陣地建設(shè)風(fēng)險評估與管理研究*

（火箭軍工程大學(xué) 西安 710025）

1 引言

火箭軍陣地建設(shè)是在國土上構(gòu)筑永久性軍事設(shè)施，是國家防御外來侵略、鞏固國防的戰(zhàn)略舉措，也是工程技術(shù)在軍事領(lǐng)域應(yīng)用的具體體現(xiàn)，是工程建設(shè)領(lǐng)域特殊而重要的類別。在戰(zhàn)爭狀態(tài)下，陣地建設(shè)的成果既能為部隊提供良好的指揮環(huán)境，又能為部隊創(chuàng)造有利的作戰(zhàn)條件，最大限度地爭取戰(zhàn)爭的主動權(quán)。陣地按照性質(zhì)和用途可分為指揮陣地、技術(shù)陣地、待機陣地、發(fā)射陣地、基本陣地以及后備陣地等類別，陣地建設(shè)中涉及到工程地質(zhì)、設(shè)計、爆破、偽裝、防護(hù)、裝備以及工程材料等諸多專業(yè)［1］。近年來，隨著陣地建設(shè)任務(wù)逐年增多，加之其保密要求嚴(yán)、節(jié)點要求高、地理環(huán)境隱蔽等戰(zhàn)略因素以及施工周期長、人力物力投入大等客觀原因，安全事故發(fā)生頻率和危害程度較以往有所上升，輕則造成設(shè)備損壞和財產(chǎn)損失，影響部隊軍心士氣，重則危及人員生命健康，制約陣地建設(shè)進(jìn)度。

全面識別、準(zhǔn)確評估和有效管理陣地建設(shè)風(fēng)險，既能為工程部隊安全管理提供理論指導(dǎo)，科學(xué)規(guī)避潛在風(fēng)險，有效降低隨機風(fēng)險，又能進(jìn)一步打牢安全建設(shè)基礎(chǔ)，實現(xiàn)部隊的安全施工、安全管理和安全發(fā)展［2］。陣地建設(shè)風(fēng)險雖與地鐵、隧道和礦山建設(shè)風(fēng)險有相似之處，但因擔(dān)負(fù)建設(shè)任務(wù)的主體與工程性質(zhì)的特殊性，陣地建設(shè)風(fēng)險呈現(xiàn)出高分散、高涉密、高強度的軍事特點，對其風(fēng)險評估與管理方面的研究較少，特別是針對復(fù)雜風(fēng)險情景中多因素共同作用對整體系統(tǒng)風(fēng)險影響的“多輸入-多輸出”的問題，并沒有找到有效的解決方案。

陣地建設(shè)安全事故的誘發(fā)因素不是單純的人員操作失誤或者機械設(shè)備故障，而是在人員、機械、管理以及環(huán)境等諸多因素共同影響下發(fā)生的。不同因素的耦合下會產(chǎn)生塌方、觸電、墜亡、火災(zāi)等不同類型的事故，以往專項的風(fēng)險模型只能評估工程建設(shè)風(fēng)險的某個方面，無法全面揭示事故發(fā)生的規(guī)律［3～4］。本文通過風(fēng)險過濾、評級與管理，完成陣地建設(shè)風(fēng)險等級全息建模（HHM），能夠評估不同風(fēng)險情景的危險度［5］。等級全息模型能夠清晰展示不同風(fēng)險因素相互作用形成的風(fēng)險情形，在陣地建設(shè)風(fēng)險過濾、評級和管理的基礎(chǔ)上，從多個角度反映風(fēng)險因素交互作用產(chǎn)生的風(fēng)險源［6］。針對環(huán)境風(fēng)險、機械設(shè)備風(fēng)險等不同的風(fēng)險情形，單一風(fēng)險因素模型常采用預(yù)測法、決策樹、故障樹等方法；采用多維風(fēng)險情景模型，可以集合人員、機械設(shè)備、環(huán)境、管理等多個風(fēng)險因素，使得評估結(jié)果更加貼合實際。

2 多維危險度測量模型構(gòu)建

等級全息建模是系統(tǒng)建模的一種方法，能夠從不同的視角展現(xiàn)系統(tǒng)中存在的各種風(fēng)險情形，從而為風(fēng)險測量和風(fēng)險管理提供理論依據(jù)［7］。針對陣地建設(shè)風(fēng)險的特殊性和復(fù)雜性，根據(jù)事故分析結(jié)果和專家意見建議，得到陣地建設(shè)施工風(fēng)險要素，然后利用等級全息建模過程反復(fù)迭代，逐步構(gòu)建和完善多維危險度測量模型［8］。

