（安全技术及工程专业论文）铁路车务站段安全管理水平评价方法及应用研究.pdf

a b s t r a c l a b s t r a c t f o rp r e v e n t i n ga c c i d e n t sa n dm a k i n g s e c u r i t ym e a s u r e s a n ds t r e n g t h e n i n gm a n a g e m e n t ，t h es y s t e mm u s tb ea s s e s s e d i no r d e rt o i m p r o v e t h e4 s a f e t y m a n e g e m e n tl e v e l ，r a i l w a y t r a n s p o r t a t i o nd e p a r t m e n tm u s ta s s e s si tr o u t i n e l yb ys c i e n t a n d p r o p e rm o t h e d n o w ，a s s e s s i n gt h es a f e t ym a n a g e m e n t l e v e ln a t u r e l yi st h em a i nm e t h o d b u ti t a c ko b j e c t i v i t y a n dd i r e c t i v e n e s s o nb a s i so fd o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a l a d v a n c e dt h e o r y a b o u ts a l t ya s s e s s m e n t ，t h i sp a p e rt r yt oi n t r o d u c ev a g u e c o m p r e h e n s i v ea s s e s s m e n tt e c h n i q u ea n du s ean e wm e t h o dt o a s s e s si t b a s e do ne x p e r i e n c ea n de x p e r to p i n i o n ，t h i sp a p e rh a s e s t a b l i s h e da p p r a i s e m e n ti n d e xs y s t e m o nb a s i so fa n a l y s i n g i t ，t h i sp a p e ru s ea h pt od e t e r m i n et h er e l a t i v e l yw e i g h t v a l u eo fe a c hl e v e lf a c t o r t h e n a c c o r d i n gt ov a g u e c o m p r e h e n s i v et h e o r y ，t h i sp a p e rc o n s t r u c ts t r a t u m s t r u c t u r ea n dj u d g e m e n tm a t r i x ，a n ds e l e c t m ( ，o ) a l g o r i t h mt og e ta s s e s s e m e n tr e s u l t t h i sp a p e ru s e s a f e t ym a n a g e m e n ts i t u a t i o no fc i s h a n d e p o t a s s t u d i n gc a s e a c c o r d i n gt oc h e c k i n gr e s u l t ，t h i s p a p e rm a k es a f e t yc h e c kl i s t ( s c l ) ，a n dd e s i g es i n g l ef a c t o r a s s e s s m e n tm a t i x ，a n du s ei tt os o l v et h em u l t i s t a g e v a g u e 2 a b s t r a c t c o m p r e h e n s i v em o d e l ，s og e tt h ea s s e s s m e n tr e s u to fc i s h a n d e p o t t h e nt h i sp a p e ra n a l y s i st h er e s u l t f i n a l y ，t h i sp a p e rs u m m a r i z es o m ev i e wa n dc o g n i t i o n s i n s a b o u ta s s e s s i n gs a f e t ym a