李文博

（華能武漢發(fā)電有限責任公司，湖北 武漢 430415）

0 引言

新一輪電改和政策調(diào)整導致電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)難度提升、程序復雜化，因此發(fā)電企業(yè)提高了安全生產(chǎn)風險管理的標準和要求。在傳統(tǒng)的電廠風險管理工作中，各個風險指標往往缺乏橫向?qū)Ρ?，?yīng)對各指標進行整體的權(quán)重分析。通過確定各風險指標在風險管理工作中的權(quán)重，可以指明安全生產(chǎn)管理的側(cè)重點，對后續(xù)的風險分級與控制起到指導作用[1]。

1 利用層次分析法對發(fā)電企業(yè)安全生產(chǎn)風險進行評估

層次分析法（AHP）是美國著名運籌學家、匹茲堡大學教授塞蒂于20世紀70年代中期提出的一種定性與定量結(jié)合的管理學分析工具，被廣泛用于管理上的方案選擇、權(quán)重劃分、風險評估問題。層次分析法在風險分析中一般有2種用途：1）將風險因素逐層分解識別，直至最基本的風險因素，也稱正向分解。2）兩兩比較同一層次風險因素的重要程度，列出該層風險因素的判斷矩陣（判斷矩陣可由專家調(diào)查法得出），判斷矩陣的特征根就是該層次各個風險因素的權(quán)重，利用權(quán)重與同層次風險因素概率分布的組合，求得上一層風險的概率分布，直至求出總目標的概率分布，也稱反向合成。層次分析法的優(yōu)勢在于它使用起來操作簡單、程序清晰、并強調(diào)了各個研究因素的相互聯(lián)系。該文以某發(fā)電企業(yè)實際情況舉例，利用層次分析法對安全生產(chǎn)各個風險指標進行了權(quán)重劃分，以便于下一步制定針對性的風險控制措施[2]。

運用層次分析法解決實際問題一般包括5個步驟：1）建立所研究問題的遞階層次結(jié)構(gòu)。2）構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣。3）由判斷矩陣計算被比較元素的相對權(quán)重。4）計算各層元素的組合權(quán)重。5）將各子項的權(quán)重與子項的風險概率分布加權(quán)疊加，即得出總體風險的概率分布。

下面針對某發(fā)電企業(yè)的安全生產(chǎn)實際情況，首先對電廠安全生產(chǎn)風險進行條理化、層次化的辨識，理出遞階層次結(jié)構(gòu)。根據(jù)全面質(zhì)量管理理論中五個影響產(chǎn)品質(zhì)量主要因素“人、機、料、法、環(huán)”的主要論述，結(jié)合電廠基礎(chǔ)資料收集與安全生產(chǎn)管理的實際，可將電廠安全生產(chǎn)指標分解為“人的因素”、“設(shè)備因素”、“環(huán)境因素”、“管理因素”4個指標進行分析。

綜上所述，建立電廠風險指標分解表格見表1。下面對指標進行兩兩比較，以確定各類指標風險指標權(quán)重的大小。該文利用安全生產(chǎn)風險指標權(quán)重比較問卷，采用1-9標度法，對電廠10名具有中高級職稱的技術(shù)專家、安全管理人員與中層領(lǐng)導進行調(diào)查，并根據(jù)所有被調(diào)查人員的各項指標打分。以一級指標為例，調(diào)查問卷標度見表2，指標之間互相比較的情況見表3～表7。

表1 電廠風險指標分解表

表2 電廠風險指標調(diào)查問卷標度

表3 第一層指標比較表

表7 “管理措施”比較表

填表人信息

姓名：___________ 崗位：___________ 職稱：___________

第一層指標比較：基于“電廠安全生產(chǎn)總體風險”要素層重要性的比較。

第二層指標比較：基于“人的因素”要素層重要性的比較。

表4 “人的因素”比較表

第二層指標比較：基于“環(huán)境因素”要素層重要性的比較。

表5 “環(huán)境因素”比較表

第二層指標比較：基于“設(shè)備設(shè)施”要素層重要性的比較。

表6 “設(shè)備設(shè)施”比較表

第二層指標比較：基于“管理措施”要素層重要性的比較。

收集調(diào)查結(jié)果后，將一級指標中前一項指標與后一項指標的相對重要性分數(shù)建立兩兩判斷矩陣表。根據(jù)矩陣表，可以得出各位專家調(diào)查結(jié)果的比較判斷矩陣。為了綜合10名專家的調(diào)查結(jié)果，得出各個指標的總排序權(quán)重，這里采用判斷矩陣集結(jié)-數(shù)值平均的方法，即首先對各位專家的每個判斷矩陣對應(yīng)項進行數(shù)值平均，得到了集結(jié)后的判斷矩陣。然后對該判斷矩陣進行排序權(quán)重的計算，最終得出總排序權(quán)重。

