DHGF模型在港口装卸作业安全管理评价中的应用

DHGF模型在港口装卸作业安全管理评价中的应用（精选3篇）

DHGF模型在港口装卸作业安全管理评价中的应用 篇1

DHGF模型在港口装卸作业安全管理评价中的应用

文中以DHGF模型为基础,以某港口P为案例,建立港口装卸作业安全管理评价模型,并求出评价结果,即港口P装卸作业安全管理等级,并对评价结果进行分析.

作 者：卢新 刘文歌 LU Xin LIU Wen-ge  作者单位：卢新,LU Xin(交通部水运科学研究院,北京,100088)

刘文歌,LIU Wen-ge(大连交通大学管理学院,大连,116028)

刊 名：商品储运与养护 英文刊名：STORAGE TRANSPORTATION & PRESERVATION OF COMMODITIES 年，卷(期)：2008 30(5) 分类号：X736.1 关键词：港口装卸   安全管理   评价   DHGF模型  

DHGF模型在港口装卸作业安全管理评价中的应用 篇2

水上交通运输业对于国民经济的发展起到非常积极的推动作用,而港口又是水上交通运输业中十分重要的环节,港口的安全生产问题是国家各部门非常关注的问题。港口装卸作业是港口安全生产的核心部分,对港口的安全生产意义重大:港口装卸作业是港口企业生存与发展的基本要求,是“以人为本”理念的体现,是构筑和谐港口、实现可持续发展的根本。我国对港口装卸作业安全管理问题十分重视。本文提出一种新的港口装卸作业安全管理方法,即DHGF模型,,以某港口P为案例,对港口装卸作业安全管理进行评价。

2 确立港口装卸作业安全管理评价指标体系

安全管理领域是人—机—环境—管理四大领域有机结合的大系统,港口装卸作业安全管理由于具有自身的特殊性,因此比一般的安全管理多一个系统,即货物系统。因此港口装卸作业安全管理是一个复杂的系统,它是由许多人、机械、货物、环境、组织管理等多方面因素组成的。因此港口装卸作业安全管理评价指标主要从人员因素(违章作业率、安全意识成熟度、技能水平达标率、职业健康合格率)、机械设备状态(设备完好率、设备故障率、设备待修率、设备带病作业率)、货物状态(货损率、货物包装合格率、危险货物致事故率、超限货物致事故率)、作业环境(有毒有害物质污染控制合格率、噪音污染控制合格率、异常气候恶劣度)、管理因素(安全管理专业人员占有率、安全管理制度完备率)五个方面考虑。

3 评价模型的建立和求解

3.1 利用层次分析法确定评价指标权数

3.1.1 建立递阶层次图

根据德尔菲法得出的评价指标体系,建立递阶层次图:

A为目标层:即所有指标的制定是为了进行港口装卸作业安全管理评价。

B为第一层指标:即直接影响目标层的五大类因素。

O为第二层指标:即影响第一层指标的直接因素,也是影响目标层的最终因素。

3.1.2 构造第一层判断矩阵

根据调查表的统计结果,得出第二层指标两两比较的重要性标度,从而构造判断矩阵A,

3.1.3 计算第一层指标权数

根据得出人员因素指标、机械设备因素指标、货物状态指标、作业环境指标、管理因素指标5项指标相对于目标层的权数:W=[WB1,WB2,WB3,WB4,WB5]=[0.2,0.36,0.28,0.04,0.12],

3.1.4 进行一致性检验

根据得出maxλ=3.0154

根据得出C.I.=0.0077

查表得出R.I.=0.52

矩阵的一致性可以接受!