n a g e m e n to fr a il w a yt r a n s p o r t a t i o n d e p a r t m e n t b yv a g u ec o m p r e h e n s i v ea s s e s s m e n tm e t h o d k e y w o r d ：a s s e s s m e n tm e t h o d ，a p p l i c a t i o ns t u d y ，s a f e t y m a n a g e m e n tl e v e l ，r a il w a yt r a n s p o r t a t i o nd e p a r t m e n t 3 第一章绪论 1 1 安全管理和评价 1 1 1 安全 安全是指在生产活动过程中，能将人员伤亡或财产损失控制 在可接受水平的状态，换言之，若超过了可接受的水平，即为不 安全。该定义具有下述含义： ( 1 ) 我们所研究的是生产领域的安全问题，既不涉及军事或 社会意义的安全和保安，也不涉及与疾病有关的安全。 ( 2 ) 安全不是瞬间的结果，而是对于某种状态过程的描述。 ( 3 ) 安全是相对的，绝对的安全是不存在的。 ( 4 ) 构成安全问题的矛盾双方是安全与危险，而非安全与事 故。因此，衡量一个生产系统是否安全，不应仅仅依靠事故指标。 ( 5 ) 不同的时代，不同的生产领域，可按受的损失水平是不 一样的，因而衡量系统是否安全的标准也是不同的。 1 1 2 管理 管理是指一定组织中的管理者，通过实施计划、组织、人员 配备、指导和领导、控制等职能来协调他人的活动，使别人同自 己一起实现既定目标的活动过程。 1 1 3 评价 所谓评价，一般是指按照明确目标测定对象的属性，并把他 变成主管效用( 满足主体要求的程度) 的行为，即明确价值的过 程。 系统评价的思想是利用控制论和系统工程的观点，对系统整 体进行评价。在系统进行评价时，要从明确评价目标开始，通过 评价目标来规定评价对象，并对其功能、特性和效果等属性进行 科学的测定，最后由测定者根据给定的评价标准和主观判断把测 定结果变换成价值，作为决策的参考。 按评价方法的特性，评价可分为定性评价、定量评价和综合 评价。 ( 1 ) 定性评价 即依靠人的观察分析能力，借助于经验和判断能力进行事务 属性分类，或分等级的评价方法。 ( 2 ) 定量评价 即主要依靠历史统计数据或试验数据，运用属性方法构造数 学模型进行精确量化的评价方法。 ( 3 ) 综合评价 即两种以上方法的组合运用。这种综合常表现为定性方法和 定量方法的综合，有时是两种以上定量方法的综合。由于各种评 价方法都有优、缺点，而综合评价方法兼有多种方法的长处，因 此可以得到较为可靠和精确的评价结果。 1 2 安全评价 安全评价( s a f e t ya s s e s s m e n t ) 也称作危险度评价或风险评 价( r i s ka s s e s s m e n t ) ，他是以现实系统安全为目的，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 与伤害程度进行调查研究与分析论证，从而为评估系统总体的安 全性以及为制定基本预防和防护措施提供依据。 2 安全评价与日常安全管理工作和安全监督监察工作不同，他 的着眼点是由技术带来的负效应，主要从产生损失和伤害的可能 性、影响范围、严重程度及应采取的对策等方面进行分析评估。 安全评价具有以下功能和特点： 1 、安全评价是一门控制系统总损失的技术。 2 、安全评价是一门保障企业不断进步的技术。 3 、安全评价的着眼点是预防事故，因而带有预测的性质。 4 、安全评价涉及多种领域，因而评价的方法应当多样化。 5 、安全评价的具体工作主要是调查研究。 6 、对系统进行安全评价，是预防事故、制定安全对策和加强 安全管理的需要。 安全评价的基本程序是： ( 1 ) 确定安全评价对象( 系统) ； ( 2 ) 进行评价前的准备：如确定评价方法、人员组织、制定 评价工作计划等； ( 3 ) 熟悉评价系统与资料收集：熟悉评价的对象和范围，收 集国内外相关法规标准，了解同类系统的生产和事故情况，评价 对象的外部环境等； ( 4 ) 对系统的危险源进行辨识，确定评价指标体系； ( 5 ) 运用一定的方法对指标进行综合分析，得到评价结果。 1 3 国内外安全评价发展现状及展望 安全评价在欧美各国被称为“风险评估”或“风险评价”。风 险评价首先是由保险业发展起来的。保险公司为客户承担各种损 失的风险，并按照风险的大小收取一定费用。衡量风险大小的程 度就是进行风险评价。后来，日本安全工程协会副会长井上威恭 教授将“风险评价”改为“安全评价”。 安全评价技术首创是由美国道化学公司于1 9 6 4 年开发的以火 灾爆炸指数为依据的评价方法。该法从1 9 6 4 年到1 9 9 4 年修改6 次，已发展的第七版，增加了毒性内容，评价方法日趋科学、合 理、切合实际。这种评价方法在世界工业界得到一定程度的应用， 引起广泛的研究、探讨，推动了评价方法的发展。