（安全技术及工程专业论文）机车司机安全性评价指标分析.pdf

北塞窑通去亟堂僮i 幺塞壁墨! 基g ! r e c e n t l y , c h i n a sr a i l w a yd e p a r t m e n tp a ym o r ea t t e n t i o nt or a i l w a yt r a f f i cs a f e t y t h a nb e f o r e ，a n dt h ec o m p r e h e n s i v ec a p a b i l i 哆o fr a i l w a yd r i v e r sa r ei n c r e a s i n g l yh i g h r e q u i r e d v o c a t i o n a ls k i l l t e s ta n dp s y c h o l o g i c a lt e s tw e r eu s e di nt h er e c r u i t i n go f r a i l w a yd r i v e r b e s i d e st h e s et w ot e s t s , m i n i s t r yo fr a i l w a y sa l s oa d o p t e ds t r u c t u r e d i n t e r v i e wa n dj o ba d a p t a b i l i t yt e s ti nt h es e l e c t i o nf o rd r i v e r so f2 0 0 - k i l o m e t r em o t o r v e h i c l eg r o u p b u tt h ei n c r e a s e dt e s ti t e m sa l s o b r i n gs o m en e wp r o b l e m st o e m p l o y m e n td e p a r t m e n t d i f f e r e n ti t e m s s h o u l dh a v ed i f f e r e n tw e i g h ti nt h e s e t e s t s w h i c hi t e m sa r em o r ei m p o r t a n t ? e m p l o y m e n td e p a r t m e n th o p et h a tt h e yc o u l d h a v eas c i e n t i f i cm e t h o do rs y s t e mw h i c ha n a l y s er e s u l t so fa nt h et e s ti t e m sa n dg e t d i r e c t l ya no v e r a l le v a l u a t i o n t h e s er e s u l t sn o to n l yr e f l e c tt h es c o r el e v e lo ft e s t e e ，b u t a l s od e a r l yr e f l e c tt h e i rs a f e t yg r a d e s o n l yb yt h i sw a y , w ec a nc o m p r e h e n s i v e l y e v a l u a t et h es a f e t yl e v e lo f r a i l w a y sd r i v e r n ea u t h o re s t a b l i s h e dt h es a f e t ye v a l u a t i o ns y s t e mo fr a i l w a yd r i v e rb yd e l p h i m e t h o d ，a n dn o t a r i z e dt h ew e i g h to fi t e m sb ya n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s t h e n ，t h e a u t h o re s t a b l i s h e da q u a n t i t a t i v ee v a l u a t i o nm o d e lb yf u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n , f i n a l l y ，t h em o d e l w a sg a v ea ne x a m p l e f o ri np r a c t i c e k e y w o r d s lr a i l w a y sd r i v e r ，s a f e t yi n d e x ，a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s , f u z z y c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n c l a s s n o ： 致谢 本论文的工作是在我的导师叶龙教授的悉心指导下完成的，叶龙教授严谨的 治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响，使我终身受益。