基于層次分析法的大運(yùn)河危化品碼頭安全風(fēng)險(xiǎn)評估

盧志遠(yuǎn)+周兆欣+徐銘

[摘 要]隨著物流行業(yè)的突飛猛進(jìn)，內(nèi)河航運(yùn)業(yè)發(fā)展也較迅速。古老的大運(yùn)河部分河段還發(fā)揮著航運(yùn)功能，在其沿岸已建立起多個(gè)危化品碼頭。針對危化品碼頭的安全問題，文章采用層次分析法，對各種危險(xiǎn)源及其所存在的問題加以分析，并對其危險(xiǎn)性進(jìn)行量化，得出一種有效的安全評估方法，從而保障危化品碼頭的安全性，降低危險(xiǎn)發(fā)生的可能性，促進(jìn)大運(yùn)河流域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]危化品碼頭；層次分析法；安全評估；大運(yùn)河

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2017.09.057

繼中國大運(yùn)河項(xiàng)目成功入選《世界文化遺產(chǎn)名錄》后，對于大運(yùn)河的研究進(jìn)入了相關(guān)學(xué)者、專家的視野，包括大運(yùn)河流域的文化價(jià)值、風(fēng)土人情、經(jīng)濟(jì)價(jià)值以及航運(yùn)情況等。在航運(yùn)方面，水路運(yùn)輸在我國交通運(yùn)輸方式起到了重要的作用，其具有能耗小、運(yùn)力大、成本低、對環(huán)境污染小等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在大運(yùn)河的部分河段還在使用，與之前相比，大運(yùn)河上的航運(yùn)物品種類逐漸多了起來，近些年在大運(yùn)河沿岸及各支流沿岸建立了許多碼頭，其中包括危化品碼頭，因危化品貨物與其他種類的貨物具有不同的性質(zhì)，其是一種動(dòng)態(tài)的危險(xiǎn)源，當(dāng)物品在運(yùn)輸途中和裝卸作業(yè)時(shí)發(fā)生碰撞或其他意外事故，后果將很嚴(yán)重，尤其是在大運(yùn)河沿岸，因大運(yùn)河無論在歷史地位，還是在現(xiàn)實(shí)使用價(jià)值上，都有著很重要的作用，大運(yùn)河部分河段還承擔(dān)著南水北調(diào)的功能，因此對大運(yùn)河沿岸危化品碼頭的安全評價(jià)具有極其重要的意義。

國內(nèi)對于危化品碼頭的安全評價(jià)有很多的研究，但大部分是針對于大型港口的安全評價(jià)，主要是針對于遠(yuǎn)洋貨運(yùn)碼頭，王海在基于FSA的危險(xiǎn)化學(xué)品碼頭安全評價(jià)的研究中，建立安全評價(jià)模型，對港口進(jìn)行了安全評價(jià)，提出了相關(guān)的安全建議；張憲法在危化品碼頭裝卸過程的職業(yè)危害及控制措施中，針對于操作人員的一些行為規(guī)則，做出了總結(jié)，并提出了相關(guān)的控制措施；魏志兵在基于主成分分析法的石油化工碼頭裝卸工藝過程安全評價(jià)方法的研究中，對危化品裝卸過程中所存在的一些問題進(jìn)行了分析，并對其安全方法進(jìn)行了相應(yīng)的研究。在內(nèi)河危化品碼頭的安全風(fēng)險(xiǎn)評估中，多數(shù)學(xué)者多對長江流域中的大型危化品港口進(jìn)行了研究，許茂增等人對長江流域危化品碼頭進(jìn)行了研究，在內(nèi)河危化品碼頭安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中采用灰色層次評估模型對危化品碼頭的安全進(jìn)行了評價(jià)；王晚香在內(nèi)河航運(yùn)綜合評價(jià)研究中對危化品港口的安全也做了相關(guān)的研究，采用了主成分分析法、模糊綜合評判法和層次分析法分別對港口進(jìn)行充分的研究。在諸多的研究中，針對于大運(yùn)河沿岸危化品碼頭安全評價(jià)的研究還比較少，因此，對于大運(yùn)河沿岸的危化品碼頭安全評價(jià)具有了現(xiàn)實(shí)的意義。

