水電廠綜合本質安全管理的改進模糊綜合評價方法

晉良海，李 宬，梁巧秀，韓蘭珍，周志馗

(三峽大學，湖北 宜昌 443002)

0 引言

水電廠作為電力供應主要來源之一，在我國社會經濟發展中扮演著越來越重要地角色，其在一定程度上緩解了由于能源供需不足所導致的電力緊缺壓力。然而，水電廠在持續發展的過程中也暴露出諸如企業安全意識淡薄、管理制度過于陳舊、機械設備損耗嚴重等安全問題，嚴重制約著水電廠的安全運行。

為了能有效解決這些問題，許多學者在水電廠安全管理方面展開了一系列研究。針對水電廠電力設備運行的特點，石冰［1］建立包括設備基礎、巡檢、缺陷、維護等4個部分的電力設備安全運行管理系統，確保水電廠電力設備運行可靠;通過分析水電廠的安全生產環境，陳述、邵波等［2］構建一個包括設備運行、人員作業、安防管理、勞動安全等一、二級指標體系，對水電廠的生產環境進行安全評價;張仁福［3］結合人因工效學相關內容，從人、機、環境的安全化建設、事故隱患以及安全管理體系等幾個方面，系統地對水電廠安全管理進行探討;陽新峰等［4］根據近年來國內各大型水電廠開展的安全生產標準化建設活動，建立了特大型水電廠安全生產管理體系。以上研究成果對水電廠安全管理具有一定的借鑒意義，但是缺乏針對水電廠的人、機、環、管四維一體綜合管理體系的研究，影響了對水電廠進行安全綜合評價的科學性和完整性。近年來，學者們普遍關注的本質安全理論［5］與水電廠四維一體安全綜合管理思想基本一致，具有科學的理論基礎。因此，本文針對水電廠安全生產的特點，構建一個基于本質安全理論的水電廠綜合安全管理指標體系，并借助G1法［6］改進的模糊綜合評價方法對其求解，從理論上為水電廠安全生產管理提供指導，從實踐應用上為水電廠綜合安全評價提供參考。

1 指標體系

1.1 水電廠的綜合本質安全管理內涵

水電廠的綜合本質安全管理內涵，即人、機、環境、管理作為水電廠安全管理的4個主要影響因素，各自存在特有的本質安全化特征，彼此之間相互轉化且共同作用于水電廠的安全目標(見圖1)。其中，人的本質安全化是通過研究人的失誤，預防與減少人因事故，提高人因的可靠性和安全性;機械設備的本質安全化是通過分析機械設備的缺陷以及安全隱患，提高機械設備的安全可靠性;環境的本質安全化是通過分析作業環境對安全生產的影響，創建一個良好的作業環境，保證作業人員健康安全和機械設備正常運行;管理的本質安全化是通過安全管理制度的建設與實施，杜絕已知規律的安全生產事故的發生，并提高安全生產人員的安全意識。當所有因素都處于可控的本質安全化狀態時，才能確保水電廠安全生產可靠。任何一個因素出現不安全狀態，將會直接(見圖1中實箭線)或間接(見圖1中虛箭線)作用于水電廠的安全目標。

圖1 水電廠的綜合本質安全管理內涵

1.2 指標體系結構

將水電廠綜合本質安全管理內涵所涉及到人的因素、環境因素、機械設備因素、管理因素等作為4個一級指標體系，并針對水電廠安全生產的特點，設計出二級指標18個［7］，具體指標體系見圖2。

圖2 水電廠的綜合本質安全管理指標體系

各指標存在著相互影響、相互促進的關系，這種關系既表現在同一影響因素下的指標體系之間，也表現在不同影響因素下的指標體系之間。例如規范可行的水電廠規章制度有利于企業進行嚴格的安全生產監督;照度過低會直接損害安全生產人員的視力，從而影響水電廠的運行效率;光的色彩則是通過人的視覺器官和神經調節系統調節人的體液，對人的心理、生理狀態有較大影響［8］;水電廠嚴格的安全生產規章制度可以有效保證生產運行、安全防護等設備的安全可靠，特別是防止由機械事故引發的重大惡性事故［9］;合理的安全生產責任制可以有效提高機械設備的運行效率，降低機械設備故障率［10］。

2 G1法改進的模糊綜合評價方法

模糊綜合評價是在考慮多種因素的影響下，運用模糊數學工具對某事物作出綜合評價。具體步驟如下:

(1)確定評價對象集、因素集和評語集。對象集 O={o1，o2，o3，…，ol}，因素集 U={u1，u2，u3，…，um}，決策集 V={v1，v2，v3，…，vn}。

