（交通信息工程及控制专业论文）长江水上交通安全评价指标体系研究.pdf

武汉理丁大学硕士学位论文 摘要 安全是人类永恒的主题，安全生产是社会文明和进步的重要标志。党和国 家有关方针政策明确提出要“高度重视安全生产，保护国家财产和人民生命的 安全”。对于交通运输而言，以水上交通事故为例，由于具有群死群伤，污染水 域等灾害特性，安全更是其第一特性。水上交通安全是一项庞大的系统工程， 建立相应的安全长效管理机制，是当前政府主管部门面临的一项紧迫任务，而 系统、合理、准确地评价水上交通安全状况则是保证安全长效机制顺利开展的 一项重要基础工作。 自上遂纪七、八十年代来，中外的水上交通安全研究专家学者和实践工作 者对水上交通安全问题进行了深入广泛的研究。近十年来，事故树分析法、模 糊数学、灰色理论、人工神经网络、f s a 等理论也逐渐被广泛地用于对事故的 分析与评估工作，并有效地对船舶的事故模式进行了识别和评估。 在中国，随着水上运输的不断发展，水上交通安全评估分析的方法渐渐从 定性和经验为主向定量分析转变，并广泛引入了系统工程理论和人工智能，模 式识别、专家系统等技术对水上交通系统的安全问题进行了分析研究。五项指 标法、水上交通安全综合评估法、安全指数法、综合安全指数法、安全状况分 析法等均在不同历史时期产生过积极的作用。 这些工作在当时环境下，不仅解决了许多实际问题，而且对后继的研究工 作起到了非常大的促进作用。但也应该看到，这些量化研究主要体现在对安全 状态的时序量的研究，偏重于海事管理，不能涵括水上交通安全的整体状况， 其中有些要素在通航状况变化日新月异的情况下，许多影响因子的设定与实际 情况发展存在不适应的现象，在预测性，实时性等方面存在不足，难以与现状 进行有机的联系，使得评价工作落后于长江航运发展，失去了评价的客观性和 指导性。通俗地说，许多评价体系面临着难以对下面两个问题给出满意答案： 水上交通事故是否就仅仅是海事管理不力的责任? 水上交通管理其他主管部门 对交通事故的责任比例到底应多大? 本文从大系统的角度出发，在可持续发展指标体系研究的基础上，运用压 力状态响应p s r 概念模型建立了长江水上交通安全评价指标体系。 武汉理工大学硕士学位论文 在充分调研的基础上并综合专家意见，挑选了一些实用性好、可操作性强 的评价指标，通过a h p 分析法给指标赋权重，并且编制程序来计算评价指标的 综合权重，最后以综合指数法对长江水上交通安全状况进行评价。 关键词：长江； 水上交通：安全：指标；p s r i i 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t 1 i h es a 士e t yl s 锄e t e m a lt 叩i co ft h eh l m l a i l ，a n dt h es 甜bp r o d u c t i o ni s 血e i i n p o r t a n ts y m b o lo fs o c i a lc i v i l 删o na n dp r o g r e s s t h er e l a t e dg e n e r a l 鼬ds p e c i f i c p o l i c i e so f m ec o m m l l n i s tp a 哪o fc l l i i l ap a n y 姐dc o u n 衄h a v ee x p l i c i n yp r o p o s e d ”t 址et l l es a f e t yi np r o d u c t i o n1 1 i g h l y ，p m t e c t 也es e c u m yo f t h en a t i o n sp r o p 呻，a i l d p c o p l e sl i f e ”r e g a r d i n gt h e 呻o n a 时o n ，m es e c 耐t yi s “sf i r s tc h 盯a c t e r i s t i c t 酞e m ea q u a t i ct r a f f i ca c c i d e ma sa i lc x 锄p l e ，i th 够a 铲o u p0 fd e a d sa i l d 、v o l l n d s ， p o l l u 廿n gw a t e ra i l ds oo n n ea q 删c 锄cs a f 却i sah u g es y s t e mc n g i l l e e r h l g t o e 啦l b l i s hal o n ge 雎c ts y s t e mo ft h es a f b t ym a i l a g e m e n ti sa i lu r g e n tm i s g i o nf o r 也e g o v e m m e n td e p a n m e n t s b u ts y s t e m a t i c ，i sr e a s o n a b l e ，a c c u r a t e l ya p p r a j s e s 恤 a q 啪瞳i c 仃a m cs a f b 够c o n d i t i o nm e ni sg u a r a