周流建 陳雙斌

一、引言

本文所討論的拖輪執(zhí)行引航交通任務(wù)是指拖輪將引航員送上或接下進(jìn)出口船舶的一系列操作過程。近年來，國內(nèi)外引航員落水事件時(shí)有發(fā)生，針對拖輪執(zhí)行引航交通任務(wù)存在風(fēng)險(xiǎn)這一問題，前人做了大量研究。其中絕大多數(shù)著重討論在具體場景中如何采取更有效的措施以達(dá)到降低風(fēng)險(xiǎn)的目的，未能系統(tǒng)地分析該過程存在的風(fēng)險(xiǎn)，也未能定量化地對這一過程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理研究。為此，作者通讀了船舶安全管理領(lǐng)域的大量文獻(xiàn)，結(jié)合多年接送引航員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以FSA管理方法的前三個(gè)步驟為框架，構(gòu)造出由事故樹演化的層次分析模型，通過專家打分為層次分析法提供數(shù)據(jù)。這一綜合評價(jià)模型能較好地將拖輪執(zhí)行引航交通任務(wù)過程的風(fēng)險(xiǎn)定量化。期望能在拖輪安全作業(yè)領(lǐng)域內(nèi)提高風(fēng)險(xiǎn)管理水平，同時(shí)為企業(yè)在制定風(fēng)險(xiǎn)管控措施和合理配備管理資源方面提供參考。

二、船舶綜合安全評估

船舶綜合安全評估（FSA）最先于1993年出現(xiàn)，是英國海上安全局（MSA）為了防范風(fēng)險(xiǎn)而提出的對已識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)采取接受或某些方法來應(yīng)對的方法。該概念出現(xiàn)后，因其可操作性強(qiáng)，目前被廣泛應(yīng)用于航運(yùn)業(yè)各領(lǐng)域。一次FSA過程可以包括風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評估、風(fēng)險(xiǎn)控制方案、費(fèi)用與收益評估、決策建議五個(gè)步驟[1，2]。拖輪執(zhí)行引航交通任務(wù)過程所面臨的風(fēng)險(xiǎn)有種類相對固定、后果嚴(yán)重的特點(diǎn)。為此，將FSA這一具有把風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和評估進(jìn)行結(jié)構(gòu)化和模式化特點(diǎn)的方法應(yīng)用在執(zhí)行引航交通任務(wù)這一具體事件上，能有效地核查和降低該過程的風(fēng)險(xiǎn)。

三、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

進(jìn)行船舶綜合安全評估首先要對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別。IMO指南中推薦了多種風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法，其中故障樹（Fault Tree Analysis，F(xiàn)TA）方法能幫助分析者圍繞某一頂端事件從縱向到橫向進(jìn)行全方位分析，識(shí)別出相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。構(gòu)造故障樹首先要選定一個(gè)頂端事件T，頂端事件是指系統(tǒng)不希望發(fā)生的故障（或?yàn)?zāi)難）事件[1]。接著圍繞頂端事件逐項(xiàng)向下分析，通過邏輯與門、邏輯或門的關(guān)系找出誘因，確定基本事件。

通過繪制故障樹，分析者能不遺漏、不重復(fù)地找出最終會(huì)導(dǎo)致頂端事件的基本事件，達(dá)到識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)的目的。首先，結(jié)合作者多年參與拖輪執(zhí)行引航交通任務(wù)的工作經(jīng)驗(yàn)，加之對生產(chǎn)流程的熟悉程度，使用下行法繪制出故障樹。同時(shí)咨詢了其他兩位具有15年以上工作經(jīng)驗(yàn)的拖輪駕駛員，在反復(fù)討論與對比意見之后最終繪制出的故障樹見圖1。圖中表示邏輯與門，表示邏輯或門。

圖1 拖輪執(zhí)行引航交通任務(wù)故障樹

四、風(fēng)險(xiǎn)評估

在船舶綜合安全評估理論中，風(fēng)險(xiǎn)評估能幫助決策者在一系列事件中定位高風(fēng)險(xiǎn)范圍，找出可能導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)的主要誘因。評估風(fēng)險(xiǎn)，需要將風(fēng)險(xiǎn)量化后進(jìn)行比較。量化風(fēng)險(xiǎn)，通常需要大量歷史數(shù)據(jù)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)的分析資料。在實(shí)際生產(chǎn)中，汕頭港拖輪執(zhí)行引航交通任務(wù)發(fā)生事故的數(shù)據(jù)非常少，難以使用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行線性回歸分析預(yù)測。為此，本文將層次分析法作為評價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的主要數(shù)學(xué)方法。

（一）層次分析法

層次分析法（AHP）自1977年面世以來，因其對主、客觀數(shù)據(jù)處理的科學(xué)性，使得其被廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)工程中。其基本原理是通過構(gòu)造各因素之間相互聯(lián)系的層次結(jié)構(gòu)模型[3]對多個(gè)因素進(jìn)行決策分析。本文所討論問題即具有影響因素較多，且各因素間相互關(guān)聯(lián)的特點(diǎn)。故使用該方法能較好地描述各因素之間的數(shù)量關(guān)系。

AHP作為一種基礎(chǔ)的分析與決策方法，在解決實(shí)際問題時(shí)通常需要結(jié)合其他方法構(gòu)建層次分析模型。為此，使用FTA識(shí)別出的三組最小徑集P1={x1，x2}，P2={x3，x4，x5，x6}，P3={x7，x8，x9，x5}，演化為層次分析模型[4]（見圖2）。

