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關鍵詞:層次分析法;地鐵安全,評價模型
中圖分類號:X913.4;F560.81 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)23-0058-02
1 概 述
城市軌道交通中,輕軌和地鐵是最常見的兩種形式。層次分析法(也稱為AHP法)是由美國運籌學家薩蒂發明的,是一種集合定量與定性方法的綜合決策方法,本研究中以該方法為基礎,通過構建模型,對地鐵的安全性進行評價。
有關層次分析法在工程中的應用的例子較為廣泛,其中外國學者Wedding等[1]通過對建筑評價中的40個指標分類,構造成4類主要判斷指標,以AHP法對其權重進行了定量研究。
國內學者叢娜等[2]利用AHP法對指標權重進行判定,也較早地將AHP法應用在我國的工程實例中。陳華[3]較早地對地鐵的安全性評價工作進行了研究,并引入了層次分析法,論證了該方法對地鐵安全性評價工作的可行性。
因此,本文在已有學者研究的基礎上,通過參考國家頒布的規范性文本,有針對性的選擇地鐵安全性評價指標,以層次分析法為基礎,構建評價模型,最后進行實證分析[4-5]。
2 選取評價指標
研究中以地鐵施工過程中為例,對盾構機頂進過程中可能的風險進行分析,保證施工過程的安全。
研究中選擇人員、機器、施工環境等三要素為主要安全性指標,并對每個指標的內部進行細化,劃分為其他若干安全性指標,所構建的評價指標層次結構,如圖1所示。
3 地鐵安全評價模型的建立
指標的屬性可知上述評價指標主要為定性指標,本文借鑒德爾菲法中的評分規則,通過邀請若干專家對評價指標的重要程度打分,對評分結果按定量方法進行權重計算,評分規則,見表1。
通過獲取專家的實際數據,構建判斷矩陣,通過求解指標權重,并建立評價模型進行安全性評估。主要過程如下。
3.1 計算指標權重
已知n階判斷矩陣B,根據相關數學公式可計算出指標權重。
其中,一致性指標CI,需要滿足。一致性比率RI為判斷矩陣的隨機一致性指標,用以判斷其是否具有滿意的一致性。由于不同階判斷矩陣的RI取值不同,現列舉1-9階判斷矩陣的RI取值,見表2。
3.2 地鐵施工中的安全性評價模型
在取得各個評價指標權重結果后,需對地鐵施工中的安全性進行評價,結合專家對該居住建筑的評分,以此判定該地鐵施工中的安全性狀況。
有關地鐵施工中的安全性評價按如下公式,而指標評分、總評分與安全性等級對應情況,見表3。
4 案例分析
某市地鐵施工中,對該地鐵線路的一標段進行施工安全性評價。通過實地勘察現場,對現場的管理人員和施工人員進行統計,對現場的施工機械進行檢查,對現場的環境進行拍照記錄。
結合以上信息,建立一個綜合評價系統,通過對現場情況的客觀描繪,在已有數據的基礎上,采用專家問詢的方式對10位專家進行問卷調查,分別對該項目中的施工人員、施工機械、施工環境進行打分,評分規則。
由于計算結果得到綜合評分為L=5.367,表明該地鐵施工過程的安全狀況為“中”,仍有部分地方需要加強安全管理。實際項目中,該項目發生過2次輕微事故,主要由安全設施配備不全導致,與實證分析結果趨于一致。
5 結 語
針對地鐵建設中安全性指標權重難以準確界定的問題,本文通過結合專家打分法和層次分析法,構建了地鐵建設中安全性指標權重的求解過程。通過對同一對象的多組取值,使最終的指標權重結果一方面體現數據的信息量,另一方面也體現指標的實際安全效果。
本研究的主要思路是,將定性指標進行定量分析,通過建立權重模型求解指標權重,其次通過針對實際的工程項目調研,通過現場數據,運用到本研究所建立的評價模型中,得到最終的地鐵項目的安全評價值;最后的實證分析中,將本研究中所建立的安全性評價模型運用在實際項目中進行了分析和評價,取得了較準確的效果,該方法也為后續有關地鐵建設中安全性研究提供了一個新的思路。
參考文獻:
[1] Wedding GC,Crawford-Brown D. Measuring site-level success in
brownfield redevelopments:A focus on sustainability and green
building =[J]. Journal of Environmental Management,2007,85(2):
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[2] 叢娜,吳成東,丁君德.建筑節能綜合評價指標體系[J].智能建筑,2007,
(85):47-50.
[3] 陳華.基于層次分析法的地鐵安全評價[J].黑龍江科技信息,2010,(3):
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[4] 劉永健,李新輝,張雪姣.建筑節能評價指標體系的探討[J].建筑節能,
2010,34(10):25-30.
關鍵詞:高速公路;交通安全;安全因素;
0引言
高速公路是我國綜合交通運輸系統的重要組成部分,它具有通行能力高、行車舒適、快捷方便以及經濟效益好等特點,其建設情況反映著一個國家和地區的交通發達程度乃至經濟發展的整體水平。但是根據相關統計資料,我國高速公路交通安全總體形勢嚴峻,各項統計指標的安全程度與發達國家之間還存在較大差距。探索我國高速公路交通事故發生的規律,分析影響高速公路交通安全的因素,做好高速公路交通安全設計與評價工作,在設計階段消除高速公路潛在的交通事故隱患, 改變以往事故發生后再進行防護的被動局面提高我國高速公路交通安全服務水平,具有重要的現實意義[1]。
1 影響高速公路交通安全的因素
影響我國高速公路交通安全的因素主要有五個方面,人的因素、車輛因素、交通條件因素、自然環境因素、管理因素。其中交通條件因素和人的因素占據了絕對的主導地位。
1.1 人的因素
人是交通系統中的主要部分。一般道路交通系統中的人包括駕駛員、乘客和行人。在高速公路中,涉及到的人員包括駕駛員、乘客以及道路維護人員。下面主要分析與交通組織關系密切的{駛員的交通特性[2]。在高速公路交通這一具有特定功能的閉環系統中,作為交通參與者的人是影響交通安全最主要的因素,起著主導作用。由于高速公路實行全封閉交通管制,所以交通事故中人的原因主要體現在車內參與者的責任,部分是由于車外交通參與者的違規行為[3]。
如圖1-1所示:
第一,在人的因素中駕駛員的因素又占有主導地位。主要表現在駕駛員的主觀行為,其中包括疲勞駕駛、無證駕駛甚至酒駕等違規駕駛行為。第二,駕駛員的處理信息的能力。汽車在高速公路上行駛時,駕駛員要根據周圍的環境、道路交通標志、標線、交通安全設施以及車內儀表等提供的信息來進行車輛的控制。信息的獲取可以通過視覺、聽覺、觸覺以及嗅覺等,但據研究,駕駛員 80%以上的信息是通過視覺通道獲取的,其次是聽覺。如圖1-2所示,車輛在行駛過程中,駕駛員的信息需求量會出現不同的變化,駕駛員的信息負擔量過多或過少,都不利于駕駛員安全駕車。因此合理的確定高速公路中信息量(保證駕駛員較長時間處于S~D之間)有助于高速公路交通安全。
1.2 車輛因素
通過對中國高速公路交通事故的調查,發現引發高速公路交通事故的車輛故障主要有:超載、超速、爆胎、制動不良(失效)、轉向失效等。因此進入高速公路行使前,駕駛人員要事先檢查車況,確保車輛的制動、轉向等安全有效,另外也要嚴格遵守交通規則,不超載、不超速。可以最大限度的避免車輛因素所帶來的交通事故。
1.3 道路因素
道路因素在交通事故的發生過程中起著不可忽視的作用,道路幾何線形要素的構成是否合理、線形組合是否協調對事故的發生有較大的影響[4]。同時,高速公路中難免會出現施工段,此種情況下,行車道上的合流車輛要進入超車道,必須在超車道上尋找可接受間隙,在必要的情況下,還需要調整加速度大小,實施合流換車道操作,從而使合流車輛與超車道上的直行車輛共同行駛在一條車道上,直至通過施工路段。會造成車流的紊亂,對交通安全造成很大的影響。