n t e c st h es e c u r 毋p e r s i s t e n te 丘b c t r n e c h a n i s ms m o o md e v e l o p m e n ta ni m p o n a n tf o u n d a d o n 、o r k b u ts y s t e m ， r e a s o m 山l e ，e 、面u a t e 也es a f ec o n d i t i o no fa q u a t i c 廿a n s p o r t a 土i o nt og l l a r a 玎t e et h a tt l l e s a f el o n g 明沁tm e c h a t l i s mo p c n sa nj m p o f t a t l tf o u n d 8 t i o nw o r ko f 出ec x l l j b i t i o n s m 0 0 t h l ya c c u r a t e l y f m ml 船tc e n t u r y7 0 sa n d8 0 s ，协en 砒i o na l l df o r e i 朗a q u a t i ct r a l l s p o r t a t i o n s a f b t ys t u d i e se x p e n ss c h o l a ra f l dp r a c t i c e st h ew o r k e rt 0c 删e do nm et 1 1 0 m u g h e x t e n s i v er e s e a r c ht om es a f ep r o b i e mo fa q 删c 仃a n s p o 咄t i o n i nt 1 1 e1 a s td e c 甜e ， t h e 们u b l et r e e ，a i l a l y s i sm e m o d ，n l i s 哆m 柚e 瑚t i c s ，g 睢i ym e o r i e s ，a n i f i c i a ln e e r l e l ：w o r k ，f s ae t c o r i e sa l s o 伊a d u a l l y 蹦v eb r o a d l yu df o rt h ea n a l y s i st ot l l e 打o u b l ea n dv a l u a t i o nw o r k ，a n dc a r r i e do nt oi d e m i 母a n de v a l 眦t ot h e 仃o u b i e m o d eo f m es h i p sa v a i l a b l y - i nc 1 l i l 巩d e v e l o pc o n t i n u o u s l ya l o n g 诵mt h ea q u a t i cc o n v e y a n c e ，也ea q 删c 仃a i 即o n a t i o n 铀f e t ye v a l u a t e st l l ea n a l ”i c a lm e t h o d 掣a d u a l l yf 如ms e m en a _ c i l r e 鲫d e x p e r i e l l c e s 嬲l o r dt oc h a l l g et o 靴叫，= i u a n t i t a t i v ea n a l y s i s ，a n dl e dt og oi n t ot h e s y s 胁e i l g i l l e e r i n gt h e o r i e sa n da r t 谧c i a li r 她l l i g e n c e se x t e n s i v e l y ，t h e 埘【0 d ei d e 曲晚 恤s 疵p m b l e mo ft e c h n i q u 。t oa q m t i c 仃a n s p o r t a t i o ns y s t e mc t c a i l d 也ee x p e r t s y s t e i nc a i c do nt h ea n f 二i v t i c a lr e s e 趾c h f i v em e 血o do ft a r g 乩s a f bc o m p r e h 髓s i v e v a l u a t i o nm e t h o d ，s a 仔，i n d e xn u m b e rm e t h o do ff i v ei n d e xs i 印m e 血o d s ，a q u a t i c 订a 珊p o 删0 1 l s ，s y n t h e ：s i z et h es a f em d e xn u m b e rm e l o d ，s a f ec o n d m o n a n a l y s l s r n e t h o de t c 删c hi 。