1 安全因素

1.1 危險(xiǎn)源

危化品碼頭的危險(xiǎn)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)要高于一般貨物碼頭，一旦發(fā)生災(zāi)害不但會(huì)嚴(yán)重影響到周圍區(qū)域環(huán)境，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡等一系列問題，而且危化品所具有的毒性將會(huì)污染水域，一旦有化學(xué)品泄漏到運(yùn)河之中，其后果將不堪設(shè)想。

為保障危化品碼頭的安全，通過對大、中型危化品港口安全風(fēng)險(xiǎn)評估的研究，從人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)分析危化品碼頭的安全，本文將從人員因素、船舶因素、碼頭設(shè)備、環(huán)境因素以及管理因素五個(gè)方面因素進(jìn)行系統(tǒng)的分析。人員因素包括人員素質(zhì)、人員專業(yè)技能和培訓(xùn)頻次來分析；船舶因素包括船舶船齡、船舶故障；碼頭設(shè)備包括設(shè)備性能和設(shè)備使用年限；環(huán)境因素包括碼頭內(nèi)環(huán)境和碼頭周圍環(huán)境；管理因素包括制度的完善和制度的執(zhí)行。

1.2 安全評價(jià)體系的建立

根據(jù)以上分析，建立安全評價(jià)體系。（見下頁圖）

2 評價(jià)方法的選擇與設(shè)計(jì)

2.1 安全評價(jià)方法

安全評價(jià)方法有很多種，比如專家評議法、故障分析法、故障樹分析法、事故樹分析法、層次分析法、指標(biāo)評價(jià)法等多種分析方法。本文將采用層次分析法，層次分析法由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層三個(gè)層次組成，具體是將一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)通過分層次的方法進(jìn)行分解，分解為不同的層次結(jié)構(gòu)，然后通過其定性指標(biāo)用模糊量化方法算出層次單排序（權(quán)數(shù)）和總排序，從而作為目標(biāo)（多指標(biāo)）、多方案優(yōu)化決策的系統(tǒng)方法。

層次分析法是將決策問題按總目標(biāo)、各層子目標(biāo)、評價(jià)準(zhǔn)則直至具體的備投方案的順序分解為不同的方面，把研究對象作為一個(gè)系統(tǒng)，按照分解、比較判斷、綜合的思維方式進(jìn)行決策，然后用求解判斷矩陣特征向量的辦法，通過兩兩比較確定同一層次元素相對上一層元素的數(shù)量關(guān)系后，最后再用加權(quán)和的方法遞階歸并各備擇方案對總目標(biāo)的最終權(quán)重，將權(quán)重最大者定為最優(yōu)方案。這里所謂“優(yōu)先權(quán)重”是一種相對的量度，意思是選擇方案時(shí)在某一特點(diǎn)的評價(jià)準(zhǔn)則或子目標(biāo)，標(biāo)下優(yōu)越程度的相對量度，以及各子目標(biāo)對上一層目標(biāo)而言重要程度的相對量度。層次分析法不單純追求高深數(shù)學(xué)，又不片面地注重行為、邏輯、推理，而是把定性方法與定量方法有機(jī)地結(jié)合起來，使復(fù)雜的系統(tǒng)分解，能將人們的思維過程數(shù)學(xué)化、系統(tǒng)化，便于人們接受，其次層次分析法所需的定量數(shù)據(jù)信息較少，它主要是從評價(jià)者對評價(jià)問題的本質(zhì)、要素的理解出發(fā)，比一般的定量方法更講求定性的分析和判斷。這種思想能處理許多用傳統(tǒng)的最優(yōu)化技術(shù)無法著手解決的實(shí)際問題。

