基于AHP法的危險化學品供應鏈道路運輸風險評價

魏 士 廖 亮 孫佳慧

（1.華北電力大學機械工程系,河北 保定 071000；2.安徽信息工程學院計算機與軟件工程學院,安徽 蕪湖 241000）

21世紀以來，我國工業領域發展迅速，危險化學品作為許多制造企業的重要原材料，企業對其需求也在不斷地增加。在整個危險化學品供應鏈中，道路運輸一直是危險化學品向企業供應的主要運輸方式。由于臨近城市的道路人員較為密集，運輸危險化學品車輛的周邊也常有大量車輛，一旦發生事故，很可能造成人員傷亡，破壞自然環境。因此，對危險化學品運輸過程存在的風險進行評價，有利于降低相關事故發生的概率，促進危險化學品道路運輸的安全。

1 評價體系的構建

結合《道路危險貨物運輸管理規定》《汽車運輸、裝卸危險貨物作業規程》《危險貨物運輸包裝通用技術條件》《汽車運輸危險貨物規則》等標準，危險化學品評價準則為環境因素、危險化學品因素、管理因素和人員因素四個方面[1]。其中，環境因素是指由于外部條件造成的危險化學品運輸風險，包括天氣條件和道路設施兩個方面。危險化學品作為運輸貨物，由于其特性所產生的風險不容忽視。危險化學品因素主要指其毒性、腐蝕性等特性與裝載量大小以及車輛與貨物是否匹配。管理因素則是指由于企業相關措施實施不到位所產生的風險，包括應急措施是否完備，員工操作規范是否安全，安全檢查情況以及定期的企業安全培訓是否正常執行。人員因素指的是由于運輸人員的因素造成的運輸風險，主要包括駕駛技術、人員心理素質、運輸人員的責任意識以及在危險化學品裝卸過程中相關人員的操作水平。

2 評價方法

2.1 AHP法

AHP法，即層次分析法，是運籌學中的一種決策分析方法，在20世紀70年代由美國學者提出。該方法的基本步驟是將決策問題分解為多個要素，構建層次模型，再通過計算各要素的權重進行判斷，從而進行問題的綜合決策。在危險化學品供應鏈運輸風險評價中，由于構建的風險評價體系所羅列的評價指標數目較多，因此本文采用AHP法，將定性分析轉化為定量分析，確定各評價指標的綜合權重并進行對比，從而實現對危險化學品供應鏈運輸風險相關因素的評價。

2.2 AHP法的具體步驟

在AHP法的計算過程中，首先需要對該問題進行層次化處理，在分析問題最終目標的基礎上，依據問題的性質，把問題分解成不同的因素，并將決策目標、分解的因素和分析對象分別作為決策層、準則層和指標層，構建出一個層次分析模型。本文依據已確定的危險化學品供應鏈道路運輸風險評價準則，通過對該行業專家學者的廣泛咨詢，為四項準則各自選取了對應的13個指標，構造的層次分析模型如圖1所示。

圖1 危險化學品供應鏈道路運輸風險層次分析模型

然后排序準則層各因素之間的重要性，需要請經驗豐富的相關領域專家對各分析對象的相對重要性進行打分。打分一般采用1-9標度法，構成一個兩兩相互比較重要性的判斷矩陣。1-9標度指標及含義見表1。

表1 1-9標度指標及含義

為了驗證構造的判斷矩陣是否具有合理性，需要利用一致性檢驗指標CI進行驗證。CI的計算公式為：

其中，λ表示該判斷矩陣的最大特征根，n為該判斷矩陣的維度。對計算得到的CI進行分析，如果CI=0，說明該判斷矩陣具有完全一致性；如果CI與0差距較小，說明一致性較好；如果CI較大，說明不一致性較為嚴重。為了衡量CI的與0的偏離程度，需要引入一致性指標RI，RI的數值可通過查詢隨機一致性指標列表獲得，如表2所示。

表2 隨機一致性指標列表

設定CR表示一致性比率，CR的計算公式為：

如果計算得到的CR的值小于0.1，表示該判斷矩陣的不一致程度在一個合理的區間內，通過了一致性檢驗。對該判斷矩陣進行歸一化處理，得到的特征向量可作為準則因素的權重值，且該結果具有合理性。如果CR的值大于0.1，則說明該判斷矩陣不一致程度較大，需要調整因素間的相關性標度，重新構造判讀矩陣。

3 危險化學品運輸風險評價

3.1 A-B判斷矩陣的建立

設定危險化學品運輸風險評價為決策層A，由已構建的評價體系可知，準則層為環境因素（B1）、危險化學品因素（B2）、管理因素（B3）、人員因素（B4）。邀請相關領域的專家用1-9標度法對B層任意兩個準則根據重要性兩兩評分，從而形成A-B判斷矩陣，如表3所示。