lm ed i 仃e r e mh j s t o r yn l ep e r i o dc r e a t i o nl e a d sm ea g g r e s s i v e i i i 武汉理工大学硕士学位论文 颤l n c n o n a tt l l a tt i m e ，t h e s ew o r kn o to i l l yr e s o l v c dm a i l ya c t u a lp r o b l e m s ，b u ta l s or o s e t o 血er e s e a r c hw o r ko ft h es u b s e q u e n c et op r o m o t e 廿l ef h n c t i o nv e r yw e l l b u tw e s h o u l ds e e ，也e s eq u 枷t i e st l i mt 0s t i l d yt h em 血b o d yn o wt om er e s e a r c ho f 也e c y c l et i m eq u a n t i t yo ft h es a f ea p p e a r a n c e ，o v e r - e 玎1 p h a s i z et o t h em a n a g eo fm e m a r i t i m ea 丘拙，c a i ln o ti i l c i u d et l l ew h o l ec o n d i t i o no ft h ea q u a 廿ct 捌1 s p o n a t i o n s a f 鲁吼砌o n gm e ms o m em a i nf 她t o ru r l d e r l e c o n d i t i o n 也a tt t l e n a v i g a t i o n c o n d m o nc h a r 唱e st oc h a n g e 谢t he a c hp a s s i n g 出l y ，m a n ye i l a c t i l l 锄【乜o fi 缸l u e n c e f 如t o re x i s tw i t l la c t u a lc i r c u m s t a 】ed e v e l o p m e mn o tt h ep h e n o m e n o nt l l a ta d a p t ，a t p r e d i c tn a t u r e ，s o l i dh o u re t c t 1 1 ea s p e c te 姬s t e n c es h o r t a g e ，a n di sh a r dt oc a r r yo nm e o r g a i l i cc o n t t 嘶mp r e s e n tc o n 咖o n ，m a k ee v a l u a t i o nw o r kt og e tb e h i n dw i 也 s h i p p i n gd e v e l 叩m e mo fy h 群z c 砌v e r ，也a tl o s e 吐l ee v a l u a t i o na n dg u i d ew h i c hi s o b j e c t i v e g e n e m ys p e a k i n g ，m a l l ye v a l u a t i o ns y g t e m sf i a c et h ed i m c u l tt og i v ct l l e f o i i o w i l l gt w op r o b l c m ss a t i s f i e da 1 1 s w e r s i st l l ea q 叫c 枷i ca c c i d e n to i d yt h e r e s p o n s i b i l i t y o ft 1 1 em a r i t i m em 她a g e m e n t ? w h a ti sm ep r o p o r t i o no fm e r e s p o 璐i b i l i t yo fo t h e ra q l l a t i c 也m s p o r t a t i o nm a n a g e m e n td 印a m l l e n t st 0 恤伍c a c c i d e n t s ? n l i st e 虹e i n b 红k st b m 也ea n g i eo ft h el a r g e s c a 王es y g t e m o nt h ef o u n d a t i o no f 也e 蛐s 协a b l ed e v e l 0 芦n e n tt a r g e ts y s t e mr e a r c h ，i te s t a b l i s h e st 1 1 ea q u a t i c 仃a f f i c s a f c t ya p p r a i s a it a r g e ts y s t e mo fc h 姐商i a n g 融v e r u s 协gt h ep r e s s i l r e 印p e a r 趾c e - r e s p o n d e d p s rc o n c e p tm o d e lp