李昊陽 欒國華 宋云娟 儲勝利 秦 夢

1. 中國石油大學(xué)(北京)機械與儲運學(xué)院, 北京 102249; 2. 中國石油安全環(huán)保技術(shù)研究院, 北京 102249; 3. 中國石油冀東油田分公司開發(fā)技術(shù)公司, 河北 唐山 063200

0 前言

隨著國民經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展,中國工業(yè)生產(chǎn)安全水平也逐步提高。以中國石油集團公司為代表的石油企業(yè)引用吸收HSE管理技術(shù)，規(guī)范企業(yè)安全生產(chǎn)管理,并發(fā)布實施了Q/SY 1002.1《健康、安全與環(huán)境管理體系第一部分:規(guī)范》等系列化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[1]。HSE管理體系運行內(nèi)涵是基于“計劃(Plan)-實施(Do)-評審(Check)-改進(Action)”的PDCA循環(huán)管理,而作為循環(huán)管理的重要環(huán)節(jié),“評審”對于完善HSE管理體系的作用非常關(guān)鍵。近年來,中國石油集團公司在下屬企業(yè)推行了一年兩次的HSE量化審核工作,取得了良好的實踐效果[2-5]。隨著HSE量化審核工作的逐步推進,在審核指標(biāo)體系權(quán)重設(shè)計上發(fā)現(xiàn)存在“指標(biāo)重點不突出、賦權(quán)重方法單一”等技術(shù)問題,阻礙了HSE量化審核工作的完善提升。本文在對比分析多層級評估指標(biāo)體系賦分權(quán)重的基礎(chǔ)上,提出了一種集主客觀賦權(quán)法優(yōu)點的G1法和熵權(quán)法相結(jié)合的權(quán)重賦分方法,在此基礎(chǔ)上給出了新方法及其計算流程,并在石油企業(yè)HSE量化審核中進行了應(yīng)用,實踐效果良好[6-8]。

1 權(quán)重賦分方法分析

從多指標(biāo)賦權(quán)方法的角度,權(quán)重賦分方法可分為主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法。主觀賦權(quán)法是根據(jù)決策者的主觀信息進行賦權(quán)的一種方法,主要評估方法包括德爾菲法、層次分析法(AHP)、模糊層次評價法、G1法、可拓優(yōu)度法、專家調(diào)查法等;客觀賦權(quán)法不需要決策者提供任何信息,可根據(jù)一定規(guī)則自動賦權(quán),主要評估方法包括多目標(biāo)規(guī)劃法、熵權(quán)法、主成分分析法等[9-15]。

根據(jù)文獻調(diào)研可知,竇站等人[8]提出了應(yīng)用AHP和模糊評價法相結(jié)合的方法去評估化工園區(qū)的應(yīng)急能力,效果良好;李龍清等人[10]提出了應(yīng)用G1法對煤礦企業(yè)信息化水平進行權(quán)重賦分,取得了較好效果。8種常用權(quán)重賦分評估方法的優(yōu)劣勢對比見表1。

本文針對HSE量化審核指標(biāo)體系的特點,計算分析并對比了主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法等權(quán)重賦分方法的優(yōu)缺點,提出了結(jié)合G1法和熵權(quán)法的權(quán)重賦分方法,兼具主客觀賦權(quán)法的優(yōu)勢,在多家企業(yè)應(yīng)用過程中取得了良好的實踐效果[16]。

表1 8種常用權(quán)重賦分的評估方法的優(yōu)劣勢對比

評估方法優(yōu)勢劣勢德爾菲法觀點權(quán)重相同,實施方便,具有廣泛性過程復(fù)雜,花費時間長層次分析法系統(tǒng)性的分析方法,所需定量數(shù)據(jù)信息較少不適用于因素眾多、規(guī)模較大的問題,一致性要求難以滿足模糊層次評價法通過精確的數(shù)字手段處理模糊評價對象,做出較科學(xué)、合理、貼近實際的量化評價計算復(fù)雜,對指標(biāo)權(quán)重矢量的確定主觀性較強G1法無需一致性檢驗,在指標(biāo)數(shù)量較多情況下,計算量相對較少主觀性較強,精確性較低可拓優(yōu)度法可以明確反應(yīng)事物與數(shù)量之間的關(guān)系,確切表示了客觀事物變化過程,把定性和定量分析很好地結(jié)合在了一起對指標(biāo)權(quán)重矢量的確定主觀性較強多目標(biāo)規(guī)劃法精度高,可解決多目標(biāo)問題計算極其復(fù)雜,運算量較大熵權(quán)法相對主觀賦值法,其精度較高,客觀性更強,可以與其他方法組合使用計算量較大,不適用于因素眾多、規(guī)模較大的問題主成分分析法可消除評估指標(biāo)之間的影響,可減少指標(biāo)選擇的工作量主成分的解釋其含義帶有模糊性

2 HSE量化評估指標(biāo)構(gòu)建

本文依據(jù)Q/SY 1002.1《健康安全與環(huán)境管理體系第一部分:規(guī)范》等系列標(biāo)準(zhǔn),借鑒國內(nèi)外HSE量化審核相關(guān)領(lǐng)域的研究成果,結(jié)合石油企業(yè)HSE量化審核工作實際,將石油企業(yè)HSE量化評估指標(biāo)劃分為27個一級指標(biāo),70個二級指標(biāo),見表2[17-22]。

