電梯定性定量安全評(píng)價(jià)方法研究

王鵬程+陳翔

摘 要：對(duì)電梯提出了基于風(fēng)險(xiǎn)的定性評(píng)價(jià)方法和運(yùn)用德爾菲法、層次分析法相結(jié)合的定量計(jì)算安全評(píng)價(jià)方法。有效的結(jié)合了定性分析與定量計(jì)算來實(shí)現(xiàn)電梯的安全評(píng)價(jià)，用安全級(jí)別評(píng)價(jià)指標(biāo)核定了電梯的安全狀況，使電梯的安全評(píng)價(jià)工作步入高效、快速的科學(xué)軌道。該方法已成功運(yùn)用于南京市老舊高層住宅電梯整治工程，具有較大的社會(huì)意義。

關(guān)鍵詞：電梯；定性分析；定量計(jì)算；安全評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：X913 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.099

文章編號(hào)：2095-6835（2016）20-0099-02

據(jù)中國電梯協(xié)會(huì)消息，截至2015年底，我國在用電梯數(shù)量為425.96萬臺(tái)，且每年的增長速度為20%左右。在電梯技術(shù)不斷更新?lián)Q代的同時(shí)，20世紀(jì)末安裝的電梯步入“老齡化”，存在的安全問題日益增多。就南京而言，使用年限超過15年的老舊電梯有3 200多臺(tái)，常有因老舊電梯故障而導(dǎo)致困人的報(bào)道。如何保證電梯的使用安全，盲目更新、改造、大修電梯顯然是不切實(shí)際的，且缺乏具有可操作性的法律性文件。而運(yùn)用本文所提出的研究方法可以快速、有效地判斷電梯的安全狀況、排除潛在安全隱患，從而預(yù)防電梯事故的發(fā)生。

1 風(fēng)險(xiǎn)介紹

風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知因人而異，所處位置、角度，所用知識(shí)、研究的出發(fā)點(diǎn)不同，得出的風(fēng)險(xiǎn)概念大相徑庭，對(duì)電梯設(shè)備、環(huán)境、相關(guān)人員及其財(cái)產(chǎn)造成的損害的可能被定義為電梯風(fēng)險(xiǎn)，“不確定性”是其最大的特征。在現(xiàn)實(shí)中，電梯運(yùn)行沒有絕對(duì)的安全，消除了不可接受的風(fēng)險(xiǎn)，即可認(rèn)為電梯是安全的。允許電梯系統(tǒng)存在某些風(fēng)險(xiǎn)，這些風(fēng)險(xiǎn)被稱為遺留風(fēng)險(xiǎn)。在電梯操作中（檢修、使用、測試），操作人員的安全也是相對(duì)而言的，風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別就是排查和留意某些風(fēng)險(xiǎn)，識(shí)別過后就可以進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)情節(jié)（包括危險(xiǎn)狀態(tài)、傷害事件）的表述，列出檢查項(xiàng)目清單，統(tǒng)一格式最終形成安全檢查表（即現(xiàn)場檢查原始記錄）。

風(fēng)險(xiǎn)來源于2個(gè)要素，即傷害的嚴(yán)重程度、傷害發(fā)生的概率，嚴(yán)重程度和發(fā)生概率的函數(shù)即是風(fēng)險(xiǎn)，可用下式表達(dá)：

R=f（s，p）=s·p . （1）

式（1）中：R為風(fēng)險(xiǎn)；S為傷害的嚴(yán)重程度；P為傷害發(fā)生的概率。

2 定性研究

《電梯、自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和降低的方法》（GB/T 20900—2007）所定義的“風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)”實(shí)質(zhì)上是不斷通過“風(fēng)險(xiǎn)分析”和“風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定”來判斷是否需要采取措施來降低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，即往復(fù)迭代的一個(gè)過程，最終使電梯處于一個(gè)能接受的風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。

本文以電梯相關(guān)法律法規(guī)條文、從業(yè)多年人員的豐富經(jīng)驗(yàn)、電梯典型事故案例分析報(bào)告為理論依據(jù)，將電梯從設(shè)備本體、周邊環(huán)境、使用管理等三大方面對(duì)電梯進(jìn)行了危險(xiǎn)源識(shí)別分類，并按照表1的格式布局，編制了更加詳細(xì)的便于現(xiàn)場檢查記錄的“電梯定性定量安全評(píng)價(jià)檢查表”，如表2所示。

根據(jù)GB/T 20900—2007附錄C和D所定義的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)方法，結(jié)合表2的現(xiàn)場檢查結(jié)果，可判斷電梯整機(jī)系統(tǒng)與各子系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、是否需要采取措施以減低風(fēng)險(xiǎn)，并給出采取措施的詳細(xì)建議，以求達(dá)到電梯整機(jī)安全能接受的風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)電梯的定性安全評(píng)價(jià)。