3.1.5 计算第二层指标权数

构造第二层判断矩阵:

与以上计算方法相同,在人员因素指标下,违章作业率、安全意识成熟度、技能水平达标率、职业健康合格率的权重分别为[Wo1,Wo2,Wo3,Wo4]=[0.375,0.125,0.375,0.125];在机械设备状态指标下,设备完好率、设备故障率、设备待修率、设备带病作业率的权重分别为[Wo3,Wo5,Wo7,Wo8]=[0.21,0.34,0.11,0.34];在货物状态指标下,货损率、货物包装合格率、危险货物致事故率、超限货物致事故率的权重分别为[Wo9,Wo10,Wo11,Wo12]=[0.2,0.1,0.4,0.3];在作业环境指标下,有毒有害物质污染控制合格率、噪音污染控制合格率、异常气候恶劣度的权重分别为[Wo13,Wo14,Wo15]=[0.23,0.12,0.65];在管理因素指标下,安全管理专业人员占有率、安全管理制度完备率的权重分别为[Wo16,Wo17]=[0.67,0.33]。

再将这些权重乘以上级指标所占权重,得到这十七项指标在整个指标体系中所占的权重分别为W=[W1,W2,⋅⋅⋅⋅,W17]=[0.075,0.025,0.075,0.025,0.076,0.122,0.04,0.122,0.056,0.028,0.112,0.084,0.009,0.005,0.026,0.08,0.04],从而计算出整个O层指标相对于目标层的权重。

3.2 利用灰色模型计算灰色权值

3.2.1 确定评价量样本矩阵

邀请港口或研究单位的专家,由专家进行分析打分。为了便于专家评定,规定对每一项的打分范围为1-10分,由各位专家各处一室对各个评价指标进行打分,由反馈回来的专家调查表(见附录C)得到专家评价样本矩阵。

对于港口P,评价指标得分情况如下表所示:

3.2.2 确定评价等级

基于WSR思想和测度理论,将港口装卸作业安全管理按照整体得分情况分为I(优)、II(良)、III(中)、IV(及格)、V(差)五个等级,按照10分制进行打分,确定评价等级集合为:V=[V 1,V 2,⋅⋅V4]=[9,7,5,2]T。

3.2.3 确定评估灰类

根据相对域值取值法,从样本矩阵中寻找最大、最小和中等值,作为上限、下限和中等值,这种方法取得的阈值称为相对阈值,得到4个阈值d1,d2,d3,d4分别为9,7,5,2,相应的灰数和白化权函数如下:

3.2.4 计算灰色统计数

根据,求出评判矩阵的灰色统计数,据表示为:

3.2.5 灰色评估权值及权矩阵

根据求出灰色评估权值,并构造权矩阵,即单因素模糊矩阵:

3.3 利用模糊数学评判评价等级

3.3.1 模糊综合评判矩阵B

由B=[b 1,b2,⋅⋅⋅b5]=W◦R,并经归一化处理后,算出模糊综合评价矩阵B=[0.34,0.39,0.27,0]

3.3.2 计算评价结果Z

Z=BV,得出Z=7.14(具体计算借助于EXCEL)

4 评价结果分析

按照港口装卸作业安全管理评价等级来衡量,港口P的装卸作业安全管理等级Z=7.14在[9,7]之间,处于良好等级。对于不同的港口,装卸安全作业安全管理水平有所不同,对于港口P装卸作业安全管理水平处于良好状态,还需要进一步发现自身存在的问题,并加以改进,不断地提高安全管理水平,争取达到优等。rip表示的是第i个指标相对于第p个标准的比重,因此我们可以矩阵R第一列,分析各指标针对优等级的比重,可以看出第15,16,17个指标的比重相对较少,说明港口P在这三个指标方面达标率较低,因此港口P可以从这三个方面下功夫,提高港口的工作环境及组织管理制度水平。

对于其他港口,同样可以利用这种方法评价出装卸作业安全管理等级,并分析出哪些是环节薄弱,并有针对性地提出对策加以改进。

参考文献

[1]周跃.DHGF算法及其在物流业的应用[J].中国储运,2005,02:61-62.

