[层次分析法在开滦矿区铁路安全评价应用研究]层次分析法简单例题
时间：2019-04-09 03:13:53 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：为加强开滦矿区铁路运输安全管理，分析影响矿区铁路运输安全的主要因素，对其安全状况综合评价方法进行了研究，从人员安全、设备安全、环境安全和基础安全保障方面，确定了铁路运输安全评价指标体系，建立评价模型，对铁路运输做出模糊层次评价。
关键词：铁路运输；安全评价；层次分析法
Abstract: in order to strengthen the safety management of railway transportation kailuan mining area, analyzes the influential mining area of the railway transportation, major factors on its safety situation comprehensive evaluation method in the research, from the personnel security, equipment safety, environmental safety and basic security, determined the railway transport safety evaluation index system, establish evaluation model of railway transportation make the fuzzy hierarchy evaluation.
Keywords: railway transportation; Safety evaluation; Analytic hierarchy process (ahp)
中图分类号：P624.8文献标识码：A 文章编号：
近几年来，开滦矿区铁路安全工作研究力度不断深入和加强，铁路安全技术有了长足的进步，其中，安全评价技术更是得到了高度重视，但是由于人员素质、理论掌握、外部因素等多种原因，目前开滦铁路安全管理中还未出现全面的、完整性的评价系统，仍处于探索研究阶段，已有的评价方法主要是通过安全管理人员现场动态检查的定性评价为主，缺乏系统性和全面性，因此需要研究引入新的安全评价方法，对铁路运输安全进行科学、系统的评价。
1 实施安全评价目的
安全评价在欧美各国又常被称为“风险评估”或“风险评价”，它是以保障安全为目的，按照科学的程序和方法，从系统的角度出发对系统中潜在的危险进行预先识别、分析和评价，确认系统存在的危险性，为制定基础防灾措施和管理决策提供依据。矿区铁路实施安全评价体有助于对运输生产安全进行宏观的控制，为铁路各部门进行安全决策提供必要的科学依据，提高铁路运输的安全管理水平，变事后处理为事前预防。
2 层次分析法的选用
层次分析法(Analytical Hierarchy Process，简称AHP)是美国运筹学家、匹兹堡大学T．L．Saaty教授于20世纪70年代提出的一种定性和定量相结合的系统化、层次化分析方法。应用AHP解决问题的思路是要解决的问题分层系列化，即根据问题的性质和要达到的日标，将问题分解为不同的组成因素，按照因素之间的相互影响和隶属关系将其分层类聚组合，形成一个递阶的、有序的层次结构模型，然后，对模型中每一层次因素的相对重要性，依据人们对客观现实的判断(通过Delphi专家调查法)给予定量表示，再利用数学方法确定每一层次全部因素相对重要性次序的权值，最后，通过综合计算各层因素相对重要性的权值，以此作为评价和选择方案的依据。
铁路运输系统是由许多子系统组合而成的动态大系统，它涉及车、机、工、电、辆多领域的合作，还受周围社会环境与自然环境的影响以及安全管理方法应用，评价过程较为复杂。
鉴于层次分析法的特点，特别适用于目标因素结构复杂、缺少必要的数据和需要将经验判断定量化的情况，可以使安全的评价更具科学性和说服力，使评价结果更客观合理。长期以来，各类安全评价有关指标的权重分配赋值一般都是凭经验主观判断确定，人为因素较为明显，因此选用层次分析法为解决这一问题提供了很好的途径。