需要注意在層層排序中，要對判斷矩陣進行一致性檢驗。在特殊情況下，判斷矩陣可以具有傳遞性和一致性。一般情況下，并不要求判斷矩陣具有這一性質(zhì)。但從人類認識規(guī)律看，一個正確的判斷矩陣重要性是有一定規(guī)律的，如果A比B重要，B又比C重要，那么從邏輯來說，A應(yīng)該比C重要。如果兩兩比較時出現(xiàn)A比C重要的結(jié)果，那么該判斷矩陣違反了一致性準則，在邏輯上是不合理的。因此在實際中要求判斷矩陣滿足大體上的一致性，需要進行一致性檢驗。一致性檢驗的步驟如下。

定義一致性指標如公式（1）所示。

式中：λmax為矩陣的最大特征根；n為矩陣的階數(shù)；當CI=0，則判斷矩陣有完全的一致性；當CI接近于0，則有較為滿意的一致性；當CI越大，則一致性越差。

為了能夠較為有效地衡量一致性指標CI的大小，管理學研究人員定義了隨機一致性指標，如公式（2）所示。

式中：RI為平均隨機一致性指標；CI1，CI2，…，CI500為研究人員構(gòu)造了500個隨機成對比較矩陣，得到了500個一致性指標。

計算后得到以下統(tǒng)計結(jié)果，見表8。

表8 一致性結(jié)果統(tǒng)計表

定義一致性比率如公式（3）所示。

式中：CI為判斷矩陣的一致性指標；RI為對應(yīng)矩陣階數(shù)的平均隨機一致性指標。當CR<0.1時，認為判斷矩陣的不一致性在合理范圍內(nèi)，通過一致性檢驗。否則，需要重新構(gòu)建判斷矩陣。

此外，每個判斷矩陣各因素針對最上層需要進行層次總排序，總排序的結(jié)果同樣需要一致性檢驗。

2 各級指標權(quán)重分析結(jié)果

經(jīng)驗證，每個專家各自調(diào)查結(jié)果產(chǎn)生的判斷矩陣均通過一致性檢驗，即指標之間比較的結(jié)果趨于一致，沒有明顯的前后矛盾。由于篇幅限制，十位專家各自調(diào)查結(jié)果產(chǎn)生的判斷矩陣一致性檢驗過程不一一列出，僅對10名專家判斷矩陣對應(yīng)項數(shù)值平均得到集結(jié)后的判斷矩陣的一致性檢驗過程展示。

2.1 一級指標

一級指標比較判斷結(jié)果見表9。

表9 一級指標比較判斷結(jié)果

由于進行平均計算后的矩陣也有可能產(chǎn)生調(diào)查結(jié)果前后矛盾，指標相互比較不一致的情況，因此需要進行判斷矩陣的一致性檢驗。該文采用方根法求解判斷矩陣的特征向量，具體過程如下[3]。

計算判斷矩陣每行元素的乘積。

式中：Mi（i=1，2，3，…，n，n為矩陣的階數(shù)）為矩陣第i行元素的乘積。

計算Mi的n次方根，如公式（4）所示。

式中：Wi（i=1，2，3……n，n為矩陣的階數(shù)）為矩陣第i行元素乘積的i次方根。

將Wi進行歸一化處理，如公式（5）所示。

將W1、W2、W3、W4代入式中，結(jié)果為{0.4596，0.1452，0.3110，0.0842}，下面計算矩陣的最大特征根，如公式（6）所示。

式中：W為該矩陣的特征向量；λmax為該矩陣的最大特征根。求解得出λmax=4.032。

將λmax=4.032，矩陣的階數(shù)n=4代入求解一致性指標CI的公式（1），得到判斷矩陣的CI=（4.032-4）/（4-1）≈0.0107。查表可得n=4時對應(yīng)的RI為0.9。則一致性比率CR=0.0107/0.9=0.012<0.1，通過一致性檢驗。

2.2 二級指標

二級指標與比較判斷一級指標分析步驟一致，表10為二級指標中“人的因素”比較判斷結(jié)果。

表10 人的因素指標比較判斷表

和之前一樣，檢驗表10的一致性如下，計算過程省略：λmax=4.118，CI=0.039，RI=1.24，CR=0.044<0.1，通過一致性檢驗。

由于判斷矩陣階數(shù)為2，CI=0，無須進行一致性檢驗。

表11為二級指標中“環(huán)境因素”比較判斷結(jié)果。

表11 環(huán)境因素指標比較判斷表

表12為二級指標中“設(shè)備因素”比較判斷結(jié)果。

檢驗表12的一致性：λmax=6.008，CI=0.0017，RI=1.24，CR=0.0013<0.1，通過一致性檢驗。

表12 設(shè)備因素指標比較判斷表

表13為二級指標中“環(huán)境因素”比較判斷結(jié)果。

表13 管理因素指標比較判斷表

檢驗表13的一致性：λmax=3.029，CI=0.0145，RI=0.58，CR=0.0279<0.1，通過一致性檢驗。

綜上所述，所有判斷矩陣均通過一次性檢驗，現(xiàn)在需要進行層次指標總排序[4]，即同層所有因素指標對最高層重要性的比較。對排序一致性檢驗，以確保結(jié)果的合理性，以一級指標為例，整理結(jié)果見表14。

