安全綜合評價(jià)中的若干問題及其改進(jìn)方法

【摘要】針對目前廣泛應(yīng)用的安全綜合評價(jià)法，分析了它存在的若干問題，并提出了改進(jìn)方法。首先，根據(jù)評價(jià)指標(biāo)的時(shí)間把評價(jià)指標(biāo)分為靜態(tài)和動態(tài)評價(jià)指標(biāo)；并提出了評價(jià)指標(biāo)的常權(quán)和變權(quán)原理及非線性無量綱模糊處理方法；最后，建立了安全綜合評價(jià)的結(jié)構(gòu)模型，使得安全綜合評價(jià)這一方法更具有實(shí)用性、合理性和可操作性。 【關(guān)鍵司】綜合評價(jià) 問題 方法 1引言 安全綜合評價(jià)法是目前最為廣泛應(yīng)用的安全評價(jià)法之一，它能較好地解決復(fù)雜、模糊、隨機(jī)系統(tǒng)的安全評價(jià)問題。且在評價(jià)過程中，大多數(shù)學(xué)者都對評價(jià)對象系統(tǒng)建立廣義目標(biāo)函數(shù)，并將各個(gè)評價(jià)指標(biāo)綜合成一個(gè)能從整體上衡量評價(jià)對象系統(tǒng)是否安全的綜合指數(shù)。而要把眾多指標(biāo)綜合到一起，就必須考慮指標(biāo)的自身特征、指標(biāo)間的邏輯關(guān)系、指標(biāo)的權(quán)值和指標(biāo)的量化處理等問題，否則，就無法進(jìn)行綜合，也就失去了安全綜合評價(jià)的合理性和真正價(jià)值。因此，筆者對安全綜合評價(jià)中所存在的問題進(jìn)行了分析和討論，并提出了改進(jìn)的方法，以確保這一方法的合理性和實(shí)用性。 2綜合評價(jià)法中存在的問題分析 在綜合評價(jià)中，一般采用多層次指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)。故本層次對上一層次的安全度評價(jià)可用下述模型描述： B=W·U （1） 式中，W-指標(biāo)集的權(quán)重向量；U-指標(biāo)集的安全度值。 要完成綜合評價(jià)，其評價(jià)步驟為：①評價(jià)指標(biāo)體系的建立；②確定評價(jià)指標(biāo)的權(quán)系數(shù)；③評價(jià)指標(biāo)的模糊無量綱化處理；④確定評價(jià)結(jié)構(gòu)，求綜合評價(jià)值；⑤評價(jià)值的確定和決策。 現(xiàn)就評價(jià)過程中存在的幾個(gè)問題分析如下： 2.1評價(jià)指標(biāo)的時(shí)間特性 安全評價(jià)的核心問題，是評價(jià)指標(biāo)的確定。不同的指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)就會得出不同的評價(jià)結(jié)論。關(guān)于評價(jià)指標(biāo)的建立準(zhǔn)則問題，在一些文獻(xiàn)中已作了詳細(xì)闡述，如系統(tǒng)性、科學(xué)性、特殊性、普遍性及可量化原則等，但對指標(biāo)在綜合評價(jià)中的時(shí)間特性并沒有分析和研究。因?yàn)?，在綜合評價(jià)過程中，評價(jià)的目的是快速地對系統(tǒng)進(jìn)行安全評價(jià)并找出事故隱患，實(shí)行的是動態(tài)評價(jià)，系統(tǒng)的動態(tài)評價(jià)周期由系統(tǒng)特性來決定。 描述系統(tǒng)特征的評價(jià)指標(biāo)很多，包括：人、機(jī)、環(huán)境和管理指標(biāo)。在這些指標(biāo)中，有些指標(biāo)評價(jià)值變化速度是較為緩慢的，與動態(tài)評價(jià)周期相比是相對平穩(wěn)的，而要把這些指標(biāo)綜合到一起評價(jià)時(shí)，一些指標(biāo)就不斷地被重復(fù)評價(jià)，增加了評價(jià)工作量和評價(jià)時(shí)間，甚至影響動態(tài)的評價(jià)結(jié)果。