基于層次分析法的危險源企業(yè)風險評價模型研究

1、第 7卷 第 4期 2007年 12月東華大學學報 (社會科學版 J OU RNAL O F DON GHUA UN IV ERSIT Y (Social Science Vol. 7, No. 4 Dec. 2007基于層次分析法的危險源企業(yè) 風險評價模型研究 3肖 亮(浙江工商大學 工商管理學院 , 摘 要 :,監(jiān)控管理 , , 結合(A HP Analysis Hierarchy Process 層次分析法 方法的危險源, 個危險源企業(yè)為樣本進行了應用實證分析 。關鍵詞 :; ; 風險評價 ; 實證研究中圖分類號 :X 913. 3文獻標志碼 :A 文章編號 :100929034(200

2、7 0420277206現(xiàn)代科學技術和工業(yè)的發(fā)展一方面促進了人類社會的經濟繁榮 , 另一方面也造成了危險源的廣泛存 在 , 并給人類社會帶來巨大的災難 , 如 2005年中國石油吉林石化公司雙苯廠爆炸事故 。重大事故的頻頻發(fā) 生使得危險源企業(yè)風險評價的研究日益受到重視 , 如何從紛繁復雜的城市危險源中 , 準確地判斷出風險較 大的危險源企業(yè) , 已成為國內外政府及學者關注的焦點 。本文在回顧危險源風險評價研究現(xiàn)狀的基礎上 , 通過對杭州市危險源普查數(shù)據的統(tǒng)計分析 , 建立了較具普遍性的危險源風險評價指標體系 , 并以 90個樣本 數(shù)據為基礎 , 進一步探討了基于 A HP (Analysis

3、Hierarchy Process 層次分析法 的危險源風險評價模型在杭 州的應用實證分析 , 以期為地方政府在危險品或危險企業(yè)的監(jiān)督管理上提供決策依據 。一 、 危險源風險評價研究現(xiàn)狀與問題常用的危險源風險評價方法有定性評價方法 、 指數(shù)評價方法等 1。 目前被廣泛采用的火災爆炸指數(shù)法 、 英國的蒙德評價法 、 日本的六階段危險評價法和我國的工廠危險程度分級方法屬于指數(shù)評價方法 23?；?災爆炸危險指數(shù)評價法強調以單元重要危險物質在標準狀態(tài)下的火災 、 爆炸或釋放出危險性潛在能量大小 為基礎 , 同時考慮工藝過程的危險性 , 來計算單元火災爆炸指數(shù) , 確定危險等級 。 蒙德評價法則在此基礎

4、上 引進了毒性概念 , 并發(fā)展了補償系數(shù)等概念 。我國化工廠危險程度分級方法則是通過計算物質指數(shù) 、 物量 指數(shù)和工藝系數(shù) 、 設備系數(shù) 、 安全系數(shù) 、 環(huán)境系數(shù)等指標 , 得到工廠的固有危險指數(shù) , 并用工廠安全管理的等 級修正工廠固有危險等級后 , 得出工廠的危險等級 。國家 “八五” 攻關項目 “易燃 、 易爆 、 有毒重大危險源辨 識 、 評價技術研究” 4, 進一步將重大危險源評價分為固有危險性評價與現(xiàn)實危險性評價 。 其中 , 固有危險性 評價主要反映物質的固有特性 、 危險物質生產過程的特點和危險單元內 、 外部環(huán)境狀況 , 分為事故易發(fā)性評 價和事故嚴重度評價 , 綜合考慮了

5、人口密度 、 財產分布密度和氣象 、 環(huán)境條件等因素 。 文獻 46則將危險 源風險評價的影響指標歸納為 :危險物質數(shù)量 、 人員密集度 、 危險物質特性 、 安全管理制度 、 工藝過程危害特 性 、 防火設施 、 人員安全素質 、 工藝控制措施 、 建筑及配置的危害特性等多個指標 。盡管危險源風險評價研究已取得一定的進展 , 但現(xiàn)有各種危險源風險評價方法都存在一定的適用范圍 和局限性 。 首先 , 現(xiàn)有評價指標及方法自身的缺陷 , 如定性評價方法含有相當高的經驗成分 , 指數(shù)評價法對3 收 稿日期 :2007204218基金項目 :國家 “ 十五” 科技攻關計劃重點項目 (2001BA803