1 9 7 4 年英国帝 国化学公司( i c i ) 蒙德( m o n d ) 部对道化学公司的方法进行补充 并加了毒性的概念，提出了“蒙德火灾、爆炸、毒性指数评价方 法”。1 9 7 6 年日本劳动省公布了“化工厂六阶段安全评价法”并陆 续开发了匹田法、冈山法等评价方法。 我国推行安全评价是从8 0 年代后期开始的，虽然起步较晚， 但在安全性评价的理论、方法的研究和应用方面发展较快，许多 行业管理部门都指定了自己的安全评价方法或标准，广泛开展了 企业的安全性评价工作。例如，1 9 8 8 年初，机械电子工业部颁发 了机械工厂安全性评价标准，受到企业的欢迎，收到了良好的 效果。化工、冶金、建材、航空航天、兵器工业等行业管理部门， 也都先后研制了本行业安全性评价标准并开展了安全评价工作。 9 0 年代，中国石化总公司制定了“石油化工企业安全评价实施方 法”；化工部制定了“化工厂危险程度分级方法”；冶金部制定了 冶金工厂危险程度分级方法，核工业部参照国外标准对秦山核 电站建设项目进行了安全性评价。另外，由中国劳动科学研究院 等单位完成的国家科委“八五”攻关课题易燃、易爆、有毒重 大危险源的评价技术研究，提供了一套适合我国国情的辨识和评 价重大危险源的理论和方法，对进一步开展重大危险源的安全评 价工作有着重要意义。 1 4 铁路安全管理评价现状 铁路是国家重要的基础设施、国民经济的大动脉、交通运输 体系的骨干。随着国民经济的发展和国防建设的需要，铁路在运 输组织和技术设备方面有了长足的进步，同时，社会主义市场经 济也对铁路运输提出更高的要求。铁路运输具有高度集中、各工 作环节紧密联系的特点。技规第1 5 8 条规定：“铁路行车组织工作， 必须贯彻安全生产的方针，坚持高度集中、统一领导的原则。”铁 路运输的安全问题，有其独特之处。这主要是由于铁路运输是在 特定的运营线上运行，运输的技术组织具有“大联动机”特性， 需要车、机、工、电、辆多部门的协同配合，由于运输生产的“接 合部”较多，所牵涉的生产工种较多，因而安全工作的难度较大。 另一方面，随着运输市场的不断发展，各种运输方式的竞争不断 加剧，运输管理体制、经营机制、利益分配等也在发生深刻的变 化，这从另角度增加了铁路运输生产安全的复杂性。因此，铁 路运输安全工作的特点主要体现为多源性、动态性、伴随性、高 风险性及系统性等。安全生产是每个铁路企业在运输生产过程中 不可动摇的目标，因此铁路企业要靠严格而高效的管理过程来实 现这一目标。如果把铁路车务站段看成一个系统，企业安全管理 水平的高低直接影响者这个系统安全程度的高低。 长期以来，铁路运输安全管理坚持贯彻“安全第一、预防为 绪论 主”的方针，在实践中积累了不少的经验，发挥了有效的作用。 近年来，全路各级各部门认真推进落实铁道部关于“规范管理、 强基达标”的总体要求，在安全管理中坚持“以人为本”的指导 思想，强化基础管理，开展了创建安全标准线、技能比武、学标 树标达标等多种形式的活动，总结出不少先进经验，比如北京铁 路局早在1 9 9 7 年就总结出了安全管理七项机制，该机制从人 员管理、技术管理、安全控制等方面总结了七项机制，石家庄铁 路分局也在2 0 0 4 年提出了安全管理十大机制的思路， 在安全管理的评价方面，一些分局早在 9 9 6 年就开始进行安 全管理的评价工作，一般是由分局安全监察部门牵头，各业务主 管部门负责，每季度对所属各主要生产站段的安全管理情况进行 一次评价，排出顺位，奖励先进，鞭策落后，对提高站段安全管 理水平，促进整体安全管理工作上台阶起到了很好的作用。近几 年，有的分局还实行了半年平推检查和评估的办法，通过这种方 法能更细致的掌握各单位安全生产现状，进而能更准确的对站段 安全管理水平进行评价。 铁路车务系统的安全管理评价工作和其他系统的安全管理评 价工作有相似之处。但是，车务站段的安全管理具有自身的特点， 主要由于车务单位是运用设备的单位，人员的管理、培训，规章 的制订和落实，日常的监督检查，作业当中的联控互控，作业标 准的落实以及安全分析等工作显得尤为重要。 目前，分局对车务站段的安全管理水平进行评价的方法还是 以定性评价为主，一般是由业务分处根据日常掌握的各单位安全 技术基础管理问题和安全隐患信息进行倒排队，问题最多最严重 绪论 的单位排在最后，问题最少最轻的单位排在最前边。 这种方法好的方面在于督促站段强化安全基础管理，减少安 全问题的发生，努力争先。 这种方法不利的方面一是助长了车务站段在发生问题后不能 及时汇报，侥幸隐瞒的趋势；二是没有客观评价，只有相对比较， 对站段如何改进安全管理起不到应有的指导作用，一个安全管理 水平并不怎么样的单位可能由于其他单位发生了一些事故，而把 他评为先进单位，从而忽视了安全管理水平的提高，一个安全管 理总体水平比较好的单位可能由于一名职工的违章造成事故，而 把他评为安全管理不放心单位；三是有些时候个别专家的主观性 太大，从而影响其他评委的意见；四是有时候业务部门会在各单 位之间搞平衡，造成结果失真。 因此，有必要借鉴目前其他行业已经开展的综合评价方法， 改进铁路车务站段安全管理水平的评价方法，提高评价的客观性 和指导性。 