基于風險矩陣法的集裝箱起重機風險管理研究

古園坐　張志剛

蛇口集裝箱碼頭有限公司

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基于風險矩陣法的集裝箱起重機風險管理研究

古園坐張志剛

蛇口集裝箱碼頭有限公司

闡述了風險矩陣法在集裝箱起重機械風險管理中的應用，分析了如何通過風險矩陣建立起重機械風險管理模型，量化評估風險點的風險等級，并結合評估結果制定預防控制措施，為起重機械風險管理人員提供決策依據，消除或降低隱患可能造成的不良影響，保障機械設備的安全運行。

風險矩陣法； 起重機械； 風險管理

1　前言

隨著中國經濟增長和對外貿易的高速發展，2015年，我國規模以上港口完成集裝箱吞吐量2.10億TEU，我國從事集裝箱碼頭作業的企業超過120家，擁有碼頭泊位總數超過480個，全國港口各類大型集裝箱裝卸設備保有量1萬余臺。近年來，集裝箱碼頭裝卸設備日趨大型化、自動化，設備負載大、工況復雜、價值高，如何保證集裝箱碼頭設備安全運行，不但關系到企業重大財產安全，更關系到企業的生產安全。

近年來，全球多港發生嚴重的集裝箱起重設備安全事故，給港口企業帶來嚴重損失，集裝箱起重機械在日常運行過程中，因突發故障或事故造成設備或人員傷害的情況更是屢屢發生。目前行業內并無系統化的標準與規范，設備管理者有必要根據企業自身情況制定適用的起重機械風險管理制度，以防范風險的發生。為此，筆者就如何運用風險矩陣法建立集裝箱起重機械風險管理模型進行研究，通過對風險點狀態進行量化評估，實現風險點狀態的快速判定，以及時跟進處理，保證安全生產。

2　風險矩陣法

風險矩陣法是在項目管理過程中識別風險(風險集)重要性的一種結構性方法，也是對項目風險(風險集)潛在影響進行評估的一套方法論。風險矩陣是風險矩陣法的基本平臺，其主要包括3個方面的內容：矩陣階數、表征風險等級的矩陣元素、表征風險發生概率和損失的等級劃分標準。矩陣階數越高，概率和損失等級的劃分越細致，對評估者的認知要求越高。矩陣元素、概率和損失等級劃分標準則確定了風險影響的評價結果[1]，并運用風險矩陣方法能夠識別項目風險、評估風險潛在影響、計算風險發生概率、評定風險等級，為風險的監控與化解提供基礎數據。風險矩陣法根據預定義的風險影響程度和風險概率，確定項目各個風險因素的等級，根據各個風險因素所屬的風險影響級別和風險概率區間，形成風險評價矩陣，并定性地衡量風險的大小，根據預定標準評定風險等級，然后實施計劃管理或降低風險[2]。

采用風險矩陣法進行風險評估的主要步驟及要點如下：

(1)確定風險評估項目及其風險點，評估項目劃分越細，監控就越緊密，對評估者的技術認知及數據支持要求就越高。

(2)根據待評估項目的工程特點，確定風險評估的主要元素，建立風險矩陣欄。

(3)對風險影響程度進行定義，判定待評估項目的風險影響程度，同時確定每一等級的分值區間，便于將風險影響程度進行量化。

(4)對風險概率進行區間定義，判定待評估項目的風險發生概率等級及對應的概率區間。

(5)定義風險等級區間，分別以風險影響程度和風險概率作為橫向值和縱向值形成風險矩陣，各矩陣單元值即為風險等級值。

(6)評估人員根據風險評估結果，形成風險評估表，結合生產情況針對風險評估表中的風險點制定風險防范機制及應急處理辦法。

3　集裝箱起重機械安全管理風險矩陣的建立

3.1風險矩陣欄確定

設計風險矩陣欄實際上是對風險矩陣流程的歸納，最終各項數據將填入風險矩陣欄中[3]。其中，風險為項目的具體風險，風險影響按災難性、危險、臨界、低及無5個程度，每個影響程度有相應的分值區間，當得到風險影響的量化值后，即可確定該風險的影響程度；風險概率欄表現為項目中風險發生的概率。風險等級取決于風險影響和風險概率，通過對應的風險等級表，即可明確項目風險的等級。本文將風險等級劃分為高、較高、中等、較低及低5個等級。以岸橋為例，建立的風險矩陣欄如表1。