6、B08作者簡介 :肖 亮 (19762 , 男 , 江西吉安人 , 博士 , 研究方向為管理科學與工程 . E 2mail :hz 2sigma vip.sina. com. cn 278 東華大學學報 (社會科學版 第 7卷 系統(tǒng)安全保障體系的功能重視不夠 , 實際應用意義有限 。其次 , 現(xiàn)有評價指標體系中 , 對周邊環(huán)境、 管理等方 面的指標因素考慮較少 , 但隨著城市化進程的加快 , 許多危險源的地理位置已經由過去的城郊偏僻地段發(fā)展成 為比較繁華的市區(qū)地段 , 危險源周邊環(huán)境等因素需要在指標體系中得到充分重視。 最后 , 現(xiàn)有風險評價過分強 調對具體危險品的控制 , 而對生產、 使用、

7、 存放危險物的企業(yè)卻關注不夠。 這與企業(yè)是安全管理責任主體的法 律定位不相匹配 , 其先天存在的重技術分析、 輕管理評價的傾向 , 可能影響風險評價結論的準確性。二 、 危險源風險評價指標體系構建(一 風險評價指標的初選為確保危險源風險評價指標體系的合理性 , , 287家具有代表 性的危險源企業(yè)進行了全面普查 , 涉及化工 、 、 農業(yè) 、 環(huán)保等領域 。普查內 容包括企業(yè)基本情況 、 、 地理位置信息等 16個子類 , 近 800個欄 目 。 , , 確定以下 19個初選指標 , 指標量化采用 5分 制 , 評分越低越好 , 1表 1 危險源風險評價指標及量化依據序 號 指 標 名 稱 量

8、 化 依 據1火災爆炸危害程度 根據危險物質的閃點溫度來量化火災爆炸的風險程度2毒性危害程度 根據危險物質的劇毒 、 高毒和普通毒性分別賦值3現(xiàn)場危險物質數(shù)量 根據危險品物質數(shù)量與臨界數(shù)量的倍數(shù)關系賦值4現(xiàn)場危險物質品類 根據危險品品種數(shù)量及其相互間化學特性賦值5工藝路線安全性 根據危險品作業(yè)工藝路線自身的危險程度賦值6安全科技投入水平 根據財務報表中安全科技設備及費用的投入確定7年利潤總額 根據財務報表中年度利潤水平來確定8安全管理制度 根據安全管理制度的完善和執(zhí)行程度來賦值9專職安全員素質 根據專職安全員的文化素質和安全工作年限賦值10安全負責人素質 根據安全負責人是否持證上崗和專業(yè)文化素

9、質賦值11現(xiàn)場人員數(shù)量 根據作業(yè)場所的正常當班人數(shù)賦值12現(xiàn)場財產數(shù)量 根據作業(yè)場所的固定資產總值賦值13周邊人員數(shù)量 根據事故可能影響范圍的人員數(shù)量賦值14周邊單位數(shù)量 根據事故可能影響范圍的單位機構賦值15周邊危險源數(shù)量 根據事故可能影響范圍的危險源數(shù)量賦值16危險源地理位置 根據危險源所在地點的城市用地性質賦值17以往發(fā)生事故數(shù) 根據危險源單位以往事故發(fā)生次數(shù)賦值18以往事故平均損失 根據危險源單位同類事故損失情況賦值19應急預案完善程度 根據專家對各危險源應急預案的評分賦值 (二 評價指標的篩選與檢驗以上建立的風險評價指標體系只是作為風險影響因素中一些相對重要的指標的羅列與概括 , 其