s rc o n c e p t u a lm o d e l c o m b i n i n gc o m p r e h e n s h e唧e n f so p i n i o n s o nt h ef o u n d a t i o no fn d l i n v e s t i g a t i o n ，也i st e s tc h o o s e ss o m e 印p r a i s a l 伽g e t s 谢t h9 0 0 da b i l m e sa l l ds 廿o n g f e 雒i b i l i t i e s u s et h ea h p a i l a l y s i sm e f l l o dt oe n d o w 、v i t l lp o w e rf o r 印p 蹦s a lt a 昭e t t l l ec o m p r e h e n s i v ew e i g h t ，a n dd m w u pm ep r o c e d u r et oc o m p u t et h ec o m p r e h e n s i v e p o w e ro fe v a l u a t em ei n d e xs i g nh e a v y ，矗n a l l yc a r r yo nm ee v a l 嘶o nt om es a f b c o n d i t i o no fa q 删ct r a n s p o r t a t i o ni nc h a n 捌i a n g 鼬v e r 谢mt h ec o r n p f e h e n s i v ei n d e x n l l t n b e rm e m o d k e yw o r d s ：c h a l l 百i a n g 硒v e r ，a q u a t i c 锄1 s p o r t a t i o n ，s a f b 吼t a r g e t ， p s r 1 v 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 研究背景与概况 第1 章概述 党的十六大提出要“高度重视安全生产，保护国家财产和人民生命的安全”。 安全生产是社会文明和进步的重要标志，是坚持“以人为本”安全理念的必然 要求，是坚持人与自然和谐发展的前提条件，是全面建设小康社会宏伟目标的 重要内容。 国家安全生产发展规划纲要( 2 0 0 4 2 0 1 0 ) 中明确提出各生产领域中的安全 生产分类目标、监管体系建设目标等重要规划内容。“国家中长期科学和技术发 展规划战略研究”中交通科技问题子专题研究指出：依靠科技创新，优先解决 交通安全问题，改善交通安全状况。 交通部的公路水路交通科技发展战略指出：以人为本，利用高新技术 改善交通安全，降低交通事故死亡率，减少经济损失，建立一个更安全可靠的 公路水路交通系统，达到社会和公认的可信赖安全标准：2 0 1 0 年水路运输亿人 公里死亡人数降至1 2 人以下，2 0 2 0 年水路运输亿人公里死亡人数降至1 人以 下。 2 0 0 4 年，在长江航运快速发展、船舶流量和货运量大幅增长的情况下，长 江水上交通安全形势稳中趋好，群死群伤的重大恶性事故得到有效遏制，死亡 人数为近二十年来最低，安全工作取得令人瞩目的成就，但也应清楚地认识到 长江水上安全状况仍存在诸多薄弱环节。2 0 0 5 年长江航务工作会议上黄强局长 在题为切实树立负责任的行业形象努力开创长江航运发展新局面报告中指 出：水上安全监管工作要适应经济社会全面发展的更高要求，全面提高水上交 通安全管理和重大突发事件应急处置的能力，实现长江航运“安全、畅通、和 谐、文明”。唐冠军副局长在2 0 0 5 年安全工作会议上作了题为坚持以人为本提 高管理能力努力创造稳定有序的长江水上交通安全环境的报告，指出安全是 一项系统工程，要牢固树立“大安全”管理理念，要跳出安全看安全，打破单 靠安全管理部门管安全的局限，通过齐抓共管，创造良好的安全环境。 纵观长江航运全局，水上交通安全不仅仅只局限于海事安全，而且包含了 武汉理工大学硕士学位论文 航道的通畅，水上治安和消防状况、通信畅通，船闸等内容，即长江航务管理 局各个支持保障系统均是的水上交通安全系统工程的重要组成部分。然而，目 前却尚未对长江航运中消防、治安、通信、航道等状况等形成一套客观定量的 安全评估指标体系，未能体现“大安全”的管理理念。现行的安全状况评价只采 用海事系统的单项指标，是不系统、不完全的。 因此，为了满足以上对水上交通安全的越来越高的要求，在迫切要求加强 水上交通安全的政策指导下，建立如何对各个支持保障部门实行科学、规范的 安全控制指标成为一个迫切的课胚。需要一个这样的评价体系去确定长江水上 交通安全工作的水平和存在的“瓶颈”，同时，对于整个社会而言，科学、量化、 规范、及时地向行业和社会提供水上交通安全状况是长江航务管理局加强行业 管理、政务公开“切实树立负责任的行业形象努力开创长江航运发展新局面” 的重要举措。 1 2 安全、安全评价 1 2 1 安全和安全评价的定义 安全，按照字面上的意思就是平安完整，正所谓无危则安，无损则安。