1）案例分析。通過查閱部隊歷年來在陣地建設(shè)中安全事故案例，分析施工安全風(fēng)險因素。

2）問卷調(diào)查。對專家1組進(jìn)行問卷調(diào)查，專家根據(jù)自身經(jīng)驗，列舉出陣地建設(shè)中存在的風(fēng)險因素，擴展HHM框架組成因素。

3）風(fēng)險要素分析。采用德爾菲法，對問卷調(diào)查后獲得的HHM框架組成的風(fēng)險因素進(jìn)行分析，篩選出具有代表性和針對性的風(fēng)險因素，初步確定HHM框架的風(fēng)險因素。

4）專家評審。對專家1組問卷得到的風(fēng)險因素，由專家2組進(jìn)一步評審，檢驗風(fēng)險因素是否符合陣地建設(shè)的實際情況，然后根據(jù)分析結(jié)果構(gòu)建HHM框架，若專家2組評審不通過，在修改的基礎(chǔ)上再次進(jìn)行評審，直到通過為止。

本文研究中，專家1組共20人，其中指揮人員4人，技術(shù)人員4人，專職安全員6人，施工員6人。各專家從事陣地建設(shè)施工組織、安全管理、一線作業(yè)等工作，熟悉陣地建設(shè)風(fēng)險的實際情況。專家2組包含了10位來自火箭軍工程大學(xué)從事國防工程建設(shè)管理研究的具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)的人員。

通過以上方法對陣地建設(shè)風(fēng)險因素HHM框架進(jìn)行4次迭代分析，得到1個基于人員、機械設(shè)備、組織管理、材料、環(huán)境和時間6個視角下的HHM框架，如圖1所示。

圖1 陣地建設(shè)風(fēng)險因素HHM框架

3 風(fēng)險過濾與評級

RFRM研究方法是對風(fēng)險評級與過濾（Risk Ranking and Framework，RRF）方法的修正和改進(jìn)，旨在為情景分析提供優(yōu)先次序，它并不是單純忽略早期已經(jīng)被過濾掉的風(fēng)險源，而是抓住風(fēng)險體系中更重要的、更緊要的風(fēng)險源，降低風(fēng)險評級時體系復(fù)雜度和提高評估結(jié)果兼容性［9］。

RFRM共分8個步驟：1）情景識別；2）情景初步過濾；3）雙重標(biāo)準(zhǔn)過濾與評級；4）多重標(biāo)準(zhǔn)評估；5）定量評級；6）風(fēng)險管理；7）針對過濾掉的重要情景進(jìn)行評估；8）運作反饋。這8個步驟反映了一種哲學(xué)而非機械的方法，其中對離散情景的過濾和評級是考慮所有風(fēng)險情景的基礎(chǔ)，而不是一個替代品。本文在風(fēng)險情景分析中，分析施工中存在的主要風(fēng)險源，故第7）、8）個步驟不是研究重點。

1）情景識別?；贖HM框架，提出多維風(fēng)險因素的概念用以描述陣地建設(shè)中的各類風(fēng)險情景，假定表示由m個風(fēng)險因素組成的風(fēng)險情景，稱其為m維風(fēng)險情景，表示編號為n的風(fēng)險情景中第k個風(fēng)險因素，故：

2）情景過濾。基于專家經(jīng)驗，對HHM中風(fēng)險情景進(jìn)行初步過濾，大幅度降低風(fēng)險源數(shù)量，鑒于當(dāng)風(fēng)險情景中風(fēng)險因素m＞3時，耦合分析過程過于復(fù)雜，分析結(jié)果不準(zhǔn)確，添加約束m≤3。

3）雙重標(biāo)準(zhǔn)過濾與評級。根據(jù)風(fēng)險等級矩陣中風(fēng)險可能性與結(jié)果，再次分析過濾后的風(fēng)險情形。

4）多重標(biāo)準(zhǔn)評估。將剩余后的風(fēng)險情景與風(fēng)險情景擊潰陣地建設(shè)系統(tǒng)安全防御能力標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來，按“高”“中”“低”三級評價準(zhǔn)則來綜合判斷擊潰系統(tǒng)的情景能力，其標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 風(fēng)險情景擊潰系統(tǒng)安全防御能力的標(biāo)準(zhǔn)

5）定量化評級：根據(jù)風(fēng)險概率和后果，量化多維風(fēng)險情形，定義：

其中，Dr為風(fēng)險因素的危險程度，Pr為風(fēng)險發(fā)生的后驗概率，Cr為風(fēng)險因素所產(chǎn)生的后果，按照后果的嚴(yán)重程度依次遞減取值：Cr={1 ，0.8，0.5，0.3，0} 。