叶教授悉 心指导我完成了实验室的科研工作，在学习和生活上都给予了我很大的关心和帮 助，在此衷心感谢三年来叶教授对我的关心和指导。 另外，在此向兰哲副教授、李森副教授和沈梅老师表示衷心的谢意。他们对 于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。 在实验室工作及撰写论文期间，苏令波、王力、刘鑫等同学对我论文中的研 究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。 另外也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。 1 1 问题的提出 1 引言 2 0 0 7 年4 月1 8 日，全国铁路将实现大面积提速，这是继2 0 0 4 年4 月1 8 日中国铁 路第二次实施大面积提速以来实行的第六次提速。铁路第六次大面积提速范围包 括京哈、京广、浙赣、沪杭、京沪、陇海、胶济等干线，覆盖全国1 7 个省、直辖 市。第六次大面积提速后，我国铁路既有线提速干线旅客列车最高运行时速达2 0 0 公里以上，京哈、京沪、京广、胶济等提速干线部分区段可达到时速2 5 0 公里。这 标志着我国铁路既有线提速已经迈入铁路先进国家之一 全国铁路实施提速，其原因一是客运需求发生重要变化；二是公路、航空等 其它运输方式的发展，运输市场的竞争的日趋激烈，铁路运营面临严峻挑战；三 是顺应世界铁路发展的潮流。 随着列车速度的加快，中国铁路的这种跨越式的发展不仅对铁路的各种硬件 设施建设提出了各种技术标准的要求，如如何提高装备质量和检修水平，如何制 订符合提速安全要求的技术标准，如何严格按照标准检修以确保装备运用质量达 标，如何严格进行安全质量检验与评估等，而且在发展的过程中对各种软件设施 尤其是对人的因素的培训、提高、考核等因素，即如何加强对与提速相关的工种 人员实行择优任用和培训，提高职工的基本素质和业务技能也提出了更高的要求。 在所有与铁路运营相关的人员当中，司机是列车运行过程中起重要作用的核 心人物，司机各项素质水平的高低，直接决定了列车是否能够正常运行、事故发 生比率等。为适应铁路跨越式发展和装备技术现代化以及司机执乘的需要，确保 列车运行安全、正点，建立司机全面的安全评价体系，对于机务段对司机各项指 标的掌控和管理，对于行车安全等都起重要作用。 为适应铁路第六才大面积提速对我国机车司机的要求，铁道部最近举办了2 0 0 公里动车组机车司机的系列选拔，面对林林总总的选拔指标，究竟哪个更能体现 机车司机的行车安全程度? 那个相对重要些? 那些相对次要些? 因此建立一套适 合我国铁路运行人员的职业安全性评价体系，来考察和选拔作业人员，就显得十 分迫切和重要。 1 2 国内外对机车司机安全评价项目的研究现状 1 2 1 国外机车司机的安全性评价研究情况 目前，运输业发达国家都非常重视人的因素研究，各国普遍认为，在行车安 全中，人是起决定作用的因素，五十年代中期以来，日本铁路在改善运输安全方 面取得了显著成效，列车事故率由1 9 5 5 年的每百万公里0 3 7 件事故减至1 9 8 5 年的 0 0 5 件。同其他国家铁路相比，日本的安全状况是比较好的，日本铁路一直把人 的生命安全放在首位，将“人命至上”铭刻在心，在开展综合治理中，将人的因 素列为重要因素。日本高度重视人在保证行车安全中的特殊作用，特别对高速列 车司机有更高的要求，要求他们具备良好的职业生理和心理条件，他们通过j r 行 车适宜性检查( 包括生理机能检查和心理检查) 进行安全性评价，淘汰不合格或 不良者，选拔安全性较好的人做司机，提高了司机工作的可靠性。 俄罗斯等国家( 原独联体国家) ，也对机车乘务人员进行安全评价的重要性 和必要性。前苏联铁路医学科学研究院劳动心理学和选择研究室对该问题进行了 多年研究，确认铁路司机安全性评价中专有的生理和心理素质：紧急动作的能力、 不怕工作单调、反应速度、情绪稳定、遇事不慌，其中最主要的是紧急动作的能 力。同时哈尔科夫铁路运输工程学院心理诊断实验室汇同有关单位研制自动心理 生理测试电子仪，测试心脏收缩频率及其易变性、皮肤电阻及其灵敏度、闪光融 合频率、选择反应时间等，然后确定在单调工作条件下紧急动作的准备程度。根 据对紧急动作的准备程度和恢复疲劳能力的指标评价中央神经系统功能状态，心 理生理状况和职业适应性的任务，挑选具有更好生理心理素质的人担任司机，保 证了机车乘务人员有较高的生理心理素质通过这种方法来降低行车事故率，保 证行车安全。同时也提高了行车安全关键岗位上人的工作可靠性。 法国国营铁路公司( s n c f ) 对所有求职者都要作生理心理检查，并以此作为 录用职员的参考因素。其中对高速列车司机，要接受专门的适宜性检查。