基于物元理論的道路客運企業安全生產標準化定量分級模型

陳 堅，陳 林，王代瑜

(1.重慶交通大學 交通運輸工程重慶市重點實驗室，重慶 400074；2.重慶交通大學 交通運輸學院，重慶 400074)

基于物元理論的道路客運企業安全生產標準化定量分級模型

陳 堅1，2，陳 林2，王代瑜2

(1.重慶交通大學 交通運輸工程重慶市重點實驗室，重慶 400074；2.重慶交通大學 交通運輸學院，重慶 400074)

為解決目前道路客運企業安全生產標準化考評缺少科學定量分級方法，主要依托企業自行申報達標等級，考評機構對企業進行評估的現狀，基于國家安全生產的相關法規政策及道路客運企業安全生產的特點，建立道路客運企業安全生產標準化分級評價指標體系。運用物元理論，構建道路客運企業安全生產標準化定量分級模型。將模型運用于重慶市11家道路客運企業實例分析中，結果表明：4家客運企業安全生產標準化水平等級為二級；3家客運企業為三級水平；4家企業為四級水平，較人工專家評價的6家客運企業二級、5家客運企業三級的結果更加全面與客觀，該物元模型能夠依據企業定量指標真實反映道路客運企業安全標準化的綜合水平并定量確定企業安全生產標準化等級。

交通運輸工程；道路客運；物元理論；安全生產；標準化

0 引 言

隨著近年來我國社會經濟的快速發展，道路旅客運輸業在保障社會公眾出行過程中發揮了重要的基礎性和先導性作用。2014年末全國擁有公路營運汽車1 537.93萬輛，全年全國營業性客運車輛完成公路客運量190.82億人、旅客周轉量12 084.10億人公里[1]，在各種運輸方式中居于首位。

由于道路客運生產過程處于開放、動態的道路交通環境中，受人、車、路和環境等不確定因素影響，道路客運長期屬于安全風險高、管理任務重的行業?，F階段，我國道路客運安全生產整體基礎還比較薄弱，誘發安全事故的深層次問題還沒有從根本上得到解決，我國仍然處在道路客運安全生產事故的多發期和易發期。2014年全國共發生19.8萬起道路客運交通安全事故，造成5.8萬人死亡，21.4萬人受傷，直接財產損失達10.4億元[1]。其中，廣西桂林“1.17”較大道路客運交通事故，一輛大型臥鋪客車發生較大道路交通事故，造成5人死亡、10人受傷；陜西安康“1.22”較大道路客運交通事故，一輛中型普通客車車輛制動性能不符合技術標準仍然參加營運，造成車上5人當場死亡，6人受傷；西藏尼木“8.9”特別重大道路客運交通事故造成44人遇難，11人受傷。

為降低道路客運安全生產風險，強化安全生產過程管理，2012年交通運輸部印發了《交通運輸企業安全生產標準化考評管理辦法》，有效推進交通運輸企業安全生產標準化建設。管理辦法中將運輸企業達標等級分為一級、二級、三級3個等級，各等級達標企業必須滿足考評分數不低于相應等級要求且完全滿足所有達標企業必備條件，但是在實際中存在同一等級運輸企業安全標準化建設優劣無法定量評估，下一等級運輸企業總分高于上一級別運輸企業得分現象；且考評等級由企業自行申請，考評員人為打分確定，缺少定量客觀分析模型、解釋力和精確性不強等問題。

國內外已有研究中，鄭琪[2]從物理-事理-人理三維角度構建了我國道路客運企業安全生產管理的指標體系；霍婭敏等[3]基于李克特量表運用物元理論研究了道路危險品運輸企業安全性評價方法；劉苗苗等[4]針對長距離、大規模的第三方危險品道路貨運，建立風險最小的雙層規劃運輸網絡設計模型；熊青[5]結合在解讀道路客運企業安全生產標準化建設內涵的基礎上，分析了存在的3類典型問題，并提出了相應的改善對策；高洪濤等[6]在明確我國道路運輸現代化建設評價原則的基礎上，提出了8大類20項指標的綜合評判體系；J.BEUGIN等[7]構建了根據一種不同運輸環境的安全風險SIL概率模型；J .FORIGUA等[8]以哥倫比亞道路貨運為例，進行了貨物運輸鏈安全風險分析。已有研究尚未針對道路客運企業安全生產過程構建評價指標體系，更缺少評價結果定量分析方法。筆者根據道路客運企業安全生產的特點，建立道路客運企業安全管理綜合評價指標體系，運用物元理論進行道路客運企業安全標準化定級。