10、完備 性 、 關聯(lián)性等結構性能是否符合評價要求 , 將影響評價指標的取舍 。 為確保指標體系的完整性和有效性 , 本 文選擇了 90個典型樣本的數(shù)據 , 對 19個初選評價指標進行了進一步篩選和檢驗 。1. 評價指標的變異分析評價指標的變異系數(shù)反映了觀察樣本在該指標上取值的離散程度 。 表 2顯示 , “安全負責人素質” 、 “ 以 往發(fā)生事故數(shù)” 、“ 以往事故平均損失” 、“ 應急預案完善程度” 四個指標的標準變異系數(shù)均在 0. 3以下 , 表明上 述指標的樣本數(shù)據精度可能不夠 , 至少在現(xiàn)有數(shù)據采集和統(tǒng)計條件下不具備區(qū)分樣本的評價能力 。同時 , 評價指標量化規(guī)則主要是通過對杭州 287

11、個普查樣本數(shù)據進行分析確定的 , 量化規(guī)則的不完善也將在一定 程度上影響指標的有效性 。事實上 , 由于國內安全生產監(jiān)督部門成立時間不長 , 在評價基礎數(shù)據的積累方面存在著較大的局限性 。 第 4期 肖 亮 :基于層次分析法的危險源企業(yè)風險評價模型研究 279 如由于企業(yè)瞞報或不報中小事故 , 監(jiān)管部門實際只掌握重大事故資料 , 以往發(fā)生事故數(shù) 、 以往事故平均損失 兩個指標的事實覆蓋面有限 , 難以充分發(fā)揮作用 。而應急預案受法律法規(guī)的影響 , 幾乎所有企業(yè)都聘請專 業(yè)機構制定了形式上比較完善的應急預案 , 且目前對企業(yè)應急預案評價的描述比較模糊 , 缺乏定量統(tǒng)計 , 同 樣無法起到區(qū)分評價

12、作用 。 尤其值得注意的是 , 企業(yè)安全負責人大都是由企業(yè)副總以上的高層掛名擔任 , 其本身既非專業(yè)和專職安全管理人員 , 也沒有按照相關規(guī)定接受專業(yè)安全知識培訓 , 且相當多的企業(yè)沒有 設立專業(yè)安全管理機構 , 多重因素導致 “ 安全負責人素質” 指標難以在樣本風險評價中發(fā)揮顯著作用 。 表 2 評價指標的標準差變異系數(shù)計算表序 號 指 標 名 稱 變異系數(shù) 序 號 變異系數(shù) 1火災爆炸危害程度 0. 350. 38 2毒性危害程度 0. 0. 23 3危險品數(shù)量 41現(xiàn)場人員數(shù)量 0. 64 4周邊危險源數(shù)量 14年利潤總額 0. 61 54215工藝路線安全性 0. 58 60. 391

13、6危險源地理位置 0. 43 70. 4917以往發(fā)生事故數(shù) 0. 21 80. 7018以往事故平均損失 0. 19 9現(xiàn)場財產數(shù)量 0. 4919應急預案完善程度 0. 28 10危險品種類 0. 44 2. 評價指標間的相關性分析在綜合評價中 , 指標間相關程度過高反映了評價指標體系的冗余 , 而且常常會夸大相關程度高的指標 所共同代表的某種特征 。 對通過變異系數(shù)分析檢驗的 15個指標之間的相關性進行統(tǒng)計分析 (表 3 , 可以發(fā) 現(xiàn) “ 利潤總額” 和 “ 安全科技投入” 之間的相關系數(shù)為 0. 945, 相關系數(shù)過高 , 如果同時保留 , 將對綜合評價結 果產生不利的影響 。 “

14、利潤總額” 與 “安全管理制度” 等反映管理水平的指標相比 , 沒有顯示出顯著的相關 性 , 與傳統(tǒng) “ 規(guī)模大 、 效益好的企業(yè)往往安全管理比較規(guī)范” 的想法有明顯出入 。 同時 , “危險源地理位置” 和 “ 周邊危險源數(shù)量 、 周邊人員數(shù)量 、 周邊財產數(shù)量” 三個指標表現(xiàn)出較強的相關性 , 這表明隨著城市化進程的 加快 , 很多危險源企業(yè)以前處于城市郊區(qū)但現(xiàn)在已被城市包圍 , 對周邊區(qū)域人員和財產的潛在危險性增大 。 杭州市危險源的普查數(shù)據顯示 , 全市位于主城區(qū) (不含余杭和蕭山 的危險源企業(yè)占到 23%以上 。表 3 評價指標的相關系數(shù)矩陣 280 東華大學學報 (社會科學版 第

