòng)作用。

（4）依賴集群主要包括管道保護(hù)意識(shí)淡?。╡3）、應(yīng)急處置能力不足（e5）、安全設(shè)施失效（e8）、建設(shè)工藝不達(dá)標(biāo)（e9）、施工與震動(dòng)（e11）、抽取地下水（e12）、巖溶地質(zhì)發(fā)育（e15）、地下水活動(dòng)（e16）、安全宣傳不到位（e22）、應(yīng)急保障不完善（e23），上述因素對(duì)其他因素依賴效應(yīng)顯著，直接干預(yù)難度較大。

3 結(jié)論

（1）將DEMATEL/ISM 方法、MICMAC 方法和Visual Studio 平臺(tái)相結(jié)合對(duì)巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿赖陌踩L(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，能夠厘清多元耦合效應(yīng)下系統(tǒng)因素間的層次結(jié)構(gòu)和因果關(guān)系，彌補(bǔ)DEMATEL/ISM 法不能體現(xiàn)同一層級(jí)因素對(duì)下一層級(jí)因素作用異質(zhì)性的缺陷，并通過計(jì)算機(jī)智能測(cè)算提高風(fēng)險(xiǎn)分析效率，有助于從根本上遏制災(zāi)害隱患區(qū)管道安全事故的發(fā)生。

（2）巖溶塌陷隱患區(qū)燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險(xiǎn)因素分布于6個(gè)遞階層級(jí)，通過差異化的作用路徑和效應(yīng)對(duì)整體風(fēng)險(xiǎn)水平產(chǎn)生影響。通過對(duì)表層直接因素的嚴(yán)格管理，可以在短期內(nèi)降低事故發(fā)生的可能性；中層間接因素在系統(tǒng)中起承上啟下作用，將深層根本因素的影響傳遞給表層直接因素；只有重視深層根本因素，才能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的根本性控制。結(jié)合分析結(jié)果可得，降低安全風(fēng)險(xiǎn)水平的關(guān)鍵在于加強(qiáng)巖溶地質(zhì)勘探評(píng)估、建立長(zhǎng)效安全監(jiān)管機(jī)制、完善燃?xì)庑袠I(yè)法律法規(guī)、營(yíng)造災(zāi)害隱患區(qū)良好社會(huì)環(huán)境。

（3）人類活動(dòng)強(qiáng)度、法律法規(guī)、構(gòu)造條件等構(gòu)成的自發(fā)集群驅(qū)動(dòng)效應(yīng)顯著，通過優(yōu)先干預(yù)可對(duì)事故防治起到顯著作用；受教育程度不高、管道老化等構(gòu)成的獨(dú)立集群驅(qū)動(dòng)效應(yīng)和依賴效應(yīng)均較弱，通過自身的變化發(fā)展直接影響整體系統(tǒng)，對(duì)其應(yīng)做到“一事一案”因地制宜采取風(fēng)險(xiǎn)管控措施；專業(yè)技能不足、安全監(jiān)管欠缺等構(gòu)成的聯(lián)動(dòng)集群驅(qū)動(dòng)效應(yīng)和依賴效應(yīng)均較強(qiáng)，對(duì)安全事故演化發(fā)展起到傳遞推動(dòng)作用；安全設(shè)施失效、巖溶地質(zhì)發(fā)育、應(yīng)急保障不完善等構(gòu)成的依賴集群依賴效應(yīng)顯著，只有厘清誘發(fā)依賴集群變化的深層根本因素才能實(shí)現(xiàn)有效風(fēng)險(xiǎn)管控。