假定A為隨機變量，表示為某一風(fēng)險情景，E表示現(xiàn)階段的相關(guān)證據(jù)。在不考慮E的情況下，通過歷史案例研究，得到先驗概率Pr(A)；在考慮E的情況下，Pr(A|E)為后驗概率。貝葉斯定理公式為

通過式（3），計算出各個風(fēng)險情景的后驗概率，聯(lián)立式（1）和（2），結(jié)合風(fēng)險后果Cr，可計算出各因素的危險度和各風(fēng)險情景的危險度。

6）風(fēng)險管理。針對關(guān)鍵風(fēng)險因素和風(fēng)險情景的評估結(jié)果，確定風(fēng)險管理重點和風(fēng)險情景的管理方案。

4 案例分析

4.1 風(fēng)險情景識別

下面以某陣地建設(shè)為例，在圖1構(gòu)建出的HHM框架的基礎(chǔ)上，耦合兩個或三個風(fēng)險因素，構(gòu)造出多個HHM風(fēng)險情景，從不同視角和層面對施工風(fēng)險進(jìn)行多維度、體系化的識別、過濾和評級。陣地建設(shè)風(fēng)險6個主要因素之間相互影響，兩兩組合或任意三者組合都能形成一種HHM風(fēng)險情景。

根據(jù)式（1），在陣地建設(shè)風(fēng)險HHM框架中，將人員因素與機械設(shè)備風(fēng)險情景編號為1，其表達(dá)式為V12=PΘE，同理，構(gòu)建出施工風(fēng)險中的15個2維風(fēng)險情景和20個3維風(fēng)險情景，如表2所示。

表2 陣地建設(shè)2維風(fēng)險情景

對每一個由2維或者3維風(fēng)險因素組成的風(fēng)險情景進(jìn)行耦合分析，獲得在不同風(fēng)險視角下的風(fēng)險來源，進(jìn)一步識別風(fēng)險因素。例如，對2維風(fēng)險情景，如圖2（a）所示，施工員與機械性能耦合產(chǎn)生了新的風(fēng)險情景，即在施工員不同兵齡和專業(yè)能力的情況下，對機械的技術(shù)狀態(tài)和操作要求是不同的，若兩者匹配不當(dāng)，容易產(chǎn)生嚴(yán)重的風(fēng)險后果。

同理，對于3維風(fēng)險情景，以PΘOΘS風(fēng)險情景為例，如圖2（b）所示，施工員、施工方案和安全環(huán)境3個風(fēng)險因素相互作用形成了一個3維視角下的風(fēng)險情景，即在不同的安全文化、防護(hù)設(shè)施等因素組成的安全環(huán)境下，施工技術(shù)方案和安全方案會因任務(wù)性質(zhì)、人員能力、安全環(huán)境等多種因素的不同而存在差異，這就要求施工員要根據(jù)任務(wù)的實際情況進(jìn)行相應(yīng)的訓(xùn)練而具備一定的風(fēng)險規(guī)避意識和安全防護(hù)技能。

圖2 風(fēng)險情境圖

在圖2所示的坐標(biāo)系中，由風(fēng)險因素耦合而形成的幾何圖形的邊長代表各因素影響作用的概率或后果，用幾何圖形的面積或體積度量2維或3維風(fēng)險情景的危險度，即

其中，PR為Vnm風(fēng)險情境的危險度，Px、Py、Pz為單個風(fēng)險因素的后驗概率，由風(fēng)險坐標(biāo)系中各幾何圖形的邊長代表，當(dāng)m=2時，Pz=1。

4.2 風(fēng)險雙重標(biāo)準(zhǔn)過濾

通過問卷調(diào)查，結(jié)合風(fēng)險的可能性和后果兩項標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行雙重標(biāo)準(zhǔn)過濾，確定辨識出的風(fēng)險因素中的關(guān)鍵因素，如表3所示。

表3 雙重標(biāo)準(zhǔn)過濾風(fēng)險排序矩陣

陣地建設(shè)風(fēng)險排序矩陣給HHM中的風(fēng)險因素一個初步的評價，過濾掉極低風(fēng)險、低風(fēng)險和一般風(fēng)險因素，剩余安全員、電氣線路、施工員、防護(hù)機構(gòu)、機械性能、安全方案、施工現(xiàn)場、整改能力、作業(yè)位置、作業(yè)空間、防護(hù)用品、防護(hù)設(shè)施、空氣質(zhì)量、汽油和延長時間共15個主要風(fēng)險因素。