比 较正式的定义为：安全是人的身心免受外界不利因素影响的存在状态( 包括健 康状况) 及其保障条件。从中可以看出安全并不简单地等同于不发生事故。安 全一定是无事故，但是无事故不等于安全。事故是系统不安全状态长期累积的 结果，是安全隐患不安全“能量”累积后的突发。 由此可见，如果只用事故或事故率来度量安全是不够的，是不全面的。事故 记录只能部分说明以前的安全状况，不能说明现在，更不能预测将来。必须用 系统的观点，用系统的可靠性和符合性来度量系统的安全性。通过全面、系统 地考察系统各要素以及各子要素的可靠性及其关系，对安全性给出客观评价。 现代安全管理与传统的管理方法的主要区别是由过去单纯的事故后管理发 展成事故后管理与事故前管理相结合的现代管理方法。针对发生的事故分析事 故的原因，制定预防事故发生的措施，对于预防事故提高安全水平是非常必要 的，从根本上提高水上交通安全水平必须进行事故前管理，发现隐患及时采取 2 武汉理工大学硕士学位论文 措施，预防事故的发生。事故前管理的基础是对安全状况做出正确的评价，安 全评价是现代管理科学的一个重要组成部分。 安全评价，主要是对所考虑的对象、系统进行安全评价，根据出发点和侧熏 不同，许多学者分别给出了自己的定义，以下是具有代表性的描述： 其一：安全评价是对系统存在的危险进行定性和定量分析，的出系统发生 危险的可能性及其程度的评价，以寻求最低事故率、最少的损失和最优的安全 投入效益。 其二：安全性评价，它是综合运用安全系统工程方法对系统的安全性进行预 测和度量。 其三：安全评价是以达到系统安全为目的，按照科学的程序和方法，对系统 中的危险因素、发生事故的可能性及损失和伤亡程度进行研究和分析，从而评 价系统总体的安全性，为指定预防和保护措施提供科学的依据。 1 2 2 安全评价的目的 1 ) 系统地从计划、设计、制造、运行等过程中考虑安全技术和安全管理的 问题，找出生产过程中潜在的危险因素，并提出相应的安全措施。 2 ) 对潜在的事故进行定性和定量分析和预测，建立使系统安全的最优方案。 3 ) 评价设备、设施或系统的设计是否是收益与危险达到最合理的平衡。当 危险过高时必须更改设计，当达不到规定的可接受危险水平而又无法改进设计 时，则只好放弃这种设计方案。 4 ) 在社别、设施或系统进行试验或使用之前，对潜在的危险进行评价，以 便考核已判定的危险事件是否消除或控制在规定的可接受水平，并为所提出的 消除危险或将危险减少到可接受水平的措施所需费用和时间提供决策支持。 5 ) 评价设备、设施或系统在生产过程中的安全性是否符合有关标准、规范 的规定，实现安全技术与安全管理的标准化和科学化。 1 2 3 安全评价的原则 安全评价应当遵循科学性、系统性、综合性和适用性的原则。 1 ) 科学性 3 武汉理工大学硕士学位论文 系统安全分析和评价的方法，必须反映客观实际，即确实能辨识出系统中 存在的所有危险。 2 ) 系统性 危险性存在于生产活动的各个方面，因此只有对系统进行详细的解剖，研 究系统与子系统间的相关和约束关系，才能最大限度地辨识被评价对象的所有 危险，才能评价它们对系统影响地重要程度。 3 ) 综合性 系统安全分析和评价的对象千差万别，涉及企业的人员、设备、物料、法 规、环境的各个方面，不可能用单一的方法就能完成任务。所以，在评价时， 一般需要采用多种评价方法，取长补短。 4 ) 适用性 系统分析和评价方法要适合企业的具体情况，即具有可操作性。方法要简 单、结论要明确、效果要显著，这样才能为人们所接受。 1 3 国内外安全评价研究综述 1 3 1 国外安全评估研究简介 安全是人类永恒的主题，是交通运输的第一特性。交通安全由于运输形式 不同，其特点差异很大。水上交通安全具有群死群伤，污染水域等灾害特性。 欧美等水运发达国家，尤其是欧洲，非常重视水上交通安全的研究，采用系统 工程理论发展完善了水上交通安全理论体系，并运用最新理论方法和信息技术 分析建立了各种风险评价模型，提出了各种安全管理方法，从根本上把事故远 远降低到全社会可接受风险水平之下。 前苏联e b o 月b am obckh 巍等人通过数理统计的方法分析 了前苏联内河的航运情况，建立了航道尺度对应的事故回归模型。 荷兰早在1 9 7 7 年，就开始建立起全国船舶事故数据库，并于1 9 8 9 年政府 启动“内河通航安全”计划，旨在建立新安全措施的评估模型，用于费用效益 分析和建设决策，d r o e l e v e n 等人采用采用二项分布的方法拟合建立广义线性 模型，用于预测事故的概率。 4 武汉理工大学硕士学位论文 近十年来，事故树分析法、模糊数学，灰色理论、人工神经网络等理论也 逐渐被广泛地用于对事故的分析与评估工作。美国b 1 a n c 采用神经网络方法对 比统计方法对1 9 7 8 年到1 9 8 7 年期间的密西西比河下游的9 3 6 起事故进行了聚 类分析。 f s a 评估是一种系统性和规划化的综合评估方法，采用规范化的5 个步骤： 危险识别、风险评估、风险控制方案、费用与效益评估和提供决策支持，全方 位地对船舶设计、检验、营运、航行的相关项目进行综合评估。英国海事安全 局1 9 9 3 年在i m 0 海上安全委员会第6 2 届会议提出了将f s a ( 综合安全评价： f o l l i l a ls m t ya s s e s s m e n t ) 应用于船舶安全领域的议案，并得到了i m o 的大力 支持。 