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1、第3 卷第4 期华北科技学院学报2 0 0 6 年1 2 月模糊综合评价方法在企业安全评价中的分析与应用王起全1 一，佟瑞鹏3，4(1 北京科技大学土木与环境工程学院，北京3 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院，北京1 0 0 0 8 3；2 航空工业生产力促进中心，北京1 0 0 0 2 8；1 0 0 0 8 3；4 哈尔滨理工大学安全工程系，哈尔滨1 5 0 0 4 0)摘要：应用模糊数学理论，将模糊综合评价方法引入工业企业安全评价，结合企业的实际管理情况将企业的系统根据需要分成若干个单元，建立多层次的安全评价因素体系，采用定性与定量相结合的层次分析法确定评价因素的权重，并采用安全等
2、级特征量对模糊综合评价结果进行处理，得出企业的安全等级。应用实例表明：模糊综合评价方法可操作性强、效果较好，可在一般工业企业的安全评价中广泛应用。关键词：安全；模糊综合评价；层次分析法；安全等级中图分类号：X 9 1 3 4文献标识码：A文章编号：1 6 7 2 7 1 6 9(2 0 0 6)0 4 0 0 2 6 0 61 模糊综合评价方法简析1 1 模糊综合评价方法原理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的集合；2)评语等级论域V。V 代表综合
3、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，如安全技术中三同时落实的情况可分为优、良、中、差四个等级，这里，优、良、中、差就是综合评判中对三同时落实情况的评语；3)模糊关系矩阵尽。尽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尺；4)评判因素权向量。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；HJ5)合成算子。合成算子指合成与尽所用的计算方法，也就是合成方法；6)评判结果向量垦。它是对每个被评判对象综合状况分等级的程度描述。1 2 模糊综合评价数学模型上述的模糊关系矩阵尽作为一个从因素集U 到评语集V 的F u z z
4、y(模糊)变换器，每输入一组因素的权重向量廷，就可以得到一组相应的评判结果垦。这个关系可用图1 来表示，即模糊综合评判的基本模型。图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。权重难以细致分配，由于权重总值要满足归一化，这样，每一因素所分得的权重值a i 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。1 2 1 建立一级模型的五个步骤1)建立评判对象的因素论域uU=u 1，u 2，u n 这一步就是要确定
5、评价因素体系，解决从哪些因素来评价客观对象的问题。2)确定评语等级论域VV=v 1，v 2，v m 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，被评价对象对各评收稿日期：2 0 0 6 1 0 一0 9作者简介：王起全(1 9 7 6 一)男，北京人，硕士，北京科技大学土木与环境工程学院博士研究生，中国航空综合技术研究所航空工业生产力促进中心工程师，国家安全评价师，0 S 玎v I S 审核员。2 6 万方数据第4 期王起全等：模糊综合评价方法在企业安全评价中的分析与应用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。3)进行单因素评价，建立模糊关系矩阵
6、尽尽=r 1 1r 1 2r 2 lr 2 2r n lr n 2其中“为U 中因素u i 对应V 中等级的隶属关系，即从因素u i 着眼评价对象被评为v i 等级的隶属关系，因而b 是第i 个因素对该评价对象的单因素评价，它构成了模糊综合评判的基础。4)确定评判因素权向量A廷是U 中各因素对被评价对象的隶属关系，它取决于人们进行模糊综合评判时的着眼点，即评判时依次着重于哪些因素。由于因素集u 中各因素对被评价对象的重要性不一样，因此，要用模糊方法对每个因素赋予不同的权重，它可表示为u 上的一个模糊子集A=a 1，a 2，a n ，并且规定a i=la i o(i=1，2，n)i=l5)选择合