因此，根據(jù)動態(tài)評價(jià)周期，把評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分類，把評價(jià)值變化速度小于動態(tài)評價(jià)周期的評價(jià)指標(biāo)定義為相對靜態(tài)評價(jià)指標(biāo)；反之，則定義為動態(tài)評價(jià)指標(biāo)。通常把人的基本素質(zhì)（包括安全技術(shù)素質(zhì)、安全操作水平、文化素質(zhì)等）和安全基礎(chǔ)管理（包括安全監(jiān)察、安全標(biāo)準(zhǔn)、安全資金、安全培訓(xùn)、安全責(zé)任等）作為相對靜態(tài)評價(jià)指標(biāo)，而把與系統(tǒng)相關(guān)的其它指標(biāo)作為動態(tài)評價(jià)指標(biāo)。相對評價(jià)周期根據(jù)具體情況來確定。這樣把相對靜態(tài)評價(jià)和動態(tài)評價(jià)結(jié)合在一起對系統(tǒng)進(jìn)行綜合評價(jià)。動態(tài)評價(jià)找出系統(tǒng)的直接隱患，相對靜態(tài)評價(jià)找出系統(tǒng)的間接隱患。 2.2評價(jià)指標(biāo)的常權(quán)和變權(quán) 綜合評價(jià)中，由于要從整體上反映評價(jià)系統(tǒng)的安全本質(zhì)，從而涉及多個(gè)指標(biāo)。這就存在一個(gè)問題，當(dāng)其中一至兩個(gè)重要指標(biāo)特別危險(xiǎn)時(shí)，評價(jià)系統(tǒng)就會出現(xiàn)危險(xiǎn)；而由于評價(jià)指標(biāo)太多，無論采用何種綜合方法（算子），都有可能使其中少數(shù)指標(biāo)危險(xiǎn)度被其它指標(biāo)中和，使評價(jià)系統(tǒng)危險(xiǎn)度并不明顯，從而失去了評價(jià)的公正笥和客觀性。在目前的綜合評價(jià)方法中，這一問題并沒有解決，其主要原因是因?yàn)闊o論指標(biāo)的危險(xiǎn)度值如何變化，指標(biāo)權(quán)值總是不變的，權(quán)值以“不變”應(yīng)“萬變”，在實(shí)際應(yīng)用中就不能突出問題的嚴(yán)重程度。而變權(quán)的指標(biāo)權(quán)值因評價(jià)時(shí)空的變換而變化，在不同條件下取不同的權(quán)值，即隨指標(biāo)危險(xiǎn)度值的不同而變化。變權(quán)反映了指標(biāo)的本質(zhì)屬性，解決了由于評價(jià)指標(biāo)眾多而引起的評價(jià)不合理現(xiàn)象。 對變權(quán)的方法目前研究不多。文獻(xiàn)給出了不同的變權(quán)公式，盡管所使用的方法不同，但其實(shí)質(zhì)是相同的，即用指標(biāo)的狀態(tài)量來確定變權(quán)數(shù)值。 根據(jù)文獻(xiàn)，變權(quán)向量是指標(biāo)常權(quán)向量W和狀態(tài)變權(quán)向量S/x的（歸一化）Hardarmard乘積，即： W（x）=(W·Sx)/ 式中，Sx-指標(biāo)的狀態(tài)變權(quán)向量，Sx=(S1(x),S2(x),…Sm(x))；W(x)-指標(biāo)的變權(quán)向量，W（x）=(W1(x),W2(x)，…Wm(x))；X-指標(biāo)的狀態(tài)值向量，X=（x1,x2…xm）；W-指標(biāo)的常權(quán)向量，W=（w1,w2<.sub>，…wm）。 在安全評價(jià)中，指標(biāo)的狀態(tài)值一般取區(qū)間值[0，10]或[0，100]，故指標(biāo)的狀態(tài)變權(quán)向量可有： Sj(x1,x2…，xm)=(1/x1)(1/x2)…(1/xj-1)(1/xj+1…(1/xm)=(3) 可得：Wj( x1,x2…，xm)=[WjSj( x1,x2…，xm)]/=Wjxj/(4) 為了保證變權(quán)能在安全綜合評價(jià)中可靠應(yīng)用，現(xiàn)作如下約定： 1）為保證Sx的連續(xù)性，規(guī)定若任一指標(biāo)xj的危險(xiǎn)度評價(jià)值為0時(shí)，xj的危險(xiǎn)度評價(jià)值取1，此時(shí)并不影響綜合評價(jià)結(jié)果； 2）變權(quán)是為了突出主因素，故在綜合評價(jià)時(shí)，保對主因素作變權(quán)處理； 3）變權(quán)的條件是，主因素評價(jià)指標(biāo)的危險(xiǎn)狀態(tài)值大于規(guī)定的最小危險(xiǎn)度值時(shí)，在評價(jià)指標(biāo)內(nèi)作變權(quán)處理。 