3 定量計(jì)算

電梯整機(jī)系統(tǒng)的定量安全評(píng)價(jià)是根據(jù)表2中的檢查結(jié)果，由單一的每項(xiàng)檢測結(jié)果得出整體安全級(jí)別分?jǐn)?shù)的一個(gè)過程。由于檢驗(yàn)人員判斷的個(gè)體差異性、危險(xiǎn)源識(shí)別的差別性和不健全性以及檢驗(yàn)儀器的誤差性決定了該過程判斷結(jié)果的不確定性。本文采用德爾菲法（Delphi Method）、層次分析法（AHP）在最大程度上規(guī)避了人為判斷的誤差性，集中了行業(yè)內(nèi)專家的力量，集思廣益地進(jìn)行了權(quán)重分配。此外，利用層次分析法進(jìn)行了模糊計(jì)算，使電梯整機(jī)安全級(jí)別結(jié)果趨于合理。

3.1 檢驗(yàn)一致性

根據(jù)表1所示的電梯系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用德爾菲方法對(duì)同級(jí)指標(biāo)Z和n個(gè)元素中每兩兩比較相對(duì)重要性得出正反矩陣Z：

Z=（uij）n·n. （2）

其中，矩陣元素uij是元素ui相對(duì)于uj的重要性的標(biāo)度。uij的數(shù)值大于0，位于矩陣Z對(duì)角線uij的值始終為1，uij與uji的值互為倒數(shù)。利用層次分析法自帶的一致性檢驗(yàn)方法針對(duì)Z進(jìn)行檢驗(yàn)，目的就是為了防止出現(xiàn)甲比乙重要，乙比丙重要，而丙比甲重要的情況。

利用matlab軟件求解矩陣Z的最大特征根所對(duì)應(yīng)的特征向量 ：

. （3）

特征向量 經(jīng)歸一化的后得 即可作為矩陣Z各參數(shù)的權(quán)重向量， 中的值就是Z中各元素的權(quán)重。

3.2 制訂評(píng)分等級(jí)與電梯整體定量計(jì)算

根據(jù)人思維思考的慣性與所能接受的安全級(jí)別等級(jí)，將電梯整體安全級(jí)別劃分為5種等級(jí)（好、較好、中、較差、差），定量計(jì)算就是一個(gè)由單一指標(biāo)安全級(jí)別向整體級(jí)別轉(zhuǎn)換的過程，由此單一指標(biāo)也將劃分為上述5種等級(jí)。為了便于理解，將5種等級(jí)分別賦值為85分、75分、65分、55分和45分（該分值可以自由設(shè)置，最終將與各指標(biāo)因素的相對(duì)權(quán)重值進(jìn)行矩陣乘法運(yùn)算，最后得出的總體分?jǐn)?shù)其實(shí)是權(quán)重的側(cè)面反映，與實(shí)際設(shè)定值關(guān)系不大，因此，可以自由設(shè)值），對(duì)應(yīng)的整機(jī)安全級(jí)別劃分與語言表述如表3所示。

組織多位評(píng)價(jià)專家利用德爾菲法對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)uij按上述5種安全評(píng)分等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)投票，對(duì)每項(xiàng)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)最后專家投票分布情況，即為該項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)向量Uij=[u1 u2 u3 u4 u5]向量各元

素之和為1，即 ，則每個(gè)同一層次之間的

各指標(biāo)會(huì)有一個(gè)安全級(jí)別的評(píng)價(jià)向量 ，其計(jì)算公式為：

針對(duì)單一層級(jí)進(jìn)行定量計(jì)算，利用之前該層級(jí)特征向量 ij*進(jìn)行矩陣乘法運(yùn)算可得該層級(jí)的安全級(jí)別評(píng)價(jià)矩陣Bij，即：

重復(fù)多次利用該方法，均可以得出各自層級(jí)的安全評(píng)價(jià)矩陣，然后利用該矩陣再乘以上一層級(jí)的權(quán)重向量，最終得出一個(gè)1行5列的矩陣，記為A. 計(jì)算電梯整機(jī)安全級(jí)別得出綜合得分F：

電梯整機(jī)安全級(jí)別分?jǐn)?shù)如表4所示。根據(jù)分?jǐn)?shù)F可判斷整機(jī)安全級(jí)別，給出安全評(píng)價(jià)結(jié)論，從而實(shí)現(xiàn)由單項(xiàng)到整體的定量安全評(píng)價(jià)。

4 結(jié)束語

本文提出了基于風(fēng)險(xiǎn)的定性與定量安全評(píng)價(jià)方法且建立了相應(yīng)的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，考慮了影響電梯安全的各層次因素，比如電梯設(shè)備、使用環(huán)境和安全管理等，通過各層次因素對(duì)電梯安全狀況進(jìn)行了定性安全評(píng)價(jià)分析，提出了德爾菲法與層次分析法相結(jié)合的方式，即基于理論基礎(chǔ)的模糊定量評(píng)價(jià)方法。該方法可填補(bǔ)電梯現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和安全技術(shù)規(guī)范相關(guān)法規(guī)的空白，且對(duì)定量安全評(píng)價(jià)進(jìn)行了有益探索，已經(jīng)成為《南京市電梯安全評(píng)價(jià)規(guī)程》，并成功應(yīng)用于南京市老舊高層住宅電梯整治工程。截至目前，已安全評(píng)價(jià)494臺(tái)老舊電梯，得到了社會(huì)各界一致好評(píng)，為南京市政府服務(wù)民生、促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

[1]Satty T L.The Analytic Hierarchy Process[M].New York：McGraw-Hill，1980.