7、成算子，进行综合评判模糊综合评判的基本模型用公式表示为：恳=廷。尽其中，“o”代表合成算子。记垦=b l，b 2，b m ，它是评语集V 上的一堑个模糊子集。如果模糊综合评判结果b j 1，应J=1将它归一化。模糊综合评判也可以表示为：6 j=(a l*r l j)妻(a 2*r 2 j)妻妻(a n*r n J)(j _ 1，2，m)，简记为M(*，妥)。其中*为广义模糊“与”运算，妻为广义模糊“或”运算。广义“与”运算是全面考虑各种因素时，u j 的评价对等级v i 的隶属度，即根据u 在所有因素中的重要程度，对原来单因素评价的L 舴一修正。公式中的广义“或”运算就是对修正后的隶属度进行合
8、成处理，以求得到一个综合评判向量倒。1 2 2 建立多级模糊综合评判模型步骤先对低层因素进行综合评判，再对评判结果进行高层次的综合评判。具体步骤是：1)把因素集u 分为几个子集，记为U=U 1，U 2，U p 。设第i 个子集U i=U i l，U，土，u i k ，(i=1，2，p)，则k=n。i=12)对于每个U；按一级模型分别进行综合评判。设因素权重分配为A，U i 的模糊评价矩阵为尽i，则得到恳=A o 姹=(统l，6，6 i。(i=1，2，户)3)把U=u 1，U 2，U D 中u i 的综合评判恳看作是U 中的p 个单因素评价，又设新的权重分配为念，那么总的模糊评价矩阵为尽=垦l恳
9、1：场则经过模糊合成运算得二级综合评判结果垦=廷。尽它既是u 1，U 2，U P 的综合评判结果，也是U 中所有因素的综合评判结果。第一步到第三步可根据具体情况多次循环，直到得出满意的综合评判结果为止。总之，多层次综合评判模型可以反映评价对象的各因素的层次性，同时又避免了因素过多时难以分配权重的弊病。它比单层次模型更加精细，更加准确地反映了因素问的相互关系。用框图来表示上述两级合成过程如图2 所示：图2两级模糊综合评判示葸图2模糊综合评价法在企业中应用的实例分析2 1企业安全评价体系的建立针对企业所涉及的范围，可以从不同侧面提2 7 万方数据第3 卷第4 期华北科技学院学报2 0 0 6 年1
10、 2 月出反映企业安全的指标，指标的选取对于评价结果的准确与否起着十分重要的作用。通过对某印钞公司运用系统工程的思想从安全管理、事故损失、安全教育、生产环境、安全技术和劳动卫生等若干个环节建立的评价指标体系如图3 所示 6|。专人专项责任制O3安全标志位置合理0 1安措费使用情况0 1 3积极地安全检查O2制定合理有效的制度O2 7化学危险品或锅炉爆炸O 2储罐及运输过程中泄漏o1 7火灾及盗窃O2 6设备引起的事故0 1 4交通事故O 0 6毒物，雷击，仓储堆物坠落0 1 7入场人员三级教育0 2特殊行业安全教育O2安全工作人员的教育o1 6企业负责人的安全教育o2鉴戒类似事故再教育O 2
11、4厂区周边环境0 1 6三废排放O3噪声O 0 7设备安排布置合理性0 2与周边急救单位的距离分布O2 7三同时落实情况0 1 6五同时落实情况0 1 8事故预防措施O2 4事故发生应急措施O1 2生产工艺及设备的安全性02积极引进先进技术0 1职业病预防O3劳保用品使用正确率O2 7工作人员健康状况O2 7冬季保暖，夏季防暑O0 6女工四期保护0 1图3企业安全指标体系及权重分布图 万方数据第4 期王起全等：模糊综合评价方法在企业安全评价中的分析与应用2 2各因素权重分配应用层次分析法确定指标权重，通过比较指标问两两重要程度，采用1 9 标度法得到判断矩阵A，以主因素为例，根据一位专家的意见
12、，从安全管理(u，)、事故损失(u 2)、安全教育(u。)、生产环境(u 4)、安全技术(u 5)和劳动卫生(比)等6个因素建立指标体系。判断矩阵如下表1 所示。表1主因素判断矩阵比较表AU lU 2U 3u du 5U 6U 1l22325u 21 211213u 31 2l1213m1 31 21 2112坶1 2ll1l2u 61 51 31 31 21 2l转换为判断矩阵A 为：A=用“归一法”计算权重向量：A(按列规范化)0 3 2 9 7O 3 4 2 90 3 4 2 90 3 1 5 8O 3 0 7 70 3 1 2 50 1 6 4 80 1 7 1 4O 1 7 1 40