此外， 当被怀疑有可能引发失误和事故，或在驾驶及行为方面出现异常时，司机也要接 受临时的安全性评价，当通过临时性检查，判定其有心理、精神状态极有可能诱 发( 导致) 人为失误时，有关部门就要酌情采取相应的措施，暂时停岗及更改配 置等。录用司机时要进行相应的安全性检查，评价测试项目主要包括：心理运动 机能及其持续，注意力的分配和转移，反应速度，观察力，计算能力，空间图形 的认知能力及语言能力等。此外，还要由心理学专家进行面试 德国高速铁路在录用司机时，要测试检查如下项目：对理论及技术问题的理 解力、记忆力、反应速度和正确性、视觉及听觉认知能力及工作能力等，其生理 心理测试与日本、荷兰等国家大体一致。 在奥地利，根据1 9 9 0 年颁布的新法律条文，对包括铁路职工在内的所有公务 2 员都要进行选拔测试。在此之前，靠关系录用低能者的现象很盛行。立法之后， 从广义上讲，只要适应性检测合格者都可以成为国铁成员。奥地利铁路局设有专 门的适应性检查笔测中心。在这里，要对司机进行有关反应速度及正确性、注意 力、视觉探寻、短期记忆、及语言理解等1 0 个科目的笔试，得出l o 个分数再与一 部检查装置评定的2 个分值进行平均，由此划分出5 个评分等级。若有一次分值不 足3 0 分，则最后的得分等级要低于平均分所对应的一级。最低级得分者将视作不 合格者1 1 l 。 1 2 2 国内机车司机的安全性评价研究情况 我国铁路行车安全方面有关人的因素研究的实验设备、实验方法和手段比较 落后。我们知道，我国铁路的安全情况长期处于不稳定状态，一些重复率高的恶 性事故未能得到应有的控制。如何能有效彻底地改变这种局面，已经成为紧追问 题。诚然，要搞好铁路行车安全就必须搞好“人一机一环境”三者的有机统一和 协调，它是整个系统安全的必要条件。其中机器设备的可靠性和安全性由于科学 技术的进步而日益提高，因而发生事故中人的因素所占的比例越来越大。这种现 状已引起世界各国普遍重视，并提供大量经费开展综合研究，目前已取得十分显 著的效果。同时我国也已开始认识到这一方面的重要性，并已经开展的这方面的 科学研究( 如“机车司机生理心理素质考评及标准制定”、“准高速机车司机职 业生理心理适应性检查研究”等项目已经完成) ，得到有关专家的一致好评，为 进一步研究我国高速铁路司机就如何提高行车安全性积累了许多宝贵的经验。目 前国内机车司机安全性评价的研究大致可分为两大阶段： 第一阶段：1 9 9 0 - 1 9 9 4 年，由北京交通大学( 原北方交通大学) 主持，铁道部 劳动卫生研究所、上海铁路局、南京铁道医学院、上海铁道医学院共同参与，承 担了铁道部科技司计划项目机车乘务人员生理与心理素质考评及标准制定的 研究。 该项研究在参考了大量国内外机车司机生理、心理素质研究的基础上，采用 问卷、心理测验和运用科学仪器测量等形式，在全国6 个铁路局( 北京、哈尔滨、 乌鲁木齐、上海、广州、成都) 中抽取了4 2 个机务段，司机工龄5 年以上的司机， 共计1 2 7 8 名司机为测试研究对象。为了考虑全国不同地区地理、气候、环境等条 件和样本分布的均衡性，每个机务段抽取3 0 名司机，原则上要求随机抽取1 0 名责 任事故者，2 0 名无责任事故者组成一个小样本组。测试内容包括：生理指标( 身 高、体重、握力、中心视力测试、视一听觉反应时间的测定) 、心理指标( 症状自 评量表、作业稳定性测试、卡特尔个性测试、学习能力测试、瞬时记忆力测验、 3 注意力集中测验) 。测试项目的选择、抽样方案的设计均通过了由中科院心理所 徐联仓教授、空军第四研究所武国成教授、航空航天研究所龙生照教授等所组成 的专家组的审核。通过对测试数据结果的分析与数据处理，运用多元数理统计方 法及软件进行统计分析，建立了机车司机各项生理、心理指标体系( 中国常模) 该项目的研究项目通过了由北京交通大学主持的鉴定，研究成果得到了专家们的 一致认可，获得了1 9 9 5 年铁道部科技进步四等奖。 第二阶段：2 0 0 4 年，北京交通大学承担了“乌鲁木齐铁路局哈密机务段柳园 分段机车司机的职业素质测试与评价”项目研究，项目聘请了航空航天研究所的 龙生照教授为课题组专家顾问。对全段6 0 0 名司机进行了全面的测试，并且在半年 内进行了复测。项目所选用的测试内容和方法与9 4 年部科技司项目基本相同，经 过对测试数据的多元数理统计分析，所得研究结论进一步证实了9 4 年的研究成果。 研究项目通过了乌鲁木齐铁路局主持的项目鉴定。研究成果得到了专家们的一致 认可和高度评价。 目前我国对机车司机安全性的研究仅仅涉及到职业适应性标准的制定，国外 对司机更全面的安全性的评价标准的研究也没有过多的涉及。笔者在硕士论文撰 写期间有幸参与了最近铁道部举办的2 0 0 公里以上机车司机选拔工作，其工作是对 全国所有铁路局的优秀机车司机进行选拔，对条件符合的机车司机令其担当2 0 0 公 里以上机车的驾驶工作。选拔方式包括结构化面试、心理测试、理论考试和职业 适应性等。这种形式的测试是铁道部有史以来首次采取如此多项目对机车司机进 行甄选。基于我国机车司机的现状，充分认识到为机车司机制定系统的、科学的、 适用性强的安全性评价标准已迫在眉睫。 