1 5 本论文的意义和基本内容 本论文的意义在于：将模糊综合评价方法引入铁路车务站段 的安全管理水平评价；同时，根据所从事过的铁路车务站段安全 管理水平评价的体会，试提出了一种新的铁路车务站段安全管理 评价思路。 在众多的安全评价方法中，有一个较为新颖并已引起人们普 遍兴趣的是模糊综合安全评价方法。模糊数学自1 9 6 5 年诞生以来， 其应用领域一直在扩大。模糊性是客观存在的一种性质，安全系 7 绪论 统亦不例外。己有前人将模糊综合安全评价方法用于化工企业的 生产工艺安全评价、矿山安全生产评价等行业综合安全评价中， 但还没有应用于铁路车务站段的安全管理水平评价中。铁路车务 站段的安全系统是一个极其复杂的多因素、多变量、多层次的人 机环境系统。在这个系统中，除客观事物的差异在中间 过渡阶段呈现出“亦此亦彼”的特点外，还有人的思维和行动也 存在模糊性。本人认为，基于铁路车务站段安全管理系统的特点， 在铁路车务站段的安全管理评价中引入模糊评价方法是适宜的。 在用模糊综合评价方法评价铁路运输站段的安全管理状况 时，最重要的是评价因素体系的建立和各因素权重的确定。为此， 本论文依据事故理论的综合论观点和本人的铁路车务站段安全评 价实践经验，确定了铁路车务站段安全管理系统的危险因素，建 立了多层次评价因素体系。评价因素体系既包含了足够的信息量， 同时尽量减少因素间的相关性，使之客观地反映了铁路车务站段 安全管理现状。确定因素权重时，采用了定性与定量相结合的层 次分析法( a h p ) ，使权重的赋值更加科学、合理，较好地反映各 种因素对铁路运输站段安全现状的重要程度。本文还建立了模糊 综合评判多层次模型，详细讨论了模糊合成算子的选择及模糊综 合评判方法的优缺点，并成功地将其运用于一个铁路车务站段安 全管理水平综合评价实例，对评价结果进行了实际分析。最后， 对整篇论文做出总结。 铁路车务站段安全管理评价指标与指标分析 第二章铁路车务站段安全管理评价指标与指标分析 2 1 建立评价指标体系的原则 对铁路车务站段进行安全管理水平评价是一个复杂系统的 评价，其涉及的内容较多，考虑的因素也较广泛。建立的安全管 理评价指标体系是否合理和科学，关系到能否发挥评价的作用和 功能，即关系到能否通过评价提高企业的安全管理水平，减少行 车事故的发生。 评价指标体系必须科学的、客观的、尽可能全面的考虑各种 因素，这样就可以明确的对各方案进行对比和评价。确定指标体 系时应遵循下面的基本原则： ( 1 ) 系统性原则。指标体系应能全面地反映被评价对象的 综合情况，从中抓住主要因素，既能反映直接效果，又要反映间 接效果，以保证综合评价的全面性和可信度。 ( 2 ) 可测性原则。指标涵义明确，数据资料收集方便，计 算简单，易于掌握。 ( 3 ) 定量指标与定性指标相结合使用原则。既可使评价具 有客观性，便于数学模型处理，又可弥补单纯定量指标的不足及 数据本身存在的缺陷。 ( 4 ) 绝对量指标与相对量指标结合使用原则。绝对量指标 反映总量及规模水平，相对量指标反映在某些方面的强度( 或密 度) 。 ( 5 ) 指标之间应尽可能避免显而易见的包含关系。对隐含 的相关关系，要在模型中以适当的方法消除。 ( 6 ) 指标的选择要保持同趋势化，以保证可比性。 ( 7 ) 指标设置要有重点。重要方面的指标可设置得密些、 细些，次要方面得指标可设置稀些、粗些，以简化工作。 ( 8 ) 指标要有层次性。这为衡量方案的效果和确定指标的 权重提供方便。 在指标选取的实际过程中，出现了一定的矛盾，在本文中做 了如下处理： ( 1 ) 评价的有效性和评价的简便性相矛盾。应在满足有效性 的前提下，尽可能使评价简便，而不是反而求之。 ( 2 ) 指标的系统性与指标的可获得性相矛盾。因为指标体 系须要包括各有关方面的许多因素，有些指标不易获得和不易测 度，不能满足评价所需的全部数据。因此，在建立指标体系时， 对若干与评价关系甚大的指标，虽然目前尚无法获得数据，仍以 作为指标提出，以保证评价指标体系的系统性和科学性。 ( 3 ) 指标的精确性和指标的可信度问题。评价应尽可能精 确，但仍有些指标目前不能做到很精确。与其为了追求精确而假 设数据，或因得不到数据而将一些指标舍去，不如由专家根据经 验做定性得描述，给出某些指标，以使得规定更为可信。 2 2 铁路车务站段安全管理水平评价因素体系的建立 由于本文只对站段安全管理水平进行评价，因此将决定铁路车 务站段安全管理水平的因素分为三大部门，四个层次，分别如图 2 1 、图2 2 、图2 3 、图2 4 所示： 铁路车务站段安全管理评价指标与指标分析 图2 1 铁路车务话段安全管理水平影响因素 图2 2 安全控制水平影响因素 图2 3 技术管理水平影响因素 铁路车务站段安全管理评价指标与指标分析 图2 4 人力资源管理水平影响因素 2 3 铁路车务站段安全管理水平评价因素分析 综合作者现场收集的各种资料，参考对基层单位进行安全管 理水平评价的实际经验，根据层次法原理，本文将影响安全管理 水平评价的因素分为三个方面：一是对安全管理影响较大的安全 控制水平，二是技术管理水平，三是人力资源管理水平。 2 3 1 安全控制水平、 ( 1 ) 安全基础管理 i 车间安全工作计划及总结。