13、 2 1 0 5O 1 5 3 80 1 8 7 5O 1 6 4 80 1 7 1 40 1 7 1 40 2 1 0 50 1 5 3 80 1 8 7 50 1 0 9 90 0 8 5 70 0 8 5 70 1 0 5 30 1 5 3 80 1 2 5 00 1 6 4 80 1 7 1 40 1 7 1 40 1 0 5 30 1 5 3 80 1 2 5 00 0 6 5 90 0 5 7 10 0 5 7 l0 0 5 2 60 0 7 6 90 0 6 2 5o(行平均)W=0 3 2 5 20 1 7 6 60 1 7 6 60 1 1 0 90 1 4 8 60 0 6
14、 2 1则权重值为：形1=0 3 2 5 2，雨2=0 1 7 6 6，雨3=0 1 7 6 6，谚4=0 1 1 0 9，雨5=0 1 4 8 6，雨6=0 0 6 2 1。由式A 一=奎需计算默特孤 A 藏12l 211 211 31 21 2l1 51 31 9 7 1 9 1 0 7 2 41 0 7 2 40 6 6 8 6 10 8 9 9 40 3 7 4 6 J2325121312131 211211l21 31 21 210 3 2 5 20 1 7 6 60 1 7 6 60 1 1 0 90 1 4 8 6O 0 6 2 1，一1 l 册9 1 蚴1 恻1 6 6 8 6
15、 1 鳅1 嬲“6 0 3 2 5 2 0 1 弼0 1 确。0 1 1 0 9。0 1 4 8 6。0 0 6 2 1=6 0 5 4 4进行一致性检验：c J：肄：掣当玉：o 0 1 0 9查看一致性指标值，z=6 时，C R=1 2 4，则桀：学掣：o 0 0 8 8 o 0 1C R 1 2 4u u u u u、u u 1所以，判断矩阵的结果可以接受，求得的权重值可以使用。计算结果经整理，归纳如表2 所示。表2 主因素权重计算结果表C J 判断矩阵A安全管理事故损失安全教育生产环境安全技术劳动卫生W 。C R 安全管理1223250 3 2 5 2事故损失l 2112130 1 7
16、6 6安全教育1 2112130 1 7 6 66 0 5 4 40 0 0 8 8 -0 2 7 OO 2 7 OJO 30 2 70 2OU f同理6 2=0 2 60 2 60 1 700 6 t=0 20 2 40 200 6。=0 20 2 30 2 70 106；=0 2 40 2 4O 2 400 6 6=0 2 70 2 70 200 归一化处理建立总评价矩阵B3)模糊评价分析处理求系统评价矩阵CC=0 3 30 1 7 0 1 70 1 10 1 50 0 7 f 0 3 8 90 3 5 10 2 6 00 0 0 00 0 0 0 10 3 7 70 3 7 70 2 4
17、 60 0 0 00 0 0 0j0 3 1 30 3 7 50 3 1 30 0 0 00 0 0 01 0 2 3 00 3 4 50 3 1 00 1 1 50 0 0 0 1 0 3 3 30 3 3 30 3 3 40 0 0 00 0 0 01 0 3 6 50 3 6 50 3 7 50 2 7 00 0 0 0 通过计算得：C=0 3 3，0 3 3，0 2 6，0 1 1，O 0 0 4)归一化处理结果0 3 3+0 3 3+0 2 6+0 1 1+0 0 0=1 0 3C=0 3 3 1 0 3，O 3 3 1 0 3，0 2 6 1 0 3，0 1 1 1 0 3 0 0
18、 0 1 0 3 C=0 3 2 1，0 3 2 1，0 2 5 2，0 1 0 6，0 0 0 0 上式表明，对系统的安全状况按五个等级评价时，所得结果的分布。如对各种等级都按百分制给分(见下表)，可求得系统总得分f。分数1 0 09 08 07 06 0安全级别优好较好一般中5)求系统总得分f根据安全级别的分数及归一化处理的结果C值，计算系统的总得分如下：f=1 0 0*0 3 2 1+9 0*0 3 2 1+8 0*0 2 5 2+7 0*0 1 0 6=8 8 5 7根据f 分值判定此企业安全状况的级别为较好恪J。由模糊综合评价的结果针对企业提出有针对的安全对策措施来提高企业的安全管理
