《綜合安全評價方法》PPT課件.ppt

1、綜合安全評價方法,中國礦業(yè)大學(北京)安全工程系 朱紅青,綜合安全評價法是目前應用最為廣泛的一種評價方法。綜合安全評價法是把多個描述被評價系統(tǒng)不同方面且量綱不同的安全評價指標，轉化成無量綱的相對評價值，并綜合這些評價值以得出對該系統(tǒng)安全的一個整體評價。其評價步驟為： （1）明確評價對象； （2）確定安全評價指標體系； （3）確定評價指標在評價指標體系中的的權系數； （4）安全評價指標的無量綱處理； （5）確定安全評價的合成方法，求綜合安全評價值； （6）確定評價集，并據評價集進行系統(tǒng)分析和決策。,1確定評價對象 安全評價的對象可以是整個企業(yè)，也可以是一個某個生產系統(tǒng)或一個工作地點根據具體情況來

2、確定。,2評價指標體系建立的原則 評價指標的確定是安全評價的關鍵，用什么樣的指標體系構造的結構就會得出不同的評價結論。安全評價的核心問題就是如何確定評價指標體系。評價指標體系建立的原則必須保證評價指標的系統(tǒng)性、科學性、正確性與適應性。,3、評價指標的權值確定 在綜合安全評價中，權數的確定是一項重要內容，權數值確定是否合理，直接影響到綜合評價的效果。目前，對評價指標的權值確定已作了較多的研究，主要有專家直接給出法、專家排序確定法、評價指標比較法、模糊數學法和層次分析法。各種方法的特點和適用性見下表。,權值確定層次分析法 在礦井安全評價的權確定法中，一般采用層次分析法，故對層次分析法作一介紹。 采

3、用層次分析法確定權值時，按如下步驟進行。 （1）構造判斷矩陣 判斷矩陣表示針對上一層次與之有關的指標，本層次各有關指標相對重要性的判斷。本層次的各有關指標進行兩兩比較后，來建立判斷矩陣.,判斷矩陣A=(aij)nn具有下述性質： 式中：aij-指標AI與Aj相對于其上一層指標重要性的比例標度，一般采用1-9比例標度對重要性程度賦值，標度及其含義如表6所示。,（2）計算單一準則下指標的相對權重并進行一致性檢驗 設判斷矩陣A的最大特征根為max，其相應的特征向量為W，解判斷矩陣A的特征根問題： 所得的W經歸一化后即為同一層次相應指標對于上一層相關指標相對重要性的權重向量。,由于客觀事物的復雜性以及

4、人們對事物認識的模糊性和多樣性，所給出的判斷矩陣不可能完全保持一致，即如下式： 因此必須進行一致性檢驗，計算一致性指標CI： 式中：n-判斷矩陣階數。 若隨機一致性比率CR=CI/RI0.1, 則判斷矩陣具有滿意的一致性，否則需要調整判斷矩陣指標比較取值。隨機一致性指標RI取值。,4、基礎評價指標值的確定 基礎評價指標是評價層次中的最低層指標，即評價體系中不能再分解的指標，通?？煞譃槎ㄐ灾笜撕投恐笜?。所以，在評價中必須準確確定這些指標的評價值，才能進行可靠的安全評價。 （1）定性指標評價值確定 對于定性指標，指標值具有模糊和非定量化的特點，很難用精確數學來確定，通常采用模糊數學方法對模糊信息

5、進行量化處理，主要有等級比重法和專家評分法。下面介紹一種可靠確定定性指標評價值的一種方法集值統(tǒng)計，它是專家評分法的改進方法。,定性指標評價值確定集值統(tǒng)計 集值統(tǒng)計是經典統(tǒng)計和模糊統(tǒng)計的一種拓廣。經典統(tǒng)計在每次實驗中得到相空間的一個確定點，而集值統(tǒng)計每次實驗是相空間的一個子集，也就是在確定評價指標值時，改變過去給出一個固定值的作法，而給出一個區(qū)間值，這就解決了專家對一些指標“大約是多少”這一模糊概念的定量化。假設要確定評價指標值：uj；n個專家參與評價：1，2，i，n；規(guī)定用線段法給出各個評價指標值的區(qū)間估計值，如表8所示。,對指標uj，各專家的評價區(qū)間為：a1j,b1j,a2j,b2j, ，a

6、ij,bij,，anj,bnj,從而形成一個集值統(tǒng)計序列，各個子區(qū)間疊加在一起則形成覆蓋在指標值軸上的一種分布，這種分布可描述為：,則評價指標uj的指標值為： 式中，ujmin=min(a1j, a2j, ，anj); ujmax=max(b1j,b2j, ，bnj)。 對式（8）進行整理得,利用式（9），就可計算出評價指標值。 評價指標值的可靠性程度如何是確定指標值的關鍵，對此進行分析如下。 當評價指標值能準確確定時，即n個專家給出的是同一值C，而不是一個區(qū)間，這說明評價者對評價指標值完全有把握，其分布如圖3（a）所示。,當評價指標值難以準確計算時，各專家給出一個評價區(qū)間，若這些評價區(qū)間分布