1.4 自然環境因素
影響交通安全的自然環境因素主要包括三個方面:第一,地理環境;第二,交通環境;第三,天氣環境。地理環境是指道路所處的地質條件、道路兩側所具有的危險障礙物等,地理環境的好壞對行車的安全產生較大的影響。然而,如果在地理環境等同條件下,交通事故的發生數量則取決于車輛所處的交通環境,交通環境包括交通條件和交通安全設施。因為交通條件決定行車速度、交通流的行駛規律以及駕駛人的精神緊張程度。除此之外,天氣環境也對交通安全造成了很大的影響,天氣環境因素包括風、雨、霧、冰、雪等惡劣氣候對行車安全的影響。惡劣氣候會影響駕駛人的視線,容易產生錯誤判斷而發生交通事故。在雨天、冰雪天,路面抗滑能力減低,因附著力小,容易使輪胎打滑而發生交通事故[5]。
1.5 管理因素
高速公路的運營和管理對高速公路安全評價有很大的影響,高速公路安全管理措施是系統運行的保障,然而目前安全管理的水平在不同的地區、不同的單位出現參差不齊的現象。管理水平的高低將直接影響事故的發生和發生事故后的損失程度,特別是快速救援體系的完善與否對減少死亡數關系重大。管理體制、管理人員素質和事故救援體系作為管理水平高低的評價是非常重要的。
2 總結
本文將交通安全評價的因素概括為五類如表2.1所示:
吳焱等通過正交試驗分析得出:由于疲勞/無證 駕駛、車輛超速、線形條件、交通條件、不良天氣、救援機制這6項風險指標敏感度較高,分別達到0.472、0.508、0.759、0.814、0.529、0.468,因此將此六項確立其為交通安全評價因素重要指標。從數據可以看出交通條件對高速公路安全風險評價最為敏感[5][6]。王東明則基于模糊評價理論基礎,利用層次分析法建立高速公路交通安全評價體系, 再結合權重體系,利用圖2-1所示的評價模型,進行了多級模糊綜合評價,得出了交通條件中,道路線形在一級指標權重中占0.314,路段速度差和視距滿足率在二級指標中分別占0.667、0.333。可以看出交通條件因素在安全評價中的重要性。
本文結合國內外對高速公路安全評價因素的分析得出了影響高速公路安全評價因素的五個一級指標(人的因素、車輛因素、交通條件因素、自然環境因素、管理因素)和多個二級指標(車內參與者、交通環境、道路線形、安全管理等),并提出了主要影響因素。因此在高速公路安全評價因素中要綜合分析各個因素的重要性,將人的因素、自然環境因素、道路因素,作為主要評價因素,將車輛因素和管理因素作為次要評價因素,不僅可以提高高速公路安全評價的效率,同時對減輕高速公路交通安全事故起著重要的作用。
參考文獻:
[1]王東明.高速公路交通安全設計與評價研究[J].交通工程,2012,(4):123-125.
[2]王武宏,等著.道路交通系統中駕駛行為理論與方法[M].北京:科學出版社,2001:159-164.
[3]王永剛,王燕.人為因素的多維事故原因分析模型[J].交通運輸工程學報,2008,8(2):96-100.
關鍵詞:尾礦壩;HH-SLOPE;安全評價
據有關資料顯示,作為金屬礦山的重大危險源之一,尾礦壩時常發生重大安全事故,其安全形勢不容樂觀。因此,對尾礦壩的整體安全性進行評價十分必要。目前,應用比較廣泛的評價辦法層次分析法、有事故樹分析法、灰色關聯度評價法、模糊評價法、集對分析法,這些方法從不同角度對尾礦壩安全進行了定量和定性的評價,根據其自身特點,其應用范圍也不盡相同。文章針對尾礦壩實例,以HH-SLOPE分析軟件為基礎,對其穩定性進行評價,并計算其安全系數,為尾礦壩的管理提供科學依據。
1 尾礦壩現狀
現狀尾礦壩高44.5m,已堆庫容32×104m3,為四等尾礦庫。壩體主要由初期壩和堆積壩兩部分構成?,F狀初期壩由砂礫石堆積碾壓而成,壩體高度為22m,壩體頂寬為5.0m,外邊坡設有干砌石護坡?,F狀堆積壩主要由尾砂堆積而成,壩體頂部高程為256.5m,壩體灘頂高程為255.0m,壩體高度為22.5m,外邊坡較陡?,F狀堆積壩外壩坡設有砂礫土護坡,并在壩坡上種植了紫穗槐等小灌木?,F狀尾礦壩外觀比較完整,未發現塌陷、鼓包、裂縫等現象。
2 尾礦壩安全性分析
2.1 不良地質現象調查情況
該庫為山谷型尾礦庫,庫區不存在滑坡和塌陷等不良地質現象。在尾礦庫運行以來沒有發現因地質原因造成的影響,說明地基承載力滿足要求。
2.2 壩體完整性調查情況
現狀尾礦壩外觀比較完整,未發現塌陷、鼓包、裂縫、位移等現象,運行正常。
2.3 壩面滲流破壞情況
尾礦壩壩體從表面檢查看,沒有管涌、流土等現象。
2.4 干灘長度及安全超高調查情況
規范要求四等尾礦庫的最小干灘長度為50m,最小安全超高為0.5m?,F狀尾礦沉積灘坡度為1:80,干灘長約72m,安全超高0.9m,干灘長和安全超高均滿足規范要求。
2.5 尾礦壩穩定性分析
應用瑞典圓弧法確定最危險滑弧的位置及最小安全系數,安全系數計算公式如下所示。采用HH-SLOPE分析軟件進行計算。
選取的材料參數如表1所示。
計算工況分別為:正常運行下工況、洪水運行下工況、特殊運行下工況。計算結果如表2所示。
三種工況條件下要求的最小安全系數分別為1.15、1.05和1.00,與上述數據進行對比可知,計算結果符合規范要求,但安全余量較小,應對現狀壩體采取削坡或壓坡處理,以減小安全隱患,保證尾礦庫閉庫后長期保持穩定。
3 結束語
石油化工企業的生產質量保證以及發展穩定性保證的基礎條件就是安全。石油化工企業的安全評價技術的合理應用、全面化應用,能夠切實保證石油化工企業的整體安全系數,能夠相應地控制危險事故的發生概率,能夠保證工作人員的生命安全以及相應地防止出現設備故障、操作故障,能夠實際提升石油化工企業的發展穩定性以及發展可靠性,能夠實現這一行業的人才吸收容易化,以及促使石油化工企業的運作成本以及運作問題逐漸得到控制,石油的出產質量以及石油的出產量得到顯著的提升。由此可見,安全評價技術對于石油化工企業而言是極為重要的存在。通過分析石油化工企業的安全評價技術方法,能夠切實地掌握石油化工企業的安全性保障技?g及安全系數,提高操作以及要點;通過分析石油化工企業的安全評價意義能夠促使企業對此引起重視,企業的安全意識得到相應的提升,這對于促進石油化工企業的發展有實際的價值。
1 石油化工企業的安全評價技術方法分析
石油化工企業的安全評價技術方法主要包括對石油化工企業運作生產的危險性進行詳細的分析,全面地了解特定石油化工企業的潛在危險,在此基礎上針對性地提出防護措施。安全評價技術方法還包括對各項石油化工企業的指標進行確定,為石油化工企業各步驟的操作奠定基礎,提供最佳的操作方案,指出操作注意事項。石油化工企業的安全評價技術方法的最后一點就是對石油化工企業進行全面勘察,進行各項防護措施以及預防操作的安全系數分析,確定改進操作,實現石油化工企業的運作穩定化以及安全保障最大化。
1.1 石油化工企業的危險性分析
石油化工企業的生產原料本就存在易燃易爆的特性,原料主要為天然氣、原油,在石油生產過程中,通過對這兩種原料的加工、處理、反應等,最終出產石油。但是,在這一系列操作過程中,出現的問題就是對于操作的規范性以及操作的順序、操作的技術等有嚴格的要求,一旦在某一環節出現任何細微的操作失誤或者操作不規范等,都會引發不同程度的事故以及不同程度的問題;加之,在處理過程中,由于化學反應過程中會出現各種有毒物質、有毒氣體,因而操作的失誤不僅僅會引起設備的故障、設備的爆破、人員的傷亡,還會引起大規模的中毒現象,這是石油化工企業生產過程中的一大安全隱患。石油化工企業的安全評價技術方法在危險性分析中,其具體操作就是對各設備進行檢查,包括運行過程中的或者停運狀態的,分析設備的運作潛在危險層面,以及引發這一情況出現的主要原因;再對人員的操作進行監督,確定人員的操作存在的不穩定因素;最后對石油化工企業的出產石油進行分析,更進一步地確定石油化工企業運作的內部問題以及運作的潛在危險部位,將這些信息進行綜合,能夠實際地獲知石油化工企業的安全評價等級,為石油化工企業的安全性保障奠定基礎、指明方向。