1 道路客運企業安全生產標準化評價指標體系

為全面評價道路客運企業安全生產標準化狀況，將企業安全生產標準化水平作為總目標層，以制度建設、作業管理、人員管理、危險源辨識與處理、應急救援及事故處理和資金投入作為一級子目標層。將安全目標、管理機構及人員、安全責任體系、法規及安全管理制度、車輛管理、科技運用、車輛作業管理、隊伍建設、職業健康、安全文化、危險源辨識與風險控制、隱患排查與治理、應急救援、事故報告調查處理、績效考核與持續改進和安全投入作為二級子目標。建立如圖1所示的道路客運企業安全生產標準化評價指標體系。

圖1 道路客運企業安全標準化層次結構模型Fig.1 Safety standardization level structure model of road passenger transport enterprise

2 道路客運企業安全生產標準化分級模型

2.1 物元理論

物元分析是研究物元及其變化，并用以解決不相容間題的規律和方法，帶有很濃的人工智能色彩。它的數學工具建基于可拓集合論，可拓集合論在經典數學和模糊數學的基礎上發展起來而又有別于它們。經典數學的邏輯基礎是形式邏輯；模糊數學的邏輯基礎是模糊邏輯；而可拓集合論的邏輯基礎是形式邏輯與辯證邏輯相結合。

在現行的交通運輸企業安全生產標準化考核標準中存在缺少定量客觀分析、解釋力和精確性不強等諸多問題，道路客運企業安全生產標準化分級涉及多種因素分析、指標評價，運用物元分析理論建立道路客運企業安全生產標準化分級模型可以有效解決這些問題，能夠較為完整、客觀反應道路客運企業安全標準化的綜合水平。

2.2 物元分級模型

2.2.1 確定經典域

根據道路客運企業安全生產標準化的內容，假設有n個企業，企業的安全生產標準化狀況可以從m個指標進行評價，記為C1，C2，…，Cm。將安全生產標準化狀況細分為u個等級，隨著u增大，等級依次降低，企業標準要求降低，以此來確定經典域和節域。

經典域是某一等級中各評價指標的取值范圍。

(1)

式中：Rj為第j個評價等級的經典域模型(j=1，2，…，u)；Nj為表示企業N的第j個評價等級；Ci為表示第i個評價指標(i=1，2，…，m)；Vjt=(ajt，bjt)為第j等級中第t個評價指標的取值范圍(t=1，2，…，m)。

2.2.2 確定節域

節域指某一指標的取值范圍，與評價等級無關。

(2)

式中：O為道路客運企業安全生產標準化評價的節域；p為評價等級的全體；Vpi=(epi，fpi)為所有等級中Ci的取值范圍的集合(i=1，2，…，m)。

2.2.3 確定各企業評價物元

根據所建立的評價體系，對道路客運企業安全標準化狀況進行評分，從而得到企業詳細得分，再建立反映企業安全生產標準化狀況的企業物元。

(3)

式中：Q為反映企業安全生產標準化狀況的企業物元；N為企業N；Vi為企業N的第i個評價指標的值。

2.2.4 建立關聯函數并計算關聯度

確定經典域、節域和各道路客運企業的物元后，通過建立關聯函數來計算某一企業各項得分與相應等級要求的符合程度，即關聯度。因為各個指標重要程度不同，需要在得出m個關聯度之后將關聯度與權重相乘以得出綜合關聯度。一般初等關聯函數k(v)可以根據經典域和節域有無公共端點而分為3種情況。

1) 當經典域與節域無公共端點

設某一等級的經典域為Vj=，節域為Vp=，有Vj?Vp，得分對于Vj和Vp的位值為

(4)

其中：

(5)

(6)

式中：D(v，Vj，Vp)為得分v對于Vj和Vp的位值；ρ(v，Vp) 為v點與區間Vp的距；ρ(x，Vj) 為v點與區間Vj的距；距是用來描述點與區間的位置關系；位值是用來描述點與區間和區間組成的區間套的位置關系。

