安全綜合評價(jià)中的若干問(wèn)題及其改進(jìn)方法
【摘要】針對目前廣泛應用的安全綜合評價(jià)法,分析了它存在的若干問(wèn)題,并提出了改進(jìn)方法。首先,根據評價(jià)指標的時(shí)間把評價(jià)指標分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)評價(jià)指標;并提出了評價(jià)指標的常權和變權原理及非線(xiàn)性無(wú)量綱模糊處理方法;最后,建立了安全綜合評價(jià)的結構模型,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(wèn)題 方法
1引言
安全綜合評價(jià)法是目前最為廣泛應用的安全評價(jià)法之一,它能較好地解決復雜、模糊、隨機系統的安全評價(jià)問(wèn)題。且在評價(jià)過(guò)程中,大多數學(xué)者都對評價(jià)對象系統建立廣義目標函數,并將各個(gè)評價(jià)指標綜合成一個(gè)能從整體上衡量評價(jià)對象系統是否安全的綜合指數。而要把眾多指標綜合到一起,就必須考慮指標的自身特征、指標間的邏輯關(guān)系、指標的權值和指標的量化處理等問(wèn)題,否則,就無(wú)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(wèn)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(wèn)題分析
在綜合評價(jià)中,一般采用多層次指標進(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-指標集的權重向量;U-指標集的安全度值。
要完成綜合評價(jià),其評價(jià)步驟為:①評價(jià)指標體系的建立;②確定評價(jià)指標的權系數;③評價(jià)指標的模糊無(wú)量綱化處理;④確定評價(jià)結構,求綜合評價(jià)值;⑤評價(jià)值的確定和決策。
現就評價(jià)過(guò)程中存在的幾個(gè)問(wèn)題分析如下:
2.1評價(jià)指標的時(shí)間特性
安全評價(jià)的核心問(wèn)題,是評價(jià)指標的確定。不同的指標體系結構就會(huì )得出不同的評價(jià)結論。關(guān)于評價(jià)指標的建立準則問(wèn)題,在一些文獻中已作了詳細闡述,如系統性、科學(xué)性、特殊性、普遍性及可量化原則等,但對指標在綜合評價(jià)中的時(shí)間特性并沒(méi)有分析和研究。因為,在綜合評價(jià)過(guò)程中,評價(jià)的目的是快速地對系統進(jìn)行安全評價(jià)并找出事故隱患,實(shí)行的是動(dòng)態(tài)評價(jià),系統的動(dòng)態(tài)評價(jià)周期由系統特性來(lái)決定。
描述系統特征的評價(jià)指標很多,包括:人、機、環(huán)境和管理指標。在這些指標中,有些指標評價(jià)值變化速度是較為緩慢的,與動(dòng)態(tài)評價(jià)周期相比是相對平穩的,而要把這些指標綜合到一起評價(jià)時(shí),一些指標就不斷地被重復評價(jià),增加了評價(jià)工作量和評價(jià)時(shí)間,甚至影響動(dòng)態(tài)的評價(jià)結果。因此,根據動(dòng)態(tài)評價(jià)周期,把評價(jià)指標進(jìn)行分類(lèi),把評價(jià)值變化速度小于動(dòng)態(tài)評價(jià)周期的評價(jià)指標定義為相對靜態(tài)評價(jià)指標;反之,則定義為動(dòng)態(tài)評價(jià)指標。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)和安全基礎管理(包括安全監察、安全標準、安全資金、安全培訓、安全責任等)作為相對靜態(tài)評價(jià)指標,而把與系統相關(guān)的其它指標作為動(dòng)態(tài)評價(jià)指標。相對評價(jià)周期根據具體情況來(lái)確定。這樣把相對靜態(tài)評價(jià)和動(dòng)態(tài)評價(jià)結合在一起對系統進(jìn)行綜合評價(jià)。動(dòng)態(tài)評價(jià)找出系統的直接隱患,相對靜態(tài)評價(jià)找出系統的間接隱患。
2.2評價(jià)指標的常權和變權