應用矩陣法進行起重機械安全管理分析，項目通常可定義為設備各機構可能產生風險影響的零部件，具體劃分的層級取決于管理需求的精度。風險指標的選定需遵循3個原則：

(1)全面性：應綜合考慮部件在實際使用過程中可能遇到的各種風險，包括技術風險、市場風險及政策風險等。

(2)重要性：由于影響部件正常工作的因素眾多， 不可能全部納入指標項中，因此需篩選出重要的、關鍵的指標進行分析。

(3)可操作作性：風險指標不僅用來進行風險分析，其含義和量化值也應該易于被執行者、管理者及行業人員理解。

3.2確定風險影響程度

由于起重機械安全管理不僅僅涉及日常維保過程中的技術風險，同時還涉及零部件更新導致的市場風險及設備管理相關法律法規導致的政策風險等，因此對風險影響程度的確定宜采用專家評分法，邀請技術專家、管理者及政策研究人員共同組成專家評分組，根據權重配置由各專家對各項目的某一部分或某一階段進行評分，綜合各方評價結果形成各風險項的影響程度量化值及程度[4]。以岸橋設備安全管理為例，結合設備特性及實際生產活動，可以從設備故障停機時間影響、周邊環境影響及安全影響3個主要方面對潛在的風險進行影響程度的劃分，并采用5級量化方式對影響程度由高到低進行評估。風險影響程度說明如表2所示，潛在風險具備設備保障時間影響、環境影響、安全影響當中的任一特征，則將該風險納入相應的風險影響層級。

表2　風險影響程度說明

3.3確定風險發生的概率

除了要評估項目風險一旦發生將產生的影響程度之外，還需要評估各項目風險發生的可能性，即風險概率。風險概率的估算通常可采用2種方式：一種是基于統計數據的客觀估算，該方式主要適用于具備充分歷史統計數據或試驗數據的情況下進行的估算；另一種是基于專家分析的主觀估算，主要適用于缺乏經驗數據的情況下進行的估算，該方式更多是依據專家個人經驗通過一定的計算得到風險概率值，具有一定的局限性[5]。

起重機械在碼頭的應用已經非常成熟，圍繞碼頭實際風險發生情況的統計相對比較完善，可采用客觀估算為主的方式量化風險概率的大小。本文以統計所得單個風險發生的周期為劃分依據，將風險概率從高到低劃分為5個層級，相應風險概率說明見表3。

表3　風險概率說明

3.4確定風險等級

在風險矩陣分析方法中，風險等級的確定取決于風險影響程度及風險概率，為了能夠與風險影響及風險概率的量化值進行匹配以便于有效區分風險級別，可以考慮將風險等級劃分為高、較高、中等、較低與低5個等級，并設置相應的量化值區間，見表4、表5。

表4　風險等級說明

表5　風險矩陣

4　集裝箱起重機械安全管理風險矩陣應用案例分析

風險矩陣法是基于專家經驗及統計概率的一種風險評估方法[6]，在風險影響的評估過程中對專家的主觀判斷能力要求很高，因此在對起重機械設備進行實際的風險評估過程中，港口企業需充分結合港口自身的技術能力及管理水平搭建適用的風險矩陣。本文以某集裝箱港口建立的岸橋起升減速箱設備風險矩陣為例進行簡要的分析。

為了便于有效評估岸橋減速箱設備當前的風險影響程度，該公司采用統計分析與專家分析相結合的方式評估減速箱及其核心備件的風險等級，其中統計分析的主要依據為各層級備件的技術規格書及歷史更換記錄，專家分析的主要依據為各層級備件的設計壽命、當前實際壽命、設備維護保養記錄、日常狀態檢測記錄及歷史故障記錄等，通過兩方面的分析結果，形成針對各層級備件的風險等級評估[7]。具體如表6所示。

表6　某集裝箱碼頭岸橋主起升機械減速箱風險評估表

表中設計壽命為備件生產廠家承諾的可安全使用時間，綜合壽命為同型號備件在同一批次岸橋設備上使用后統計得到的平均使用壽命，當前壽命則是備件當前已使用的時間。相應的風險影響程度及風險發生概率均是針對單個或單組備件發生故障或損壞時評估的結果。