1.2 石油化工企業的各項指標確定
石油化工企業的安全評價技術方法確定的主要指標類型包括人員傷亡指標、經濟損失指標、環境損失指標,從這3個指標能夠全面地實現安全評價,得出安全評價結論。人員傷亡指標的確定方法就是所造成人員傷亡的數量,這樣能夠確定傷亡的性質,能夠進一步地確定石油化工企業的安全性。經濟損失指標則根據損失的對象而進行性質的定義,經濟損失的范圍以及經濟損失的數量與事故的危險程度有關,能夠通過這一指標來進一步確定石油化工企業所能夠達到的安全系數范圍、石油化工企業所需要改進的內容以及所需要改進的操作步驟。環境損失指標則是指石油化工企業生產過程中出現的事故對于環境造成影響之后,環境自我恢復的時間長度,這能夠直接地反映出事故的危險程度以及事故的波及范圍,綜合性地對三者指標進行分析,能夠實際地確定企業安全評價的內容以及評價的操作進展。
1.3 石油化工企業的勘察內容
石油化工企業會根據自身存在的顯著問題而設計相應的防護措施以及相應的防范操作,以避免出現類似的事故以及在事故發生的第一時間進行控制。石油化工企業的安全評價技術方法還需要對這些部件進行分析,這樣能夠實際地確定防護措施的安全系數,以及防護措施所能夠發揮的作用,同時還能夠相應地確定存在的防護不當部分,有方向以及有標準地進行相應的改進,實際地推動石油化工企業的整體安全防范方案的執行;能夠從細節上、整體上實現危險最小化,以及潛在危險最少化,實際促進石油化工企業的運作穩定化以及運作的相對可靠化,很大程度上降低石油化工企業的生產局限性,推動產量質量的同步提高。
2 石油化工企業的安全評價意義分析
石油化工企業的安全評價意義在于,石油化工企業的運作不穩定性強,潛在危險大,出現事故的概率高,包括設備性事故、操作性事故以及條件性事故等,都會造成較大范圍的損失及損傷。這對于石油化工企業的發展而言是極為不利的,間接地影響社會各行業的進一步發展。安全評價能夠實際地保證石油化工企業認識到自身存在的危險問題,有方向、有針對性地確定所需要采取的操作。
關鍵詞 評價機構;非煤礦山;項目建設;技術支撐
中圖分類號TD8 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)90-0037-02
0引言
隨著對礦產資源的需求量的加大,對礦山資源的開采量也隨之增加,對礦產資源的開發企業數量和規模都在不斷的發展壯大之中。除了國有企業之外,為數眾多的中小型民營企業也加入了礦產資源開發的隊伍。但是時有發生的各種礦山開發事故,使安全生產的問題成為國家到民眾都普遍關心和重視的問題。隨著國家對安全生產監控力度的加大,安全評價機構作為第三方的技術支撐機構為在非煤礦山中發揮了重要作用。安全評價機構在技術支撐和企業管理中表現的明顯優勢,使其在非煤礦山項目建設中受到越來越廣泛的認可和推廣,具有良好的發展趨勢。
1 安全評價機構在非煤礦山項目建設中的作用
安全評價機構全稱為安全生產服務評價機構,是針對安全生產經營的單位和企業依法設立的一種有償的安全服務機構。其提供的安全服務主要包括:生產安全咨詢、生產安全檢驗檢測、生產安全認證以及安全評價等等。安全評價機構可服務于多種行業領域,對于政府對安全生產的監管起到協助的作用,同時幫助企業進行安全評估,提高企業安全生產和管理的水平。
對于礦山領域而言,我國可提供安全評價服務的機構主要包括:安全評價機構、安全生產設計機構、安全生產監理機構以及安全生產檢測檢驗機構等等。各個安全評價機構針對礦山企業的安全生產按照國家法律和行業法規、從業標準等法律制度的規定,對礦山企業的安全生產設計的主要方面提供服務,發揮其自身的職能作用。在企業項目的設計方面,為其設計提供可行性的研究服務,在項目設計方面進行把關,抓住源頭,為企業的建設項目在設計階段實現安全有效;在項目的建設方面,嚴把建設質量關,打好建設施工的基礎,保證項目在建設完成后能夠安全平穩的運行;在項目竣工的檢驗方面,對各項技術指標進行把關,以保證項目能夠達標并投入正常的生產;在生產進行方面,排除各項安全隱患,做好安全預防工作,保證企業的良好運行發展。安全評價機構為企業在安全生產的各方面提供標準化、專業化的技術支撐,為企業發展發揮重要作用。
2 安全評價機構存在的必要性分析
國家對企業安全生產的監管,主要包括對項目建設和生產條件的審查、生產施工的監理和安全評價。除了對生產設施設備進行安全性能的監管外,還包括對生產單位工作人員的安全培訓工作。但是政府監管部門的專業人員有限,其進行監督檢驗工作的技術和設備的升級更新也不夠及時全面,因此對于中小型生產企業來說,對其可提供的技術支撐能力有限,無法做到全方位的技術支撐和安全培訓。在這個問題上,社會上的安全評價機構為政府的安全監管工作提供了有利的補充。這些評價機構可提供專業的人員和設備為企業的安全生產服務,在一定程度上分解了政府安全監管的壓力。企業可根據自身的需要,聘請安全評價機構在項目建設的各個方面提供安全生產服務工作。另外,為了保持對建設項目從設計、評價到檢驗認證再到投入生產運行能夠客觀公正的進行安全審查監管,也需要由一個獨立于政府也獨立于生產企業的第三方機構來進行,而安全評價機構的存在正好滿足了這一需求。
3 目前我國安全評價機構存在的問題及對策
3.1 我國安全評價機構存在的問題
我國的安全生產評價機構雖然發展速度很快,但是同時也存在很多問題。有的安全評價機構承攬業務的范圍已經超出了自身的資質,或者承攬同個項目的多個安全控制環節。有的安全評價不能夠嚴格的按章辦事,違規操作,對不符合安全標準的技術違規進行安全評估報告。有的評價機構甚至在沒有資質的情況下進行違規的安全檢測工作等等。諸如此類問題,為安全生產埋下了隱患,嚴重影響了單位和企業的安全生產工作。我國現有的安全評價體系也存在著評價水平低、評價質量不高等諸多不足。
3.2 完善和發展我國安全評價機構服務體系的對策建議
3.2.1 建立和完善安全評價機構服務體系
對于現有的安全評價服務體系,要著重在安全檢測檢驗、安全等級鑒定和安全救援等服務方面加以引進和發展完善。注意對評價服務人員專業化的引進和培養,形成一個能夠提供人員培訓、安全評價、技術咨詢、安全檢測和安全技術裝備等一系列服務的系統的全面的評價服務體系。
3.2.2 加強對安全評價機構的監督管理力度
在資格審查方面,要嚴格按照資質標準和申請程序執行,對安全評價機構申請的法人資格、注冊資金、辦公硬件條件以及其相關工作制度、工作人員的專業素質進行嚴格的審查,把好市場準入的關口。以行業自管自律為基礎,大力推行行業協會的構建,發揮行業協會的自律性,對違規違法的評價機構進性責任追究和處罰,提高安全評價服務的整體水平。建立安全評價機構的考核評定體系,實行規范的考核制度。
3.2.3 國家加大對安全評價機構的支持和培養力度
可根據法律法規等規定,對安全評價機構制度相關的鼓勵政策,同時協助企業實現與評價機構在安全生產監督管理工作中的相互協調配合,達到企業和安全評價機構實現良好的互動,為企業安全生產把好關,做好安全評價工作。對于基礎條件較差的中小型企業,協助其與安全評價實現良好對接,以借助評價機構的第三方技術支撐提高企業安全水平。對于存在安全問題且不配合整改的企業,依法進行嚴肅查處,為安全評價機構提供市場保障的支持。
隨著社會對安全生產重視度的加大,安全評價作為第三方的技術支撐為企業實現安全生產,保持企業生產的可持續性發展發揮了重要作用。在國家對安全評價機構大力度的監管和扶持下,安全評價機構在企業分服務范圍、專業技術、人員設備等方面也將日益提高和完善,必將為我國的安全生產發揮更大的作用,具有廣闊的發展前景。
參考文獻
[關鍵詞]水生態安全狀況;DPSIR;集對分析法;模糊評價方法
