基于GO－FLOW法和FTA法的香蕉物流流程評價＊

段愛華，傅成紅，譚 劍

(1.長沙理工大學交通運輸工程學院，湖南長沙 410004;2.福建工程學院交通運輸系，福建福州 350108;3.義烏市城市規劃設計研究院，浙江義烏 322000)

基于GO－FLOW法和FTA法的香蕉物流流程評價＊

段愛華1，傅成紅2，譚 劍3

(1.長沙理工大學交通運輸工程學院，湖南長沙 410004;2.福建工程學院交通運輸系，福建福州 350108;3.義烏市城市規劃設計研究院，浙江義烏 322000)

根據系統可靠性理論，在對香蕉物流系統進行分析的基礎上，用GO－FLOW法和FTA法分析和評價了冷鏈條件下香蕉物流安全水平.針對香蕉物流具體過程，建立香蕉物流系統的GO－FLOW圖，進行GO運算，求出各信號流的可靠性，找出影響物流安全的關鍵環節，對該環節運用FTA法定性分析并提出解決方法.指出GO－FLOW法和FTA法相結合是一種簡便有效的物流安全評價方法.

物流安全;冷鏈物流;GO－FLOW法;FTA法

香蕉貯運一般需要冷藏，適宜條件為溫度13℃、相對濕度90%～95%.由于香蕉采摘后需要進行保存處理、車站換裝等作業，受貯運溫度和時間等因素的影響，運輸到站后，一些香蕉會變黑或變黃腐爛，嚴重影響了香蕉物流行業的食品安全和經濟效益.

香蕉物流安全評價是進行香蕉物流安全保障體系研究的基礎工作之一，目前采用比較多的方法有層次分析法、GO－FLOW法和故障樹等［1，2］.鄒毅峰在荔枝冷鏈物流安全評價中運用GO－FLOW法進行了研究［3］;邱祝強引入GOFLOW法對跨區域生鮮農產品物流系統安全風險水平進行了研究［4］;黃欣對冷鮮肉物流流程進行研究時，采用了GOFLOW法來分析問題［5］;徐苗苗在超市水果冷鏈物流的安全評價中采用FTA法進行研究［6］.

參考以上研究，本文在分析香蕉物流安全系統結構的基礎上，借鑒系統可靠性理論，采用GO－FLOW法和FTA法相結合的方式進行分析，探索建立一種評價香蕉及其他生鮮農產品物流安全風險的有效方法.

1 GO－FLOW法和FTA法分析

GO－FLOW法是20世紀80年代以后在GO法(GO methodology)的基礎上逐漸發展起來的，其基本思想是通過把工程圖或系統圖直接轉換成GO－FLOW圖.對于動態系統分析、有共因失效的系統分析和系統的不確定性分析等方面的問題，GO－FLOW法能很好地來解決.而香蕉的物流流程過程同時也存在這樣的一些問題，因此采用GO－FLOW法來評價其安全性是一種比較有效的方法.對于香蕉的物流流程安全分析采用GO－FLOW法的主要步驟是首先建立GO－FLOW圖，然后進行GO運算，基本原理見文獻［7－12］.近年來在運輸系統、核電站和控制系統等領域在安全性和可靠性分析上得到研究和推廣.

事故樹分析(Fault Tree Analysis，簡稱FTA)是一種分析系統安全的邏輯方法，目前廣泛應用于系統安全工程中.事故樹是一種利用布爾邏輯關系從結果到原因表示事故發生過程的邏輯樹圖.

FTA是一種圖形演繹方法，對所研究的系統發生事故的條件按照邏輯關系的順序制成的分析程序的樹狀圖.基本步驟有:確定頂上事件;繪制故障樹;求故障樹的最小割集;概率分析.最小割集是在事故樹中能引起頂上事件發生的最小限度的基本事件，因而，FTA分析對在安全流程評價中進行定性分析比較容易.

2 GO－FLOW法和FTA法結合應用

GO－FLOW法可將直接的原理圖轉換為模型圖，因而適用于處理有復雜時序或狀態隨時間變化的系統.GO－FLOW法的研究側重點是時間過程序列，各個環節上的系統可靠度均能定量的進行計算分析.而FTA主要在于找出影響系統故障的原因，從頂級故障事件逐級分析，得出底事件，對相關關鍵環節提出解決措施來提高系統可靠性，實現定點定性分析.

2.1 香蕉冷鏈物流GO－FLOW法分析

香蕉采收是物流過程的開始，用(類型25)信號發生器表示.分級、裝卸搬運、清洗、預冷、包裝用(類型21)兩狀態元件表示，以此來表示操作符工作狀態的成功、故障或好壞.香蕉是時間敏感性水果，可靠度將會隨時間減小，從而對于時間相對較長的環節，如運輸、貯藏、銷售，采用(類型35)隨時間失效的工作元件表示.

從采收到消費者的過程中，香蕉的各個環節，如預冷保鮮、貯藏、運輸等只有在特殊的冷鏈關鍵技術的支撐下才能保證香蕉的質量.香蕉冷鏈物流系統總體構架如圖1所示，其基本流程是:采收→采后處理→分級→防腐處理→包裝→貯藏→運輸→催熟→銷售.

圖1 香蕉冷鏈物流系統基本流程

在GO－FLOW圖中具體的部件或單元用操作符代表，運輸通道或者具體的物流則用信號流連接操作符來代表，這樣的一個圖例表示適用于系統狀態將會隨時間變化、系統有階段性任務或系統有一定操作程序等復雜系統的可靠性和安全性分析.

根據以上香蕉冷鏈物流系統的基本流程結構圖，得到如圖2所示的香蕉物流安全系統GO－FLOW圖，本文為了分析的便利，假定香蕉采收地只有一個.如果采收地有多個，則用多個信號發生器表示，其運算規則也一樣.