關聯函數可以表示為

(7)

k(x)函數的第二部分表示企業得分在超過經典域的情況。

2) 當經典域與節域有公共左端點

經典域與節域有公共左端點時，即：Vj=，Vp=。當v≤(a+b)/2時，有ρ(v，Vj)=ρ(v，Vp)，D(v，Vj，Vj)=0，，得到k(v)=+∞或-∞，這與事實情況不符。因此，有必要對這種情況進行單獨討論，以修改關聯函數。修正后的關聯函數如下：

(8)

3) 當經典域與節域有公共右端點

經典域與節域有公共右端點時，即Vj=(a，b)，Vp=(e，b)。當v≥(a+b)/2時，有ρ(v，Vj)=ρ(v，Vp)，D(v，Vj，Vp)=0，得到k(v)=+∞或-∞，這與事實情況不符。因此，有必要對這種情況進行單獨討論，以修改關聯函數。修正后的關聯函數如下：

(9)

2.2.5 評價指標賦權

1) 判斷矩陣構建

在道路客運企業安全生產標準化評價指標體系基礎上，逐層比較兩個指標之間的相對重要程度，建立判斷矩陣。

(10)

2) 權值分配

2.2.6 計算綜合關聯度

將關聯度與指標權重做乘積并求和，得到綜合關聯度?？梢员硎緸?/p>

(11)

若Zj(Q)≤0，則判定該企業不滿足第j個等級的要求，由于企業如果滿足高等級的要求，必會滿足低等級的要求，因此在計算出某一企業當對于第j等級的綜合關聯度后，由高等級到低等級查看，第1個綜合關聯度為正數的所對等級即為該企業達標的最高等級。

2.2.7 安全等級劃分

在現行交通運輸企業安全生產標準化考評辦法中，依據企業總分劃分為3個等級，筆者考慮定量模型分級存在未達到三級標準的企業，故將企業達標水平分為4個等級，即u=4。

3 實例分析

以重慶市2014年通過道路客運安全生產標準化考評的11家企業為實例分析對象通過16個指標評價(n=11，m=16)，每家企業由3位考評專家通過對企業現場考察與材料審查進行評分，各指標得分情況見表1。為了便于數據分析，對各指標原始得分進行十分制標準化處理，結果見表2。其中指標C2的平均得分達到了9.43，指標C9和C11的平均得分分別只有4.473和5.68，處于較低水平。各個企業在指標C2上的得分方差只有0.35，指標C4的得分方差也只有0.51，十分穩定。得分差距最大的是指標C10，企業5得分最高為9.4，企業9得分卻只有3.1。

表1 道路客運企業各指標得分Table 1 Road passenger transport enterprises’ scores of each index

表2 道路客運企業得分處理分析Table 2 Processing analysis of road passenger transport enterprises’ scores

表3 指標權重匯總Table 3 Summary of index weight

依據道路客運企業安全生產標準化評價的4個等級，同一等級各項指標經典域一致，其中一級[9-10] 、二級[8-9)、三級[7-8)、四級[0-7)；所有等級中各項指標節域一致為[0，10][9]。

通過式(4)～式(9)計算企業各項指標得分與相應等級的關聯度，最終根據式(11)，計算11家企業綜合關聯度，從而得出最終評價結果如表4。

表4 11家企業綜合關聯度及評價結果Table 4 Comprehensive correlation degree and evaluation results of 11 enterprises

評價結果中企業3、企業5、企業7和企業8為二級水平；企業2、企業5、企業9為三級水平；企業1、企業6、企業10、企業11為四級水平。而同為二級達標企業，企業8的綜合關聯度最大反映其安全標準化建設水平最高，最低為企業7。三級企業中，建設水平最高的是企業4，最低為企業2。

對比目前企業申請專家人為評價的方法結果：企業3、4、5、6、7、8均為二級，其余為三級。說明基于物元模型的評價方法除了強調所有指標總分需達到對應級別標準外，各單項指標分值過低或各指標得分不均衡也可能導致不達標，這更符合安全生產過程化管理與評價的需要。

4 結 論

1) 結合我國道路客運企業安全生產標準化建設現狀，構建了6大類16項安全生產標準化水平評價指標體系。

2) 基于物元理論構建了道路客運企業安全標準化定量分級模型，該模型通過綜合關聯度計算，以定量的數值表示道路客運企業安全標準化的評定結果，能夠更為完整地反應企業的安全標準化水平，為道路客運企業安全標準化定級提供了新的途徑。