1 3 本文的研究工作 随着近些年来我国铁路部门对机车行车安全的重视，对机车司机的各方面素 质要求也越来越高。在对机车选拔时，不仅要求进行职业技能测试，还要进行一 些心理素质测试。在最近铁道部举办地的2 0 0 公里动车组机车司机的系列选拔中， 除以上测试外，还包括结构化面试、职业适应性测试等。但是随着测试项目的增 多，困扰用人部门的新问题就也随之而来：在众多测试项目中，并不是每个测试 项目的比重都是一样的，到底哪些项目相对重要一些，而哪些项目相对次要些。 用人部门就希望有一套科学的方法或体系，通过用这个方法或体系能够直接对机 车司机进行安全等级评价，且这个安全等级能明确体现被测的行车安全程度。只 有通过这种形式才能对机车司机的安全性进行更全面的评价。 4 本次研究在整体上运用了人的安全性理论和心理学的理论与方法并结合前人 在机车司机安全性评价研究的基础上，运用层次分析法和模糊综合评价法来建立 安全评价体系。 本文的目的就是： 第一，在前人在对机车司机安全性研究的基础上，通过大量的调查、访谈以 及向安全专家的咨询，对现有的安全评价项目进行修改，在能更好的体现出机车 司机的行车安全水平的基础上，使评价项目集更加简洁； 第二，通过使用层次分析法对项目集中的每个子项目确立权重，为最后的安 全模糊评价作好准备： 第三、确定模糊安全评价集，运用模糊数学的方法，根据每个项目的权重对 单个机车司机进行安全性评价，最后得到一个明确的安全等级，即：优、良、合 格和不合格四个等级。 5 2 对安全性评价的探讨 2 1 安全性评价的概念 评价，一般是指评定价值高低或评定的价值。安全性评价，是指综合运用安 全系统工程学的理论方法，对系统存在的危险性进行定性和定量分析，确认系统 发生危险的可能性及其严重程度，提出必要的控制措施，以寻求最低的事故率、 最小的事故损失和最优的安全效益。 安全性评价在西方叫风险评估，最早是由日本安全工程学会副会长井上威恭 教授翻译的【2 1 。对于安全性评价的定义要明确四层意思，第一运用安全系统工程的 方法；第二对系统的安全性进行定性和定量的分析，定量是安全性评价的特征； 第三确认系统发生危险的可能性及其严重程度，提出必要的措施；第四目的是预 防和减少事故。 从我国来看，安全性评价工作已经在一些行业中展开。比如：1 9 8 8 年，机械 行业制定了机械工厂安全性评价标准，对危及人身安全的因素作出评价。1 9 9 0 年，中国石油化工总公司制定了石油化工企业安全评价实施方法，它把企业 划分为八个系统，即综合管理系统、生产运行系统、公用工程系统、生产辅助系 统、储存运输系统、厂区布置及作业环境系统、消防系统和工业卫生系统，采取 “评分法”进行安全评价。此外，化工部划分了“化工厂危险程度分级”，冶金 部颁布了冶金工厂危险程度分级标准。安全性评价活动的开展，有力地促进 了安全管理工作，也为推动安全性评价理论的研究提供了时机和实践场所。 2 1 1 安全评价的方法 要对系统进行安全评价，首先要依赖于安全分析技术。通常安全分析技术可 分为定性分析和定量分析两种类型。定性分析能够找出系统的危险性，估计出危 险的程度；而且定量分析可以计算出事故发生概率和损失率。系统安全分析的具 体技术方法主要有以下几种： ( 1 ) 故障树分析( f t a ) 该方法于1 9 6 2 年起源于美国贝尔电话研究所它既适用于定性分析，又能定 量计算，能全面地对系统危险性进行辨识分析及预测评价，得到了广泛应用。它 又称故障树分析或事故逻辑树分析。 故障树是一种演绎地表示故障事件发生原因及其逻辑关系的逻辑树图。上下 6 层故障事件是结果原因关系，它们用逻辑“与”“或”关系连接。最后形成一棵 倒立的树状图形。故障树分析一般要经历资料收集准备、事故树编制、定性定量 分析、预防措旌制定几个阶段。 ( 2 ) 事件树分析( e t a ) e t a 的理论基础是系统工程的决策论。与f r a 恰好相反，该方法是从原因到结 果的归纳分析法。其分析方法是：从一个起因事件开始，按照事故发展过程中事 件出现与不出现，交替考虑成功与失败两种可能性，然后再把这两种可能性又分 别作为新的起因事件，坚持分析下去，直到分析最后结果为止。其特点是能够看 到事故发生的动态发展过程。在进行定量分析时，各事件都要按条件概率来考虑， 即后一事件是在前一事件出现的情况下出现的，后一种事件选择某一种可能发展 途径的概率是在前一事件做出某种选择的情况下的条件概率。 ( 3 ) 预先危险性分析( p h a ) p h a 应用于系统安全程序计划的初始阶段或形成设计概念的时候。其目的在于 在系统开发的初期阶段，去辨识系统内原有的主要危险因素，确定事故的危险性 等级。应用p h a 分析方法，首先要把明显的或潜在的危险性调查清楚，然后研究控 制这些危险性的可行性，从而制定出相应的控制措施。系统中安全检查表是p h a 分 析常用的方法。如果在系统开发的初期阶段应用了p h a 时，就可以避免在以后因对 安全因素考虑不周而返工，造成人力、物力、财力和时间上的浪费，从而能确保 系统安全性方面的经济效益。 ( 4 ) 安全检查表分析技术( s c l ) 3 1 安全检查表是进行安全检查，发现和查明各种危险和隐患、监督各项安全规 章制度的实施，及时发现并制止违章行为的一个有力工具。