[DOI]1013939/jcnkizgsc201714033
近年來,隨著人們環保意識的不斷加強,越來越多的人意識到水生態安全的重要性。隨著三峽水電的落成,三峽庫區長江段儼然由天然河道變成了目前世界上最大的人工湖泊。從2001年至今,庫區蓄水越來越深,加上人們生產生活中的廢水、船泊污水的排放等因素,三峽庫區的生態環境態勢嚴峻,支流等地發生水體水質災害的頻率也越來越高。為了對三峽庫區的水生態安全現狀有一個較好的掌握,并希望服務于三峽庫區水資源、生態管理與保護,本文試圖通過建立一種評價模型來衡量三峽庫區的水生態安全狀況。
1文獻綜述
關于湖泊、河流的評價體系已經由許多學者進行了相關的研究,并且提出了很多相關的評價模型。蕭長來[1]采用均值化綜合污染指數法對前郭灌法的水質進行了綜合評價,獲得了符合水質實際情況的結果,為治理污水提供了科學依據,具有一定的推廣性。劉哲等[2]運用層次分析法對福州山仔水庫生態環境進行了評價,確定出湖泊中污染因子的權重關系,獲得了較為滿意的結果,說明了層次分析法在定量計算污染指標的權重方面具有一定的適用性。沈迅偉等[3]采用傳遞包法進行模糊聚類分析并通過模糊聚類動態圖對水域進行劃分,再利用隸屬函數對水質進行了模糊綜合評判,為水污染環境評價提出了一套科學的評價方法。王李管等[4]建立了環境質量評價人工神經網絡模型對大氣質量和水質進行了評價,并將結果與模糊數學法及灰色聚類法所得結果進行了對比,驗證了其模型的可靠性。謝先全等[5]采用灰色聚類和模糊聚類等方法對福建沿岸9個港灣的海水水質進行了定量分類評價,與1999年福建省海域環境的綜合調查報告的評價結果相當吻合,為水質的污染治理以及水資源的開發利用提供了一定的科學依據。
綜觀水生態安全評價的相關文獻,現有研究提出的評價模型大多是綜合污染指數法、層次分析法、灰色聚類法等,這些方法各有其優點,但在評價的客觀性和全面性方面還有待于進一步改進。由于水生態具有較為明顯的模糊性,而模糊評價方法能有效地解決不確定因素對于結果的影響。有鑒于此,本文嘗試對已有湖泊水生態評價模型的指標進行修正,并結合層次分析法和熵權法確定的綜合權重,建立綜合評判模型,進而實現對水環境的綜合評價。以期達到預期目標的前提下對三峽庫區水生態現狀進行評價。
2基于DPSIR框架的水資源安全評價指標體系構建DPSIR框架是聯合國(UN)在1993年為綜合分析和描述環境問題以及其和社會發展的關系提出的。DPSIR框架包含了社會、經濟、政治、環境等要素:一方面,它可以f明社會、經濟發展對環境造成了哪些影響;另一方面,它也說明了人類行為及其最終導致的環境狀態對社會的反饋。在參考相關生態安全評價指標體系及《全國水資源保護規劃技術大綱(2012年)》的基礎上,初步確立水資源安全評價指標體系如下。
驅動力(B1)主要指人類社會經濟活動,如人口增長、社會經濟發展的需求、環境變化等。本文選取的指標有庫區年平均降水量C1、人口總數C2、庫區總產值C3。
壓力(B2)主要反映水資源開發利用活動對生態環境造成的負荷,即自然條件和影響水資源安全的人類活動。本文選取的指標有工業污染源廢水排放量C4、城鎮生活污水排放量C5、船舶油污水年產生量C6。
狀態(B3)主要指在上述壓力下所處的狀態,主要涉及水環境質量狀況、生態系統所處狀況等。本文選取的指標有庫區耕地復種指數C7、庫區耕地面積C8以及油污水排放達標率C9。
影響(B4)是指上述狀態的改變對社會、經濟、水生態系統環境產生的影響。本文選取的指標有還林還草面積C10、第二產業實現增加值C11、漁業天然捕撈總產量C12。
響應(B5)是指人類在經濟社會活動中對水生態系統安全問題的能動反應,主要指采取維持水生態系統安全的響應措施。本文選取的指標有船舶油污水處理率C13、單位耕地面積化肥施用量C14、第二產業對GDP貢獻率C15。
3基于綜合權重的集對分析水生態安全評價模型
31集對分析法(SPA)
基于SPA的水生態安全評價的實質就是根據既定等級,依次計算測量值與不同等級的標準在指標所給的特性下的相似程度,如果兩者相似則可歸為一類,反之,則歸為另一類。
依據上文中的指標建立和指標等級的確立,將評價樣本的某指標值,即測量值xl,m為指標集合總數,看成一個集合Xl(l=1,2,…,m),把相應指標的評價標準等級值看成另一個集合Yk(k=1,2,…,n),則Xl與Yk可構成一個集對(Xl,Yk)。一元聯系度μl描述集對(Xl,Yk)的關系[6]
式(2)中ωl為第l指標的權重。在同一個評價系統中,有些指標的作用顯著一些,有的作用則相對來說弱一些,因此各指標對μ的貢獻度不同,可分別賦予不同的權重。在進行水資源系統評價時,關鍵在于確定上式中的μl。借助于模糊分析,給出聯系度的具體計算公式:本文中?、艏墳樵u價級別中的最高級指標。現在給出聯系度的計算公式:其中,s1、s2、s3分別為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級標準的上限值,超過s3即為Ⅳ級,s4為指標值在大于s3時所取得的最優值。在大多數情況下s4的值,依據實際情形而定。x為各指標的實際測量值。
從而,測量值x關于Ⅰ級標準的聯系度計算表達式為:[7]
這里i=1-2x-s11s2-s1。類似的可以給出測量值x關于Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級標準的聯系度計算表達式,在此不作贅述。
32綜合權重的確定
為了計算聯系度,必須先確定指標權重。而確立權重的方法有很多種,大體上分為主觀賦權法和客觀賦權法兩類。在本文中,主要用到了層次分析法和熵權法,而兩類方法各有優劣。前者可體現決策者的經驗判斷,屬性間的相對關系一般不會違反人們認知的常識,缺點是隨意性較大、準確性可靠性較差;后者遵循客觀規律,但卻忽視了決策者的經驗等主觀偏好信息,有時會導致權重系數不合理,甚至于這項指標的權重本就毫無現實意義。為了解決兩種方法的不同缺陷,本文嘗試用綜合權重法,可建立層次分析法和熵權法的關系表達式,從而計算綜合權重:
式(4)中ω為綜合權重;α為經驗因子,反映決策者對于主觀客觀權重的偏好程度q為主觀權重;p為客觀權重。經驗因子α=06;計算得到各指標權重如表1所示。
33集對分析法聯系度的計算
為了計算集對分析法的聯系度,我們首先要得到不同指標的分級標準,結合模糊分析法,給出分級標準(見表2)。s1、s2、s3分別為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級標準的上限值,超過s3即為Ⅳ級,s4為指標值在大于s3時所取得的最優值,在大多數情況下s4的值,依據實際情形而定。而這里,本文將s4取為標準值,以此來進行分級,見表2。
在分級標準確立之后,就進行數據集的選取。為了更好地反映三峽庫區的真實情況。本文的數據集是搜集1996年至2012年的統計數據,由于數據量較大,為了方便計算等間距地選取1998年、2002年、2006年和2010年的數據進行集對分析。
現在開始計算聯系度,由式(3)至式(4),將數據代入公式中,運用Matlab編程分別計算出表示15個與四個等級的指標標準值對應的聯系度。接著運用式(2),以及表3中的綜合權重,得到總聯系度μ。
由表中的數據,可得1998年水生態安全等級為1級,2002年的水生態安全等級為1級,2006年的水生態安全等級為4級,2010年水生態安全等級為4級??梢娝鷳B安全等級在逐年升高。從過程中可以看出集對分析法的便捷性和可行性,同時從結果看來,隨著人們的環保意識的不斷增強和環保知識與手段不斷改進,雖然三峽庫區水體災害仍有時發生,但是從模型所選取的指標角度上看,三峽庫區的水生態安全狀況卻在逐漸恢復。
4結論及政策建議