车间、中间站每月工作有安排 有总结，安排中目标要明确、重点要突出，每月围绕重点抓落实， 总结中有重点工作的完成情况。 b 安全工作考核。对干部制定了考核办法，干部有发现问题 的数量要求，有发现问题的记录并能够严格进行考核和奖惩。 铁路车务站段安全管理评价指标与指标分析 c 违章违纪整改。违章违纪登记本对两违问题记录清楚，有 存在问题的原因，整改措施符合实际。 d 包保卡控措施。安全关键、重点班组、重点岗位明确，有 分工包保制度，有安全控制措施。 ( 2 ) 安全分析 a 安全重点。月度安全分析会中安全工作重点布置，应体现 站段工作重点、结合本车间( 中间站) 实际，具体可操作。 b 安全攻关。安全生产分析要有安全攻关的具体内容，包括： 上个月安全攻关的基本情况及围绕课题确定的基本作业制度，本 月攻关课题的选定。 c 事故分析。对事故苗子、严重两违，按照“四不放过”的 原则认真分析，体现考核与落实。 d 问题台帐管理。建立健全事故、事故苗子及违章违纪台帐， 对存在的问题及时上帐分析，并建立问题库，体现问题的追踪落 实。 ( 3 ) 安全隐患信息 这一季度，从各种渠道反馈的列该单位责任安全信息都要收 集到，具体分为几类： 一是分局业务部门在专门的评估检查中发现的作业上的违 章违纪； 二是分局有关部门在日常检查中发现的问题； 三是日常从调度系统在作业中反馈的安全信息： 四是站段主动反馈的问题； 五是通过其他渠道了解到的问题。 13 铁路车务站段安全管理评价指标与指标分析 根据这几类问题的性质分为：行车、调车、防溜、装载、危 险品、施工、防火、人身等问题。 根据影响程度可分为：严重事故( 特别重大事故、重大事故、 大事故、险性事故) 、一般事故、事故苗子、严重违章问题、一般 隐患( 一般违章问题和作业不标准) ，本文根据影响程度进行分类。 2 3 2 技术管理水平 ( 1 ) 规章制定。规章制定包括行车规章、客运规章、货运规章、 技术文电、临时措施、安全协议等技术管理方面的所有管理规定 和章程，要按规定及时修订有关行车规章制度或措施办法；制定 的行车规章制度( 措施办法) 符合规定程序要求；各项技术规章 要健全。 ( 2 ) 规章管理。对主要技术规章文件、电报按规定及时传达、 修改、配备、保管齐全，配备到有关岗位；按要求对行车规章进 行季度管理进行季度考核，技术管理负责制是否落实。 ( 3 ) 技术资料管理。技术档案( 资料) 齐全，台帐齐全并及时 更新，与现场设备一致。 ( 4 ) 设各管理。车务设备的修、管、用状况是否良好。 2 3 3 人力资源管理水平 ( 1 ) 干部安全管理 d 管理制度。逐级负责制是否健全，有关档案是否齐全，各 项包保措施是否落实，责任是否明确；建立健全以逐级负责为主 的安全责任落实机制和相关考核办法，形成逐级评价、过程考核、 失职追究、全面覆盖的安全生产责任落实考核体系；管理层次界 定清楚、职责明确、量化科学；基础管理和日常考核资料齐全； 铁路车务站段安全管理评价指标与指标分析 抽查各级干部安全管理量化标准完成情况和质量；发生问题按有 关规定、办法进行严格考核和处理。 b 干部作风。干部是否按制度要求深入现场检查包保，以及 检查的力度： t c 管理力度。安全问题的整改情况，安委会的召开情况等； d 班子情况。通过谈话了解领导班子凝聚力、精神面貌是否 良好： ( 2 ) 职工素质水平； a 培训制度。职工培训制度是否健全、科学、合理。职教工 作做到“四纳入”；全员培训按计划推进计划落实，突出实作技能 培训，保证培训质量；班组长岗位培训合格上岗；特种作业人员 持证上岗；职工日常业务学习有计划、有落实、有奖惩；岗位练 兵、技能竞赛有制度，有计划、有落实；按照分局文件要求，建 立健全各项培训制度，并抓好落实。 b 培训落实情况。查看职教档案是否真实、齐全： c 竞赛结果。参考本单位技能竞赛活动开展情况和参加上级 技能竞赛结果。 d 抽样结果。抽取一定的职工样本进行临时考试的情况。 ( 3 ) 班组管理状况； a 管理制度。班组管理体系健全、职责明确，主体作用发挥 好，落实班组管理经费制度，班组长实行竞聘上岗、动态考核制 度落实聘任合同制、目标责任制、明示制，培训有规划、有落实； 基本作业制度落实较好，安全控制措施落实有力，未出现职工严 重违章违纪；班组考核机制健全，安全生产与内部分配挂钩、联 铁路车务站段安全管理评价指标与指标分析 责联利、滚动考核：发生问题坚持不放过制度，落实干部包保班 组责任制，做到同考核、同奖惩。 b 管理台帐。抽查班组管家帐，班组基础管理资料内容是否 真实完整等。 c 抽样结果。跟班作业并与职工谈话，了解班组管理的状况 和职工的精神面貌，查看样班组管理的实际情况。 铁路车务站段安全管理评价因素的权重分配 第三章铁路车务站段安全管理水平评价因素的权重分配 3 ，1 评价因素权重的确定 3 1 1 权重确定方法的理论基础 在评价因素体系中，每个因素对实现系数评价目标和功能的 重要程度不相同。权重表示各因素的相对重要程度，或表示一种 效益替换另种效益的比例系数。可见，权重是综合评价的重要 信息，应根据因素的相对重要性，即因素对综合评价的贡献确定。 