3 HSE量化審核指標(biāo)權(quán)重設(shè)計

影響HSE量化評估的因素很多,HSE量化評估指標(biāo)及其權(quán)重的確定是否合理,會直接影響HSE評價的結(jié)果。通過表1常用權(quán)重賦分的評估方法的優(yōu)劣勢對比分析,本文將采用主觀賦權(quán)法的G1法和客觀賦權(quán)法的熵值法相結(jié)合的方式來確定各指標(biāo)項的權(quán)重,最終評價結(jié)果由主客觀評價的線性組合來表示。

表2HSE量化評估指標(biāo)體系

序號一級指標(biāo)二級指標(biāo)序號一級指標(biāo)二級指標(biāo)1領(lǐng)導(dǎo)和承諾B 12HSE方針B 23危害辨識、風(fēng)險評價和控制措施B 3HSE管理責(zé)任C 11個人安全行動計劃C 12安全定點聯(lián)系C 13HSE承諾C 14HSE方針C 21生產(chǎn)安全風(fēng)險分級防控C 31環(huán)境因素識別與風(fēng)險防控C 32隱患排查治理C 33重大危險源管理C 3414污染防治B 1415清潔生產(chǎn)B 1516生產(chǎn)運行B 16污染物達標(biāo)排放C 141固體廢物管理C 142放射性污染防治C 143排污許可C 144總量控制C 145土壤及地下水質(zhì)量調(diào)查評估C 146清潔生產(chǎn)C 151綠色基層單位創(chuàng)建C 152-4合規(guī)性管理B 4法規(guī)收集和應(yīng)用C 41合規(guī)性評價C 42“三同時”管理C 4317變更管理B 17工藝變更C 171設(shè)備變更C 172人員變更C 1735目標(biāo)指標(biāo)和方案B 56機構(gòu)、職責(zé)和安全環(huán)保投入B 67能力培訓(xùn)和意識B 78制度和規(guī)程B 8HSE目標(biāo)指標(biāo)及責(zé)任書C 51HSE規(guī)劃、計劃和方案C 52HSE績效考核C 53機構(gòu)設(shè)置C 61人員配備C 62安全環(huán)保責(zé)任制C 63安全環(huán)保投入C 64安全環(huán)保履職能力評估C 71HSE培訓(xùn)C 72宣傳教育C 73管理制度C 81操作規(guī)程C 8218應(yīng)急管理B 1819消防安全B 1920道路交通安全B 2021?；饭芾鞡 21應(yīng)急組織與職責(zé)C 181應(yīng)急預(yù)案制修訂與備案管理C 182應(yīng)急物資與裝備C 183應(yīng)急培訓(xùn)、訓(xùn)練與演練C 184應(yīng)急預(yù)警、處置救援、響應(yīng)與恢復(fù)C 185志愿消防隊伍C 191消防設(shè)施管理C 192滅火和應(yīng)急疏散預(yù)案C 193駕駛員管理C 201車輛管理C 202運行管理C 203危險化學(xué)品管理C 2119協(xié)商與溝通B 9外部溝通C 91內(nèi)部溝通與員工協(xié)商C 92HSE信息系統(tǒng)C 9322標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)B 22安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化達標(biāo)建設(shè)C 221基層站隊HSE標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)C 222班組安全活動C 22310設(shè)備設(shè)施B 1011承包商與供應(yīng)方B 11-承包商管理C 111供應(yīng)方管理C 11223安全監(jiān)督檢查B 23安全監(jiān)督C 231專業(yè)檢查C 232基層日常檢查C 23312作業(yè)許可B 1213職業(yè)健康管理B 13作業(yè)許可管理C 121職業(yè)病危害場所管理C 131職業(yè)健康監(jiān)護C 132勞動保護用品管理C 133職業(yè)健康檔案管理C 13424環(huán)境監(jiān)測、統(tǒng)計與考核B 2425事故事件B 2526內(nèi)部審核B 2627管理評審B 27環(huán)境監(jiān)測C 241環(huán)境統(tǒng)計C 242環(huán)境信息公開C 243事故管理C 251事件管理C 252內(nèi)部審核管理C 261管理評審C 271

3.1 采用G1法確定評價指標(biāo)主觀權(quán)重

G1法在確定各指標(biāo)權(quán)重的過程中無需構(gòu)造矩陣,也無需進行一致性檢驗，通過G1法可以按照主觀排序反映指標(biāo)的重要程度。

3.1.1 確定各指標(biāo)順序關(guān)系

設(shè)同級評價指標(biāo)為{x1,x2,…,xm},按照以下規(guī)則確定順序關(guān)系:

表3指標(biāo)間相對重要程度關(guān)系

rk指標(biāo)說明1.0x*k-1與x*k同樣重要1.1x*k-1與x*k之比介于同樣重要和稍微重要之間1.2x*k-1比x*k稍微重要1.3x*k-1與x*k之比介于稍微重要和明顯重要之間1.4x*k-1比x*k明顯重要1.5x*k-1與x*k之比介于明顯重要和強烈重要之間1.6x*k-1比x*k強烈重要1.7x*k-1與x*k之比介于強烈重要和極端重要之間1.8x*k-1比x*k極端重要

3.1.3 確定各項權(quán)重系數(shù)

(k=m,m-1,…,2).