7、比較集中，則說明評價者對指標值的把握性較高，其分布如圖3（b）所示。,當評價區(qū)間很不集中時，則說明評價專家對指標值的把握程度較小，其分布如圖3（c）所示。,根據上述討論，指標值的離散程度為： 則得可靠度為: j越大，說明評價的把握性大，可靠性程度高；j越小，說明評價的把握性小，可靠性程度低；j為1，說明評價有絕對把握性，可靠性程度最高。 利用集值統(tǒng)計法得到的定性指標值即為評價值，它是一個無量綱的相對數，直接可以利用，無需再進行無量綱化處理。,（2）定量指標值的確定 安全評價的目的是能得出狀態(tài)的危險度值。從評價指標體系中看出，它含有定性指標和定量指標，其意義和表現形式不相同，各指標之間不具有可比

8、性、綜合性，所以，也必須對定量指標進行科學的處理，即進行無量綱化處理。無量綱化處理是對評價指標值的標準化、正規(guī)化處理，它是通過一定的數值變換來消除指標間量綱影響的方法，即把性質、量綱各異的指標轉化為可以進行綜合的一個相對數一量化值。實質上指標無量綱處理是求解在一定區(qū)間內的模糊隸屬函數，隸屬函數常用一些分布型函數來近似表達，主要有戒上型（偏小型）、戒下型（偏大型）、中間對稱型分布函數，具體包括矩形、梯形、正態(tài)型、哥西型、指數型等?，F給出常用的指數法、半梯型、三角型三種方法的量化函數。量化區(qū)間采用0，100。,、指數法 正指數類：此類指標值越大越安全，其模糊量化圖形如圖4（a），量化公式為 (wo

9、rd版）,5、安全評價的合成方法 在確定了指標體系基礎指標評價值及指標權系數后，據安全評價模型的多層次空間結構，由下而上逐級復合上層指標值，最后綜合為一個最終的評價指標值，即對系統(tǒng)進行安全評價所得的安全度值。合成方法主要有加法合成、乘法合成和加乘混合法，據評價的不同特點來選用,（1） 加法合成 計算公式為： 式中：u-綜合評價指標值；wi-指標權值；ui-下一層評價指標的指標值；n-評價指標個數。 加法合成因其簡單方便而得到了廣泛應用。加法合成適用于指標間相互獨立，且相互補償的情況。加法合成突出評價值較大且權數較大的指標的作用，它比較接近于主因素突出型的評價合成方法。,（2）乘法合成 計算公式

10、為： 式中符號意義同上，其中ui0。 乘法合成適用于評價指標間強烈相關且指標值大于零的場合，并且強調被評價對象各指標評價值的一致性。在乘法合成中，權數的作用不如加法合成明顯，其評價結果突出指標評價值中較小數的作用。,（3）加乘混合法 這是一種混合使用加法和乘法的評價方法，它兼有加法合成和乘法合成兩種方法的特點。當評價指標較多時，利用加乘混合法可充分反映指標間的相互關系。因此，它的使用范圍比加法和乘法更廣一些。,6、評價級別集的確定 通過安全評價指標之間的層次關系，應用上述方法，可求出安全評價的安全度值。要進行決策，就必須確定評價級別集，評價級別集可通過集值統(tǒng)計或專家評分法來確定，從心理學的角度

11、來看，72級別為最好。下表是某單位安全評價所用的評價級別集。,7、安全評價的實施 安全評價如何在現場實施，是實現安全評價的關鍵一步，也是衡量安全評價法有無實用性和操作性的標準。目前，安全評價實施方法有兩種，一是實時評價法，二是周期性評價法。 （1）、實時安全評價法 實時評價就是利用系統(tǒng)內的監(jiān)測探頭實時收集各評價指標的數值，與計算機內設計的評價模型結合，對系統(tǒng)進行實時安全評價，進行實時監(jiān)控，這種方法已在化工廠、核電廠等自動化程度高的行業(yè)，得到了應用。而對于礦井來說，由于井下條件復雜，涉及人員多，監(jiān)測因素又多，就必然需要大量的設備和檢測儀器，而目前井下監(jiān)測儀器不夠完善，探頭使用并不會令人滿意的情況下，應用實時安全評價在現在形勢下或一個較長時期都是困難的。,（2）周期性安全評價法 周期性安全評價是把基礎評價指標設計成檢查表，利用評價小分隊（監(jiān)察員、班評估員或專業(yè)人員）在一定周期內收集工作區(qū)域的評價指標信息，并與監(jiān)測系統(tǒng)相對應的評價指標信息結合，而進行的評價。周期性安全評價在我國當前形勢和一定時期是極適用的一種形式。評價周期要在熟練的基礎上漸近縮短，比如從一星期到一天再到一個班次，加快動態(tài)安全評價的進程，為了消除人的主觀性，在可能的情況下，用現代化的裝置探頭逐步替代人工的信息收集，改善評價的客觀性和可靠性，再則信息的處理充分利用計算機及其輔助設備，如對人工安