孫旭紅 李 艷

天津理工大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與安全工程學(xué)院

層次分析法問(wèn)世于1977年第一屆國(guó)際數(shù)學(xué)建模會(huì)議上，美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家、匹茲堡大學(xué)教授T.L.Satty[1]發(fā)表了同名文章，題為“無(wú)結(jié)構(gòu)決策問(wèn)題的建模—層次分析法”，隨后這種方法因其深刻理論依據(jù)以及簡(jiǎn)單表現(xiàn)形式而被廣泛應(yīng)用。1988年，我國(guó)天津召開(kāi)了第一屆國(guó)際層次分析法研討會(huì)，國(guó)內(nèi)對(duì)于層次分析法的運(yùn)用也到了一個(gè)新的階段。朱忠厚[2]通過(guò)對(duì)層次分析法的運(yùn)用，基礎(chǔ)性的對(duì)煤礦安全投資方向決策進(jìn)行了研究，為煤礦企業(yè)安全管理提供參考。

雖然人們對(duì)自身安全狀況更加重視，但是生產(chǎn)事故卻呈上升趨勢(shì)，例如由此導(dǎo)致身體受到傷害，嚴(yán)重時(shí)甚至造成死亡事故。事故的發(fā)生一般情況下不僅會(huì)對(duì)員工造成人身傷害之外，而且會(huì)給企業(yè)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)較大損失。聯(lián)系到生產(chǎn)型企業(yè)，通常會(huì)毀壞生產(chǎn)設(shè)備，影響企業(yè)正常的生產(chǎn)秩序，嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞企業(yè)內(nèi)部整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)。

安全投資是企業(yè)為了改進(jìn)其安全體系，做到防患于未然，消除影響生產(chǎn)的潛在隱患，就是為了避免工作者在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中發(fā)生的人身傷害。能夠直接降低事故的嚴(yán)重性，從而減輕對(duì)社會(huì)以及家庭人員的傷害，實(shí)現(xiàn)保護(hù)人類(lèi)的財(cái)產(chǎn)，減少無(wú)益損耗，即減損收益。能夠改善生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境條件和維護(hù)增值過(guò)程，即增值收益[3]。

企業(yè)安全投資的要點(diǎn)在設(shè)備設(shè)施建設(shè)、安全技術(shù)、培訓(xùn)教育和職業(yè)衛(wèi)生以及勞動(dòng)防護(hù)方面所進(jìn)行的費(fèi)用投入。對(duì)有關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)可以知道：安全投資量的配置存在著最大效益值。事故、安全費(fèi)用投入和經(jīng)營(yíng)效益三者之間存在相互制約、相互影響和相互作用的關(guān)系[4]。增加安全投入即安全投資的成本，導(dǎo)致生產(chǎn)成本相對(duì)較高，降低了企業(yè)效益，但降低了安全事故率，各種事故造成的經(jīng)濟(jì)損失也將減少；減少安全投入，同時(shí)生產(chǎn)成本減少，利潤(rùn)增加，但是安全事故發(fā)生率相對(duì)增加，安全事故發(fā)生給企業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失同樣上升。企業(yè)務(wù)必尋求一個(gè)平衡點(diǎn)，利用最少的投入得到最大的效益[5]。本文通過(guò)查閱分析我國(guó)部分工貿(mào)企業(yè)的安全生產(chǎn)投入狀況以及生產(chǎn)過(guò)程中投資存在的不合理性，運(yùn)用層次分析法對(duì)工貿(mào)企業(yè)的安全投資決策進(jìn)行相對(duì)合理分配，最后算出企業(yè)各個(gè)投資方面的權(quán)重順序，從而得出工貿(mào)企業(yè)的安全投資的合理分配，為提高企業(yè)資源的利用率、增加安全效益提供可靠依據(jù)。

1 層次分析法的原理

1.1 層次分析法的相關(guān)理論

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，即AHP）本質(zhì)來(lái)說(shuō)是一種思維方式，由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家、匹茲堡大學(xué)教授薩蒂于20世紀(jì)70年代初提出的一種將定性的多目標(biāo)多方案問(wèn)題進(jìn)行定量分析的決策分析方法[6]。層次分析法將定性和定量的分析方法合理結(jié)合，先分解后綜合，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)決策，比較適合完全難以量化解決的問(wèn)題[7]。

1.2 層次分析法的步驟

（1）首先根據(jù)要解決的問(wèn)題建立相應(yīng)的層次結(jié)構(gòu)模型，將各個(gè)有關(guān)因素按照不同屬性從頂層到底層分解成若干層次，同一層次上的因素影響著上一層次的各個(gè)因素，同時(shí)又對(duì)下一層因素產(chǎn)生影響或具有支配作用[8-9]。遞階層次，如圖1。

遞階層次結(jié)構(gòu)的主要模型各層分別為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、措施層，頂層為目標(biāo)層，即系統(tǒng)所要達(dá)到的目的，通常只涉及一個(gè)固定因素，底層為措施層，中間可以有一個(gè)或者多個(gè)層次。措施層為滿足目標(biāo)需要可選擇的各類(lèi)方案。