表3 A-B判斷矩陣

計算可知準則層的權重向量集為W=[0.370 4,0.185 2，0.074 1,0.370 4]T，最大特征根λ=4.000，依據此計算結果對該矩陣進行一致性檢驗，求得CI=0.000，查表得到RI=0.890，計算出一致性比率CR=0.000。由CR＜0.1，可知該結果具有合理性。

3.2 B-C判斷矩陣的建立

準則層為B，指標層為C，依據專家評分，構建出的B1-C、B2-C、B3-C、B4-C評價矩陣如表4-表7所示。

表4 B1-C判斷矩陣

指標層B1的權重向量集為W1=[ 0.500，0.500]T，計算得到λ=2.000，RI=0.000，CI=0.000，CR=0.000。由CR＜0.1，可知該結果具有合理性。

指標層B2的權重向量集為W2=[ 0.581 3，0.309 2，0.109 6]T，通過計算得到

λ=3.004，RI=0.580，CI=0.001 85，CR=0.032。由CR＜0.1，可知該結果具有合理性。

指標層B3權重向量集為W3=[ 0.370 4，0.370 4，0.074 1，0.185 2]T，計算得到λ=4.000，RI=0.890，CI=0.000，CR=0.000。由CR＜0.1，可知該結果具有合理性。

指標層B4的權重向量集為W4=[ 0.479 4，0.079 2，0.215 9，0.225 4]T，計算得到λ=4.073，RI=0.890，CI=0.024 5，CR=0.027 5。由CR＜0.1，可知該結果具有合理性。

3.3 評價結果分析

將上述各準則層的權重向量集分別與對應的權重相乘，匯總得到的權重統計結果如表8所示。

由表8可以看出，環境因素、人員因素權重較高，都達到了0.370 4，是影響危險化學品運輸安全的主要因素，需要重點關注；其次是危險化學品因素，權重為0.185 2，權重最低的是管理因素。此外，環境因素或人員因素同管理因素的權重差值達到了0.296 3，這表明不同因素對于危險化學品運輸風險的影響力具有較為明顯的差異。

表5 B2-C判斷矩陣

表6 B3-C判斷矩陣

表7 B4-C判斷矩陣

表8 權重統計表

4 風險防控建議

4.1 環境風險因素

在環境方面，天氣條件與道路設施權重相當，因此，在危險化學品道路運輸環境方面，不但要考慮天氣問題，而且有關部門要加強道路配套設施的建設。為避免環境風險，運輸作業進行前應關注運輸路線所在區域的環境變化情況，完全避免極端天氣；公路建設與維護部門需盡量保證危險化學品運輸路線暢通，及時清除道路遮擋物，同時應在道路旁建設危險化學品泄漏時的應急處理場所，提供處理污染的材料及工具。

4.2 人員風險因素

人員方面，駕駛技術所占權重最高。運輸人員駕駛技術直接關系到危險化學品運輸作業的安全性，故企業應當重視運輸隊伍駕駛技能的培訓，定期進行相關考核。同時，企業應對運輸作業人員開展思想道德教育，以期提升人員責任意識，同時強化心理素質。裝卸操作水平也是人員風險因素的一個重要方面，故企業必須開展技能培訓，確保培訓質量，提高運輸作業人員的操作水平。

4.3 危險化學品風險因素

危險化學品作為其供應鏈的運輸對象，其特性所造成的潛在風險值得運輸企業及相關部門重視。在危險化學品供應鏈運輸過程中，需針對不同危險化學品的特性，防止因碰撞、溫度變化所造成的突發事故。同時，運輸作業人員在運輸前應仔細檢查危險化學品裝載量，確保其在安全范圍內。此外，企業應購置與所運輸的危險化學品特性相適應的運輸車輛，以達到車貨匹配的目標。

4.4 管理風險因素

管理因素雖所占權重不高，但在危險化學品道路運輸過程起到的作用也不容忽視。為確保運輸作業的有序開展，企業需做好應急措施準備工作，一旦發生泄漏等事故也能快速處理。同時，注重危險化學品運輸作業的安全性是企業預防事故的有效措施，這包括定期檢查員工操作是否符合安全性原則，頒布安全規章制度，向員工下發安全操作手冊以及大規模地開展安全培訓課程。

5 結語

本文基于危險化學品運輸的相關標準與專家意見，充分考慮所有的影響因素，總結并提出了決定危險化學品運輸風險的4個方面，即環境因素、危險化學品因素、管理因素和人員因素，并利用AHP法計算各因素指標權重，分析出了決定危險化學品運輸風險的主要因素。AHP法作為一種層次化決策方法，在危險化學品運輸風險評價中所采用的數據具有一定的權威性，在一定程度上避免了主觀偏差。隨著危險化學品供應需求繼續擴大，針對其運輸過程中事故的預防也顯得愈發重要，通過風險評價確定主要影響因素，是確保危險化學品運輸安全的重要舉措。