表14 排序一致性比較判斷表

排序一致性驗證公式如公式（7）所示。

式中：Ai（i=1，2，3……n，n為矩陣的階數(shù)）為一級指標各項；ai（i=1，2，3……n，n為矩陣的階數(shù)）為各項一級指標對應(yīng)的權(quán)重。

計算得出CR=0.0235<0.1，結(jié)果顯示，一級指標總排序通過一致性檢驗。經(jīng)計算，二級指標總排序一致性同樣通過了一致性檢驗，由于篇幅原因，驗證過程未展示。10名電廠內(nèi)擁有中高級職稱的技術(shù)專家、安全管理人員與中層領(lǐng)導的調(diào)查結(jié)果具有可以接受的一致性。

3 評估結(jié)果和應(yīng)對措施

綜合上述分析，可得到風險指標權(quán)重表，見表15。

表15 風險指標權(quán)重表

在一級指標中，人的因素，設(shè)備因素權(quán)重較高，相應(yīng)風險在評估中應(yīng)占主導地位。

人的因素中，生理健康、心理健康作為兩個權(quán)重最重的二級指標，同時也是所有二級指標中權(quán)重最重的。職工的生理健康和心理健康水平直接關(guān)系到職工的工作狀態(tài)，對其是否能夠安全無差錯地完成崗位任務(wù)有重大影響。生理健康主要涵蓋職工是否罹患職業(yè)病、患有本崗位禁忌癥等方面。針對此類問題，應(yīng)采取的風險控制措施有：將職業(yè)病防治納入年度安全培訓內(nèi)容；舉辦勞動防護用品正確使用主題的專題講座；設(shè)置場所危害公告欄；積極協(xié)調(diào)患有崗位禁忌癥、職業(yè)病的職工調(diào)崗換崗等。心理健康主要涵蓋職工的情緒、工作積極性、滿意度等方面。應(yīng)采取的風險控制措施有：優(yōu)化薪酬制度、創(chuàng)建暢通崗位晉升通道、美化工作環(huán)境等。

在設(shè)備因素中，汽機、鍋爐和電氣為火力發(fā)電廠的3個主系統(tǒng)，承擔著供熱發(fā)電的主要任務(wù)；熱控作為熱機系統(tǒng)的控制、計量、保護系統(tǒng)，功能重要、結(jié)構(gòu)復雜、內(nèi)容覆蓋廣。環(huán)?；瘜W系統(tǒng)主要涵蓋脫硫、脫硝、電除塵、電廠化學等幾大系統(tǒng)，由于國家相關(guān)環(huán)保要求的愈發(fā)嚴格，電廠近年來末端脫硫廢水改造、液氨改尿素脫硝法等大型技改工程不斷，對整體環(huán)保系統(tǒng)的適應(yīng)性和可靠性提出了更艱難的挑戰(zhàn)。對設(shè)備因素風險項，可以增加以下組織與技術(shù)措施進行控制：制定一般性風險設(shè)備專項電子臺賬，設(shè)置QFID碼，定期檢查設(shè)備狀況；針對公用設(shè)施的檢修計劃，每臺設(shè)備要專項制定，明確檢修日期與優(yōu)先級；技改項目的資料說明利用信息化平臺單獨保存，方便隨時調(diào)閱；環(huán)保數(shù)據(jù)的收集和統(tǒng)計與政府相關(guān)部門及時對接，做到統(tǒng)計口徑一致。運行、檢修規(guī)程明確各項操作的流程細節(jié)與危險點，操作流程標準化；環(huán)保口定期校準測點，脫硝工藝流程反應(yīng)物由液氨改造為尿素；配煤摻燒專機專配等措施。

4 結(jié)語

層次分析法作為一種行之有效的管理學數(shù)據(jù)分析方法，在安全管理領(lǐng)域的運用已經(jīng)十分成熟。發(fā)電企業(yè)目前普遍面臨技改項目繁多，作業(yè)面廣的難題。該文采用層次分析法對某發(fā)電企業(yè)進行各風險指標的權(quán)重分析，為接下來的風險分級和控制環(huán)節(jié)提供了指導，能有效提升風險評估工作的效率和質(zhì)量。該方法可操作性強，便于實施，量化結(jié)果為風險分級化管控提供了可靠依據(jù)，可廣泛適用于發(fā)電行業(yè)安全生產(chǎn)的風險評估工作中。