由于这种检查表可以 事先编制并组织实施，自2 0 世纪3 0 年代开始应用以来已发展成为预测和预防事故 的重要手段。 ( 5 ) 故障类型和影响分析( f m e a ) f m e a 是一种归纳分析法，主要是在设计阶段对系统的各个组成部分，即元件、 组件、子系统等进行分析，找出它们所能产生的故障及其类型，查明每种故障对 系统的安全所带来的影响，判明故障的重要度，以便采取措施予以防止和消除。 刚e a 也是一种自下而上的分析方法。 如果对某些可能造成特别严重后果的故障类型单独拿出来分析，称为致命度 分析( c a ) f m e 与c a 合称为f m e c a 。f m e c a 通常也是采用安全分析表的形式分析 故障类型、故障严重度、故障发生频率、控制事故措施等内容。 ( 6 ) 安全操作研究( 0 s ) 安全操作研究亦称为可操作性研究( o p e r a b i l i t ys t u d y ，简称0 s ) 它是 7 由英国帝国化学工业公司开发的一种分析方法该方法针对工艺( 状态) 参数的 变动及操作控制中的偏差，分析各种偏差的原因及对系统的影响，针对其后果提 出应采取的措施。安全操作研究的特点是由中间的状态参数的偏差开始，分别向 下找出原因，向上判明其后果，所以是从中间向两头分析的一种方法。 定量评价方法包括以可靠性为基础的概率危险评价方法和道化法为代表的指 数法或评点法。 ( 1 ) 概率危险评价方法1 4 j 该法需要使用累积的故障数据，计算出发生故障或事故概率，并计算事故的 后果，进而计算出风险率。该风险率与社会允许的安全值进行比较，评价系统是 否安全。 概率危险评价方法起源于核电工业的风险、安全评价。目前，这种方法在系 统结构简单、清晰、相同元件的基础数据相互借鉴性强，在航空、航天核能等领 域得到了广泛应用。这种方法要求数据准确、充分、分析完整、判断和假设合理， 并能准确地描述系统中的不确定性。从发展看，随着模糊概率理论的进一步发展， 概率风险评价的现有缺点将会得到一定程度上的克服。但使用概率法需要取得组 成系统各零部件和子系统的危险发生概率的数据。目前我国数据的积累很不充分， 这是使用这一方法的根本性障碍。但在英国和北欧国家的海上石油天然气生产系 统的风险评价中，由于长期的数据积累，这种定量风险评价得到了广泛的应用。 9 2 ) 指数法或评点法陬 美国道( d o w ) 化学公司的火灾、爆炸指数法，英国帝国化学公司蒙德工厂的 蒙德评价法，日本的六阶段安全评价法，我国化工厂危险程度分级方法等均为指 数方法。指数的采用使得化工厂这类系统结构复杂、用概率难以表述各类因素的 危险性的危险源的评价有了一个可行的方法。这类方法操作简单，是目前比较可 行的评价方法之一。 指数的采用，避免了事故概率及其后果难以确定的困难。这类方法均以系统 中的危险物质和工艺为评价对象，评价指数值同时考虑事故频率和事故后果两个 方面的因素。这类方法的缺点是模型对系统的安全保障体系的功能重视不够，特 别是危险物质和安全保障体系间的相互作用关系未予考虑。尽管在蒙德法和我国 化工厂危险程度分级方法中有一定的考虑，但这种缺陷仍是难以接受的。各因素 之间均以乘或加的方式处理，忽视了因素之间重要性的差别。评价自开始起就用 指标值给出，使得评价后期对系统的安全改进工作十分盲从、困难。 ( 3 ) 综合评价法l o j 综合评价法包括常规评价、模糊评价等方法，是目前应用比较广泛的安全评 价技术。综合安全评价方法中的模糊综合评价为多因素和多层次分析方法，在解 8 决多因素指标综合为一个或若干个指标的评价过程中有着其它方法不可比拟的优 势，体现了系统安全状态的模糊性的客观现实，使得评价中的数据易于测取。缺 陷是因素权重的定权和变权问题的处理，这是关键问题所在。 ( 4 ) 数值安全评价方法与贝叶斯安全评价方法r 7 1 目前仍处在研究实验阶段，但借助于数据库技术与人工智能技术，能较容易 地实现各种方法的综合，吸收各种方法的长处，达到安全评价方法各特性性能的 最优。该模型与系统之间易于实现较好的藕合，原始数据的确定易实现计算机化， 是安全评价方法的又一发展方向。 2 1 2 安全评价方法的选择原则 任何一种安全评价方法都有其适用条件和范围，在安全评价中如果使用了不 适用的安全评价方法，不仅浪费工作时间，影响评价工作正常开展，而且可能导 致评价结果严重失真，使安全评价失败。因此，在安全评价中，合理选择安全评 价方法是十分重要的。 在进行安全评价时，应该在认真分析并熟悉被评价系统的前提下，选择安全 评价方法。选择安全评价方法应遵循充分性、适应性、系统性、针对性和合理性 的原则。 ( 1 ) 充分性原则充分性是指在选择安全评价方法之前，应该充分分析评价 的系统，掌握足够多的安全评价方法，并充分了解各种安全评价方法的优缺点、 适应条件和范围，同时为安全评价工作准备充分的资料。也就是说，在选择安全 评价方法之前，应准备好充分的资料，供选择时参考和使用。 ( 2 ) 适应性原则。适应性是指选择的安全评价方法应该适应被评价的系统。 