基于模糊綜合評價方法的集裝箱碼頭裝卸系統安全評價研究

劉植元 曾曉光 郎舒妍

摘 要：碼頭裝卸作業工藝流程復雜，是港口實現安全生產非常重要的環節。本文主要通過對集裝箱碼頭裝卸特點進行系統分析，確定裝卸系統安全影響因素，運用模糊綜合評價和層次分析的方法建立安全評價模型。并結合具體碼頭實例，對構建的安全評價模型進行安全評價予以驗證。

關鍵詞：集裝箱碼頭;裝卸系統;模糊綜合評價法;層次分析;安全評價

中圖分類號：U693? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）03-0024-04

1 引言

碼頭裝卸船作業環境的變化、船型艙型的復雜多樣，使得多種機械參與到船舶作業過程中，導致碼頭的作業生產變得復雜。在碼頭中，貨物的流轉涉及多種裝卸工藝，裝卸工人參與的艙內、庫場作業屬于勞動密集型作業，裝卸船作業和設備的維修搶修必然需要人的參與，因此，碼頭作業安全受到經營者的高度重視[1-6]。

當前，絕大多數港口對集裝箱碼頭裝卸作業是否達到安全標準的判斷，主要在于事故發生的多少，事故差錯的大小，以及對過往歷史數據的分析來判別，缺乏可靠的理論數值來支撐安全評價標準，多依靠事后管理[7]。集裝箱碼頭裝卸船作業屬于勞動密集型作業，如果發生意外極易造成群死群傷安全責任事故，然而事后管理的弊端就在于安全生產事故已經發生，事故造成的人員和財產損失難以彌補。作業班組多，大型機械復雜多樣，是集裝箱碼頭的作業特點，裝卸船作業中不可預測的安全風險也會隨之增多。因此，強化集裝箱碼頭裝卸生產作業的安全防范意識，構建科學有效的集裝箱碼頭安全評估體系，完善集裝箱碼頭安全管理體系是防止發生重大安全責任事故的必然要求。

安全評價研究是運用安全系統的工程理論和方法，辨識及分析系統或者工程中存在的危險因子或不利因素，針對系統或工程中的事故判別其潛在的作業危險系數和嚴重程度[8]。模糊綜合評價法是一種以模糊數學為理論基礎，不斷發展演變而來的較為成熟的評價方法[9]。該評價方法可以從客觀角度綜合分析評價事物的狀況，對受到多種因素影響的對象和事物進行總體評價，具有結果清晰、系統性強的特點。

本文綜合分析集裝箱碼頭裝卸系統特點，采用模糊綜合評價和層次分析方法，建立集裝箱碼頭裝卸系統安全評價模型，通過邀請專家對各項安全評價指標進行打分，以具體數據對集裝箱碼頭裝卸系統的安全程度進行判斷，反映集裝箱碼頭裝卸作業的安全運行狀況，尋找薄弱環節，保證集裝箱碼頭作業的生產安全。

2 安全評價模型構建

2.1安全評價指標的確定

在構建集裝箱碼頭裝卸安全評價體系過程中，為了能夠實現期望的評價效果，本文著重分析了集裝箱碼頭的裝卸流程特點，充分考慮碼頭裝卸作業多重因素的影響，選取人員素質、機械狀態、貨物狀態、作業環境、組織制度五大方面作為集裝箱碼頭裝卸作業安全管理評價的一級評價指標。

雖然集裝箱碼頭裝卸作業的機械化和智能化程度不斷提高，但相對其他行業來說，勞動量依舊較大。因此在造成碼頭安全事故的影響因素中人員素質占重要部分，主要二級評價指標有：違章作業率，違章指揮率，違反勞動紀律率，技能知識水平達標率。

機械狀態的二級評價指標體現在維修保養合格率、設備故障率、設備更新率和設備帶病作業率。

集裝箱碼頭作業中因裝卸貨造成的安全事故屢見不鮮，為了降低碼頭安全事故率，更好的保障碼頭生產安全，必須要監測和控制貨物的不安全狀態。針對貨物狀態安全性的二級評價評價主要包括：貨損率，貨物包裝合格率，危險貨物致事故率，超限貨物事故。

作業環境可能影響集裝箱碼頭作業環境中的“人、機、貨”的狀態，降低人機或人貨系統的可靠性，從而間接或者直接產生安全事故。因此，作業環境也是碼頭安全評價中的一個重要指標，相對應的二級評價指標則有：粉塵污染控制合格率，噪音污染控制合格率，異常氣候惡劣度。