綜合評價(jià)中,由于要從整體上反映評價(jià)系統的安全本質(zhì),從而涉及多個(gè)指標。這就存在一個(gè)問(wèn)題,當其中一至兩個(gè)重要指標特別危險時(shí),評價(jià)系統就會(huì )出現危險;而由于評價(jià)指標太多,無(wú)論采用何種綜合方法(算子),都有可能使其中少數指標危險度被其它指標中和,使評價(jià)系統危險度并不明顯,從而失去了評價(jià)的公正笥和客觀(guān)性。在目前的綜合評價(jià)方法中,這一問(wèn)題并沒(méi)有解決,其主要原因是因為無(wú)論指標的危險度值如何變化,指標權值總是不變的,權值以“不變”應“萬(wàn)變”,在實(shí)際應用中就不能突出問(wèn)題的嚴重程度。而變權的指標權值因評價(jià)時(shí)空的變換而變化,在不同條件下取不同的權值,即隨指標危險度值的不同而變化。變權反映了指標的本質(zhì)屬性,解決了由于評價(jià)指標眾多而引起的評價(jià)不合理現象。
對變權的方法目前研究不多。文獻給出了不同的變權公式,盡管所使用的方法不同,但其實(shí)質(zhì)是相同的,即用指標的狀態(tài)量來(lái)確定變權數值。
根據文獻,變權向量是指標常權向量W和狀態(tài)變權向量S/x的(歸一化)Hardarmard乘積,即:
W(x)=(W·Sx)/
式中,Sx-指標的狀態(tài)變權向量,Sx=(S1(x),S2(x),…Sm(x));W(x)-指標的變權向量,W(x)=(W1(x),W2(x),…Wm(x));X-指標的狀態(tài)值向量,X=(x1,x2…xm);W-指標的常權向量,W=(w1,w2<.sub>,…wm)。
在安全評價(jià)中,指標的狀態(tài)值一般取區間值[0,10]或[0,100],故指標的狀態(tài)變權向量可有:
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)
為了保證變權能在安全綜合評價(jià)中可靠應用,現作如下約定:
1)為保證Sx的連續性,規定若任一指標xj的危險度評價(jià)值為0時(shí),xj的危險度評價(jià)值取1,此時(shí)并不影響綜合評價(jià)結果;
2)變權是為了突出主因素,故在綜合評價(jià)時(shí),保對主因素作變權處理;
3)變權的條件是,主因素評價(jià)指標的危險狀態(tài)值大于規定的最小危險度值時(shí),在評價(jià)指標內作變權處理。
2.3評價(jià)指標的非線(xiàn)性無(wú)量綱模糊處理
安全評價(jià)的目的是得出系統狀態(tài)的危險度。從評價(jià)指標體系中可看出,其意義和表現形式各不相同,指標之間不具可比性、綜合性,必須對定量指標進(jìn)行無(wú)量綱化處理,即把性質(zhì)、量綱各異的指標轉化為可以進(jìn)行綜合的一個(gè)相對數一量化值。實(shí)質(zhì)上,指標無(wú)量綱化處理是求解在一定區間內的模糊隸屬函數。而模糊隸屬函數的確定仍然是沒(méi)有很好解決的問(wèn)題。在綜合安全評價(jià)中,目前大部分采用直線(xiàn)性處理方法,這種處理方法簡(jiǎn)單,可它是等比例變化,對一些指標就不合理。例如,瓦斯濃度越大,其危險度應該升高越快,而瓦斯濃度低時(shí),升高比例相同,顯然有不妥這處。所以,對不同的指標應采用不同的處理方法。隸屬度函數可用模糊統計法、三分法或增量法確定。
2.4安全評價(jià)結構模型的確定
安全評價(jià)結構模糊通常是一個(gè)多層空間模型,以適應綜合評價(jià)指標體系的層次結構。在以往的評價(jià)中,強調指標之間的縱向關(guān)系,也就是說(shuō)指標間必須具有相互獨立性。而有些評價(jià)指標之間既有一定的獨立性,又有一定的相關(guān)性,就很難處理。因此,安全評價(jià)結構模型不僅要考慮縱向關(guān)系,還要考慮橫向關(guān)系。其結構模型如下圖。
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圖 安全評價(jià)結構模型
圖中,M-評價(jià)對象;M11、M12-評價(jià)指標;R11 、R12-指標之間的縱向關(guān)系,加數關(guān)系、乘數關(guān)系;r 11、r12-指標之間的橫向關(guān)系;N11、N12- 修正量為:
M=
式中,NI-修正指標的指標值,采用隸屬度確定;n-修正指標個(gè)數。
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的整體危險度,故評價(jià)集可用確定隸屬函數的方法來(lái)解決。但據評價(jià)過(guò)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(zhù)差別。因此,在決策過(guò)程中,不僅要考慮綜合評價(jià)值所對應的危險程度,還必須考慮評價(jià)體系內各個(gè)評價(jià)隱患指標的危險度值,兩者有機的結合,才能反映整個(gè)系統的危險程度,才能進(jìn)行可靠的決策。
3結論
對目前廣泛使用的綜合評價(jià)法中所存在的評價(jià)指標的時(shí)間特性、常權、非線(xiàn)性無(wú)量綱模糊處理方法及評價(jià)結構模型等問(wèn)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。