圖2 事故樹層次分析模型

（二）判斷矩陣的設(shè)定及應(yīng)用

由于缺乏統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，判斷矩陣的建立需要專家用他們的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)等給我們提供信息和證據(jù)。這種方法Dennis Bley在研究[5]中稱為“專家意見”方法。為此，引入九標(biāo)度法（見表1）將相關(guān)因素兩兩比較，以此描述判斷矩陣。

通過作者以及汕頭港其他具有豐富拖輪操縱經(jīng)驗(yàn)的拖輪駕駛員、引航員的打分，引入權(quán)重后得到四個(gè)判斷矩陣：P1xi；P2xi；P3xi；TPf。

最后通過對判斷矩陣特征向量的求取，可以確定基本事件對于頂端事件的危險(xiǎn)度層級關(guān)系。

表1 基本事件之間危險(xiǎn)程度比較規(guī)則

1.專家意見權(quán)重確定

本文咨詢了包括引航員和拖輪駕駛員在內(nèi)的5位專家，加上作者一共6人參與打分。按照表1中規(guī)則對本文構(gòu)建的層次分析模型進(jìn)行評分。

考慮到專家的職務(wù)級別、工作經(jīng)驗(yàn)存在客觀差異，應(yīng)對他們的評分結(jié)果區(qū)別對待。故本文將上述兩個(gè)因素分別分為三個(gè)等級，給出對應(yīng)分值（見表2），為每一位專家分別確定了權(quán)值。

表2 專家權(quán)分?jǐn)?shù)表

權(quán)分?jǐn)?shù)Wi=PE，即每一位專家的權(quán)值wi=Wi/

通過專家打分得到六組判斷矩陣，每組四個(gè)。進(jìn)行加權(quán)平均單獨(dú)處理每個(gè)分值，最終得到四個(gè)判斷矩陣：P1xi；P2xi；P3xi；TPf。

2.特征向量求取

以判斷矩陣P2xi（簡稱為A）為例，展示特征向量求解過程。由于判斷矩陣A的一致性較差，而強(qiáng)行使矩陣通過一致性檢驗(yàn)有可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真，故通過以下轉(zhuǎn)換得到A的擬優(yōu)一致矩陣A′，具有較好的一致性。

（1）由bij=log10aij得傳遞矩陣B

（3）由a′ij=10Cij得擬優(yōu)一致陣A′

（4）對擬優(yōu)一致矩陣A′中的元素a′ij逐行求積，并求取n次方根，隨后對每一項(xiàng)進(jìn)行歸一化處理，得到特征向量ω，即：

3.基本事件xi相對于頂端事件T的層級危險(xiǎn)度

使用前文介紹步驟求解P1xi、P3xi、TPf的特征向量。其中TPf的特征向量表示各最小徑集對頂端事件的危險(xiǎn)度。計(jì)算結(jié)果如下：

通過公式（1）計(jì)算可得各基本事件相對頂端事件危險(xiǎn)度層級（見表3）。

五、風(fēng)險(xiǎn)控制

由前文可知，各基本事件之間的危險(xiǎn)度排序?yàn)閤8＞x5＞x3＞x1＞x7＞x9＞x4＞x2＞x6。

其中x8與x5的危險(xiǎn)度在數(shù)值上非常接近，且其危險(xiǎn)性遠(yuǎn)高于其他因素。為此，減少這兩項(xiàng)基本事件的發(fā)生概率，能有效降低頂端事件發(fā)生的可能性。具體措施可以為：（1）在拖輪穩(wěn)定前，接送人員應(yīng)堅(jiān)決拒絕引航員登離輪。（2）加強(qiáng)拖輪駕駛員的培訓(xùn)，為駕駛員提供良好的學(xué)習(xí)交流環(huán)境。（3）豐富拖輪駕駛員的考核內(nèi)容，盡可能在不同的航行環(huán)境下評價(jià)拖輪駕駛員的操縱水平。

x3、x1、x7、x9、x4、x2為中度風(fēng)險(xiǎn)事件，在日常作業(yè)中應(yīng)加以重視，盡可能杜絕該類事件發(fā)生。具體措施可以為：（1）積極與被引船溝通，確認(rèn)繩梯技術(shù)狀態(tài)正常、安放位置合理、接送人員到位。提前聯(lián)系被引船提醒做好下風(fēng)舷及采用合理航速航行。（2）保證拖輪人員配備齊全，保護(hù)裝置適當(dāng)有效。（3）實(shí)時(shí)關(guān)注氣象條件，異常情況下及時(shí)提出不適航聲明。

表3 基本事件xi相對于頂端事件T的層級危險(xiǎn)

六、結(jié)束語

本文針對汕頭港拖輪執(zhí)行引航交通任務(wù)的生產(chǎn)特點(diǎn)，綜合了多種方法對該過程存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析評估；提供了一種風(fēng)險(xiǎn)評估模型，對解決拖輪生產(chǎn)作業(yè)中遇到的其他類似問題有一定的普適性；通過對危險(xiǎn)度的量化比較，能為企業(yè)制定風(fēng)險(xiǎn)管控方案提供理論依據(jù)，提高管理效率，優(yōu)化資源配置；直觀地呈現(xiàn)出風(fēng)險(xiǎn)之間的層級關(guān)系、各風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)量關(guān)系，為駕引人員在作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)提供有效幫助。