被评价的系统可能是由多个子系统构成的复杂系统，评价的重点各子系统可能有 所不同，各种安全评价方法都有其适应的条件和范围，应该根据系统和子系统、 工艺的性质和状态，选择适应的安全评价方法。 ( 3 ) 系统性原则。系统性是指安全评价方法与被评价的系统所能提供安全评 价初值和边值条件应形成一个和谐的整体，也就是说，安全评价方法获得的可信 的安全评价结果，是必须建立真实、合理和系统的基础数据之上的，被评价的系 统应该能够提供所需的系统化数据和资料。 ( 4 ) 针对性原则。针对性是指所选择的安全评价方法应该能够提供所需的结 果。由于评价的目的不同，需要安全评价提供的结果可能是危险有害因素识别、 事故发生的原因、事故发生概率、事故后果、系统的危险性等，安全评价方法能 够给出所要求的结果才能被选用。 9 ( 5 ) 合理性原则。在满足安全评价目的、能够提供所需的安全评价结果的前 提下，应该选择计算过程最简单、所需基础数据最少和最容易获取的安全评价方 法，使安全评价工作量和要获得的评价结果都是合理的，不要使安全评价出现无 用的工作和不必要的麻烦。 2 1 3 安全评价方法综述 任何安全评价方法都有一定的适用范围和条件。如危险指数评价法一般较适 用于化工类工艺过程( 系统) 的安全评价，故障类型和影响因素分析适用于机械、 电气系统的安全评价，故障树评价法适用于分析基本的事故致因因素，而综合评 价法适用于人的安全性评价等。 一般而言，对危险性较大的系统可采用系统的定性、定量安全评价方法，工 作量也较大，如故障树、危险指数评价法、t n t 当量法等。反之，可采用经验的定 性安全评价方法或直接引用分级( 分类) 标准进行评价，如安全检查表、直观经验 法或直接引用危险性分级标准等。被评价系统若同时存在几类危险、有害因素， 往往需要用几种安全评价方法集合分别进行评价。对于规模大、复杂、危险性高 的系统可先用简单的定性安全评价方法进行评价筛选，然后再对重点部位( 设备或 设施) 采用系统的定性或定量安全评价方法进行评价。 选择安全评价方法时应根据安全评价的特点、具体条件和需要，针对被评价 系统的实际情况特点和评价目标，经过认真地分析、比较。必要时，要根据评价 目标的要求，选择几种安全评价方法进行安全评价，互相补充、分析综合和相互 验证，以提高评价结果的可靠性。在选择安全评价方法时应该特别注意以下几方 面的问题。 ( 1 ) 充分考虑被评价系统的特点。根据被评价系统的规模、组成、复杂程度、 工艺类型、工艺过程、工艺参数以及原料、中间产品、产品、作业环境等，选择 安全评价方法。随着被评价的系统规模、复杂程度的增大，有些评价方法的工作 量、工作时间和费用相应地增大，甚至超过容许的条件，在这种情况下，有些评 价方法即使很适合，也不能采用，要尊重评价方法选择的适应性原则。 ( 2 ) 评价的具体目标和要求的最终结果。在安全评价中，由于评价目标不同， 要求的评价最终结果是不同的，如查找引起事故的基本危险的有害因素、对危险 有害因素分析可能发生的事故、评价系统的事故发生可能性、评价系统的事故严 重程度、评价系统的事故危险性、评价某个危险有害因素对发生事故的影响程度 等，因此需要根据被评价目标选择适用的安全评价方法。 ( 3 ) 评价资料的占有情况。如果被评价系统技术资料、数据齐全，可进行定性、 1 0 定量评价并选择合适的定性、定量评价方法。反之，如果是一个正在设计的系统、 缺乏足够的数据资料或工艺参数不全，则只能选择较简单的、需要数据较少的定 性安全评价方法。在实际工作中，我们应该尽可能的采取定量的安全评价方法。 ( 4 ) 安全评价的人员。安全评价人员的知识、经验、习惯，对安全评价方法 的选择是十分重要的。一个企业进行安全评价的目的是为了提高全体员工的安全 意识，树立“以人为本”的安全理念，全面提高企业的安全管理水平。安全评价 需要全体员工的参与，使他们能够识别出与自己作业相关的危险有害因素，找出 事故隐患。这时应采用较简单的安全评价方法，并且便于员工掌握和使用，同时 还要能够提供危险性的分级，因此作业条件危险性分析方法或类似评价方法是适 用的。一个企业为了某项工作的需要，请专业的安全评价机构进行安全评价，参 加安全评价的人员都是专业的安全评价人员，他们有丰富的安全评价工作积累， 掌握很多安全评价方法，甚至有专用的安全评价软件，因此可以使用定性、定量 安全评价方法对评价的系统进行深入的分析和系统地安全评价。 尽管有许多定量的、定性的或半定量的评价方法，且适合的评价对象和评价 方法都不一样，但基本程序都如下所示： l 系统安全性 i 评价指标的开发 山 l 评价模型( 熟悉工具) 山 l 评价指标输出值 i 危险程度及要紊分析 l 评价结果 图2 1 指数评价模型基本程序 f i g 2 1b a s i cp r o g r a mo f i n d e xe v a l u a t i o nm o d e l 2 2 人的安全性评价的定义 国外在有关人的安全性研究方面起步较早，取得了一定的进展，进而为人的 安全性评价与研究提供了参考依据。 1 1 1 9 5 8 年，威廉斯( h lw i l l i a m s ) 首次提出在系统可靠性预测中必须包含人 的可靠性，否则预测的系统可靠性和安全性不能代表实际情况，此后人的可靠性 研究逐渐成为系统可靠性研究中的一个常见话题。