1 3 2 国内安全评估研究简介 在中国，由于水运发展滞后于其他运输形式，通过很多学者、实际行业管 理者的不懈的研究和实践，取得了一系列的成果，分析的方法渐渐从定性和经 验为主向定量分析转变，并广泛引入了系统工程理论和人工智能，模式识别、 专家系统等技术对水上交通系统的安全问题进行了分析研究。由于武汉地处内 陆，长江水运发展又滞后于海运，水上交通安全问题研究的投入严重不足。相 关的研究体系还没有完全建立，几乎处于空白，整个安全生产状况与发达国家 相比存在很大差距。 1 ) 五项指标法 长期以来，长江水上安全状况的好坏主要是事故总件数、碰撞事故数、死 亡人数、沉船艘数、直接经济损失五项指标为参考标准，作为安全评价的指标。 这种评价方法在水上交通安全状况评估上曾发挥过十分积极作用，具有一定的 科学性。但由于航运事业的发展，影响通航安全的因素变得极为复杂，现有评 价方法在评价过程中逐渐暴露出一些不足：对于不同水域不同时期来说，五项 指标的变化并不是同步的，无法将同一水域不同时期的安全状况进行比较，同 一时期不同水域的安全状况也无法进行比较。难以与现状进行有机的联系，使 得评价工作落后于长江航运发展，失去了评价的客观性和指导性。 交通部在2 0 世纪9 0 年代曾专门研究了“安全指数法”，并在水上交通安全 5 武汉理工大学硕士学位论文 管理部门中试用，但因种种原因未能推广，其中重要原因之一是过于复杂，不 直观，不易操作。因而解决好这一问题，提出一种科学、可行的辖区安全综合 评价方法也就成为水上安全工作者的一项重要任务。 2 ) 水上交通安全综合评估法 鉴于单项指标无法对安全状况进行全面评估，遂提出建立数模型基础上综 合多项指标进行综合评估。吴兆麟等引入模糊数学理论，建立了航运单位安全 状况评估模型，该模型主要内容如下： 设参数集合为u = u l ，u 2 ，u m ) ，实际评估时可以取u = ( 事故次数，受 伤人数，死亡人数，沉船数，直接经济损失) ，也可取u = 事故次数艘海里数， 受伤人数船员总数，死亡人数船员总数，沉船数船舶总数，直接经济损失 生产总值) ；单位集合为v = v 1 ，v 2 ，v n ) ，实际应用时可以是各个单位，v ： a 单位，b 单位， ，也可以是各个时间单位，如v = 1 9 7 3 ，1 9 7 4 ，1 9 9 0 ) 。 那么，单因素评估矩阵r r = r l l r 1 2 r 1 3r l n r 2 ir 2 2 r 2 3 r 2 n r 3 ir 船r r 孙 r _ 】 r 帕r 们r 蛐 其中， r i j _ w ( u 。v j )( o r ，j 1 ) 表示从第i 个因素u i 着眼第j 个单位v j 事故实况的单因素评估值，要求 蛹= 1 j - 1 给出权重向量w ，进行下列计算即可得到综合评估向量： y = w 半r 其中，w 是视各个事故单项指标对安全状况的影响程度大小而取的权重向量运算 符“宰”表示普通矩阵的乘法运算。 3 ) 安全指数法 6 武汉理工大学硕士学位论文 大连海事大学有关人员曾作过比较深入的研究，先后提出过层次分析法 ( a h p 法) 和安全指数法，其中安全指数法已在我国沿海及长江、黑龙江水系进行 过比较长时间的应用试验工作。 安全指数法就是采用一个港口或水域在某一期间内所发生的船舶交通事故 与该期间内的船舶活动量的比值作为衡量该港口或水域在该期间内的船舶交通 安全状况的指标。为解决港口间的横向可比性，引入标准船概念，船舶活动量 用统一的换算船舶活动量代替：为了解决同一港口或水域在不同时期的纵向可 比性，船舶交通事故数用综合换算事故数代替。 安指法较好地解决了各个港口之间安全状况纵向和横向比较的问题，思路 清晰，建模科学，解决了长期以来不同港口之间安全状况比较无法量化的问题， 该成果得到了当时交通部安监局的重视，分别于1 9 9 0 、 1 9 9 l 、1 9 9 3 、 1 9 9 6 年 发文推进安全指数法的应用试点和总结工作。经过试点，肯定了用安指法评估 水上交通安全比单纯用五项指标来评估水上交通安全的传统作法是一个飞跃和 进步，应用实验表，安全指数法对某些特定的航道、水域的水上交通安全状况 所作的评估分析是值得肯定的。 但是，安全指数法主要适用于沿海港池封闭水域，没有解决内河水域港口 与航道相互重叠的开放水域评价问题。 4 ) 综合安全指数法 为解决安全指数法在长江应用时存在的港口、航道水域相互交叉重叠问题， 张家港港监局于1 9 9 1 年对安全指数法进行了修改，考虑了水域的长度，得到综 合安全指数法。 5 ) 安全状况综合评估法 长江海事局在总结以上方法的基础上由邱建华等凰志提出安全综合评估方 法，该方法考虑了海损事故指数等对安全的影响，建立评价模型。但该方法并 没有对船舶污染等一些因素进行全面考虑。 总体来说目前研究长江安全的一些成果主要偏重于海事管理，其方法大都 基于时间序列的，而且其中有些要素在通航状况变化日新月异的情况下，许多 影响因子的设定存在与实际情况发展存在不适应的现象，在预测性，实时性等 方面存在不足。 