黃 杰
(核工業北京化工冶金研究院,北京 101149)
隨著科學技術的不斷發展,我國機電設備得到了巨大的發展,電氣設備被不斷的應用到生產加工業的方方面面,提高了企業的生產效率,對于整個世界的經濟發展都起到了推動作用。但是電氣設備隨著使用年限的不斷增加,會出現各種各樣的質量問題,也意味著生產安全的問題。電氣安全評價是應用系統工程的相關理論和方法對電氣中存在的危險進行有效評估,通過評估的指標及結果來判斷電氣中存在的危險情況,并提出一定的對策和建議,同時為后續制定安全防范策略提供重要的指導。在企業安全生產中,電氣安全評價是一個非常重要的組成部分,現階段企業的電氣安全評價方法主要有預先危險分析、故障類型及影響分析、事故樹分析、危險可操作性研究等。電氣安全評價是一個系統工程,其變量、影響因素非常多,在實際評價過程中,上述方法評價內容還不夠全面,而且缺乏定量分析。模糊綜合安全評價方法是一種專門針對多變量、多因素的評價方法,所以本文主要對模糊評價方法進行分析與研究。
(1)建立因素體系需遵循的原則。為了建立一個完善、合理的評價體系,在建立因素體系的時候需要遵循的原則是,①要保證科學性,因素體系必須能夠反映客觀實際規律,抓住問題的本質。②要保證全面性,在企業的電氣評價因素中,影響因素是多種多樣的,在選取因素的時候要進行全方面的考慮。③保證可行性,可以通過定性或者是定量來進行因素的評價,因此在確定因素時要考慮可行性,可以數據化或圖表化的方式進行評價。④保證因素的穩定性,在選取評價因素的時候,所選取的因素是比較有規律性的,同樣也是有穩定性的,對于一些受偶然情況所影響的因素就不能選擇。
(2)企業的電氣安全評價是一個復雜的系統工程,其中的影響因素非常多,為盡可能的包含所有的有關因素,建立一個因素體系是非常重要的,根據安全原理可知其中的重要因素有物質的、管理的、環境的以及人的原因,所以評價移速的體系主要包括:第一層是目標層,即企業電氣安全現狀的研究。第二層是準則層,包括電氣設備固有安全性、電氣環境、電氣安全管理。第三層為指標層,即評價的指標,包括絕緣情況、雷電保護、電壓情況、人的操作規范等。第四層是方案層,包括電配電方案、突發事故對策、防護措施等。在建立體系上要最大程度上的包含所有的有關因素。
在評價體系中,不同的評價因素占據的權重是不同的,權重是各個因素的重要程度的一種表現形式,在企業的實際運行過程中,很明顯的可以發現因素之間的重要程度是不一樣的,有的因素對于電氣安全是起決定性作用的,例如,電線的質量、設備的優良等。這些所占的權重相對來說要比較大,對于一些其他因素有時候就占的權重比較小,所以要根據一個企業的實際情況來確定各因素的權重,為了保證權重分配的合理性,利用層次分析法對因素進行定性、定量分析,確定各因素的權重,對于一些無法定量分析的因素還要結合實際經驗來進行確定。對于一般的工業企業,由于電氣安全問題所發生的事故主要有短路、電氣起火、雷電危害等幾種形式,在確定評價因素權重的時候一定要結合企業的實際情況,對企業的生產設備、電氣規劃、防范措施充分了解,然后判斷出因素的權重,例如,在油田單位進行電氣安全評價時,其火災、靜電等是作為主要的判斷因素,其權重比較大。所以在確定權重的時候要采取定量、定性的方法并結合實際情況進行確定。
電氣安全評價中的各因素在最后通過評價都會得到一個數值,所以要進行單因素隸屬度的確定,很多的因素都是要進行定量分析的,所以可以對一些定性分析的因素確定評價等級,即安全、較安全、一般、危險、非常危險幾個指標。由于很多因素都是定性分析的,為了能夠科學、合理的進行評價,在實際的評價過程中要制定相應的評價表,把各個因素羅列在表中,讓專家在實際檢查、評價過程中對各個因素進行等級評價,對于方案層、指標層的因素,評價人員可以采用隸屬頻率統計法給出各個因素的隸屬度值。
模糊評價方法是一種基于模糊理論的評價方法,模糊理論最早由美國查德教授提出,利用模糊理論對多因素影響的對象做出一種總體評價,來綜合判斷評價對象的等級,能夠解決多因素、難以量化的問題,在電氣安全因素中,可以明顯地發現影響因素多種多樣,各種因素之間還存在著不確定關系,有些因素無法定量來分析,所以在電氣安全評價中可以利用模糊評價的方法進行評價。
在利用模糊評價方法的初期,評價人員利用評價表對各因素進行打分,通過評價表可以獲得各個因素的打分情況。由于將各因素分為4個層次,即方案層、指標層、準則層和目標層,所以對其進行評價計算的時候需要從下層往上層依次進行計算。根據打分表可以得到因素和得分之間的情況,因此可以基于此建立模糊矩陣。
(1)建立模糊矩陣,見式(1):

(2)建立模糊向量,見式(2):

在上述的矩陣當中,其中的列向量代表的是評價中的影響因素,行向量代表的是評價的各種參數。
(3)定義模糊合成運算,見式(3),式(4):

其中,j=(1,2,···,m)。
算子M=(* *+)是運算符號,一般采用的是加權平均型的算法,既按普通矩陣乘法的符號來計算,即用“。”代替“*”,用“+”代替“*+”。見式(5):

在電氣系統評價的過程中,具有影響因素多、不確定性的情況,所以在模糊評價中,采用了加權平均算法來計算,既可以將備因素信息充分利用,又能保證計算的綜合性、平衡性。在工業電氣中的電氣安全系統往往比較復雜,因此在計算的時候要按層次來進行計算,首先是極端方案層的評價系數,然后將方案層的評價系數重新構成矩陣帶入到指標層進行計算,以此類推,最終獲取評價結果。對于計算的結果仍需制定一定的評價標準,根據實際的評價情況,綜合考慮企業的電氣安全問題,在計算結果中設定一個科學、正確的參考指標。最常用的模糊綜合評價結果處理方法是最大隸屬度方法,這是一種對多種因素影響的對象做出全面評價的評價方法,對于評價的結果不是絕對的肯定也不是絕對的否定,而是通過一個模糊集合來進行展示的,隸屬度的方法有兩個原則,一是窮盡性原則,就是對象總體重的所有分子都能正確的歸類;二是排他性原則,就是在評價的總體對象中,任何一個分子都不能同時歸屬于其他類。但是人們通過實際的分析可以知道,最大隸屬度方法也有其缺點,就是評價結果有可能存在失真的情況,模糊評分法最終確定的值也很難反應實際的安全情況,顯示的是一個模糊集合,并且模糊綜合評價會出現評價結果均勻化的現象,所以在結果處理的時候要采用兩種方法相結合的方式。
電氣安全問題直接影響著企業的未來發展,因此對于企業的安全評價至關重要,文中提出的企業電氣安全的一種模糊評價方法,該方法可操作性強,能夠與企業電氣安全實際相結合,可將人們的主觀判斷定性的表現出來,結果更加直觀,可減少人的主觀判斷錯誤。針對電氣安全評價系統使用不夠深入的企業,模糊評價方法可以利用技術手段開發一套評價系統,通過該信息系統就能對企業電氣安全做出一定的評價,可以大大提高評價的效率,減少評價中的失誤,及時發現電氣系統存在的安全隱患并及時排除,也可為防范措施制定進行參考,因此企業電氣安全模糊評價方法具有一定的現實意義。