卷煙廠安全預警系統參數的設計

邵賢異 任繼陽 季紹武 李明博 代宏熙

摘 要：本文介紹了運用層次分析方法建立模型設計卷煙廠安全預警系統的權重參數，并在昭通卷煙廠進行的具體的應用，取得較好的運行結果。

關鍵詞：安全預警系統；權重參數；層次分析法

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）11-0219-03

0 引言

為達到《煙草企業安全生產標準化規范》的項目標準[1]，提高煙草企業，特別是卷煙廠安全生產的管理水平，結合卷煙廠的生產實際，因地制宜，制定適合卷煙廠安全管理的有效的安全預警系統，及早發現安全隱患，及時并有針對性地采取預防措施，盡量減少事故的發生。這就可以改變事故后的被動反應、消極控制，給出對于企業的安全生產狀態和安全形勢進行系統和定量的評判和預測，體現“預防為主”的管理理念。而煙草生產過程中的安全預警系統構建也是現代企業管理的重要環節。在安全預警預報和評價方面，基于事故原因，國內外已經有了較為成熟的研究成果[2]。如安全檢查表法、事故樹法、道指數危險評價法、日本勞動省六階段安全評價法、食品安全指數、水上安全指數等預警方法[3-4]。王興鵬、楊凱指出建立企業生產安全預警預報系統既是企業實現“主動預防型”安全管理的迫切需要，也是國家安監總局對一級標準化企業的要求[5]。他們對構建預警系統的預警指標、預警模型和指數圖進行了研究和分析[5]。張文勛根據企業安全生產的隱患指數對企業進行預警[6]。王曉明、呂穎對企業安全生產預警系統的指標體系重新構建、使用模糊層次分析法對試行標準進行改進[7]。周蓉根據分析企業安全事故危險來源，指出企業安全事故風險預警指標分為人的不安全行為、物的不安全狀態、管理因素和環境因素這四個指標，采用模糊數學綜合評價法建立評價集，賦予權重后形成各指標的評價標準[8]。張道斌將可能的安全隱患類別分為物的不安全狀態、人的不安全行為、作業環境缺陷和管理缺陷，由此構建安全要素傷害統計值表[8]。

基于昭通卷煙廠的生產實際，我們選用了安全生產、消防安全、交通安全、環境安全、內部治安和職業健康這六個易于監測的指標建立了企業安全預警一級指標，采用層次分析法建立模型，求解出合理可信可行的安全預警系統參數。這樣的預警系統是符合安全規范的內在要求，同時還能夠較好的對昭通卷煙廠存在的問題和隱患進行有效的管理。

1 安全預警指標

按照《煙草企業安全生產標準化規范——第3部分：考核評價準則和方法》的自評、復評和標準化達標評級方法，可以全面而準確的給出企業安全生產的現狀。但建立一套涵蓋本廠安全要素的安全預警系統更有利于管理層及時準確地了解企業的安全生產狀態和安全形勢，從而進行更加主動的安全管理。

基于昭通卷煙廠內在管理需求和安全生產實際，選用了安全生產、消防安全、交通安全、環境安全、內部治安和職業健康這六個易于監測的指標建立了企業安全預警一級指標。其中安全生產包括相關方危險作業、事故隱患、事故隱患整改率、事故風險評價、傷亡事故、鍋爐超限報警六個二級指標；消防安全包括維護保養和日常運行兩個二級指標；交通安全包括車輛安全、駕駛員安全和環境安全三個二級指標；環境安全包括廢氣、廢水和廠界噪聲三個二級指標；內部治安包括案件和上訪兩個二級指標；職業健康包括噪聲大小和粉塵濃度兩個二級指標。具體的指標模型如表1所示。