層次結(jié)構(gòu)模型

層次分析法是一種較為系統(tǒng)、簡潔的安全評價(jià)方法，在安全評價(jià)中多次被用到。

2.2 層次分析法模型的建立

層次分析法的步驟如下。

2.2.1 構(gòu)造判斷函數(shù)

層次分析法的一個(gè)重要特點(diǎn)就是用兩兩權(quán)重性程度之比的形式表示出兩個(gè)方案的相應(yīng)重要性程度等級。根據(jù)層次結(jié)構(gòu)圖，把每一層次的各要素進(jìn)行兩兩比較。根據(jù)因素的重要性列出等級。兩兩比較的結(jié)果構(gòu)成判斷矩陣。比較的賦值由專家取定，最后綜合專家的評判結(jié)果構(gòu)造臨港危化品企業(yè)第一層判斷矩陣。

2.2.2 計(jì)算權(quán)重向量

構(gòu)建好矩陣后，通過兩兩元素比較，得到判斷矩陣，將判斷矩陣的每一行的權(quán)重計(jì)算出，得出權(quán)重向量。可采用yaahp軟件進(jìn)行計(jì)算。

2.2.3 一致性檢驗(yàn)

CI越小，一致性越大，CI越大，一致性越小。通過CI與一致性指標(biāo)RI進(jìn)行比較得出檢驗(yàn)系數(shù)CR。

CR=CIRI

如果CR<0.1，則通過一致性檢驗(yàn)，否則不滿足一致性。

3 以某危化品碼頭為例

建立判斷矩陣，并求出各元素權(quán)重以及一致性。

4 結(jié) 論

由以上數(shù)據(jù)可知CR均小于0.1，滿足一致性的要求。在此危化品安全風(fēng)險(xiǎn)評估中，人員因素和管理因素所占權(quán)重相等且為最高，因此人員和管理對危化品碼頭安全影響較大。在此危化品碼頭安全管理中應(yīng)加強(qiáng)對高素質(zhì)人才的配備，同時(shí)還要加強(qiáng)制度的執(zhí)行能力，制度的執(zhí)行能力所在比重最高。為保證碼頭設(shè)備的性能，應(yīng)按時(shí)做好設(shè)備的維護(hù)檢修工作，若達(dá)到使用年限應(yīng)及時(shí)地更換新設(shè)備；保障危化品內(nèi)環(huán)境的安全、穩(wěn)定，禁止碼頭內(nèi)有危險(xiǎn)事故的發(fā)生，在關(guān)鍵位置應(yīng)張貼警示牌，按時(shí)對周圍環(huán)境進(jìn)行檢查，排除安全隱患；在船未到港時(shí)應(yīng)對貨物運(yùn)輸船舶進(jìn)行檢查，包括其船齡以及是否有安全隱患，對不滿足條件的船舶不允許進(jìn)港，滿足條件的船舶，應(yīng)在船舶到港時(shí)做好前期的準(zhǔn)備工作，以防止船舶撞擊碼頭發(fā)生安全事故。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫雯，張秋榮.基于層次分析法的福南水道航行安全評價(jià)[J].上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報(bào)，2014（4）：28-32.

[2]許茂增，王紀(jì)東.內(nèi)河危化品碼頭安全風(fēng)險(xiǎn)評估[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2014（1）：27-31，51.

[3]鄧雪，李家銘，曾浩健，等.層次分析法權(quán)重計(jì)算方法分析及其應(yīng)用研究[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識，2012（7）：93-100.

[4]吳澎.中國內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J].水運(yùn)工程，2010（2）：11-15.

[5]吳良奇.淺析內(nèi)河航運(yùn)的污染及發(fā)展對策[J].中國水運(yùn)：下半月，2008（10）：36-37.

[6]王晚香.內(nèi)河航運(yùn)綜合評價(jià)研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2004.