(2)建立m個評價因素的權重值向量A～。本文采用G1法，通過分析各評價因素之間關系，判斷相應的重要程度，從而確定各指標因素的權重值。這在一定程度上避免了特征值法檢驗一致性的問題，減少了判斷矩陣比較計算量。有關G1序關系分析法相關內容參考文獻［7］，這里不一一敘述。

(3)通過對水電廠生產人員進行問卷調查，獲取模糊單因素評價矩陣R～。

(4)將權重向量與評價矩陣進行復合運算，即B=A～× R～，得出評價結果。

(5)借助決策集，將獲取的評價結果轉換為綜合分值M，得出各指標評分結果。

3 實例應用

選取某水電廠作為應用對象，并確定相應的評價集U={優、良、中、較差、差}、決策分數集V=［90 80 70 60 30］T。

3.1 指標體系的確定

為了分析各指標因素之間的相對重要程度、指標因素對水電廠的本質安全的影響程度、減少專家判定的工作負擔，以人、機、環、管4個影響因素作為水電廠的本質安全一級指標集，制定相應權重信息收集表，并將其發放給專家，進行專家判定，并進行排序，按照重要程度分別標識為X1、X2、X3、X4，X1＞ X2＞ X3＞ X4。

表1 水電廠本質安全目標四個一級指標權重信息收集

將表1中權重信息運用G1法求解，獲取權重值。以此類推，求解出其他二級指標的權重值。水電廠的綜合本質安全管理一、二級指標權重信息見表2。

表2 水電廠的綜合本質安全管理一、二級指標權重

這樣就得到了水電廠的綜合本質安全管理一、二級指標體系的權重集，例如 A=［0.356 5、0.212 1、0.254 6、0.176 8］，A1、A2、A3、A4以此類推。

3.2 評價矩陣的確定

3.3 評價結果及其分析

對所得到的權重集和評價矩陣進行模糊矩陣合成運算:

計算水電廠本質安全管理指標評價結果:D1=C1×V=83.6;D2=C2×V=88.4;D3=C3×V=88.9;D4=C4×V=87.2。最后得出水電廠的本質安全管理總目標評價得分:E=A×DT=86.6

該電廠評價結果基本符合水電廠實際情況。其在機械設備、作業環境、安全生產的本質安全管理水平上表現較為良好，應該繼續保持;但是在作業人員綜合素質這方面仍存在不足，還需繼續提高。從以上分析結果可知，所構建的水電廠綜合本質安全管理體系有效可行，且適用于水電廠安全生產安全評價，可為分析水電廠安全生產過程中的安全管理薄弱環節、提高水電廠安全管理的水平提供依據。

4 結語

為定量地評價水電廠安全生產)的安全狀況，針對水電廠安全生產特點，基于本質安全理論，構建了水電廠安全生產綜合本質安全管理一、二級指標體系，并分析了各指標體系之間關系，最后運用G1改進的模糊綜合評價方法對其本質安全管理進行綜合評價。得出以下結論:

(1)基于本質安全理論所構建的水電廠綜合本質安全指標體系，考慮了人、機、環境、管理等4個因素，符合水電廠安全生產實際情況。從理論上完善了水電廠安全生產評價指標體系，從實踐應用上可為水電廠安全生產績效考評提供參考。

(2)在對指標體系進行評價時，采用G1法確定水電廠安全生產綜合本質安全指標體系中各指標權重，無需一致性檢驗，減少了計算量。對于指標數過多的指標體系綜合評價，具有很強的可操作性。

但是鑒于水電廠安全生產過程復雜、影響因素繁多，水電廠的綜合本質安全管理體系模型的應用還需要在實踐中不斷修正和完善。

［1］石冰.電力設備安全運行管理系統在天生橋一級水電廠的應用［J］.紅水河，2004，23(2):69-70

［2］陳述，邵波，鄭霞忠.水電廠安全生產環境多級可拓評價［J］.中國安全科學學報，2014，24(3):157-161.

［3］張仁福.水電廠安全的科學管理［J］.四川電力技術，2002，1(1):52-56.

［4］陽新峰，王鋒輝.特大型水電廠安全生產標準化建設探討［J］.中國安全生產科學技術，2012，8(5):207-209.

［5］江濤.論本質安全［J］.中國安全科學學報，2000，10(5):1-7.

［6］郭亞軍.綜合評價理論、方法及應用［M］.北京:科學出版社，2007.44-48.

［7］國家電網公司.水力發電廠安全性評價［M］.北京:中國電力出版社，2004.1-198.

［8］賴朝安.工作研究與人因工程［M］.北京:清華大學出版社，2012.86-94.

［9］陳文瑛，梁若虹.基于原因-后果分析的機械安全性評估模型研究［J］.中國安全科學學報，2010，20(9):97-104.

［10］吳正佳.基于動態聯盟的大型施工設備管理模式研究［J］.三峽大學學報:自然科學版，1999，21(4):342-344.