對于方法上,本文建立了依據集對分析法的評價方法,考慮到了水生態安全評價指標標準值的邊界值的模糊性,改進了集對分析法的計算方法,避免了集對分析法中關于差異系數、對立系數的計算。該方法概念清晰,易于操作,同時將其運用到三峽庫區的水生態安全評價中去,可以看出集對分析法處理模糊評價的能力與可行性。然而,由于數據的局限性和指標選取的不合理性的可能存在,本文結論仍有較大的改進空間。
對于結論的解釋上,從上述過程和結果數據顯示上看來,結論似乎與我們日常生活認知截然相反。對于這個結論,從本文所選取的15個指標,如庫區年平均降水量、人口總數、庫區總產值、工業污染源廢水排放量、城鎮生活污水排放量、船泊油污水年產生量等,這些指標都與人類生活意識和環保意識有關,因此,本文集對分析法,結果顯示的水生態安全等級不斷升高,其實是因為本文指標直接反映的是人們環保意識的不斷增強,故此有以上結果。
基于本文的評價,筆者提出了有利于三峽水生態安全發展的政策建議:首先,要加快三峽庫區城鎮污水、生活垃圾處理設施的建設,緊接著就是要集中全力進行三峽庫區各項污染治理,嚴格控制新型污染;其次,通過強化對經過三峽庫區船舶的船舶污染管控,從源頭上控制污染;最后,宣傳教育工作也是至關重要的,加強三峽庫區水生態保護的宣傳教育工作,讓更多的人了解環境現況和一些環保知識,實現綠色理念的可持續性。
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關鍵詞:國內;特種設備;安全評價
中圖分類號:TP309 文獻標識碼:A
特種設備中一般包括鍋爐、壓力容器、電梯、起重設備、大型游樂設施和客運索道等一系列大型設備,這些設備往往危險性較大,傷亡性較多,但卻是我國國民經濟建設和人民生活中離不開的基礎設施,再加上長期以來,人們只重視特種設備的采購和使用,卻往往忽視了特種設備的維護與管理,致使設備相關責任事故時有發生,導致不可挽回的災難。因此,對這些特種設備的管理和維護,就顯得十分重要。
1 我國特種設備安全現狀
1.1 特種設備管理
特種設備管理包括采購管理、使用管理和使用保障管理。在管理過程中,一方面要關注特種設備安全和質量,另一方面要關注其成本與效益。
1.2 我國與發達國家相比
歐美發達國家起步較早,早在20世紀70年達國家就將風險評價的基本原理引入到了承壓設備的管理當中,至今已經形成了針對特種設備的評價方法和應對風險評估軟件,特種設備的風險評估體系相對比較健全。目前,歐美在特種設備安全管理方面比較重視風險管理理論。風險管理包括風險分析、風險評估和風險控制3個部分,風險分析和風險評估的目的是為了實施風險控制,以便在資源投入和風險之間建立一種平衡。
我國特種設備使用相對于歐美發達國家起步較晚,目前對特種設備的管理許多方面還是依靠傳統經驗和規定,對特種設備風險的認識還處于初級階段,特種設備風險評價體系尚未建立和不健全。雖然有些單位開展了風險評估技術和方法的研究,但在實踐中基本采用美國或英國的風險評估技術和方法,壓力容器與壓力管道的RBI多以API581為基礎,埋地管道的風險評估多以美國出版的《管道風險管理手冊》或英國公司的風險評估方法為主。
1.3 我國特種設備存在安全隱患的原因
管理方面依靠傳統經驗,技術相對落后,經濟條件差,人員素質較低,采用的是國外的風險評估技術和方法,不考慮我國設備的實際情況對風險的影響,評價也未考慮我國的基本國情。
鑒于我國特種設備安全評價存在以上問題,必須努力建立一套適合本國國情、設備狀況和技術、經濟、管理水平、人員素質協調一致的安全評價體系,并把它應用于實踐。只有這樣才能對由特種設備所帶來的風險有一個明確的認識和把握,才能對特種設備的各種安全隱患加以事前和事中的控制,從而降低各種風險。
2 特種設備安全評價的意義
2.1 安全評價是安全管理的重要組成部分
我國安全生產的基本方針是“安全第一,預防為主”。安全評價是預測特種設備安全標準系數、監督特種設備后期保養和維修、預防事故發生的重要手段;安全評價對于全面貫徹落實安全生產方針具有十分重要的意義,通過安全評價可確認特種設備生產、使用單位是否具備了安全生產條件、是否達到質量標準。
2.2 有助于安全監督管理部門實行宏觀控制
安全評價體系是安全管理部門風險評估技術和方法的一項安全標準。特別是安全預評價,可評價特種設備的制造質量和使用的安全可靠程度;安裝后的安全驗收評價,是根據國家有關技術標準、規范對特種設備進行安全評價,提高安全達標水平;設備使用階段的安全技術、安全管理及安全教育等方面的安全現狀評價,可客觀地對特種設備生產、使用單位安全水平做出結論,使生產、使用單位不僅了解可能存在的危險源,而且明確如何改進安全狀況,同時也為安全監督管理部門實施宏觀控制提供了基礎資料。
2.3 有助于安全投資的合理選擇
安全評價不僅能確認特種設備的危險性,還能進一步考慮危險性發展成事故的可能性及事故造成損失的嚴重程度,進而計算事故造成的危害,即風險率,并以此說明系統危險可能造成負效益的大小,以便合理地選擇控制、消除事故發生的措施,確定安全設施投資的多少,從而使安全投入和可能減少的負效益達到合理的平衡。
3 深入推行安全健康管理體系,保障特種設備質量
3.1 加大安全資金投入,實現科技現代化水平
加大資金投入,抓技術改造。安裝工業電視監控系統,對特種設備運行狀況進行實時測報,對超限地區實時報警,能可靠地實現事前檢測,顯示報警、并對設備進行閉鎖、解鎖控制,監測、監控系統實現智能化;加大對特種設備安全基礎建設投入,對風險高、安全影響大的項目進行重點完善及改造,通過抓重點項目,實現安全標準化,依靠科技手段提高特種設備質量,實現安全與發展的有機統一。
3.2 堅持不懈地推進安全文化建設
樹立以人為本的安全觀,向“文化發展型”建設目標邁進。將安全文化滲透到安全管理及安全生產的每一個環節。根據生產現場實際情況,制定實施安全管理措施,保障安全,排除安全隱患。
3.3 開展安全教育培訓,增強安全意識
安全生產是與社會發展同行的永恒話題,任何時候、任何地點都要做到安全至上、自我警示,變被動防范為主動控制。安全工作必須層層動員,全員參與,常態化地開展安全培訓,思想上對安全生產要有高度的認識,增強責任心和使命感。開展日常安全教育,樹立“安全第一,預防為主”的思想,進一步增強作業人員的安全操作技能和事故應急處理能力。
安全培訓可采用圖文并茂的方式,用生動的形式將規范、案例等展現出來,也可播放一些安全知識和安全事故警示片及安全事例,起到安全警示作用。
4 企業自覺落實安全責任制
隨著安全發展上升為戰略層面,各級政府和企業重視程度越來越高,安全生產管理機制越來越完善。特種設備制造、使用單位是安全生產的主體,對安全生產負有主體責任,同時也是安全生產的最大受益者,理應自覺落實好安全生產責任制,以認真、科學的態度對特種設備安全負責。
5 特種設備安全評價的方法
5.1 指數法
指數法又稱評分法,它是根據評價對象的具體情況選定評價項目,對每個評價項目均定出評價得分值范圍,在此基礎上由評價者對各個評價項目評分,然后通過一定的運算求出總分值。美國的道氏法和英國蒙德法就是兩種代表性的指數法。
5.2 概率法
概率法主要是根據系統各組成要素的故障率及失誤率,確定系統發生事故的概率,然后同既定的目標值相比較,判斷其是否達到預期的安全要求或者將概率值劃分為若干個等級,作為對系統安全性評定及制定安全措施的依據。具體地說,就是通過對系統可能發生的事故進行故障樹分析(FTA)或事件樹分析(ETA),建立數學模型,決定目標函數,然后求解,這需要有數據庫系統,并用計算機進行數據處理和運算,通過對系統進行定量評價,逐步改善對事故發生概率影響大的事件,使之逐步趨近于系統安全的目標,并求得最優解。
結語
安全評價方法對促進安全生產、減少生產事故發生起到重要作用。系統安全狀況與技術水平、人員素質、管理水平和社會環境等諸多因素密切相關,每種評價方法都有一定的適用范圍和局限性。因此,在選用時應根據評價的特點、具體條件和需要,針對評價對象的實際情況、特點慎重選用。必要時可選用幾種評價方法對同一評價對象進行評價,互相補充、互相驗證以提高評價結果的準確性。