[2]Holmberg K.Exact solution methods for uncapacitated location problem withconvex transportation costs.European Journal of Operational Research.1999,114(2):127-140

DHGF模型在港口装卸作业安全管理评价中的应用 篇3

(上海海事大学 商船学院，上海 201306)

0 引言

经济全球化进程的不断加快和国际贸易的不断扩大，促进船舶与港口工程的繁荣和进步、海上交通流量不断增加;与此同时，各种海损事故(船舶碰撞与搁浅、沉船、火灾、爆炸等)也不断发生.［1］由于此类事故大多发生在港口水域，因此对港口水域通航风险的评价分析受到广泛重视.

港口水域的交通风险主要是由港口水域通航环境的开放性和不确定性造成的.目前，用于通航风险评价的方法很多，主要有模糊综合评价法和灰色聚类分析法［2］、物元分析法［3］、未确知测度模型分析法［4］等，这些方法可以有效解决所获信息中的不确定性问题，但是由于在表达对象间关系时仅用一个定量指标描述，难以反映对象间的关系结构和不确定性关系的动态特征.

本文采用基于熵权的模糊集对分析模型，从同、异、反3个方面刻画事物的属性，用联系度衡量事物的各种属性特征，引入信息熵确定权重，从而对港口通航风险作出合理、客观的评价.

1 港口水域通航风险成因分类

影响港口水域通航风险的因素很多，本文采用文献［4］所确立的指标体系作为港口水域通航风险指标体系，见图1.

图1 港口水域通航风险指标体系

依据台州港实际情况，采用风和流影响程度、航道长度、航道最浅水深、航道宽度、助航设施状况、航道交叉点数、航道弯曲状况、与碍航物的距离、与泊位的距离以及VTS 服务等10 项指标，对台州港港口水域航行环境进行评价.

2 基于熵权的模糊集对模型

集对分析(SPA)是基于对立统一观点和事物普遍联系的观点建立的.SPA 通过联系度表达式展示关系的整体和局部结构，表达多种不确定性关系.基于SPA 的优良特性，其在哲学、数学、信息管理、人工智能、水利、资源环境等领域得到广泛应用.

2.1 SPA 基本原理

SPA 理论是我国学者赵克勤［5］于1989 年提出的处理不确定性问题的系统理论方法，其核心思想是把确定和不确定视为一个系统，将确定性分为“同一”和“对立”两个方面，将不确定性称为“差异”，从同、异、反3 方面分析事物及系统.集对是指有一定联系的两个集合构成的对子.在具体的问题背景下，分析由集合A和集合B 所组成集对的特性，在得到的N个特性中，有S个为集对中两个集合所共有，在另外P个特性上两个集合相对立，在其余F个特性上关系不确定，则两个集合的联系度

式中:u为联系度;S/N为集合A 与集合B 的同一度，简记为a;F/N为差异度，简记为b;P/N为对立度，简记为c;i为差异度因数，在［-1，1］区间视情况取值，i 也可仅起标记作用;j为对立度因数，其值为-1，j 同样也可仅起标记作用.根据定义，a，b和c应满足归一化条件［6］:

进一步将式(1)中的 bi 拓展为 bi=b1i1+b2i2+…+bk-2ik-2，可以得到多元(k 元)联系度:

式中:b1，b2，…，bk-2为差异度分量，即差异度有不同的级别和层次.该理论可以描述随机、模糊、灰色等常见的不确定性问题.

2.2 模糊集对模型

假设评价指标集A={a1，a2，…，am}和评价标准集B={b1，b2，…，bn}构成评价矩阵H=(A，B)=(hlk)，其中1≤l≤m，1≤k≤n，评价矩阵为

式(3)中取k=5，建立5 元联系度u=a +b1i1+b2i2+b3i3+ cj，根据港口环境评价指标的特性，将其分为越小越优型和越大越优型.对越小越优型指标，其联系度［7］

对越大越优型指标，其联系度

式中:s1，s2，s3和s4分别为评价指标的门限值;k为第k 项评价指标;l为第l个待评价测点;x为测点l的第k 项评价指标的实测值.