基于信息基础，可以选择定性的经验判定方法，精确的定量数据 处理方法，以及混合方法确定权重。而这些方法的共同特征是“成 对比”，而“比”的是否准确和一致是一个关键问题，“成对比” 的主要方法是权的“最小平方”和“特征向量”法。 ( 1 ) 权的“最小平方”法 n 个评价因素两两比较构成比较判断矩阵 a ： a 。 一 w ，w 。 。( 3 一1 ) 如果评价者对a ，。估计不一致，则a i j w w 。，因此，a ，w j - w o ，我们可以选择一组权( w ，w 一w 。) ，使其平方和误差最小， 即 m i n z 。善善。彬一彬) 2 善暑1 ( 2 ) “特征向量”法 铁路车务站段安全管理评价因素的权重分配 由式( 3 一1 ) 可知，w = ( 啊，彬r ，因此有； ( a m i ) w o 式中i 为单位矩阵，w = ( w ，睨) 7 ，如果估计准确一致， 则上式严格等于零，否则求解下式的 特征值 陋一九，l ；0 其中，九为a 矩阵的最大特征值，而九对应的特征向量就是 权重向量。 3 1 2 权重确定方法 合理确定和适当调整因素权重，体现了系统评价中各因素轻重 有度、主次有别，更能增加评价因素的可比性。基于上述理论基 础的确定权重的方法很多，如定性的德尔菲( d e l p h i ) 法，定量 数据统计处理的主成分分析法，以及定性定量摺结合的层次分析 法( a h p ) 、环比法( d a r e ) 。 ( 1 ) 德尔菲( d e l p h i ) 法 组织若干对评价系统熟悉的专家，通过一定方式对因素权重独 立地发表见解，并用统计方法作适当处理。这种方法称为德尔菲 ( d e l p h i ) 法，或称专家咨询法。 设有n 个评价因素，组织m 个专家咨询，每个专家确定一组因 素权重估计值 彤。，彤：，氓，( 1 s f z 肌) m 个专家给出的权重估计值平均，得到一组平均估计值 铁路车务站段安全管理评价因素的权重分配 厦；去薹 ( ，s ，s n ) 计算估计值和平均估计值的偏差 。；1 一呒i。( 1 s i s m ，1s ，s n ) 对于偏差。较大的第j 个因素的权重估计值，再请第1 个专 家重新估计彬，。经过几轮反复，直到偏差满足一定要求为止。这 样，就得到一组权重的平均估计修正值谚( 1 s ，s ，z ) 。 ( 2 ) 主成分分析法 主成分分析法是一种客观赋权值的方法。在将原始变量变换成 各个分量时，形成了分量与原始变量间的线形关系式，各原始变 量前面的线形系数就是权重值，即权重值的产生过程与变量一分 量转化过程结合在一起相伴产生。 设r 是原评价因素样本( 被评价对象) 数据标准化处理后的相 关系数矩阵。由式旧一 ，i = 0 ，解出m 个特征值，如果第一个主分 量的贡献率 ” 荟a ， 0 8 5 则对应的特征向量可以粗略的看成是原始因素的权重向量。如 n ，不够大，可以取前几个主分量的贡献率和相应特征向量值的乘 积的组合，经归一化处理得到权重向量。 ( 3 ) 层次分析法( a h p ) a h p 法是一种定性和定量相结合的权重确定方法。a h p 的基本 堡丝兰叁苎丝塞叁笪要堡塑里墨塑堡重坌堡 思想是先按问题要求建立一个描述系统功能或特征的递阶层次结 构，通过两两比较评价因素的相对重要性，给出相应的比例标度， 构成上层某因素对下层相关因素的判断矩阵，以给出相关因素对 上层某因素的相对重要序列。处理复杂系统时宜选用层次分析法。 该方法中的4 ，定为九级( 1 ，2 ，9 及其倒数) ，由式 阻一九。；，| - 0 ，解出九。及其对应的特征向量，其特征向量即权重 向量。由丸。，可以估计比较判断的一致性。 c j ；红5 二! n 一1 根据此式和查表所得到的随机一致性指标c r ，可以进行 致性检验，即要满足 c i 0 a i ；1 a 0 ；土 a “ 3 2 3 计算因素的相对权重 这一步将解决n 个元素4 ，4 ，以权重的计算问题，并进行 一致性检验。对于4 ，4 2 ，4 ，通过两两比较，得到判断矩阵a ， 解矩阵特征根。计算权重向量和特征根k 。的方法有“和积法”、 “方根法”和“根法”。本文选用了计算较为简便的“和积法”， 其具体计算步骤如下： 对a 按列规范化，即对判断矩阵a 每一列正规化 a i j ；善 ( f ，：1 ，2 ，n ) 再按行相加得和向量 彬。荟i ( f # 1 ，2 ，一，胆) 将得到的和向量正规化，即得到权重向量 24 铁路车务站段安全管理评价因素的权重分配 可。当“。1 乃，n ) 善噬 计算矩阵最大特征根k 。 。薹猎 因为判断矩阵先进行按列规范化，则每列和为1 ，且判断矩 阵内所有元素的和近似等于n ( 行、列数) ，所咀，第、步可 简化为行平均计算。 在得到。，后，需进行一致性检验，以保持评价者对多因素 判断的思想逻辑的一致性，使各判断之间协调一致，而不会出现 内部矛盾的结果，这也是保证评价结论可靠的必要条件，完全一 致时，应存在如下传递关系： d m = 。4 口 ( f ，j ，k 一1 ，2 ，n ) 反之，就是不一致。 当判断完全一致时，应该有九。