參考文獻
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[關鍵詞] 石油安全;主成分分析;石油需求;綜合評價
[中圖分類號]F40722 [文獻標識碼]A [文章編號] 1673-5595(2013)03-0009-04
一、引言
石油問題關乎每個國家經濟命脈,關乎民生大計,關乎世界或某一區域的和平、穩定與發展。石油安全問題已成為世界各國理論界和實務界關注的重大課題。目前,對中國石油安全水平進行理論研究比較有代表性的文獻有:何賢杰等從國內資源保障能力等6個方面選取10個要素指標,采用專家打分法確定了指標權重,綜合計算了中國的石油安全度[1]。張華林等運用層次分析法對中國石油安全進行評價,認為資源和市場是對石油安全影響較大的兩類因素,戰略石油儲備度、儲采比和石油消費增長速度是影響中國石油安全最主要的3個指標[2]。李小亮等基于PSR框架建立了石油安全評價指標體系,運用熵值法和灰色關聯法對中國1993—2006年的石油安全趨勢進行了研究,認為中國石油綜合安全度一直在下滑[3]。李桂東等基于混沌理論,采用熵值法對中國石油安全進行綜合評價,認為中國石油安全水平處于脆弱安全狀態[4]。陳軍等從石油供給和使用安全兩個角度出發,構建了中國石油安全評價指標體系,采用灰色關聯分析方法建立了評價模型,并對1990—2006年的時間序列數據進行了研究,結果表明,中國石油安全水平呈波動性緩慢上升趨勢[5]。李銘等從短期和長期分別建立了石油安全評價指標體系,運用層次分析法對中國石油安全進行了評價,認為石油市場(短期)安全隨著價格變化而不斷波動,石油戰略(長期)安全隨著中國石油消費量的上升而呈下降趨勢[6]。張傳平等根據中國1953—2010數據對中國石油自給量和石油供給安全進行了研究,提出了保障石油供給安全的建議[7]。王桂榮等認為中國石油安全受國內外多種因素影響,并從加大國內石油資源的勘探開發等角度提出了維護中國石油安全的對策[8]。
綜上所述,對中國石油安全水平進行研究的文獻早期以定性為主,且關注石油安全問題的某一角度。近年來,采用定量方法進行研究中國石油安全的文獻逐漸增多,評價指標、權重、綜合計算等多式多樣。與以往文獻不同的是,本文擬選取對中國石油安全影響比較大的6個指標及相關統計數據作為樣本進行評價,采用主成分分析法[9]科學確定權重,最后綜合計算中國石油安全水平。
二、石油安全影響因素及評價指標體系構成
(一)影響石油安全的因素
綜合各方面的研究來看,影響石油安全的因素主要是資源、經濟、技術、政治、制度、運輸、軍事等因素。其中,資源因素是影響石油安全最基本和最重要的因素之一,通常情況下,石油資源豐富的國家石油安全度較高。經濟因素對石油安全的影響主要表現在經濟發展對石油資源的需求增加方面,進而影響國內外石油市場。技術因素主要表現在技術進步可以降低開采成本,增加石油資源勘探能力,開發與利用新型能源還能緩解石油安全的緊張程度。政治因素對石油安全的影響主要表現在石油進出口國之間政治關系影響石油供應問題上。制度因素主要表現在東道國政府所制定的石油資源開發、利用、進出口等的相關財稅法規政策方面。運輸因素主要體現在運輸距離、運輸方式及進口國對資源運輸線的護衛能力方面。軍事因素體現在國家對石油運輸安全的保障能力、對重要海峽的控制能力以及對主要石油產地的軍事干預能力等方面。
(二)石油安全評價指標體系
基于石油安全影響因素以及相關文獻對石油安全評價體系的研究,遵循科學性、系統性、可操作性等原則,考慮到數據的可得性、完整性、準確性、可比性及一致性要求,本文選取影響中國石油安全的6大主導因素,即儲采比、儲量替換率、石油消費對外依存度、三大市場平均原油價格、石油消耗強度、石油在能源消費中所占比重,構建評價指標體系。其中,儲采比是反映儲量儲備的指標,主要是測定國內資源的安全程度,即目前石油剩余可采資源可供消費的年限,是石油工業發展潛力的強度指標。儲量替換率旨在反映國內年新增探明可采儲量與當年消耗可采儲量的比例關系,儲量替換率大于10時,表示儲量的增加大于儲量消耗,安全程度較高。石油消費對外依存度是指一國石油凈進口量與國內石油消費量的比例,是反映本國石油消費對國外依賴程度的指標,對外依存度越高,則安全程度越低。三大市場平均原油價格是指WTI、布倫特、迪拜原油價格三種基準油價的平均值,三大市場價格分別代表了美國、以英國為代表的歐洲地區、以中東地區為代表的歐佩克組織在原油定價方面的話語權。石油消耗強度,指平均每萬元國內生產總值石油消費量。石油在能源消費中所占比重,指當年原油消費量占當年能源消費總量的比重。
中國石油大學學報(社會科學版) 2013年6月第29卷 第3期 李鳳升,等:基于主成分分析法的中國石油安全度評價三、石油安全度定量評價
石油安全度是表征一國石油供應安全程度的一項綜合指標。它通過篩選若干主要指標,定性或定量分析,綜合反映一國及時、足量、經濟地獲取石油,以保障其經濟社會可持續發展的能力。本文選取上述6項指標,并用Xi(i=1,2,…,6)表示,采用主成分分析法評價中國石油安全度。
(一)樣本和數據的采集及數據標準化
本文分析所采用的樣本原始數據來源于歷年《中國統計年鑒》、《中國能源統計年鑒》、《國際統計年鑒》、《BP世界能源統計》。根據原始數據計算相應評價指標數值,見表1。
表1 2000—2010年中國石油安全度評價指標數值
年份 X1
(%) X2
(%) X3
(%) X4
(美元/桶) X5
(噸/萬元) X6
(%)
2000 1507 095 034 2823 023 2220
2001 1469 067 031 2435 021 2180
2002 1424 081 033 2493 021 2230
2003 1434 102 039 2890 021 2120
2004 1416 127 047 3773 022 2130
2005 1373 091 044 5339 021 1980
2006 1493 101 048 6429 020 1930
2007 1520 132 051 7112 018 1880
2008 1518 108 054 9699 017 1830
2009 1556 127 056 6176 016 1790
2010 1564 108 059 7904 016 1900
注:國內生產總值按2000年可比價格計算。
由于表1中的不同變量之間存在著不同量綱、不同數量級的情況,現對原指標數據進行標準化處理,把不同指標數據轉化成相同量綱的數據,使各指標數據具有可比性。變換公式為:
X*ti=Xti-Xiσi
(1)
其中,Xi和σi分別表示第i個變量的平均值和標準差。
(二)建立相關系數矩陣
對標準化之后的樣本矩陣,借助軟件Eviews進行相關分析,得到評價指標的相關系數矩陣R,見表2。從表2可以看出,各評價指標之間有較大的相關性,這樣反映的石油安全度就不夠準確。為了消除指標間的重迭信息,同時簡化計算,本文采用主因子分析法進行降維,即從原來比較復雜的相關矩陣內部找出幾個主因子,使綜合指標為原來變量的線性組合,利用相對較少的數據研究石油安全度。
表2 各指標相關系數矩陣
指標 X1 X2 X3 X4 X5 X6
X1 100 039 056 057 -073 -057
X2 039 100 076 052 -047 -061
X3 056 076 100 087 -084 -090
X4 057 052 087 100 -084 -091
X5 -073 -047 -084 -084 100 090
X6 -057 -061 -090 -091 090 100
(三)確定主因子的個數
主成分分析的目的之一是減少變量的個數,這就需要綜合考慮樣本總方差的量、特征值的相對大小以及各成分的意義等。根據相關系數矩陣R,利用軟件可求出特征值和累計貢獻率,見表3。