19、水平。3 结论1)安全评价的任务是定量分析事故的风险，因此，在评价中应尽量采用定量的评价方法。然而许多危险因素往往是定性的、非物质的、动态的或人为的，定量很困难，而模糊集合恰能定量地描述这些不确定性因素，因此将模糊数学引入安全评价是必要的。2)应用模糊综合评价法，可以全面考虑影响系统安全的各种因素，将定性和定量的分析有机地结合起来，既能够充分体现评价因素和评价过程的模糊性，又尽量减少个人主观臆断所带来的000O000O000O000500鲫鲫鲫n 打000000O630456411372233330000O01755355774363333330000009730358713363332330
20、00000 万方数据第4 期王起全等：模糊综合评价方法在企业安全评价中的分析与应用弊端，比一般的检查表评比打分、预先危险性分析、L E C 等评价方法更符合客观实际，因此，评价结果更可信、可靠。3)用该方法既可以用于系统的整体安全评价也可以用于局部的系统评价。如：可以评价一个企业的安全状况以及企业中某部分作业的安全状况，也可以对同行业的多个企业进行评价对比。4)该方法具体实际应用过程中，能够比较真实的反映出企业的安全管理水平，便于企业安全管理综合评定的横向、纵向比较，为企业安全决策提供了技术性的数学模型，使企业较为客观地评定自身的安全管理状况，值得企业广泛应用。5)该方法易于实现计算机程序化，
21、在计算机上即可得出评价人员因素评价结果，直观易懂，可操作性强，具有一定的应用价值，是一种较好的系统安全评价方法。参考文献：1 钱颂迪，等运筹学 M 北京：清华大学出版社，2 0 0 0 2 刘铁民，张兴凯，等安全评价方法应用指南 M 北京：化学工业出版社，2 0 0 5 3 靳江红，等工业企业电气安全评价方法及应用研究 J 安全与环境学报，2 0 0 5，(5)4 韩利，等。州P 一模糊综合评价方法的分析与研究 J 中国安全科学学报，2 0 0 4，(7)5 隋鹏程，陈宝志，等安全原理 M 北京：化学工业出版社，2 0 0 5 6 姜洋，陈宝智，刘中田企业劳动安全卫生的模糊综合评价 J 工业安
22、全与防尘，1 9 9 8，(5)7 许开立，陈宝智，陈全安全等级特征量及其计算方法 J 中国安全科学，1 9 9 9，(6)8 范秀兰危险分析A 唧模型 J 中国安全科学，1 9 9 6，(1)9 李济吾用模糊数学方法评价系统安全 J 工业安全与防尘，1 9 9 2，(4)1 0 谢任山，王先华层次分析法(甜廿)在安全评价有关指标赋值的应用 J 工业安全与防尘，1 9 9 6，(1)1 1 胡永宏，贺恩辉综合评价方法 M 北京：科学出版社，2 0 0 0 1 2 沈裴敏安全系统工程理论与应用 M 北京：煤炭工业出版社，2 0 0 1 1 3 吴秉坚模糊数学及其经济分析 M 北京：中国标准出版社
23、，1 9 9 4A n a l y s i s 粕dA p p l i c a t i o no ft h e 瑚【e t h o do ff u z z yc 咖p r e h e n s i V ee V a l u a t i o ni nt h ei n d l 塔t r i a le n t e r p r i s es a f 色t ya s s e s s H 忙n tW 4 卜f GQ i q M 口咒1，2，了、()N GR“i p P 孢9 3 4(1 S c h 商o fC i 讯&E n 奶鼢1 m e n tE r 画n e e d n gB e i j i n gU
24、“V e r S i t y0 fS c i e n c ea n dR c h 蒯O g y，B e i j i n g1 0 0 8 3；2 G m t e rO fA P r O d u c 6 访t)rP I 删i o n，B 两i n g1 0 0 2 8；3 S c h 砌o fR e 洲】r O e&涨够E n g i n 喇n g吼mU 西嘲够O fM 商n g&1 酾n o l Q g y，B e i j i I】g1 0 0 8 3；4 D 印a r 雠n e n to fS a f e t yE n g i n。e 五n g 胁b mU 1 1 i 蝼时o fS c i