2.3 熵权法确定指标权重因数

在信息论中，熵是系统无序度的度量.熵权反映各指标向决策者提供的有用信息量，通过信息熵构建指标权重，可以尽量消除各指标权重计算的人为干扰，使评价结果更符合实际，其计算步骤［8］如下:

(1)假定有m个被评价对象，每个被评价对象有n个评价指标，构建判断矩阵

(2)将判断矩阵R 归一化，得到归一化矩阵B，B 的元素为

式中:rmax和rmin分别为同一评价指标下不同事物的最大值和最小值.

(3)根据传统的熵概念可定义各评价指标的熵

(4)计算评价指标的熵权

判断危险度等级标准，最终可得出评价结果.

3 实例应用

根据所建立的基于熵权的模糊集对模型，采用文献［4］中的台州港水域的通航环境指标分类标准(见表1)和通航环境指标(见表2)进行分析.

表1 通航环境指标分类标准

表2 台州港通航环境指标

表2中:T1为1 号浮到牛头颈航段;T2为牛头颈到三江口航段;T3为三江口到红光码头航段;T4为健跳港进港航道;T5为大麦屿进港航道;T6为龙门进港航道;T7为全清进港航道;T8为大陈岛进港航道.

3.1 单一航段各指标联系度的计算

根据表1和2，用公式(5)或(6)计算台州港任一航段T3各指标的联系度，结果见表3(限于篇幅，不再列出其他航段指标的计算结果).

表3 T3航段各指标联系度

3.2 计算各指标权重及各航段联系度

利用式(8)～(11)计算各指标的权重

根据式(12)计算各航段联系度，见表4.

表4 台州港各航段联系度

3.3 分析评价计算结果

根据式(13)，取置信度λ=0.60，计算各航段危险度等级.对于T1航段，取k=3 时，h3=0.599 ＜0.60，考虑到其同一度a1=0.423，因此判定该航段危险度等级为中;对于T3航段，取k=3 时，h3=0.482 ＜0.60，取k=4 时，h4=0.792 ＞0.60，因此判定该航段危险度等级为较高.用相同的方法判定其他航段的危险度，各航段评价结果见表5.

根据表5 所列结果，建立基于熵权的模糊集对模型计算结果P1与文献［4］中基于熵权的未确知测度计算结果P2的集对H1=(p1，p2)，计算其联系度up1-p2，同时建立基于熵权的模糊集对模型计算结果P1与文献［9］中基于组合赋权的未确知测度计算结果P3的集对H2=(p1，p3)，计算其联系度up1-p3.将P1和P2的排序结果按符号进行对比，统计符号相同的个数S，差异一(差1 级)的个数F1，差异二(差2 级)的个数F2，差异三(差3 级)的个数F3和相反(差4 级)的个数P，由公式(1)和(3)得up1-p2=0.625 +0.125i1+0.125i2+0.125i3+0j，其中同一度a=0.625(强同一性)，对立度c=0，说明两种方法的评价结果基本一致.同理，up1-p3=0.625 +0.25i1+0.125i2+0i3+0j，其中同一度a=0.625(强同一性)，对立度c=0，说明这两种方法的评价结果也基本一致.

表5 台州港各航段交通风险的评价结果

4 结束语

应用集对分析理论建立港口水域通航环境影响因素的评价模型，基于SPA 原理，将通航环境与其安全标准构成一个集对，运用信息熵确定指标权重，分析各航段指标的同一、对立和差异，根据计算的联系度以及置信度判别准则，对台州港口水域的通航环境进行危险度评价.计算表明，本文的评价结果与文献［4］和［9］的评价结果具有较好的一致性，所用方法有利于针对原始数据进行数据挖掘和数值分析，与未确知度数学方法相比，可以较好地剔除主观信息，获得非人为因素控制下的评价结论.

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