7 武汉理工大学硕士学位论文 1 4 本文研究思路 随着系统科学理论的发展，国内外采用“压力一状态一响应”( p s r ) 模型来 建立些新的安全评价方法，已在航空、水资源等领域的大系统的安全状况预 警中开始应用，并取得了一些突破性的成果。由于航空系统安全，水环境生态 安全等领域的研究问题与水上交通系统安全问题有很大的共性。鉴于目前未曾 应用“压力一状态一响应”( p s r ) 模型对水上交通安全大系统安全进行过的评价 和分析。本文拟采用该模型对水上交通安全的系统安全进行分析研究，建立安 全指标体系。 压力一响应指标体系框架模式在交通安全方面的运用是基于o e c d ( o r g a n i s a t l 0 nf o re c o n o m i cc 0 一o p e r a t i o na n dd e v e l o p m e n t ) 的压力一状态 一响应( p s r ) 指标框架模式( 如图1 一l 所示) 。其基本指标框架模式的结构 是，人类活动对交通安全环境施以“压力”，影响到交通安全环境的质量和交 通流量( “状态”) ，社会通过交通安全政策、一般经济政策和部门政策，以 及通过意识和行为的变化而对这些变化做出反映( “社会响应”) 。p s r 框架 模式是在构建交通安全环境指标时发展起来的，对于交通安全类指标，它能突 出交通安全环境受到的压力和其退化之间的因果联系，从而通过政策手段( 如 减轻交通安全环境受到的压力的措施等) 来维持交通安全质量。 ( b ) 图卜lp s r 模型系统作用示意图 8 武汉理工大学硬士学位论文 第2 章长江水上交通安全评价指标的选择 2 1 建立长江水上交通安全评价指标体系的意义与目的 长江水上交通安全指标体系评价的目的在于对辖区安全状况有一个总体的 认识，以便确定工作的最终成效，这当然很重要，但也是不够的。更重要的是 要分析引起辖区安全状况发生变化的因素和事故产生的主要原因，运用政策、 行政、法律等手段，采取正对性的措施没，控制事故的发生，这是主管机关需 要进一步进行的工作。然而，寻找产生某一安全状况的原因，往往不同于分析 某一件具体事故的原因，因其常隐藏于事故的背后而不便发现，因而有必要对 产生某一安全状况的原因分析方法进行研究探讨。 目前长江干线统一采用的方法是：海事统计部门将所有事故案引发原因进 行分类统计，计算某一种原因导致的事故占总事故属的比例，根据彼列高低确 定主次原因，采取预防措施。这一方法从表面看没有任何问题，但进行深入研 究，却存在着比较严重的缺陷： ( 1 ) 在事故调查中，调查人员往往将一起事故的发证归结于某一个原因或 某个主要原因，按事故主要责任方统计在某一个原因的下面，例如，将某一事 故划分为人为责任事故或风灾事故等等，这是不科学的，也是不符合实际情况 的。应该说一起事故的发生，一般不是某一个因素造成，而是多项因素的综合 结果。 ( 2 ) 对于某一起事故的分析，往往只得出a 是造成事故的主要原因，b 是 造成事故的次要原因，是一种粗线条的定性结论。在所有原因中，a 原因占9 0 比重是主要原因，占5 1 比重同样是主要原因，若某一事故又多种因素造成， 主要原因的比重也可能值占到4 0 ，因此“主要原因”和“次要原因”来描述 一件事故的“全部”时非常不准确的。 ( 3 ) 现行方法只能反映直接事故原因，至于一些深层次的原因，如公司安 全管理薄弱、船员素质差等，般不直接导致事故发生，因此不能得到确切地 统计，也不能暴露出来。 ( 4 ) 有些原因可能是导致安全状况不好的主要原因，但由于它在每起事故 9 武汉理工大学硕士学位论文 中都是次要原因而隐藏起来，长期得不到重视，使安全管理工作抓不到关键， 以致陷于被动。 为了确切的评价长江水域不同时期的水上交通安全状况，客观地比较不同 水域的交通安全状况，发现各个地区长江水上交通安全管理上存在的问题，进 行长江水上交通安全优化，引导和推动我国水上交通安全评价走向科学化、现 代化，就需要有一个科学、客观、公正的水上交通安全评价系统，以它为依据 对水上交通安全水平进行综合评价，改善交通安全状况，提高水上的交通安全 管理水平。为有关部门提供评价长江水上交通安全状况的标准、分析长江水上 交通安全问题的依据和改善长江水上交通安全状况的指南。 本文分析各方面评价指标的基础上，提出一套实用性较强的长江水上交通 安全评价指标体系和相应的评价模型，具有很好的可操作性，使用起来方便可 行。望这套评价系统的建立能为解决长江目前的交通问题，为长江水上交通安 全管理工作等提供一些有价值的参考。 2 2 评价指标选取原则和目标 评价是通过一些归类的指标按照一定的规则和方法，对评价对象从全面的 综合状况作出优劣评定。为了保证评价结论尽可能的客观性、全面性和科学性， 评价指标选取必须遵循一定的规则。 ( 1 ) 选取的评价指标必须和长江水上交通安全的目标相一致 目标是人们行动的指南，是系统工程分析方法的第一步，所有行动能达到 目标的程度信息是决策者决策时关心的最主要信息，也是衡量一个行动好坏的 一个主要标准。因此，选取的评价指标必须能够反映出能达到目标程度的信息。 ( 2 ) 选取的指标必须具有系统性 一般的单个指标只能反映长江水上交通安全目标的某一个方面。但是选取 的所有指标应该能够展现长江水上交通性能，经济、社会及环境特征，又要反 映出长江水上交通安全的管理者和相关者等全面、完整的信息，从不同方面反 映长江水上交通安全的整体状况和性能。 ( 3 ) 选取的指标必须具有可操作性 一般来讲，指标量化所需资料应该方便收集，并且能用现有的方法和模型 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 求解。所以在本文的评价指标选择中，对于评价指标的可操作性重点考虑，选 择一些操作性较好的指标来取代那些同方面的难以操作的评价指标。拟定的评 价系统应当条理清楚、层次分明、简单实用。评价指标的测定必须有良好的可 操作性，这样才能使评价工作顺利进行。 ( 4 ) 指标本身具有科学性 评价指标体系必须有科学的理论依据，单个指标在理论上是比较完备的， 能客观、科学的反长江水上交通安全某方面的信息。 ( 5 ) 指标具有可比性 指标的选择要保证同趋势化，使长江水上交通安全各方面性能在横向上( 同 一时期不同水域之间) 、纵向上( 同一水域不同时期之间) 具有可比性，这个问题 也可以通过指标的标准化过程来解决。 ( 6 ) 指标之间应避免相关性 指标与指标之间应是相互补充、协调的，应充分考虑指标之间的相关性关 系，避免指标之间的包含关系，以消除评价结果因指标间的相关关系而产生倾 向性，人为的夸大长江水上交通安全的部分性能。 ab 图2 一l效用和指标相关性关系 图2 1 ，假设有a 、b 两个指标是相关的，其相关性大小用其包含部分c 来表 示。当消除了量纲并且归一化后，a 指标的数量为n a + n ，b 指标的数量为n b + n c ， w a 、w b 为a b 两指标的权重，综合效应为w x n a + w b x n b + ( w a + w b ) x n ，其效应夸大 了w ，n 或w b n ，可见，夸大的效应和相关性大小有关系。 ( 7 ) 指标设置要重点突出 指标既要能全面、客观的反映路网各方面的性能，又要重点突出，避免次 要信息冲淡主题。 ( 8 ) 定量和定性指标相结合 武汉理工大学硕士学位论文 有些交通影响是难以定量化的，有些象社会环境方面的影响本身就很抽象， 无法按模型去精确量化，如果不考虑这些方面的影响，又失去了评价的全面性， 所以，要定量与定性相结合，采用模糊量化或尺度量化等定性分析量化技术， 以补充单纯定量评价中数据不足的问题。 ( 9 ) 保证指标的统一性 评价指标的名称测定方法、评判标准等应尽量与有关规范、行业标准等保 持一致、便于理解和操作。 ( 1 0 ) 指标选取要考虑所要采取的评价方法 多层次多指标的评价决策一般用主观权重去进行综合评价。由于普通人同 时辨别事物能力的极限个数是5 9 ，同一类型的同一层次上的指标不能超过9 个。 根据心理学家的研究：人们区分信息等级的极限能力为9 ，为此采用9 级标度 法。 表2 1 九级标度法 甲指标 极重很重略重略不不重很不极不 与已指 重要 相等 标比 要要要重要要重要 重要 评价值 975311 3l 51 7 1 9 备注：取8 、6 、4 、2 、1 2 、1 4 、1 6 、l 8 为上述评价值的中间值 ( 1 1 ) 映射原则 有时要评价某个目标时，很难找到直接反映该问题的指标或该只难以实际 操作，这时可以从目标实现所体现出来的现象进行映射提炼。 2 3 评价指标选取方法 长江水上交通安全评价内容多，涉及面广，评价指标选取要考虑的因素也 多，如果随意的选取指标，无法保证所选指标是否反映了决策者需要的全面信 息。目前对于涉及指标选取的方法很少进行探讨，这里我们简单介绍一些指标 选取的方法。 ( 1 ) 目标层次分类展开法 把长江水上交通安全拟定的抽象或确定的目的按照逻辑分类向下展开为若 干目标，再把各个目标分别向下展开为分目标或准则，依次类推，直到可定量 1 2 武汉理工大学硕士学位论文 或可进行定性分析( 指标层) 为止( 如图2 2 所示) 。一般顶层为抽象的目的，二 层分别为技术、经济、环境或技术、经济、社会、环境等目标，中间为若干准 则层，最后一层为指标层。逐层展开时，避免下层元素隶属于其上层两个不同 类别的元素，因为这会带来处理上的麻烦，不利于计算机编程，为了方便后面 要牵涉到了指标权重程序的编制，这里采用的是完全的层次结构( 所有的下层元 素只隶属于上层一个类别) 。目标层次分类展开法是最常用的方法，它把范围法 和目标法综合成一体，按此法选取的指标直接与目标相关，具有层次性，并且 可随着目标的增多而扩充。所谓范围法，是指按评价的主要内容进行分类，然 后按类别定出指标，它也可随评价的内容增多而扩充，但是缺点是缺乏层次性， 难以与规划建设目标直接挂钩。 图2 2 目标层次分类展开法示意图 ( 2 ) 因果法 因果法多用于环境、社会方面指标的选取。它是根据社会、环境与长江水 上交通安全的因果关系及影响程度进行评价指标选取，整个影响框架按照状态 一压力一响应这个关系组成，主要是用来解决以下的几个问题：如果长江水上 交通安全改善，社会环境会发生什么变化；发生这些变化的原因是什么；这种 变化是否重要，重要程度如何：应该采取什么措施。在这个框架下，长江水上交 通安全可以看成影响社会环境状态的主体，而社会环境条件又反过来可以影响 长江水上交通安全的状态，作为回应，可以直接通过修改所采取的交通设施或 1 3 三 嚣一 武汉理工大学硕士学位论文 措施来调整社会环境状态。 ( 3 ) 复合法 单个评价指标有些虽