25、e n&1 b c h n 0 1 0 9 y，瞳而i n1 5 0 0 4 0)A b s t r a c t：I nt h i Sp a p e r，b a S e donf L l z z ym a t h 锄a t i c St h r y，a p p l y i n gt h em e t h O do ff u z z y p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ni n t ot h eS a f e t ya S s 娜e n to ft h ei n d u s t r i a le n t e r p r i s e，咖b i n i n
26、gt h eS a f e t yc h e c kl i s tt oe v a l 岫t et h eg e n e r a l1 e v dO fi n d u s t r i a lS a f e t yb 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 S a f e t ya S s e s s m e n tf a c t o r Ss y s t 锄i se s t a b l i s h e d 7 I、Od e f i n et h er e l a t i v ew e i g h t si naq u a l
27、 i t a t i v ea 1 1 dq u a J l t i t a t i v ew a y 删y t i c a lH i e r a r c h yP r O c e s s，i t Se l e c t r i c a ls a f e t yg r a d ei sa c q u i r e du s i n gt h es a f e t yg r a d ec h a r a c t 甜s t i cq u a n t i t y T h ea p p l y i n ge x 锄p l ei n d i c a t e s：t h er e s e a r c h e
28、dm e t h o di sf e a s i b l ea n de f f e c t i v e，i tcanb eu s e dw i d e l yi nt h ei n d u s t d a ls a f e t ya S s 嘲n e n t 1 沁yw o m s：s a f e t y；f u z z yc O m p r e h e n s i v e；e v a l u a t i o nA n a l y t i c a lH i e r a r c h yP r o c e s S；S a f e t yg r a d e 万方数据模糊综合评价方法在企业安全评价中
29、的分析与应用模糊综合评价方法在企业安全评价中的分析与应用作者：王起全，佟瑞鹏，WANG Qi-quan，TONG Rui-peng作者单位：王起全,WANG Qi-quan(北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;航空工业生产力促进中心,北京,100028)，佟瑞鹏,TONG Rui-peng(中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京,100083;哈尔滨理工大学安全工程系,哈尔滨,150040)刊名：华北科技学院学报英文刊名：JOURNAL OF NORTH CHINA INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：2006,3(4)被引
30、用次数：10次 参考文献(13条)参考文献(13条)1.钱颂迪;甘应爱;田丰 运筹学 20002.刘铁民;张兴凯;刘功智 安全评价方法应用指南 20053.靳江红 工业企业电气安全评价方法及应用研究期刊论文-安全与环境学报 2005(05)4.韩利 AHP-模糊综合评价方法的分析与研究期刊论文-中国安全科学学报 2004(07)5.隋鹏程;陈宝智;隋旭 安全原理 20056.姜洋;陈宝智;刘中田 企业劳动安全卫生的模糊综合评价 1998(05)7.许开立;陈宝智;陈全 安全等级特征量及其计算方法期刊论文-中国安全科学学报 1999(06)8.范秀兰 危险分析AHP模型 1996(01)9.李济
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