卷烟厂安全预警系统参数的设计
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摘 要：本文介绍了运用层次分析方法建立模型设计卷烟厂安全预警系统的权重参数，并在昭通卷烟厂进行的具体的应用，取得较好的运行结果。
关键词：安全预警系统；权重参数；层次分析法
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）11-0219-03
0 引言
为达到《烟草企业安全生产标准化规范》的项目标准[1]，提高烟草企业，特别是卷烟厂安全生产的管理水平，结合卷烟厂的生产实际，因地制宜，制定适合卷烟厂安全管理的有效的安全预警系统，及早发现安全隐患，及时并有针对性地采取预防措施，尽量减少事故的发生。这就可以改变事故后的被动反应、消极控制，给出对于企业的安全生产状态和安全形势进行系统和定量的评判和预测，体现“预防为主”的管理理念。而烟草生产过程中的安全预警系统构建也是现代企业管理的重要环节。在安全预警预报和评价方面，基于事故原因，国内外已经有了较为成熟的研究成果[2]。如安全检查表法、事故树法、道指数危险评价法、日本劳动省六阶段安全评价法、食品安全指数、水上安全指数等预警方法[3-4]。王兴鹏、杨凯指出建立企业生产安全预警预报系统既是企业实现“主动预防型”安全管理的迫切需要，也是国家安监总局对一级标准化企业的要求[5]。他们对构建预警系统的预警指标、预警模型和指数图进行了研究和分析[5]。张文勋根据企业安全生产的隐患指数对企业进行预警[6]。王晓明、吕颖对企业安全生产预警系统的指标体系重新构建、使用模糊层次分析法对试行标准进行改进[7]。周蓉根据分析企业安全事故危险来源，指出企业安全事故风险预警指标分为人的不安全行为、物的不安全状态、管理因素和环境因素这四个指标，采用模糊数学综合评价法建立评价集，赋予权重后形成各指标的评价标准[8]。张道斌将可能的安全隐患类别分为物的不安全状态、人的不安全行为、作业环境缺陷和管理缺陷，由此构建安全要素伤害统计值表[8]。
基于昭通卷烟厂的生产实际，我们选用了安全生产、消防安全、交通安全、环境安全、内部治安和职业健康这六个易于监测的指标建立了企业安全预警一级指标，采用层次分析法建立模型，求解出合理可信可行的安全预警系统参数。这样的预警系统是符合安全规范的内在要求，同时还能够较好的对昭通卷烟厂存在的问题和隐患进行有效的管理。
1 安全预警指标
按照《烟草企业安全生产标准化规范——第3部分：考核评价准则和方法》的自评、复评和标准化达标评级方法，可以全面而准确的给出企业安全生产的现状。但建立一套涵盖本厂安全要素的安全预警系统更有利于管理层及时准确地了解企业的安全生产状态和安全形势，从而进行更加主动的安全管理。
基于昭通卷烟厂内在管理需求和安全生产实际，选用了安全生产、消防安全、交通安全、环境安全、内部治安和职业健康这六个易于监测的指标建立了企业安全预警一级指标。其中安全生产包括相关方危险作业、事故隐患、事故隐患整改率、事故风险评价、伤亡事故、锅炉超限报警六个二级指标；消防安全包括维护保养和日常运行两个二级指标；交通安全包括车辆安全、驾驶员安全和环境安全三个二级指标；环境安全包括废气、废水和厂界噪声三个二级指标；内部治安包括案件和上访两个二级指标；职业健康包括噪声大小和粉尘浓度两个二级指标。具体的指标模型如表1所示。
表1中的目标是建立符合烟厂内在管理需要和符合生产实际的安全预警系统，为此，建立了6个一级指标、18个二级指标、46个三级指标。
2 预警系统参数的设计
为增强预警系统的有效度和可信度，我们采用了层次分析方法建立指标体系的层次分析评估模型来设计卷烟厂安全预警系统的参数。
层次分析方法，简称AHP，是美国运筹学家萨蒂教授应用网络系统理论和多目标综合评价方法，提出的一种层次权重决策分析方法[9]。根据问题的总目标，构建一个多层次的结构分析模型及各层次因素的判断矩阵，并计算矩阵的特征向量，从而确定各因素的相对权重，最后通过加权求和的方式得到对总目标的最终权重[9]。
在已经完成的安全系统的指标体系的基础上，我们确定了安全预警系统的目标层、一级指标、二级指标和三级指标如表2所示。然后，需要两两比较每层各个因素的对上一层因素影响的重要性，构造成对比较矩阵，也就是判断矩阵，计算矩阵的特征向量并进行一致性检验。这样的特征向量的各分量就可以作为该层各因素对上一层因素的影响权重。
在进行同一层间的两个要素相互比较之前，要对它们之间的重要性进行量化，为此建立重要程度标度表，以便比较出它们的优劣及优劣程度。表2中参与比较的两个元素分别表示为和，这表示同一层的第i个因素与第j个因素相比，用表示其比较的结果，这个结果同时也是相应的判断矩阵的第i行第j列元素。显而易见，该判断矩阵的第就j行第i列元素。
以各一级指标对目标层的权重计算过程为例，我们聘请了27位安全专家，这些专家有专门从事研究工作的，也有在安全生产一线的工作人员，对六个一级指标对目标决策层的影响进行评分。通过27位专家的评分，我们得到消防安全、出交通安全、环境安全等五个指标对第一个指标，即安全生产指标的重要性比较标度的数学期望。如表3所示。
表3可以直接表示判断矩阵的第一行元素，其中可以表示为，这样在计算时，可以变形为，通过这样的计算，不难推出判断矩阵如表4所示。
我们进一步计算表4判断矩阵的最大特征值，用該特征值对应的单位化特征向量作为权重向量。
计算得到的表4的最大特征向量为6，对应该特征向亮的的归一化特征向量为：
设安全生产为，消防安全为，交通安全为，环境安全为，内部治安为，职业健康为，这些变量和权重一起生成目标层的决策变量，满足：
进一步，我们进行了一致性检验，通过计算，一致性指标CI<0.1，判断举证的一致性是可以接受的。
3 安全预警系统各级指标参数
采用层次分析方法，我们可以得到的各层因素的权重参数，如表5所示。
4 应用成效
本安全预警系统指标和参数的设计是针对昭通卷烟厂进行的，目前在该厂已经投入使用，有较好的应用效果。这有助于烟厂对这些指标进行动态监控，并及时生成预警参数，提供给管理层进行有针对性的实时管理，极大地增强了系统管理的有效性和可信度。
参考文献
[1] 《解读》编写组.烟草企业安全生产标准化规范解读[M].黄河水利出版，2011，12.
[2] 罗云，樊运晓，马晓春.风险分析与安全评价[M].北京化学工业出版社，2004，4.
[3] Larsson，Tore J & Hale，Andrew R.Aspects of risk assessment，control and prevention[J].Safety Science Monitor，2000，1.
[4] Helen Balmforth & Bon Macbeth.The Inclusion of the Site Risk Methodology[R]. Health & Safety Laboratory，2002，27.
[5] 王兴鹏，杨凯.企业安全生产预警系统构建及关键技术研究[J].安全，2015（8）：6-9.
[6] 张文勋.安全生产预警系统研究[J].山东化工，2016（10）：146-148.
[7] 王晓明，吕颖.模糊层次分析法的企业安全生产预警系统改进研究[J].石化技术，2018（11）：196.
[8] 周蓉.企业安全事故风险预警体系研究[D].武汉：武汉理工大学，2018，11.
[9] 许树柏.实用决策方法：层次分析法原理[M].天津大学出版社，1988.
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