基于DEMATEL-ISM的車輛裝備運行安全分析

尉永信，王申強

（中國人民武裝警察部隊工程大學研究生大隊，陜西 西安 710086）

引言

當前，全軍已經進入摩托化階段，車輛裝備既是部隊動用最頻繁，依賴最緊密、管理最重要的裝備系統之一，也是部隊安全管理的重點和難點。從查閱的相關數據資料看，駐四川省的某團級部隊有通用車輛裝備超過100余臺，該單位5年內共發生一般安全事故8起，其中車輛安全事故就達 7起。可見，車輛裝備事故在部隊安全事故的占比最大。本文通過對影響車輛裝備安全的因素進行明確，分析各因素間的相互影響關系，建立因素間的層次結構模型，從而對關鍵影響因素進行深入分析，為車輛裝備安全管理和風險防范提供抓建依據。

決策實驗室分析法（Decision Making Trial and Evaluation Laboratory，DEMATEL）和解釋結構模型（Interpretive Structural Modeling，ISM）是對復雜系統進行分析和決策的重要方法，兩種方法均已得到了廣泛應用[1]。周德群等最早提出了集成 DEMATEL-ISM構建系統層次結構的方法[2]，并給出了二者集成的理論依據和算法；杜純等在提取復雜系統安全事故的致因因素后，給出了集成 DEMATEL-ISM 方法分析事故致因因素的算法步驟[3]；張宇飛等對 DEMATELISM進行改進[4]；Deepak Singhal等人用DEMATEL方法進行決策評估[5]；呂智勇運用統計學、管理學和系統論等方法，對部隊車輛安全管理問題進行研究[6]。鑒于 DEMATEL-ISM方法在分析因素層次結構的有效性且在部隊車輛裝備安全管理研究方面應用較少，本文將通過分析車輛裝備運行安全影響因素，采用DEMATEL-ISM方法，劃分因素之間的層次結構并得出關鍵因素，從而為加強車輛裝備安全管理，防范車輛裝備安全事故提供決策依據。

1 車輛裝備運行安全影響因素分析

通過咨詢專家和查閱武警部隊車輛安全管理相關文件資料，可將影響車輛裝備運行安全的主要因素歸納為4個方面，即：車輛裝備性能、人員能力素質、管理制度措施、車輛運行環境。將每個影響方面進一步分解，共得出如圖1所示12個影響因素：

（1）裝備車齡(a1)：車齡是指車輛裝備自出廠日起的使用年限。

（2）車輛性能(a2)：車輛裝備以最高效率遂行任務的能力。

（3）安全設施(a3)：車輛配套的工器具、應急物資及設施設備。

（4）人員駕齡(a4)：駕駛員取得駕駛資格的年限。

（5）能力素質(a5)：駕駛員的技能水平、職業素養、紀律意識等。

（6）干部履職(a6)：帶車干部履職盡責情況。

（7）車輛派遣(a7)：車輛派遣審批、調度、管理等。

（8）監控管理(a8)：車輛運轉動態監控手段等。

（9）檢查教育(a9)：車輛安全制度的教育和落實情況。

（10）交通環境(a10)：包括道路條件，交通流量，社會車輛情況，交通秩序等。

（11）天情天候(a11)：天氣情況，比如雨雪霧風，氣溫高低等。

（12）任務強度(a12)：遂行任務的難易程度和持續時間等情況。比如執行一般任務，急難險重任務，垮區域機動，晝夜不間斷運行等。

圖1 車輛裝備運行安全影響因素

2 方法步驟

步驟 1：確定直接影響矩陣 B。依據專家打分法，構建因素之間的直接影響矩陣 B(B=[aij]nxn)，aij(i=1,2,…n)表示因素ai對因素aj的直接影響程度；若i=j，aij=0。

其中I為單位矩陣。

步驟 4：計算各因素的影響度（fi）、被影響度（ei）、中心度（Mi）、和原因度（Ni）。

其中 I 為單位矩陣。

步驟7：確定各因素的可達集合Ri以及前項集合Si，計算公式為：

步驟9：繪制影響因素層次結構圖。

3 案例應用

圖1中12個影響因素雖然列出，但是因素間的影響程度和結構層次并不清晰。下文將通過專家數據，采用DEMATEL-ISM 方法來解決問題。邀請 5 位領域專家對上述 12 個因素根據很強、較強、一般、弱、無5個等級分別賦值4，3，2，1，0來確定因素間的直接影響關系，利用平均值法分析數據后，得到如表1所示直接影響矩陣。

利用MATELAB軟件編寫需要的程序代碼，依次按公式得到如表2所示綜合影響矩陣T。

表1 直接影響矩陣

表2 綜合影響矩陣

列出如表3所示影響因素綜合分析結果表，畫出如圖2所示原因結果圖。

表3 影響因素綜合分析結果表

圖2 原因結果圖

從圖 2 可知，檢查教育(a9)、交通環境(a10)是車輛裝備運行安全的關鍵影響因素。取閾值λ=0.3，可得到如表 4 所示的可達矩陣K。根據步驟7、步驟8，經計算分析得到各層次影響因素集合，最后繪制如圖3所示影響因素層次結構圖。

表4 可達矩陣

圖3 影響因素層次結構圖

4 結論

本文運用集成DEMATEL-ISM的方法，對影響車輛裝備運行安全的因素間的因果關系、影響程度及層次結構進行了分析，經過分析得出：安全設施(a3)、能力素質(a5)、車輛派遣(a7)和監控管理(a8)是車輛裝備運行安全的關鍵影響因素，檢查教育(a9)是車輛裝備運行安全隱患整治的重要手段。