表1中的目標是建立符合煙廠內在管理需要和符合生產實際的安全預警系統，為此，建立了6個一級指標、18個二級指標、46個三級指標。

2 預警系統參數的設計

為增強預警系統的有效度和可信度，我們采用了層次分析方法建立指標體系的層次分析評估模型來設計卷煙廠安全預警系統的參數。

層次分析方法，簡稱AHP，是美國運籌學家薩蒂教授應用網絡系統理論和多目標綜合評價方法，提出的一種層次權重決策分析方法[9]。根據問題的總目標，構建一個多層次的結構分析模型及各層次因素的判斷矩陣，并計算矩陣的特征向量，從而確定各因素的相對權重，最后通過加權求和的方式得到對總目標的最終權重[9]。

在已經完成的安全系統的指標體系的基礎上，我們確定了安全預警系統的目標層、一級指標、二級指標和三級指標如表2所示。然后，需要兩兩比較每層各個因素的對上一層因素影響的重要性，構造成對比較矩陣，也就是判斷矩陣，計算矩陣的特征向量并進行一致性檢驗。這樣的特征向量的各分量就可以作為該層各因素對上一層因素的影響權重。

在進行同一層間的兩個要素相互比較之前，要對它們之間的重要性進行量化，為此建立重要程度標度表，以便比較出它們的優劣及優劣程度。表2中參與比較的兩個元素分別表示為和，這表示同一層的第i個因素與第j個因素相比，用表示其比較的結果，這個結果同時也是相應的判斷矩陣的第i行第j列元素。顯而易見，該判斷矩陣的第就j行第i列元素。

以各一級指標對目標層的權重計算過程為例，我們聘請了27位安全專家，這些專家有專門從事研究工作的，也有在安全生產一線的工作人員，對六個一級指標對目標決策層的影響進行評分。通過27位專家的評分，我們得到消防安全、出交通安全、環境安全等五個指標對第一個指標，即安全生產指標的重要性比較標度的數學期望。如表3所示。

表3可以直接表示判斷矩陣的第一行元素，其中可以表示為，這樣在計算時，可以變形為，通過這樣的計算，不難推出判斷矩陣如表4所示。

我們進一步計算表4判斷矩陣的最大特征值，用該特征值對應的單位化特征向量作為權重向量。

計算得到的表4的最大特征向量為6，對應該特征向亮的的歸一化特征向量為：

設安全生產為，消防安全為，交通安全為，環境安全為，內部治安為，職業健康為，這些變量和權重一起生成目標層的決策變量，滿足：

進一步，我們進行了一致性檢驗，通過計算，一致性指標CI<0.1，判斷舉證的一致性是可以接受的。

3 安全預警系統各級指標參數

采用層次分析方法，我們可以得到的各層因素的權重參數，如表5所示。

4 應用成效

本安全預警系統指標和參數的設計是針對昭通卷煙廠進行的，目前在該廠已經投入使用，有較好的應用效果。這有助于煙廠對這些指標進行動態監控，并及時生成預警參數，提供給管理層進行有針對性的實時管理，極大地增強了系統管理的有效性和可信度。

參考文獻

[1] 《解讀》編寫組.煙草企業安全生產標準化規范解讀[M].黃河水利出版，2011，12.

[2] 羅云，樊運曉，馬曉春.風險分析與安全評價[M].北京化學工業出版社，2004，4.

[3] Larsson，Tore J & Hale，Andrew R.Aspects of risk assessment，control and prevention[J].Safety Science Monitor，2000，1.

[4] Helen Balmforth & Bon Macbeth.The Inclusion of the Site Risk Methodology[R]. Health & Safety Laboratory，2002，27.

[5] 王興鵬，楊凱.企業安全生產預警系統構建及關鍵技術研究[J].安全，2015（8）：6-9.

[6] 張文勛.安全生產預警系統研究[J].山東化工，2016（10）：146-148.

[7] 王曉明，呂穎.模糊層次分析法的企業安全生產預警系統改進研究[J].石化技術，2018（11）：196.

[8] 周蓉.企業安全事故風險預警體系研究[D].武漢：武漢理工大學，2018，11.

[9] 許樹柏.實用決策方法：層次分析法原理[M].天津大學出版社，1988.