1 9 7 3 年， k 纯) 厨 ， 、 将，( x s ) 归一化后，即得x ，相应的权系数为：w ，- 坠：生 荟，也) ( 2 ) 客观赋权法 客观赋权法确定权重是根据各个指标的数值在指标总体中的变异程度和对其 它指标的影响程度来进行的，赋权的原始信息直接来源于客观环境，并根据各指 标所提供的信息量的大小来决定相应指标的权重系数。客观赋权法主要是利用观 测数据所提供的信息来确定权系数的，其决策或评价结果具有较强的数学理论依 据，但有时得出的结果可能与人们的主观愿望相反，而使决策者感到困惑。 ( 3 ) 层次分析法 层次分析法( a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s , a h p ) 这种方法是由美国运筹学家 t l s a a t y 在七十年代初提出来的，它是将半定性、半定量的问题转化为定量计算 的一种行之有效的方法。把复杂的决策系统层次化，通过逐层比较各种关联因素 的重要性组建模型为分析和决策提供定量的依据。它特别适用于那些难于完全用 定量进行分析的复杂问题，因此在资源分配、选优排序、政策分析、冲突求解以 及决策预报等领域得到广泛的应用1 1 1 l 。 以上三种方法是常见的主观赋权法。主观赋权法确定各指标间的加权系数， 反映决策人的意向，比较符合决策者的期望，但主观随意性也较大。 主观赋权法与客观赋权法各有优缺点，由于本评价体系中有些指标所提供的 信息量无法采集到，因而无法进行客观赋权。出于以上考虑，主观赋权法也不失 为好方法。因此本模型在确定指标权重时采用层次分析法。 层次分析法是一种定性分析与定量分析相结合的系统分析法，其主要优点是： 适应性。使用层次分析法确定权重，输入的信息主要是决策者的选择与判 断，决策过程充分反映了决策者对问题的认识，加之很容易掌握这种方法，这就 使以往决策者与决策分析者难于互相沟通的状况得到改善，决策者直接参与权重 确定，大大增强了权重的有效性。 0 实用性。该方法是把决策过程中定性与定量因素有机地结合起来，用一种 统一的方法进行处理。 0 系统性系统分析是当今一种科学的决策分析方法，系统分析的思想要求 把分析对象看作一个整体，同时要求把系统分清层次1 1 2 1 。任何复杂系统都具有一 定的层次结构，下层因素受到上层因素的支配，反过来上层因素又要受到下层因 素的影响。而层次分析法的思想基础与系统分析的原则是一致的，它要求决策者 在对问题进行决策分析时，先要将分析对象的诸因素建立起彼此相关的层次递阶 系统结构。 层次分析法在应用中也有其局限性。首先，层次分析法的应用主要是针对备 选方案已经确定的决策问题。因此般情况下，它只能从己知方案中选优，而不 能生成新方案。 其次，在层次分析法的使用过程中，无论建立层次结构还是构造判断矩阵， 人的主观判断、选择、偏好对结果的影响极大，判断失误可能造成决策失误。为 了弥补这一不足，在实际中一般采用群组判断。就是让若干位专家，各自独立地 同时对各项评价指标间( 关于某目标) 相对重要程度给出两两比较判断，从而构成 若干判断矩阵，并据此计算各元素排序权重的过程。其优点是：首先，它可以弥补 个别专家在个别因素方面的知识与经验的不足：其次，它能克服个别专家因主观偏 好而产生某种对客观规律的歪曲，因此，群组判断能减弱人为因素干扰，更客观、 更准确地给出判断结果。本模型所采用的就是群组判断。 3 1 2 层次分析法的基本原理 运用层次分析法首先要建立判断矩阵，判断矩阵是由对同一准则下的元素做 两两相对重要性比较得出的判断在做相互比较时，t l s a a t 弓l 用了数字1 - 9 及其 倒数作为标度的标准。 成对比较法： 设要比较n 个因素y - 饥，_ ) ，：，以) 对同一目标的影响，每次取两个因素) 和) ， 标度含义 1 表示两个因素相比。具有相同重要性 3 表示两个因素相比，前者比后者稍重要 5表示两个因素相比，前者比后者明显重要 7 表示两个因素相比，前者比后者强烈重要 9 表示两个因素相比，前者比后者极端重要 2 ，4 ，6 ，8 表示上述相邻判断的中间值 倒数 若因素咒与因素y ，的重要性之比为，那么因素乃与因 素y 。重要性之比为珥；- 1 a 。 表3 1 判断尺度表 t a b l e3 1t a b l eo f j u d g m e n tc r i t e r i o n 定义l 若矩阵爿一瓴x 。满足 ( i ) o ，( i i ) 4 口- i a u ( i ，j 2 l ，2 ，n ) 则称之为正互反矩阵( 易见。l ，1 2 l ，n ) 1 7 定1 1 3 】： 从心理学观点来看，分级太多会超越人们的判断能力，既增加了作判断的难 度，又容易因此而提供虚假数据。s a a t y 等人还用实验方法比较了在各种不同标 度下人们判断结果的正确性，实验结果也表明，采用r 9 标度最为合适。 用特征根法求解判断矩阵。层次分析法计算的根本问题是如何计算判断矩阵 最大的特征根及其对应的特征m - p 4 1 一般而言，有精确计算和近似计算这两种 方法。