3) 重慶市11家道路客運企業安全生產標準化實例分析表明，筆者所建立的定量分級模型除了總分要求外，各單項指標的結果也將直接影響企業安全標準化級別，更能夠客觀反映企業安全生產標準化現狀水平，為管理決策者提供了一種新的量化評估的思路。

[1] 交通運輸部.2014交通運輸行業發展統計公報[EB].http：//www.gov.cn/xinwen/2015-04/30/content_2855735.htm.2015-04-30.

The Ministry of Transport.2014 Statistical bulletin of t ransportation industry development[EB].http：//www.gov.cn/xinwen/2015-04/30/content_2855735.htm.2015-04-30.

[2] 鄭琪.基于WSR的道路客運企業安全管理框架體系構建[J].中國安全生產科學技術，2012，8(12)：127-131.

ZHENG Qi.Establishment of safety management framework system for passenger ground transport enterprises based on WSR[J].JournalofSafetyScienceandTechnology，2012，8(12)：127-131.

[3] 霍婭敏，何湘鋒，陳堅，等.道路危險貨物運輸企業安全性評價研究[J].中國安全科學學報，2010，20(6)：88-92.

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[4] 劉苗苗，韓曉龍.危險品運輸道路軸輻式網絡設計[J].中國安全科學學報，2015，25(2)：117-122.

LIU Miaomiao，HAN Xiaolong.Dangerous goods transportation hub-and-spoke network design[J].ChinaSafetyScienceJournal，2015，25(2)：117-122.

[5] 熊青.道路客運企業安全生產標準化建設存在問題及建議[J].交通企業管理，2014 (11)：13-15.

XIONG Qing.Problems and suggestions on standardized construction of safety production in road passenger transport enterprises[J].TrafficManagement， 2014(11)：13-15.

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[9] 林宇峰.交通運輸企業安全生產標準化考評叢書[J].綜合運輸，2012(9) ：61.

LIN Yufeng.Transportation enterprise safety production standardization evaluation series[J].ComprehensiveTransportation，2012(9)：61.

(責任編輯：朱漢容)

Quantitative Classification Model for Standardization of Safety Production of Road Passenger Transport Enterprise Based on Matter-Element Theory

CHEN Jian1，2，CHEN Lin2，WANG Daiyu2

(1.Chongqing Key Lab of Transportation Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，P.R.China；2.School of Traffic & Transportation，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，P.R.China)

In order to solve the problem that the current safety production standardization evaluation of road passenger transport enterprise lacked of scientific quantitative classification method and the evaluation agencies mainly relied on the status of enterprises’ self-declaration of standard level to assess the enterprise，the road passenger transport enterprise safety production standardization classification evaluation index system was established，which was based on the relevant laws and regulations of the state safety production and the characteristics of road passenger transport enterprise safety production.Meanwhile，the quantitative classification model for safety production standardization of road passenger transport enterprises was constructed by use of matter-element theory.The model was applied to the case studies of 11 road passenger transport enterprises in Chongqing.The results show that，the safety production standardization level of 4 passenger transportation enterprises is second level；that of 3 passenger transportation enterprises is third level，and that of 4 enterprises is fourth level.The results are more comprehensive and objective，compared with the experts’ evaluation results，which shows that 6 passenger transportation enterprises is second level and 5 passenger transportation enterprises is third level.Therefore，the proposed matter-element model can actually reflect the comprehensive level of safety standardization of road passenger transport enterprise and determine the enterprise safety production standardization level according to the enterprise quantitative index.

traffic and transportation engineering；road passenger transport；matter-element theory；safety production；standardization

10.3969/j.issn.1674-0696.2017.08.17

2016-05-03；

2016-07-13

國家自然科學基金項目(51308569)；重慶市教育委員會人文社會科學研究重點項目(14SKG03)；重慶市社會科學規劃培育項目(2015PY36)

陳 堅(1985—)，男，江西贛州人，副教授，博士，主要從事交通行為理論與實證、交通運輸系統分析與決策研究。E-mail：chenjian525@126.com。

U492.4

A

1674-0696(2017)08-095-07