4.3 風(fēng)險多重標(biāo)準(zhǔn)評估

根據(jù)表1，專家組對15個施工主要風(fēng)險因素按照“高（H）”“中（M）”“低（L）”三檔進(jìn)行評估，結(jié)果如表4所示。

表4 風(fēng)險多重標(biāo)準(zhǔn)評估矩陣

4.4 定量化評級

通過研究某部隊陣地建設(shè)安全事故案例和相關(guān)醫(yī)療部門的病例等相關(guān)歷史資料，對事故發(fā)生的原因進(jìn)行統(tǒng)計分析，確定施工風(fēng)險的先驗概率。以安全員工作失誤導(dǎo)致安全事故為例進(jìn)行分析，其先驗概率為Pr（P1）=0.600；其次，綜合考慮當(dāng)前施工人員、機械設(shè)備、組織管理、環(huán)境等因素，安全員工作正常的情況下，發(fā)生安全事故的可能性較小，其條件概率Pr（E1|P1）=0.100，其中E1表示該施工項目與安全員相關(guān)的情況。所以，0.400，，根據(jù)式（3），計算后驗概率：

同理求出其他風(fēng)險因素的后驗概率，如表5所示。

表5 施工風(fēng)險因素概率

根據(jù)后驗概率，將15個主要風(fēng)險因素的可能性按照5個等級進(jìn)行定量化評級，如表6所示。

表6 施工風(fēng)險定量排序矩陣

通過以上步驟，過濾出施工中7個主要風(fēng)險因素，即安全員、施工員、防護(hù)機構(gòu)、施工現(xiàn)場、作業(yè)位置、防護(hù)設(shè)施和延長時間。所以，對于該陣地建設(shè)的風(fēng)險管理上，制定針對性措施防范以上7個風(fēng)險要素構(gòu)成的重點風(fēng)險情景。

4.5 重點風(fēng)險情景評估

在構(gòu)建出陣地建設(shè)風(fēng)險的HHM框架和RFRM方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合該陣地建設(shè)的實際情況，評估不同風(fēng)險因素耦合得到的風(fēng)險情景，分析不同情景下風(fēng)險的危險程度，為施工部隊開展安全管理工作提供理論支撐，其主要風(fēng)險因素的HHM如圖3所示。

圖3 陣地建設(shè)主要風(fēng)險因素的HHM

根據(jù)式（2）計算風(fēng)險情景的危險程度，由于情景的風(fēng)險組成因素都是災(zāi)難性的，取Cr=1，由式（4），可求得7個主要風(fēng)險因素組成的重點2維風(fēng)險情景的危險度，如表7所示。

表7 重點2維風(fēng)險情景危險度

一般情況下，對于2維風(fēng)險情景，當(dāng)危險度Dr＞0.06時為高風(fēng)險。根據(jù)表9，陣地建設(shè)的2維風(fēng)險情景危險度大于0.06的有8個，分別反映出施工風(fēng)險管理中的2維風(fēng)險情景的危險性，特別是當(dāng)施工員、施工現(xiàn)場、作業(yè)位置和延長時間因素相互耦合時，危險度大于0.9，屬于極高風(fēng)險，應(yīng)當(dāng)重點提高施工員安全技能、規(guī)范施工現(xiàn)場、加強高空作業(yè)安全防護(hù)和科學(xué)安排施工計劃，降低高風(fēng)險因素發(fā)生概率，避免施工高危險情景出現(xiàn)。

5 結(jié)語

本文在HHM—RFRM理論的基礎(chǔ)上，通過反復(fù)迭代構(gòu)建起陣地建設(shè)風(fēng)險HHM框架，采用RFRM的方法，對基于HHM框架下的風(fēng)險情景進(jìn)行識別，運用雙重標(biāo)準(zhǔn)過濾矩陣和多重標(biāo)準(zhǔn)評估矩陣對施工風(fēng)險因素進(jìn)行定性過濾，運用貝葉斯定理和風(fēng)險排序矩陣對施工風(fēng)險因素進(jìn)行定量的過濾和評級，確定重點風(fēng)險因素，提出基于2維重點風(fēng)險因素的相互耦合視角下的風(fēng)險情景，進(jìn)一步找出施工風(fēng)險高危風(fēng)險情景，為陣地建設(shè)風(fēng)險管理提供一個新思路、新方法，對施工安全事故的預(yù)防具有一定指導(dǎo)意義。最后，以某陣地建設(shè)為例進(jìn)行研究，分析結(jié)果符合建設(shè)的實際情況。但是，陣地建設(shè)安全管理本身就是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，陣地建設(shè)風(fēng)險HHM框架并非一成不變，需要因地制宜地動態(tài)分析與調(diào)整。同時，此方法沒有解決陣地建設(shè)整體風(fēng)險評估問題，有待進(jìn)一步研究。