圖1 遞階層次結(jié)構(gòu)

若上一層的元素C作為準(zhǔn)則，那么對(duì)下一層的元素P1……Pn有隸屬關(guān)系。因此在準(zhǔn)則C的作用下，要對(duì)下層的P1……Pn進(jìn)行賦予相應(yīng)的權(quán)重，這種權(quán)重就是比較Ai與 Aj之間的權(quán)重大小，并按照1-9的比例標(biāo)度進(jìn)行賦予，見(jiàn)表1。

表1 判斷矩陣標(biāo)度及含義

在標(biāo)度分析方面，我們認(rèn)為，分級(jí)過(guò)多不適用于人日常的判斷能力，增加判斷難度。薩蒂等人經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)比對(duì)對(duì)于不同標(biāo)度條件下人們判斷結(jié)論的正確性的結(jié)果顯示，在進(jìn)行層次分析因素比較時(shí)，1-9標(biāo)度[10]最為符合。

（2）進(jìn)行層次單排序。通過(guò)判斷矩陣，對(duì)下層的n個(gè)元素A1……An進(jìn)行排序，同時(shí)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。以解決特征根問(wèn)題，以下為公式。

正規(guī)化以后，W作為元素A1……An在準(zhǔn)則下Ck的排序權(quán)重。計(jì)算一致性指標(biāo);

式中： 表示判斷矩陣的一般一致性指標(biāo)

RI表示判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，見(jiàn)表2。

表2 RI的指標(biāo)

當(dāng)CR＜0.1時(shí)，一般認(rèn)為A的一致性是可以接受的。

（3）計(jì)算組合權(quán)重，見(jiàn)表3。為了評(píng)價(jià)層次總排序的結(jié)果的一致性，應(yīng)該也進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：

表3 所示組合權(quán)重的計(jì)算

當(dāng)CR總＜0.1時(shí)，總排序滿足一致性原則。

然后對(duì)組合權(quán)重中的各項(xiàng)權(quán)重大小進(jìn)行排列，然后得出一個(gè)順序。企業(yè)根據(jù)順序?qū)Π踩顿Y資金進(jìn)行合理分配，達(dá)到資金分配的最優(yōu)化。

2 運(yùn)用層次分析法進(jìn)行工貿(mào)企業(yè)安全投資分配

2.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

依據(jù)對(duì)某工貿(mào)企業(yè)的綜合分析與調(diào)查，建立安全投資分配的遞階層次模型，如圖2。

圖2 某工貿(mào)企業(yè)安全投資的合理分配

2.2 計(jì)算判斷矩陣

求A-C矩陣，見(jiàn)表4。

表4 A-C矩陣

計(jì)算得出：

因?yàn)镃R=0.0146＜0.1，所以滿足一致性。

求C1-P矩陣，見(jiàn)表5。

表5 C1-P矩陣

計(jì)算得出：

因?yàn)镃R=0＜0.1，所以滿足一致性。

求C2-P矩陣，見(jiàn)表6。

表6 C2-P矩陣

計(jì)算得出：

因?yàn)镃R=0.02634＜0.1，所以滿足一致性。

求C3-P矩陣，見(jiàn)表7。

表7 C3-P矩陣

計(jì)算得出：

因?yàn)镃R=0.0901＜0.1 所以滿足一致性。

2.3 進(jìn)行層次總排序，見(jiàn)表8

表8 層次總排序

由表3、4可得：

由公式（4），（5）和（6）可得：

由此總的CI為：

所以總的CR=CI/RI，即：

從表8中可以看出：工貿(mào)企業(yè)可以從上述四個(gè)方面（日常管理方面、安全技術(shù)方面、勞動(dòng)保護(hù)方面和安全教育方面）來(lái)著手進(jìn)行安全投資，按照總次序中權(quán)重排列順序可以看出：可以把日常管理方面和安全技術(shù)方面作為著重點(diǎn)，在勞動(dòng)保護(hù)方面和安全教育方面投資可以作為次重點(diǎn)，這樣工貿(mào)企業(yè)的安全投資就有可能達(dá)到最優(yōu)配置。

3 結(jié)束語(yǔ)

工貿(mào)企業(yè)在進(jìn)行投資決策時(shí)既要考慮安全投入總和，也需要考慮制定最優(yōu)的安全投資分配策略，以達(dá)到最好效果[11]。如果企業(yè)安全投資分配不夠優(yōu)化，沒(méi)有達(dá)到最優(yōu)分配，產(chǎn)生了無(wú)謂損失，就會(huì)造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益下降，合理的投入資源配置能指導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行安全投資。

企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)技術(shù)改造和日常管理，重視安全的科學(xué)技術(shù)研究，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)在一定的前提之下提高安全投資效果，并保證日常的各類(lèi)檢查以及機(jī)器的保養(yǎng)維護(hù)，使各項(xiàng)投資達(dá)到更好的安全保障作用，提高企業(yè)安全投資質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

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