表3 特征值及解釋比例
主成
分 特征
值 相應特征值
與后一項的差 對總方差
的貢獻率 累積
特征值 對總方差的
累積貢獻率
1 454 383 076 454 076
2 071 020 012 526 088
3 051 038 008 576 096
4 013 006 002 589 098
5 007 003 001 596 099
6 004 — 001 600 100
根據累計貢獻率大于85%的原則,現確定主因子的個數k=3,相應的特征向量為
Λ=[454,071,051]
(四)計算因子載荷矩陣
利用軟件,可求出初始因子載荷矩陣V,見表4。初始因子載荷反映了主因子與指標變量之間的相關系數。
表4 初始因子載荷矩陣
指標 PC1 PC2 PC3
X1 034 -056 070
X2 033 073 048
X3 045 024 -009
X4 043 -007 -040
X5 -044 031 012
X6 -045 -002 030
以相關系數矩陣R為基礎進行主成分信息提取。采用Jacobi旋轉變換標準算法將R矩陣分解為一組相互正交的主成分。把VΛ-1/2定義為主因子載荷矩陣,并記為D,即
Di×j=VΛ-1/2=016-066099
016086068
021028-012
020-008-056
-020037017
-021-002043
(五)確定權重
由于V和Λ來源于原指標體系的相關矩陣R,一旦R矩陣給定,則相應的主因子載荷矩陣D是唯一的。主因子載荷矩陣D描述了原始指標因子和提取信息后的主因子之間的關系,所以,利用相關矩陣R與每一列主因子載荷向量dj建立回歸方程:
R×aj=dj
(2)
對系數向量aj求解,得
aj=R-1×dj
其中,aj=[aij]反映第j個系數主成分分量的貢獻,它與對應的方差貢獻率Ej的乘積便是所要求的第i個評價指標的權重值βi,即
βi=∑3j=1aij×Ej/∑3j=1Ej, i=1,2,…,6
(3)
可得:
βi=031029011015013011T
然后,對βi按式(4)歸一化可得石油安全評價指標權重值,見表5。
wi=(βi)/∑6i=1βi
(4)
表5 評價指標的歸一化權重
指標 X1 X2 X3 X4 X5 X6
歸一化權重 028 027 010 013 012 010
(六)綜合計算中國的石油安全度
對2000—2010年的儲采比、儲量替換率、石油消費對外依存度、石油消耗強度分別參考基準值30、10、03、01來處理,對于三大市場平均原油價格、石油在能源消費中所占比重這兩項逆向指標按式(5)處理,歸一化后的各項指標數值見表6。
X′i=(Xmax-Xi)/(Xmax-Xmin)
(5)
表6 2000—2010年評價指標歸一化數值表
年份 X1 X2 X3 X4 X5 X6
2000 050 095 088 095 000 002
2001 049 067 097 100 -013 011
2002 047 081 091 099 -011 000
2003 048 100 069 094 -010 025
2004 047 100 042 082 000 023
2005 046 091 054 060 -006 057
2006 050 100 039 045 004 068
2007 051 100 032 036 020 080
2008 051 100 021 000 033 091
2009 052 100 012 049 042 100
2010 052 100 005 025 039 075
石油安全度各年的綜合評價值為
Ct=∑6i=1X′ti ×wi
(6)
其中,Ct為t年度石油安全度的綜合評價值;X′ti 為t年度Xi歸一化后的數值;wi為Xi的權重。
根據式(6)可得到2000—2010年中國石油安全度數值,見圖1。
圖1 2000—2010年中國石油安全度四、結論
本文運用主成分分析法對中國石油安全度進行了研究,得出了以下結論:
其一,儲采比、儲量替換率、石油消費對外依存度、三大市場平均原油價格、石油消耗強度、石油在能源消費中所占比重6項指標對中國石油安全度的影響權重分別為028、027、010、013、012、010,國內資源因素對石油安全的影響最大。
其二,從計算結果來看,2000—2010年中國石油安全度總體在054~064之間波動。若將安全警戒分為五級:Ⅰ級為1~08,表示基本安全狀態;Ⅱ級為08~06,表示弱安全狀態;Ⅲ級為06~04,表示不安全狀態;Ⅳ級為04~02,表示很不安全狀態;Ⅴ級為02~0,表示嚴重不安全狀態。則中國石油安全度處于Ⅱ級和Ⅲ級之間,即為“弱安全”和“不安全”,應引起政府部門的高度關注。
其三,從發展趨勢看,中國石油安全度成小幅波動狀態。2009年主要是由于資源因素導致安全度有所上升,但2010年由于石油消費對外依存度的上升(已接近60%),以及原油價格的上升,導致中國石油安全度有所下降??傊?,隨著石油消費需求的增加,石油安全形勢依然非常嚴峻。
當前,中國隨著經濟的快速發展,對石油需求正持續增長?;诰S護石油安全,中國要在戰略上給予高度重視,要采取全球能源戰略,降低石油進口集中度,加強國際石油合作,同時降低石油消耗強度,提高石油儲備水平,以確保中國石油安全。
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關鍵詞:供電企業;安全性評價管理
1 供電企業安全性評價概述
1.1供電企業安全性評價的定義
安全性評價是運用系統工程的方法對安全生產全過程進行安全性度量和預測。它通過對系統存在的危險性進行定量和定性分析,確認系統發生危險的可能性及其嚴重程度,進而提出必要的有針對性的整改措施,以尋求最低的事故率、最小的事故損失和最優的安全投資效益。
電力安全性評價工作是通過對生產設備、勞動安全和作業環境、安全管理三方面的運行和管理狀況的調查、分析,運用安全系統工程的方法,進行危險有害因素的識別及其危險度的評價,確定危險程度和危險級別以及發生事故的可能性和嚴重后果,為制定電力安全對策、措施提供依據。
1.2中國電力安全性評價工作的發展
安全性評價(危險評價、風險評估)起源于20世紀30年代的美國保險行業,到現在經過70多年的發展,形成了很多關于安全性評價的理論、方法和應用技術。
自20世紀80年代初期,中國引入了安全檢查表、故障樹分析、事件樹分析、預先危險分析、故障模式及影響分析、危險可操作性研究、火災爆炸指數評價方法、人的可靠性分析等系統安全分析方法和安全性評價方法。目前,安全性評價已成為中國企業安全管理和政府決策的科學依據,并逐漸走上了規范化、法制化軌道。2002年中國頒布的《安全生產法》,就對礦山建設項目和用于生產、存儲危險物品的建設項目提出了明確的安全性評價要求。
自1990年開始,華北電網總結中國電力企業安全管理的豐富經驗,率先進行電力企業安全性評價探索。1994年—1999年,先后出版了《火力發電廠安全性評價》、《供電企業安全性評價》、《水力發電廠安全性評價》、《發電廠并網運行安全性評價》等評價標準。其他電力企業也相繼開展了安全性評價工作。華北電網等企業在安全性評價工作的成功探索和實踐,為國家電力公司推行輸電網安全性評價工作奠定了基礎。
1998年國家電力公司成立之后,為適應現代電網發展和安全管理發展的客觀要求,提出把電網安全作為安全工作的重中之重來抓,在建立和完善安全生產規章制度和管理機制,推行科學化、規范化管理過程中,始終把電網安全放在突出位置,適時提出了開展輸電網安全性評價工作。倡導各網省公司通過安全性評價找出電網安全存在的薄弱環節,并有針對性地制定整改措施,提高電網安全水平。在這個思想指導下。2000年1月,國家電力公司首次組織專家對福建電網進行安全試評價;2000年10月26日,頒發《輸電網安全性評價(試行)》,于2001年1月1日開始執行;2001年3月9日,頒發《輸電網安全性評價實施辦法》;2003年9月18日又由國家電網公司頒發了以國家電網生字[2003]374號《供電企業安全性評價》標準,在2004年9月14日又由國家電網公司以國家電網農宇[2004]477號文件頒發了縣供電企業安全性評價工作管理辦法及標準,2005年省公司農電工作部頒發了實施方案。