在碼頭裝卸安全評價的組織制度指標中，主要包含組織狀態和管理制度兩個二級評價指標[10]。碼頭安全管理組織承載著碼頭安全管理的職能，首先表現在組織狀態上，依靠安全管理專業人員占有率對組織狀態進行評價。同時，安全管理制度的完備率反映了安全管理制度的優劣，這較大程度上依賴于安全管理職能的正常發揮，而安全管理制度為安全管理職能提供了發揮作用的程序、標準和方法。

根據以上分析，確定利用模糊綜合評價法構建集裝箱碼頭裝卸安全評價指標體系的一級指標包括：人員素質、貨物狀態、作業環境、設備狀態和組織制度，以及相對應的二級評價指標。構建的集裝箱碼頭裝卸安全評價指標體系如圖1所示：

2.2安全評價評語集和指標權重

本研究利用模糊綜合評價法對碼頭裝卸系統安全進行評價，各個評價指標的數值量化結果可以反映出裝卸作業的安全影響程度，通常評價等級劃分越精細，評價的結果越精確，計算過程也會越繁瑣，因此， 建議選擇適當的的評價等級。本研究選擇非常重要、重要、一般、不重要、非常不重要五個等級當做安全評價的評語集。

評判指標因素的確定作為綜合評判的關鍵步驟，對于評判結果起到決定性作用[11-12]。評價指標體系中各因素間的相對重要程度，依靠指標權重以具體量值的形式來表示。對權重的確多個方法，運用什么樣的方法應當根據研究的具體問題而定，因為不同的方法會產生不同的評價結果，須根據實際情況進行甄選，在本文中考慮到集裝箱船實際裝卸貨的各個環節與所涉及的部門，充分調研后所得數據的有效性。

2.3判斷矩陣和一致性檢驗方法

判斷矩陣由準則間的兩兩比較得到，表示針對上一層某因素，本層與之有關因素之間相對重要性的比較。根據上一節確定的安全評價評語集，對同一層次的各元素關于上一層次中某一準則的重要性進行兩兩比較，構造兩兩比較判斷矩陣。構建判斷矩陣時，需對其重要性以及評估準則因素有全面的把控認知，在此采用標度法來實現，按照1，3，5，7，9來劃分元素之間的重要程度。

判斷矩陣實際操作中可通過專家對項目各層次因素間相互重要程度給出的判定，構建相應的判斷矩陣。在得到判斷矩陣后，由于實際事故的復雜性，認識上的多樣性和片面性將導致判斷矩陣不一定完全一致，需要對構造的判斷矩陣進行一致性檢驗。

檢驗判斷矩陣一致性的方法是檢驗隨機一致比例CR，若CR<0.1，則判斷矩陣的一致性符合要求，若CR>0.1，則判斷矩陣的一致性無法達到要求，需要重新對指標權重進行賦值，進一步修正該判斷矩陣，直至滿足一致性為止。

對于CR的確定，一般采用如下公式計算：

CR = CI/RI

式中，CI為一致性指標，RI為同階平均一致性指標，取值如表1所示。

對于一致性指標CI的計算可由下式計算：

CI = （lammax ? n）/（n ?1）

3 實例分析

針對集裝箱裝卸系統的特點，結合已構建的評價體系完成其風險評價。

（1）構建判斷矩陣。對安全體系標準的因素分析，根據集裝箱裝卸系統的實際情況，結合專家建議，按照表3進行兩兩比較，從而構造各層次指標的判斷矩陣。判斷矩陣如表2～7所示。

（2）進行一致性檢驗。檢驗結果如表8，由結果可知，各項指標的一致性比率CR均小于0.1，都通過了一致性檢驗。

（3）計算各層次指標的權重，得出權重為（0.085，0.431，0.055，0.152，0.277）。

（4）以某集裝箱碼頭為例，結合表9對各項指標進行專家打分，可得到模糊綜合評判矩陣R。根據B = WR，得到計算結果。

B = W * R = （0.159? 0.296? 0.311? 0.179? 0.055）

（5）根據最大隸屬度的原則，選取隸屬程度的極大值值Bmax= max（b1，b2，b3，b4，b5），極大值Bmax所對應的b3值就是評價結果，其數值0.311是隸屬于這一級別的可靠程度。

由結果可知，該集裝箱碼頭的安全水平屬于3級的風險一般。

4結論

安全管理是碼頭管理的重要組成部分，安全評價體系機制的建立和完善非常重要。本文研究內容是考慮碼頭人-機-環境-管理構成的有機整體，主要從人員素質、機械狀態、貨物狀態、作業環境、組織制度五大方面考慮。根據德爾菲法思想，邀請知名專家各自獨立提出一系列方案評價指標，整理分析，構建了集裝箱碼頭裝卸系統安全評價模型，并結合某集裝箱碼頭的具體實例，對碼頭裝卸安全性進行評價，尋找薄弱環節，有助于提高集裝箱碼頭生產裝卸的安全性。

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