2.3評價(jià)指標(biāo)的非線性無量綱模糊處理 安全評價(jià)的目的是得出系統(tǒng)狀態(tài)的危險(xiǎn)度。從評價(jià)指標(biāo)體系中可看出，其意義和表現(xiàn)形式各不相同，指標(biāo)之間不具可比性、綜合性，必須對定量指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理，即把性質(zhì)、量綱各異的指標(biāo)轉(zhuǎn)化為可以進(jìn)行綜合的一個(gè)相對數(shù)一量化值。實(shí)質(zhì)上，指標(biāo)無量綱化處理是求解在一定區(qū)間內(nèi)的模糊隸屬函數(shù)。而模糊隸屬函數(shù)的確定仍然是沒有很好解決的問題。在綜合安全評價(jià)中，目前大部分采用直線性處理方法，這種處理方法簡單，可它是等比例變化，對一些指標(biāo)就不合理。例如，瓦斯?jié)舛仍酱?，其危險(xiǎn)度應(yīng)該升高越快，而瓦斯?jié)舛鹊蜁r(shí)，升高比例相同，顯然有不妥這處。所以，對不同的指標(biāo)應(yīng)采用不同的處理方法。隸屬度函數(shù)可用模糊統(tǒng)計(jì)法、三分法或增量法確定。 2.4安全評價(jià)結(jié)構(gòu)模型的確定 安全評價(jià)結(jié)構(gòu)模糊通常是一個(gè)多層空間模型，以適應(yīng)綜合評價(jià)指標(biāo)體系的層次結(jié)構(gòu)。在以往的評價(jià)中，強(qiáng)調(diào)指標(biāo)之間的縱向關(guān)系，也就是說指標(biāo)間必須具有相互獨(dú)立性。而有些評價(jià)指標(biāo)之間既有一定的獨(dú)立性，又有一定的相關(guān)性，就很難處理。因此，安全評價(jià)結(jié)構(gòu)模型不僅要考慮縱向關(guān)系，還要考慮橫向關(guān)系。其結(jié)構(gòu)模型如下圖。 @y7701 圖 安全評價(jià)結(jié)構(gòu)模型 圖中，M-評價(jià)對象；M11、M12-評價(jià)指標(biāo)；R11 、R12-指標(biāo)之間的縱向關(guān)系，加數(shù)關(guān)系、乘數(shù)關(guān)系；r 11、r12-指標(biāo)之間的橫向關(guān)系；N11、N12- 修正量為： M= 式中，NI-修正指標(biāo)的指標(biāo)值，采用隸屬度確定；n-修正指標(biāo)個(gè)數(shù)。 2.5評價(jià)集的確定和決策 給出評價(jià)集的目的是確定系統(tǒng)的整體危險(xiǎn)度，故評價(jià)集可用確定隸屬函數(shù)的方法來解決。但據(jù)評價(jià)過程可知，同一評價(jià)值，其隱患可能不同，采取的治理措施就有顯著差別。因此，在決策過程中，不僅要考慮綜合評價(jià)值所對應(yīng)的危險(xiǎn)程度，還必須考慮評價(jià)體系內(nèi)各個(gè)評價(jià)隱患指標(biāo)的危險(xiǎn)度值，兩者有機(jī)的結(jié)合，才能反映整個(gè)系統(tǒng)的危險(xiǎn)程度，才能進(jìn)行可靠的決策。 3結(jié)論 對目前廣泛使用的綜合評價(jià)法中所存在的評價(jià)指標(biāo)的時(shí)間特性、常權(quán)、非線性無量綱模糊處理方法及評價(jià)結(jié)構(gòu)模型等問題進(jìn)行了分析和探討，并提出了改進(jìn)的方法，以使這一綜合評價(jià)法更趨合理和完善，更具有實(shí)用性和操作性。