1.3安全性評價工作的意義
安全性評價是一項現實工作中的重要工作之一,它不代表實際的形式,是實實在在的工作,它從安全生產管理、現場設備狀況、人員狀況、安全環境、安全輔的材料、儀器儀表、安全防護等等方面進行檢查,依據電力生產工作規程、安全生產法、電力企業生產各種標準、制度等等來進行檢查,通過一級一級的自查、復查,打分的管理形式來對一個企業、一個單位、一個班組進行地毯式的安全檢查,充分掌握系統的運行情況、管理情況。以利安全生產工作的順利開展,確保電網的安全運行。并且安全性評價具有不考核的重要性質,這就表明其是一項實實在在的工作,特別是將安全性評價工作運用到新設備的投運前開展更加有現實的意義。
2 以往安全性評價工作存在的問題
(1)以往安全性評價工作是以人工開展的,效率低、時間長、記錄慢也不規范,可操作性很差。
(2)以往安全性評價工作不具有打分的形式,缺少環節。不能對一輪安全性評價定性,具有機械性。
(3)以往安全性評價工作容易造成短缺查處,走過程、重形式。
(4)以往安全性評價程序單一,對存在的問題無法進行及時的跟蹤,容易造成遺漏。
(5)以往安全性評價監督力度不夠,完成與否無記憶,不進行滾動,有斷層。
3 供電企業安全性評價的管理特性
3.1標準化
所采用的標準基準為:《供電企業安全性評價》(國家電網公司)
標準的查評依據為:《供電企業安全性評價查評依據》。
3.2系統化
供電企業安全性評價是循環漸進的過程管理。供電企業應結合安全生產實際和安全性評價內容,應用系統分析的方法,按照“評價、分析、評估、整改”的過程循環推進,即按照評價標準開展自我評價或專家破解,對評價過程發現的問題進行原因分析,根據危害程度進行評估和分類,按照評價結論對存在問題制定并落實整改措施,然后在此基礎上進行新一輪的循環,以實現持續改進和推動,管理過程實現閉環。
3.3常態化
安全性評價以定期查評為主。安全生產工作不能一勞永逸,由于工作環境改變、管理標準改變、設備老化,新的不安全因素不斷產生,需要消除隱患,管理者才能及時了解安全生產的危險度,使之達到可控、在控。
3.4動態化
安全性評價作為管理手段,必須適應社會和生產的發展要求。不斷注入新的內容,融入新的體系,包括評價內容要不斷完善和更新,評價標準要不斷修訂,評價過程要不斷推進,評價質量要不斷提高。按照科學發展觀的要求,動態和發展的觀點是安全性評價工作的特征,是保證安全性評價能否適應安全生產實際的需要,從而保證其長久生命力的必然要求。
4 大同供電分公司供電企業安全性評價系統應用管理軟件的應用
4.1安全性評價管理軟件的優點
(1)運用電子計算機技術可以將安全性評價的工作思想貫穿到日常工作中。并在很短的時間內就能對采集的數據信息進行加工處理。
(2)運用電子計算機技術,可以將企業的安全狀況及時反映在系統中,系統通過設定不同的權限,讓各級領導隨時查看需要查詢的問題及設備和環境的安全狀況,將安全性評價工作與日常管理相結合成為可能。
4.2大同供電分公司供電企業安全性評價系統介紹
(1)大同供電分公司安全監察部與北京三策科技有限責任公司于2004年共同組織實施開發了供電企業安全性評價系統,該系統在經過項目組半年多的開發、測試和完善以后,現在正在山西省電力公司各供電分公司的實際使用當中。
(2)供電企業安全性評價系統是針對供電企業的安全性評價工作開發的一套智能化專家系統軟件。該軟件依據電力行業安全性評價標準和相關法律、法規及文件,匯集了眾多具有豐富專業知識和實踐經驗的專家智慧,使安全性評價工作標準化、系統化,極大地提高了評價工作的可操作性,減少了安評的工作量。
(3)供電企業安全性評價系統不僅依照安評標準實現了定期的安全性評價工作,而且根據最新的情況增加了實時動態的安全性評價的工作,從而將安全性評價工作推上了一個更高、更現代化的臺階。
(4)供電企業安全性評價系統由計算機快速進行查評結果數據的處理,并可將查評的結果自動生成專家查評報告及整改意見以及各種查評報表,從而用先進的計算機專家系統取代了過去的人工評價,大大地提高了安全性評價的科學性、公正性、快捷性,真正地體現了事故的超前控制和預警。是供電企業安全性評價和安全管理強有力的輔助工具。
4.3大同供電分公司供電企業安全性評價系統業務
4.3.1定期安全性評價
供電企業安全性評價系統的主業務流程為定期安全性評價的流程。定期安全性評價是由一級單位組織的定期性的安全性評價。該工作分為三層結構進行。分別按照操作用戶的不同身份分別實現安評工作的任務分派、查評打分、問題上報、整改任務分配等任務。
三層結構是根據用戶單位的組織結構所制訂的:
一級:地市級,主要工作是將安評的查評工作分配給二級單位,并接受和處理二級單位所提交的整改報告。
二級:子公司,主要工作是將一級單位分配來的查評工作再細分到三級單位,并接受和處理三級單位所提交的整改報告,根據整改報告再次對三級單位進行任務分配,如果遇到無法處理的問題,匯總后提交到一級單位。
三級:車問和班組,主要工作是根據二級單位分配來的查評任務,按照系統所提供的標準進行查評打分,并將查評結果和整改報告上報到二級部門,完成二級部門下達的整改通知。
4.3.2實時安全性評價
實時安全性評價是從三級部門發起的主動的、動態進行的安全性評價。通過不同的用戶權限來進行工作,通過該模塊,可實時地反應出在工作中所存在的安全問題,實現問題的上報和整改任務分配。
實時安全性評價工作也是分為三層結構進行,三層結構是根據用戶單位的組織結構所制訂的。實時安全性評價的工作流程與定期安全性評價的流程相反,是自下往上的一種動態安全評價過程。工作從組織結構的第三層(車間和班組)開始發起,當第三層的用戶發現有安全問題需要處理時,主動向上一級單位發起一個整改上報,二級單位在接到上報后,處理整改問題,將所需要進行的整改工作分配給相應的三級單位;如果接到的整改問題是該二級單位無法解決的問題,則由二級部門上報給一級部門,一級部門接到整改上報問題后,再將工作分派給相應的二級部門。二級部門再根據一級部門所分配的任務,分配到相應的三級部門。
4.4安全性評價系統運行情況
大同供電分公司供電企業安全性評價系統運行從2005年2月開始,主要分3個階段,第一階段是系統安裝和基礎數據錄入部分。主要完成系統底層數據庫的建立和高級管理以及系統管理模塊的運行,至2005年8月初為止;第二階段是工作流轉部分,主要是完成安全性評價的日常工作流轉,包括定期安評、實時安評,至2005年10月底為止;第三階段是安全性評價匯總、總評階段,包括《問題整改完成進度信息表》,《專家查評報告》等,至2005年12月底為止。
4.5安全性評價系統運行效果
(1)通過現代計算機網絡信息技術和專業軟件平臺的結合,運用先進的技術手段實現對下屬各單位統一管理,使安全性評價工作的信息化、網絡化走在全國前列。
(2)能為安評工作提供簡單、統一和可操作的方法,及時了解評價工作的結果和準確地掌握各單位安全狀態。
(3)可以縮短自查評價周期,大大減少工作量。
(4)可以提高基層班組人員對安全性評價工作的認識和評價技能,軟件中的專家知識庫在安全性評價工作中可以指導員工自我學習,強化一線工作人員獨立查評能力,實現從源頭抓起。
(5)可以按照實際情況對評價項目增添或修改,添加新問題并制定扣分標準、整改建議等,使評價標準更趨于用戶化、實用化。
(6)通過軟件建立一套先進的安全性評價檔案管理系統,將歷史評價數據統一規范管理,易于比較、分析和查詢,使安全性評價的成果更好地應用于日常安全管理工作中。