精确计算的方法是幂法，近似计算的方法是方根法和和积法。从前人大量 的实践看，几何平均法要优于代数平均法，其步骤如下【嘲： 计算判断矩阵每一行元素的乘积巩，= l ，2 ，n 计算m 的n 次方根嵋，瞩- 弗 对向量归一化，即 w , - 两嚷可 计算判断矩阵的最大特征根 ，积一詈- 絮笋一眦to 1 ，式中似峨表示 向量a w 的第i 个元素。理想的判断矩阵应满足一致性条件，然而由于受专家知识水 平和个人偏好的影响，现实的判断矩阵往往很难满足一致性条件，特别是当n 较大 时，更是如此。对于这种非一致性判断矩阵，为保证其结果的可信度和准确性， 必须对其判断质量进行一致性检验。衡量一致性程度的指标叫做一致性指标，用 c i ( c o n s i s t e n c yi n d e x ) 来表示。 c 生二! c r ：c y r i 万一1 r 1 的具体取值与矩阵阶数的关系如下表所示【1 6 1 ： 表3 2 一致性检验对应表 t a b l e 3 2 c o n s i s t e n c y i n d e x e s r i o f n o r d e rr a n d o mr e c i p r o c a l m a t r i c e s 当一致性比例c r 数值较小时，判断矩阵的一致性可以接受，当一致性比例 数值较大时，判断矩阵应做适当修正。一般一致性比例以0 1 为临界值，但在实际 应用中，一致性比例临界值可放宽至0 2 。 3 1 3 层次分析法的基本步骤 ( 1 ) 建立层次结构 分析系统中各因素之间的关系，建立系统的递阶层次结构，这些层次大体上 可以分为三类： 最高层( 目标层) 它是分析问题的预定目标或理想结果 中间层( 准则层) 。它包括为实现目标所涉及的因素、策略和准则等，它 也可以由若干个子层次所组成。 最低层( 方案层) 它是为实现目标而供选择的各种措施、决策、方案。 但是，每层包含的因素个数最好不要超过9 个，过多的话，可考虑再分出子层次来。 ( 2 ) 构造判断矩阵 判断矩阵元素的值反映了人们对因素关于目标的相对重要性的认识，在相邻 的两个层次中，高层次为目标，低层次为因素。 ( 3 ) 单排序及其一致性检验 判断矩阵a 的特征根a w - w ，将w 归一化，即为诸因素对于目标的相对重要 性的排序数值，计算出c i 值，当c r z i ，z 3 ，z 4 ，则评为良： 若z 3 z 。，z 2 ，z ，则评为合格： 若z z t ，z ：，z 3 ，则评为不合格。 第五，根据运算结果评判系统的安全水平。 在f = i ，即在身体素质合格的前提下，可以有第四中的判断结果。评价结果为 优、良、合格的均为安全符合要求，属较为安全的机车司机，其可以正常的上岗 工作。我们还可更明确规定系统的安全等级，如评价结果为优秀的，定为i 级，即 特级安全级：评价结果为良好的，定为i i 级，即安全级：结果为合格的，定为i i 级， 即临界级。可根据司机的安全等级，确定上岗与否，加强司机的日常安全管理， 技能培训。使司机处于最佳状态，保证安全。 若乙，z l ，z ：，z 3 ，则该司机判为不合格，属安全不合要求，又可区分为以下几 种情况- ( 1 ) 若z 4 z l + z 2 ，z z l + z 3 ，说明该司机的安全性很差，在检 验周期内可能酿成重大设备、人身事故，说明存在重大事故隐患，应停止作业， 进行全面整改或培训，调整结束后复检。 ( 3 ) 若z 4 ，z ，4 - z 2 + z ，说明该司机已不具备作业条件，在检验周期内会发生 重大事故，说明该司机应立即停止作业，予以停职。 多级模糊综合评价法的每一级评价，其方法、原理和步骤与单级模糊综合评 价法相同，其中多级模糊综合评价时的单因素评价，即一级模糊综合评价与单级 评价完全相同，除一级模糊综合评价外的其它级别的评价，其综合评价的模糊集 矩阵r ，目口该级评价的单因素评价矩阵，应为相应上一级评价的所有模糊综合评判 矩阵的集合，即： r -斗 z l 。z i ： 乏i 乙。z 4 2 z l ，z 1 砬z 2 z 4 3z “ 其中巨，五4 r 和( z 。z 。：乙，z k ) ( k = l ，2 ，) 是上一级评价中产生 的模糊综合评判矩降；m 为在该级评价中该系统在上一级评价中所分的子系统数。 其它内容与单级评价时确定方法相同，评价方法也相同。 在实施安全监察和评价中，对重大危险源进行控制时，可以采用模糊数学理 论和综合评价方法。该方法在处理模糊问题方面具有较好的效果，对实现机车司 机科学化、规范化、系统化的安全监察与管理有重要意义。 模糊综合评价结果向量的分析 模糊综合评价的结果是被评事物对各等级模糊子集的隶属度，它构成一个模 糊向量，而不是一个点值，因而它能提供的信息比其他方法更丰富。若对多个事 物比较并排序，就需要进一步处理模糊综合评价结果向量常见的方法有以下几 种。 i 最大隶属度原则 设模糊综合评价结果向量为b - 瓴，6 2 ，以) 若6 ，- m a x t , ， ，则被评事物总体上来讲隶属于第r 等级，这就是最大隶属度 l j 一 原则。最大隶属度原则的使用是有条件的，它存在有效性的问题，有一定的方法 可以检验其有效性，当有