- n ，其余特征根均为零。 一致性指标c i 为： c j 。生二翌 刀一1 当致时，c i = o ：不一致时，一般k ，因此，c i o 。 表3 3 给出了s a a t y 关于平均随机一致性指标c r 铁路车务站段安全管理评价因素的权重分配 表3 3 平均随机一致性指标c r 1 n34567891 01 1 fc r o 5 8o 91 1 21 2 41 3 21 4 l1 4 51 4 91 5 1 只要满足 c j 0 1 c 且 就可以认为所得比较矩阵的判断结果可以接受。 彳七，_ ；2 ； 26 a ( 按列规范化) 弘1 10 1 2 l 口2 14 2 2 【如。n ，： ( 行平均) 铁路车务站段安全管理评价因素的权重分配 形= 保留两位小数 一w 1 ：0 6 2 ，一w 2 ：0 2 4 ，一w 3 ：0 1 ：1 。 0 6 2 3 0 2 4 0 0 1 3 7 则权重值取为 魄。= 喜错一根 p 彬 九三f 塑+ 0 7 _ _ 2 3 + 0 4 1 _ 1 。3 0 1 1 k “4 j 【而+ o 2 4 + 石“j 进行一致性检验： c j ：生，型。 n 13 - 1 由表3 3 ，查得n 一3 时 4 1 4 c r = o 5 8 ，则 1 9 0 0 7 3 o 4 1 盟0 0 0 5 0 0 0 9 o 1 c 皿o 5 8 所以，判断矩阵得结果可以接受，求得得权重值可以使用。 计算结果经整理，归纳如表3 4 所示。 表3 4 准则层因素权重计算结果 2 7 50 c j j 判断矩阵a shg k 。， c s134o 6 2 h1 3120 2 43 0 1 l0 0 0 9 0 1 g 1 41 21o 1 4 铁路车务站段安全管理评价因素的权重分配 3 3 2 铁路车务站段安全控制水平决定因素权重的计算 ( 1 ) 指标层权重的计算 层次结构如图2 2 所示。设安全基础管理、安全分析和安全隐 患信息各指标分别为s 1 、s 2 、s 3 ，建立判断矩阵a 1 ，计算归纳如 表3 5 所示 判断矩阵a 1 s 1s 2s 3 k c 。i w ： c 矗 s 112l 2o 3 l fs 21 2l1 2o 2 03 0 5 40 0 4 6 0 1 s 32210 4 9 ( 2 ) 方案层权重计算 安全基础管理层次结构如图2 2 所示，设安全工作计划及总 结、安全工作考核、违章违纪整改、包保卡控措施各指标分别为： s 1 l 、s 1 2 、$ 1 3 、s 1 4 ，建立判断矩阵a 1 l ，计算归纳如表3 6 所示 判断矩阵a 1 l s l ls 1 2s 1 3s 1 4 k c j w 。 c 水 s 1 111 21 320 1 6 s 1 22ll 33o 2 5 4 0 8 80 0 3 2 0 1 l s 1 33，3l4o 5 0 s 1 41 21 3l 410 0 9 安全分析层次结构如图2 2 所示，设安全重点、安全攻关、 事故分析、问题台帐管理各指标分别为：s 2 1 、$ 2 2 、$ 2 3 、$ 2 4 ， 建立判断矩阵a 1 2 ，计算归纳如表3 7 所示： 28 铁路车务站段安全管理评价因素的权重分配 判断 辩a 1 2 s 2 1$ 2 2 s 2 3$ 2 4 k 。 c ， w ， c 卫 s 2 l121 31 30 1 5 $ 2 21 2l1 31 30 1 0 4 1 2 20 0 4 5 0 1 $ 2 3331 j 20 4 4 $ 2 433l 21o 3 1 3 3 3 铁路车务站段技术管理水平决定因素权重的计算 ( 1 ) 指标层权重的计算 层次结构如图2 3 所示。设规章制定、规章管理、技术资料管 理和设备管理各指标分别为h 1 、h 2 、h 3 、h 4 ，建立判断矩阵a 2 ， 计算归纳如表3 8 所示 判断矩阵a 2 h 1t t 2h 3h 4 k 。 c 。1 w f c 水 h 】13330 4 8 h 21 3122o 2 3 4 1 2 20 0 4 5 0 1 h 31 31 212o 1 7 h 41 31 2l 2l0 1 2 3 3 4 铁路车务站段入力资源管理水平决定因素权重的计算 ( 1 ) 指标层权重的计算 层次结构如图2 4 所示。设干部安全管理、职工素质水平和班 组管理状况各指标分别为g l 、g 2 、g 3 ，建立判断矩阵a 3 ，计算归 纳如表3 9 所示： 29 铁路车务站段安全管理评价因素的权重分配 判断矩阵a 1 6 16 2g 3 九。， c w j c 矗 g ll23o 5 2 ( 3 2 1 2 13o 3 43 0 5 40 0 4 6 ( 0 1 6 3 1 31 3l o 1 4 ( 2 ) 方案层权重计算 干部安全管理层次结构如图2 4 所示，设管理制度、干部作风、 管理力度、班子情况各指标分别为：g 1 1 、g 1 2 、g 1 3 、6 1 4 ，建立判 断矩阵a 3 1 ，计算归纳如表3 1 0 所示 判断矩阵a 3 l g l lg 1 2 g 1 3g 1 4 九。 