15、7卷 3. 評價指標的因子分析進一步分析 , 剔除 “ 利潤總額” 和 “危險源地理位置” 指標 , 同時 , 考慮到應急預案對于危險源管理的重要 性 , 將其重新納入到入選指標體系中 。 值得注意的是 , 建立模型過程中剔除了部分指標 , 但并不是說這些指 標本身不重要 , 而是或者被剔除指標與其余指標之間顯著不相關 , 或者其可以表示為其他指標的線性組合 形式 , 或者在現(xiàn)有條件下取值難以反映樣本差異性 。對上述指標進行因子分析 , 經正交旋轉 , 得到各主成分總方差分解表及系數(shù)矩陣 , 如表 4和表 5?？梢?發(fā)現(xiàn) , 提取 5個公因子 , 累計方差貢獻率為 86. 3%。第一主成分是火

16、災爆炸危險 、 毒性危險程度 、 危險品種類 、 危險品數(shù)量 、量 , 反映了危險物質自身固有的危險性程度 。第二主成分包括應急預案完善程度 、 , 反映了企業(yè)通過建立 健全安全管理體系 , 。第三主成分是設施設備安全性 、 , 在一定程度上綜合反映了企業(yè)設 。上述指標綜合反映了危險源企業(yè)對風險抵消能力 的重要性 , 。 以杭州市 2005年統(tǒng)計數(shù)據 為例 , , 即便是設備維護不佳 、 檢驗方案缺陷也可以 。第四 、 五主成分總體反映了危險源對企業(yè)及周邊環(huán)境潛在危害的嚴重程度 。其中 , 第四主成分包括現(xiàn) 場財產數(shù)量和現(xiàn)場人員數(shù)量 , 它反映了危險源可能造成的作業(yè)現(xiàn)場企業(yè)人員傷亡和財產損失情

17、況 , 是危險 源發(fā)生事故最直接的危害后果 。 第五主成分包括周邊人員數(shù)量和周邊單位數(shù)量 , 兩個指標均反映了危險源 對周邊環(huán)境的潛在危害程度 。表 4 總方差分解表因子 特征值 方差貢獻 /%累計方差貢獻率 /%因子 特征值 方差貢獻 /%累計方差貢獻率 /% 15. 7740. 4120. 41241. 2150. 0870. 78822. 2810. 1630. 57551. 0490. 0750. 86331. 7560. 1250. 701表 5 旋轉后的因子負載矩陣指 標 名 稱公 因 子12345火災爆炸危險 0. 96180. 11450. 01920. 13290. 2139

18、毒性危險程度 0. 90010. 12770. 04590. 03420. 1131危險品種類 0. 86350. 11020. 26440. 14600. 1692危險品數(shù)量 0. 81180. 1423-0. 04850. 01050. 1641周邊危險源 0. 77270. 49070. 0168-0. 0630-0. 1520應急預案完善 -0. 03730. 8587-0. 0990-0. 1994-0. 0707專職安全員素質 0. 12710. 7030-0. 22430. 19020. 1253安全管理制度 0. 17590. 5514-0. 01150. 12430. 147

19、3安全科技投入 0. 1274-0. 13070. 6328-0. 1322-0. 0076工藝路線安全性 -0. 2988-0. 21140. 49430. 0024-0. 1321現(xiàn)場財產數(shù)量 0. 11700. 11400. 15040. 6672-0. 1132現(xiàn)場人員數(shù)量 0. 16170. 0106-0. 11860. 55150. 0474周邊人員數(shù)量 0. 21170. 1672-0. 30550. 04320. 7721周邊單位數(shù)量 -0. 1195-0. 05020. 2285-0. 12240. 6721 第 4期 肖 亮 :基于層次分析法的危險源企業(yè)風險評價模型研究 2