圖2 香蕉物流安全系統GO－FLOW圖

經過相關文獻資料的數據搜集，以及實地的現場統計數據，獲得香蕉在冷鏈物流條件下冷藏和冷藏加工環節的信息，相關作業時間、損耗率和事故率的統計數據如表1.在表1的基礎上，按照3類操作符的運算規則進行GO－FLOW運算，計算各個信號流的強度匯總于表2.

從表2可以看出從預冷到長途運輸過程中損耗率較大，由0.913變為0.86，對系統的輸出結果影響較大.其中上架銷售和預冷環節的可靠度也有待提高，對系統的安全可靠性也有一定的影響.因此必須盡量縮短長途運輸和銷售的時間，提高預冷環節的效率.本文就長途運輸時間進行FTA分析，若能解決此問題，系統的可靠性將有所提高.

表1 夏季香蕉冷鏈條件下GO－FLOW圖操作符數據

表2 夏季香蕉冷鏈條件下GO－FLOW圖中信號流強度

2.2 長途運輸損耗的FTA定性分析

當一個最小割集的事件發生時就有可能引起頂上事件發生;在一般情況下，在基本事件概率相等，割集階數越小，發生的可能性就越大.因此，為降低長途運輸損耗率，應考慮其發生概率較大的一階最小割集.香蕉冷藏物流運輸中長途運輸為頂事件建立的成功樹如圖3所示.

圖3 針對長途運輸損耗建立的成功樹分析

2.3 最小一階分析及解決措施

通過圖3分析，最后得出15個一階最小割集，減少長途運輸損耗率的關鍵在于減少這些最小割集的發生概率，綜合分析歸納主要問題為:

(1)車輛設備不足，冷藏車、加冰車輛缺乏，無法為香蕉冷鏈運輸流通提供系統的低溫保障，在長途運輸中直接加大香蕉的損耗，影響運輸中的可靠性.

(2)途中運輸工具轉換的損耗也相當嚴重，目前在國內冷藏倉庫的缺乏使得在轉運過程中無法做到冷藏放置，并且在冷庫建設中有重視肉類冷庫，輕視果蔬類冷庫建設的情況，整體發展欠缺，也將影響長途運輸的可靠度.

針對以上問題，在硬件上，香蕉冷鏈物流運輸中應當加大冷鏈物流的硬件設施的建設.冷藏車輛的購買、冷庫的建設均需大量的資金支持，而一般運輸公司或企業均無法獨立承擔.因而政府應加大財政金融扶持，可通過財政安排一定的專項資金，以貼息等方式扶持、獎勵重點企業.在金融機構貸款上給予優先支持.在軟件上，國家有關部門應盡快制定冷鏈系統技術標準，如冷鏈運輸溫度控制標準、冷藏車制冷配置標準、冷庫溫度標準等，保證冷鏈物流規范運營.

3 結語

以上研究表明，提高冷鏈體系硬件和軟件的標準，能為物流系統安全水平的提高做出貢獻.對于香蕉冷鏈物流，在運輸和上架銷售時間的減少均可提高流程的可靠度和安全性.

本文運用GO－FLOW法和FTA法相結合評價香蕉物流系統的安全性直觀方便，不僅能定量地計算整個流程的安全性，也能對關鍵環節進行定性分析.從系統可靠性角度出發，為提高香蕉物流系統整體的安全性提供依據.對香蕉物流安全評價的研究中，還應拓展分析方法，綜合考慮增強結果的真實性和客觀性.

［1］謝如鶴，張得志，羅榮武.物流系統規劃［M］.北京:中國物資出版社，2007.

［2］黃濤，蔡琦，趙新文，等.GO－FLOW法在壓水堆余熱排出系統可靠性分析中的應用［J］.核動力工程，2009，(4):55－58.

［3］鄒毅峰，謝如鶴，邱祝強.基于GO－FLOW法的荔枝冷鏈物流安全評價［J］.工業工程，2008，(6):1－3.

［4］邱祝強，謝如鶴，鄒毅峰.GO－FLOW法在蔬菜物流安全風險分析中的應用［J］.武漢理工大學學報(交通科學與工程版)，2010，(2):1 －4.

［5］黃欣，鄒毅峰，謝如鶴.基于GO－FLOW法的冷鮮肉物流流程評價［J］.廣東農業科學，2010，(6):130 －131.

［6］徐苗苗.基于FTA的超市水果冷鏈物流安全評價［D］.大連:大連海事大學碩士學位論文，2010.

［7］劉磊.GO－FLOW方法在冗余系統可靠性分析中的應用及其算法改進［D］.浙江:浙江大學碩士學位論文，2011.

［8］沈祖培，黃祥瑞.GO法原理及應用［M］.北京:清華大學出版社，2004.

［9］Shen Z，Gao J，Huang X.A quantification algorithm for a repairable system in the GO methodology［J］.Reliability Engineering and System Safety，2003，(3):293 －298.

［10］蔡鑒明，曾峰.基于GO法的供應鏈可靠性分析［J］.公路交通科技，2007，(3):141 －144.

［11］劉斐斐.生鮮農產品冷鏈物流系統安全評價研究［D］.大連:大連海事大學碩士學位論文，2010.

［12］任鑫，趙新文，蔡琦，等.基于GO法的反應堆補水系統共因失效分析［J］.核動力工程，2010，(3):64.

F54

A

1008－4681(2012)02－0081－03

2012－01－10

湖南省教育廳資助科研項目(批準號:10W016).

段愛華(1986－)，女，湖南長沙人，長沙理工大學交通運輸工程學院碩士生.研究方向:物流工程.

(責任編校:晴川)