針對以上表格所列評估結果，分析如下：

(1)起升減速箱的軸、齒輪及軸承均為減速箱的核心備件，一旦當中的一項或多項發生故障或損壞，減速箱將無法滿足作業需求，需要安排緊急停機并開展相應的維修項目，將造成1周以上的停機，因此評估其風險影響程度為災難性，量化值為5；油封一旦發生故障或損壞，減速箱將無法滿足作業需求，需要安排緊急停機并安排檢測及更換，將造成3天以上1周以內的停機，因此評估其影響程度為危險，量化值為4；基座固定螺栓一旦發生故障或損壞，需要安排緊急停機并進行更換或緊固，將造成30 min以上8 h以內的停機，因此評估其影響程度為低。

(2)減速箱軸、齒輪及基座固定螺栓當前使用壽命僅為設計壽命的一半，離綜合壽命的時間也遠大于1年，根據表3風險概率的說明，評估在當前階段減速箱軸及齒輪發生風險的可能性非常低，概率等級為1。

(3)減速箱軸承及油封當前壽命距離設計壽命只有10個月，距離綜合壽命僅有5個月，根據表3風險概率的說明，評估在當前階段減速箱軸承可能發生風險，概率等級為3。綜合以上各備件的風險影響程度及風險概率，查詢風險矩陣可得在當前階段該臺設備減速箱的軸及齒輪的風險等級較低，減速箱軸承的風險等級較高。油封的風險等級為中等，基座固定螺栓的風險等級為低。

基于以上評估結果，該公司采取了以下措施進行風險管理：

(1)由于減速箱軸承當前的風險等級為較高，且不可通過臨時修復的方式恢復設備使用，因此采取近期計劃停機的方式安排專項維修更換存在風險的軸承，在計劃執行之前每天對該軸承的狀態進行監控，如發現異常則安排緊急停機更換。

(2)由于減速箱油封的風險等級為中等，且不可通過臨時修復的方式恢復設備使用，因此需要在常規檢修基礎上，制定相應的風險檢查表，針對該風險點的狀態監控提高頻次，記錄并及時反饋風險點狀態，分析其發展方向，則盡快采取計劃停機的方式安排專項維修更換存在風險的油封。

(3)由于減速箱軸、齒輪及基座固定螺栓的風險等級為較低或低，因此只需按照常規檢修的要求定期進行檢測，并記錄風險點狀態即可。

5　結語

通過案例分析的結果來看，風險矩陣法可以有效的實現風險點狀態的評估，為起重機械風險管理人員提供決策依據，以實現隱患風險點的早發現、早排除，從而消除或降低隱患可能造成的不良影響。

[1]阮欣，尹志逸，陳艾榮. 風險矩陣評估方法研究與工程應用綜述[J]. 統計大學學報(自然科學版)，2013(03)：381-385.

[2]朱啟超，匡興華，沈永平. 風險矩陣方法與應用述評[J]. 中國工程科學，2003，5(1)：89-94.

[3]Zachary F.Lansdowne.Risk matrix: an approach for prioritizing risks and tracking risk mitigation progress[A]. Proceeding of the 30th annual Project Management Institute 1999 Seminars & Symposium[C].Philadelphia,USA.1999.

[4]楊文安. 風險矩陣法在高速公路經營風險評價中的應用[J]. 公路與汽車，2006(06)：190-192.

[5]高鳳麗. 基于風險矩陣方法的風險投資項目風險評估研究[D]. 南京：南京理工大學，2004：06.

[6]李舒亮，張書軍. 項目風險損失程度的估計方法研究[J]. 燕山大學學報，2006(03)：226-229.

[7]交通部水運司. 港口起重運輸機械管理手冊[J]. 北京:人民交通出版社,2002.1198-1206.

古園坐：518069，廣東省深圳市蛇口港灣大道第三突堤

The Risk Management of the Container Crane Using the Risk Matrix

Gu YuanzuoZhang Zhigang

Shekou Container Terminals Limited Company

This paper illustrates the application of the risk matrix in container crane risk management and introduces the method toestablish the crane risk management model using the risk matrix. Through the model it can quantitatively evaluate the risk rank of risk points and provide prevention and control measures based on the evaluation results. These assessment results can also be used as decision basis for the hoisting machinery risk management personnel to eliminate or reduce the harmful effects and ensure its safety.

risk matrix method; hoisting machinery; risk management

2016-08-25

10.3963/j.issn.1000-8969.2016.05.020