c j 缈， c 且 g 1 1l2220 3 9 g 1 2l 21220 2 7 4 1 2 20 0 4 5 ( 0 1 g 1 31 21 2120 2 0 g 1 41 2 1 21 2lo 1 4 职工素质水平层次结构如图2 4 所示，设培训制度、培训落 实情况、竞赛结果、抽样结果各指标分别为：6 2 1 、g 2 2 、6 2 3 、g 2 4 ， 建立判断矩阵a 3 2 ，计算归纳如表3 1 1 所示 判断矩阵a 3 2 g 2 16 2 26 2 36 2 4 t i 。 c j f c 皿 g 2 11 i 3l 31 30 1 0 6 2 2312 1 30 2 6 4 2 1 60 0 8 0 ( 0 1 6 2 331 2l 1 2 0 2 0 g 2 4332lo 4 4 铁路车务站段安全管理评价因素的权重分配 班组管理状况层次结构如图2 4 所示，设管理制度、管理台 帐和抽样结果各指标分别为：g 3 1 、6 3 2 、6 3 3 。建立判断矩阵a 3 3 ， 计算归纳如表3 1 2 所示： 判断矩阵a a 3g 3 1 6 3 2 6 3 3 九。； c i ， w j c 矗 g 3 11 i 2i 3 o 1 6 6 3 22 l 1 2o 3 03 0 0 90 0 0 8 0 1 6 3 33210 5 4 铁路车务站段安全管理水平模糊综台评价 第四章铁路车务站段安全管理水平模糊综合评价 4 1 铁路车务站段安全管理水平模糊综合评价的可行性 “安全”与“危险”之间没有明显的分界线，即安全与危险之 间存在着一种中介过渡状态。这种中介过渡状态具有亦此亦比的 性质，也就是通常所说的模糊性。而模糊数学用“隶属度”来刻 画这种模糊性，以达到定量精确的目的 从第二章分析来看，用模糊综合评价方法来评价铁路车务站 段安全管理现状是可行的。首先，铁路车务站段的安全管理评价 涉及因素众多，且权重各异，比如安全控制水平中的安全分析、 安全隐患等情况，尤其是与人相关性很大的人力资源管理水平这 个准则层指标，更是难以量化，只能用“好”、“差”等等级概念 来评述，具有较强的模糊性。其次，某些因素受地理环境条件的 影响比较大，具有偶然性，如操作失误、违章作业以及安全装置 失效等，往往没有规律性，难以预测。 总之，模糊综合评价是借助模糊综合评判以及采用价值工 程和决策分析中的方法，对系统的安全现状做出综台评价。 4 2 模糊综合评判 模糊综合评判是应用模糊关系合成的原理，从多个因素对被 评判事物隶属度等级状况进行综合评判的一种方法。模糊综合评 判包括六个基本要素： ( 1 ) 评判因素论域u 。u 代表综合评判中各评判因素所组成 32 铁路车务站段安全管理水平模糊综合评价 的集合； ( 2 ) 评语等级论域v 。v 代表综合评判中，评语所组成的集 合。它实质是对被评事物变化区间的一个划分，如安全分析的好 坏可分为优、良、可、差四个等级，这里，优、良、可、差就是 综合评判中对安全分析的评语： ( 3 ) 模糊关系矩阵r 。r 是单因素评价的结果，即单因素评 价矩阵。模糊综合评判所综合的对象正是r ； ( 4 ) 评判因素权向量a 。a 代表评价因素在被评对象中的相 对重要程度，它在综合评判中用来对r 作加权处理： ( 5 ) 合成算子。合成算子指合成a 与r 所用的计算方法，也 就是合成方法； ( 6 ) 评判结果向量b 。它是对每个被评判对象综合状况分等 级的程度描述。 4 2 1 模糊综合评判数学模型 上述的模糊关系矩阵r 作为一个从因素集u 到评语集v 的 f u z z y ( 模糊) 变换器，每输入一组因素的权重向量a ，就可以得 到一组相应的评判结果b 。这个关系可甩图4 1 来表示，即模糊 综合评判的基本模型： f u z z y 变换器r 。权重向量a评判结果b 图4 1模糊综合评判基本模型 模糊综合评判的数学模型可分为一级模型和多级模型。根据 铁路车务站段安全管理水平模糊综合评价 第二章对评价因素的分析，有些因素之间是并列关系，有些因素 彼此之间是因果关系。即这些因素间具有不同的层次级别，这是 客观存在的现实问题。对于这种情况，如果仍应用一级模型，就 会遇到以下难以解决的问题： 权重难以细致分配，由于权重总值要满足归一化( 即 q 。1 ) ，这样，每一因素所分得的权重值必然很小，如果采用 主因素突出型算子，微小的权数将会使相应的单因素评价值失去 意义。同时，不同层次的因素放到同一层次分权，会使评价结果 很不合理。 建立一级模型，一般可归纳为以下五个步骤： ( 1 ) 建立评判对象的因素论域u u = “2 ，) 这一步就是要确定评价因素体系，解决从哪些方面和用哪些 因素来评价客观对象的问题。第二章己经完成了这一步。 ( 2 ) 确定评语等级论域v y = k ，k ，j - ，k ) 正是由于这一论域的确定，才使得模糊综合评判得到一个 模糊评判向量，被评价对象对各评语等级隶属程度的信息通过这 个模糊向量表示出来，体现评判的模糊特性。 从技术处理来看，评语等级个数m 通常要大于4 而不超过9 。 因为一方面，m 过多超过人的语义区分能力，不易判断对象的等级 归属；另一方面，m 过少又不合模糊