3 指标体系的确定
一般将安全评价指标大致分为3类：风险指标、事故指标、隐患指标。风险指标主要以事故后果发生的概率作为计算风险的依据，精确度虽高，但由于对事故的分析仅限于已发生的或可以预见的事故类型，在少量数据的情况下，所估计的风险值有很大不确定性。事故指标以一定时期内事故发生情况作为评价系统安全状况的依据，导致了把安全工作重点放在事故后的追查处理上，对于事故的预防也现有防治已发生的事故再次发生，不能起到很好的全面预防作用。隐患指标是从系统的整体性出发，综合考虑影响系统安全的所有因素，全面系统地发现存在的潜在危险，适用于大型系统的安全评价。由于开滦铁路运输已发生的事故总量很少，宜采用隐患指标，从人-机-环-管四个方面进行综合分析。
（1）人的安全评价指标R。主要包括：人员管理水平R1，其中又可分为职工生活管理水平、职工劳动管理水平、安全奖惩有效性；安全教育水平R2，分为岗前安全教育、班组长安全教育、管技人员安全教育、日常安全教育等；职工技术业务水平R3，分为作业人员业务水平、管技人员业务水平、其他人员文化水平；员工劳动态度R5，分为员工对岗位满意度、责任感。
（2）设备安全保障评价指标B。主要包括设备管理水平B1;行车安全技术设备性能B2，细分为行车设备性能、安全防护设备性能、事故救援设备性能。
（3）环境安全保障评价指标H。主要包括内部环境安全保障H1，分为作业环境安全保障、内部社会环境安全保障；外部社会环境安全保障H2，分为自然环境安全保障、外部社会环境安全保障。其中自然环境安全保障又分为恶劣天气预报和恶劣天气作业方法完善及落实两类；外部社会晚景安全保障又分为路外宣传教育、改善社会治安和适应外部环境。
（4）综合安全管理评价指标J。主要包括：安全基础管理评价指标J1，细分为安全机构效能、安全职责分工、安全规章制度、安全检查与整改、事故处理；安全信息管理评价指标J2，又分为信息数据网络完善程度、信息处理质量两个方面；安全资金管理评价指标J3。
4 铁路运输安全层次分析综合评价
4.1 评价模型建立
根据对评价指标的分析，建立评价层层模型，共分5层。最上一层为总的评价目标，第二层为指标层，其他为方案层。
4.2 评价数学运算模型
（1）
式中：Z为系统总得分；C为系统总评价矩阵，采用模糊方法得出；为各指标因素权重分配向量的转置，由层次分析法对各因素进行比较得出。
（2）
式中：为单个指标的评价矩阵，i为该指标包含的子指标因素个数；为单个指标的权重分配向量的转置。
4.3 系统评价矩阵的构造
采用0-100作为指标值的取值范围，指标值越大说明其安全程度越高，安全性能越好。根据评价模型中所列的评价指标，以及层次分析法中的因素权重确定方法，选择专职安全管理人员以及现场经验丰富的一线员工对各指标进行打分，求各分值的平均值。从而得到系统各层次的评价矩阵。
4.4 成对比较矩阵的构造及权值计算
采用层次分析法构造成对比较矩阵。选择1-9作为比较尺度，采取专家打分的方法，给出同层因素对上层因素重要性的比较结果，从而得到成对比较矩阵。分别计算各比较矩阵的最大特征值和该特征值对应的归一化特征向量，从而得到每一定性评价指标对其上一层指标的隶属度，即各层因素的相对权重。
4.5 系统评价值的计算及结果分析
由式（2）计算系统评价矩阵，再由式（1）即可等处系统总的安全评价分数。对照安全等级，确定待评价系统的安全状况。开滦矿区铁路运输体系安全状况定为4个等级，分别为60分以下为差，需要立即停产整顿；60-80分为一般，需要制定方案，加强管理；80-90分为较好，仍需要持续改进；90-100分为良好，需要继续保持。
层次分析法在开滦矿区铁路运输安全评价中，评价结果能够客观、全面地反应出在评价阶段的安全现状，对于加强安全管理，提高安全决策水平起到了较好的促进作用；在运用该方法时，各因素的权重的确定非常关键，采用的层次分析法兼有定性和定量的特点，能较好地反映各因素对上层指标的安全影响程度，根据各层次评价指标的计算值，可以找出安全管理的薄弱环节，有针对性地提出解决办法。
作者简介：高路，1985年7月13日、男、大学、助理工程师、铁路运输；
