電梯定性定量安全評價方法研究

王鵬程+陳翔

摘 要：對電梯提出了基于風險的定性評價方法和運用德爾菲法、層次分析法相結合的定量計算安全評價方法。有效的結合了定性分析與定量計算來實現電梯的安全評價，用安全級別評價指標核定了電梯的安全狀況，使電梯的安全評價工作步入高效、快速的科學軌道。該方法已成功運用于南京市老舊高層住宅電梯整治工程，具有較大的社會意義。

關鍵詞：電梯；定性分析；定量計算；安全評價

中圖分類號：X913 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.099

文章編號：2095-6835（2016）20-0099-02

據中國電梯協會消息，截至2015年底，我國在用電梯數量為425.96萬臺，且每年的增長速度為20%左右。在電梯技術不斷更新換代的同時，20世紀末安裝的電梯步入“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，常有因老舊電梯故障而導致困人的報道。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際的，且缺乏具有可操作性的法律性文件。而運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，從而預防電梯事故的發生。

1 風險介紹

風險的認知因人而異，所處位置、角度，所用知識、研究的出發點不同，得出的風險概念大相徑庭，對電梯設備、環境、相關人員及其財產造成的損害的可能被定義為電梯風險，“不確定性”是其最大的特征。在現實中，電梯運行沒有絕對的安全，消除了不可接受的風險，即可認為電梯是安全的。允許電梯系統存在某些風險，這些風險被稱為遺留風險。在電梯操作中（檢修、使用、測試），操作人員的安全也是相對而言的，風險識別就是排查和留意某些風險，識別過后就可以進行風險情節（包括危險狀態、傷害事件）的表述，列出檢查項目清單，統一格式最終形成安全檢查表（即現場檢查原始記錄）。

風險來源于2個要素，即傷害的嚴重程度、傷害發生的概率，嚴重程度和發生概率的函數即是風險，可用下式表達：

R=f（s，p）=s·p . （1）

式（1）中：R為風險；S為傷害的嚴重程度；P為傷害發生的概率。

2 定性研究

《電梯、自動扶梯和自動人行道風險評價和降低的方法》（GB/T 20900—2007）所定義的“風險評價”實質上是不斷通過“風險分析”和“風險評定”來判斷是否需要采取措施來降低風險等級，即往復迭代的一個過程，最終使電梯處于一個能接受的風險狀態。

本文以電梯相關法律法規條文、從業多年人員的豐富經驗、電梯典型事故案例分析報告為理論依據，將電梯從設備本體、周邊環境、使用管理等三大方面對電梯進行了危險源識別分類，并按照表1的格式布局，編制了更加詳細的便于現場檢查記錄的“電梯定性定量安全評價檢查表”，如表2所示。

根據GB/T 20900—2007附錄C和D所定義的風險等級方法，結合表2的現場檢查結果，可判斷電梯整機系統與各子系統的風險等級、是否需要采取措施以減低風險，并給出采取措施的詳細建議，以求達到電梯整機安全能接受的風險狀態，從而實現電梯的定性安全評價。

3 定量計算

電梯整機系統的定量安全評價是根據表2中的檢查結果，由單一的每項檢測結果得出整體安全級別分數的一個過程。由于檢驗人員判斷的個體差異性、危險源識別的差別性和不健全性以及檢驗儀器的誤差性決定了該過程判斷結果的不確定性。本文采用德爾菲法（Delphi Method）、層次分析法（AHP）在最大程度上規避了人為判斷的誤差性，集中了行業內專家的力量，集思廣益地進行了權重分配。此外，利用層次分析法進行了模糊計算，使電梯整機安全級別結果趨于合理。

3.1 檢驗一致性

根據表1所示的電梯系統安全風險評價指標體系，利用德爾菲方法對同級指標Z和n個元素中每兩兩比較相對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相對于uj的重要性的標度。uij的數值大于0，位于矩陣Z對角線uij的值始終為1，uij與uji的值互為倒數。利用層次分析法自帶的一致性檢驗方法針對Z進行檢驗，目的就是為了防止出現甲比乙重要，乙比丙重要，而丙比甲重要的情況。

利用matlab軟件求解矩陣Z的最大特征根所對應的特征向量 ：

. （3）

特征向量 經歸一化的后得 即可作為矩陣Z各參數的權重向量， 中的值就是Z中各元素的權重。

3.2 制訂評分等級與電梯整體定量計算

根據人思維思考的慣性與所能接受的安全級別等級，將電梯整體安全級別劃分為5種等級（好、較好、中、較差、差），定量計算就是一個由單一指標安全級別向整體級別轉換的過程，由此單一指標也將劃分為上述5種等級。為了便于理解，將5種等級分別賦值為85分、75分、65分、55分和45分（該分值可以自由設置，最終將與各指標因素的相對權重值進行矩陣乘法運算，最后得出的總體分數其實是權重的側面反映，與實際設定值關系不大，因此，可以自由設值），對應的整機安全級別劃分與語言表述如表3所示。

組織多位評價專家利用德爾菲法對各個評價指標uij按上述5種安全評分等級標準投票，對每項指標統計最后專家投票分布情況，即為該項指標評價向量Uij=[u1 u2 u3 u4 u5]向量各元

素之和為1，即 ，則每個同一層次之間的

各指標會有一個安全級別的評價向量 ，其計算公式為：

針對單一層級進行定量計算，利用之前該層級特征向量 ij*進行矩陣乘法運算可得該層級的安全級別評價矩陣Bij，即：

重復多次利用該方法，均可以得出各自層級的安全評價矩陣，然后利用該矩陣再乘以上一層級的權重向量，最終得出一個1行5列的矩陣，記為A. 計算電梯整機安全級別得出綜合得分F：

電梯整機安全級別分數如表4所示。根據分數F可判斷整機安全級別，給出安全評價結論，從而實現由單項到整體的定量安全評價。

4 結束語

本文提出了基于風險的定性與定量安全評價方法且建立了相應的安全評價指標體系，考慮了影響電梯安全的各層次因素，比如電梯設備、使用環境和安全管理等，通過各層次因素對電梯安全狀況進行了定性安全評價分析，提出了德爾菲法與層次分析法相結合的方式，即基于理論基礎的模糊定量評價方法。該方法可填補電梯現行標準和安全技術規范相關法規的空白，且對定量安全評價進行了有益探索，已經成為《南京市電梯安全評價規程》，并成功應用于南京市老舊高層住宅電梯整治工程。截至目前，已安全評價494臺老舊電梯，得到了社會各界一致好評，為南京市政府服務民生、促進社會穩定提供了強有力的技術支持。

參考文獻

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