20、81 三 、 基于 A H P 的風險綜合評價模型及實證研究層次分析法成功應用于危險源企業(yè)風險評價的關鍵是確定評價指標及指標層次 、 權重 。綜合前面統(tǒng)計 分析所揭示的指標關系 , 進一步將 14個入選指標提煉為危險源固有風險 、 危險源風險抵消能力和危險源事 故后果三類一級評價準則 , 并根據 23份專家權重調查問卷 (其中 3份無效 , 運用 A H P 原理 , 計算得到各指 標層的權重系數(shù)如表 7所示 。 其中第一層指標的計算過程如表 6所示 。表 6 基于 AHP危險源企業(yè)風險評價指標 A1權 重 系 數(shù) 危險源固有風險程度 (A1 11. 93470. 422危險源風險抵消能力 (

21、A2 0. 7283. 53380. 418危險源危害后果程度 (A3 0. 0. 283010. 160max =3. ,1. 3, C. R =R. I=0. 08160. 1表 7 基于 AHP 賦權的風險綜合評價模型第 一 層 第 二 層 第 三 層 權 重 指 標危險源固有風險程度 危險源物質固有風險 火災爆炸危害 0. 505(0. 377 毒性危害程度 0. 495(0. 422 危險源企業(yè)固有風險 危險品種類 0. 330(0. 623 危險品數(shù)量 0. 443周邊危險源 0. 227危險源風險抵消能力 危險源管理制度風險 應急預案完善程度 0. 332(0. 552 專職安全

22、員素質 0. 272(0. 418 安全管理制度 0. 396危險源管理技術風險 安全科技投入 0. 574(0. 448 工藝路線安全性 0. 426危險源危害后果程度 危險源現(xiàn)場危害風險 現(xiàn)場財產數(shù)量 0. 125(0. 312 現(xiàn)場人員數(shù)量 0. 875(0. 16 危險源社會危害風險 周邊人員數(shù)量 0. 872(0. 688 周邊財產數(shù)量 0. 128 運用構建的 A HP 風險評價模型對樣本企業(yè)中的部分企業(yè) (隨機抽取 進行了應用分析 , 得到風險評價 結果如表 8所示 。 該評價結果的合理性和有效性得到了應用單位和專家的充分認可 。表 8 樣本企業(yè)風險綜合評價得分與排序 (部分樣本

23、數(shù)據 企 業(yè) 名 稱 評 價 得 分 排序杭州某化工有限公司 2. 1761浙江某集團某農藥廠 2. 0442建德市某化工有限公司 2. 0333浙江某集團某化工二廠 1. 9894杭州某香料化學公司 1. 9345杭州某化學品有限公司 1. 9296桐廬某煙花有限公司 1. 9267建德市某化工有限公司 1. 8928杭州某危險品轉運站 1. 7669杭州某集團某化工公司 1. 74410杭州某生物保健品公司 1. 72011企 業(yè) 名 稱 評 價 得 分 排序杭州某加油站有限公司 1. 70412桐廬某五金電鍍廠 1. 68113浙江某集團有機硅廠 1. 65014杭州某化工有限公司 1.

24、 64715蕭山某氣體有限公司 1. 62616杭州某化工有限公司 1. 60617建德市某管道燃氣公司 1. 59718桐廬某特種氣體公司 1. 54519杭州某農化有限公司 1. 50820杭州某化工有限公司 1. 49821杭州某農藥化工公司 1. 48822 282 東華大學學報 ( 社會科學版 第7 卷 續(xù) 表 企 業(yè) 名 稱 桐廬某電鍍廠 杭州某醫(yī)藥集團公司 杭州某包材有限公司 杭州某液化石油氣公司 評 價 得 分 1. 484 1. 472 1. 470 1. 467 排序 23 24 25 26 企 業(yè) 名 稱 杭州某制氧氣廠 杭州某食品有限公司 桐廬某公司化工原料子公司 桐廬某鍍鋅廠 評 價 得 分 1. 454 1. 452 1. 450 1. 443 排序 27 28 29 30 四、 結語 危險源風險程度不僅與危險源物質特性的固有風險有關 ,更大程度上受危險源風險管理技術和水平因 素影響 。尤其是隨著城市化進程的加快和安全科技水平的提高 ,使得危險源