(1)

式中:wm、wk為第k個指標(biāo)的權(quán)重,ri、rk為指標(biāo)間相對重要程度。

3.2 采用熵權(quán)法確定評價指標(biāo)客觀權(quán)重

熵權(quán)法是一種客觀賦權(quán)法,可用于度量信息論中的信息量,即一個系統(tǒng)越有序,信息熵就越低;反之,信息熵就越高。因此,信息熵也可以說是系統(tǒng)無序程度的一個度量。在評價過程中,獲得信息的大小是評價精度和可靠性的決定因素之一,如果指標(biāo)信息熵越小,則該指標(biāo)提供的信息量越大,在綜合評價中所起作用也越大,權(quán)重也越高。用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重步驟如下:

3.2.1 計算信息熵

(2)

3.2.2 計算指標(biāo)信息熵權(quán)重

(3)

3.3 確定評價指標(biāo)組合權(quán)重

(4)

3.4 確定各評價指標(biāo)最終得分

設(shè)si為第i個復(fù)合指標(biāo)的得分,由第i個指標(biāo)的第j個子指標(biāo)得分pij可以得出:

(5)

4 實例應(yīng)用

應(yīng)中國石油集團公司要求組織了某石油企業(yè)的HSE量化評估工作,按照本文提出的基于G1法和熵權(quán)法的HSE量化評估指標(biāo)和權(quán)重模型進行評估?？紤]到提出的HSE量化評估指標(biāo)較多,在這里以27個一級指標(biāo),即領(lǐng)導(dǎo)和承諾、HSE方針、危害辨識、合規(guī)性管理、目標(biāo)指標(biāo)和方案機構(gòu)、職責(zé)和安全環(huán)保投入、管理評審等為例,給出其權(quán)重計算過程,二級指標(biāo)計算過程類似。

4.1 利用G1法計算各項指標(biāo)主觀權(quán)重

根據(jù)G1法的基本步驟,專家組經(jīng)過研究討論后對27個一級指標(biāo)項進行重要程度排序,并且參考表3給出各指標(biāo)項與相鄰后一指標(biāo)項的重要程度比值,最終得到專家組給定的排序結(jié)果:B 2>B 4>B 1>B 3>B 6>B 5>……>B 27(>表示前者比后者重要)。為了方便計算,按照排序關(guān)系將B 2、B 4、B 1、B 3……B 27分別記為x1,…x27，同時給出各指標(biāo)與相鄰后一指標(biāo)的重要程度比值,分別記為r1,…r27，根據(jù)式(1)～(5)可計算得一級指標(biāo)項主觀權(quán)重,見表4。

表4一級指標(biāo)項主觀權(quán)重

指標(biāo)項B 1B 2B 3B 4B 5B 6……B 27權(quán)重Wgj0.0620.1850.0250.0590.0310.019……0.031

4.2 利用熵權(quán)法計算各項指標(biāo)客觀權(quán)重

先將各一、二級指標(biāo)的滿分都記為100分,采用專家打分的方法對各指標(biāo)進行評估打分,27個一級指標(biāo)項得分見表5。

表5一級指標(biāo)項得分

指標(biāo)項B 1B 2B 3B 4B 5B 6……B 27得分/分89.5685.6281.2584.3887.2276.40……83.37

按照熵權(quán)法的基本步驟,根據(jù)式(2)～(3)可計算得各項指標(biāo)客觀權(quán)重,見表6。

表6一級指標(biāo)項客觀權(quán)重

指標(biāo)項B 1B 2B 3B 4B 5B 6……B 27權(quán)重wsk0.0370.0210.1050.2620.0490.016……0.052

4.3 確定各指標(biāo)組合權(quán)重

當(dāng)主觀系數(shù)a=0.5時,可以根據(jù)評估指標(biāo)的組合權(quán)重獲得B 1、B 2、B 3……B 27的真實組合權(quán)重,見表7。其二級指標(biāo)權(quán)重計算方法類似。

表7各指標(biāo)組合權(quán)重

指標(biāo)項B 1B 2B 3B 4B 5B 6……B 27權(quán)重Wk0.0450.1030.0650.1610.0400.017……0.041

4.4 最終得分

為了便于劃分HSE量化評估等級,按照表8的劃分標(biāo)準(zhǔn)對HSE量化審核結(jié)果進行評價。

表8 HSE量化評估得分評價等級

得分/分100～9090～8080～7070～6060～0評價優(yōu)秀良好中等及格不及格

5 結(jié)論

石油企業(yè)HSE量化審核評估工作開展時間短,目前尚處于摸索階段。為提高石油企業(yè)HSE量化審核評估工作的準(zhǔn)確性和實用性,本文建立了石油企業(yè)HSE量化評估指標(biāo)體系,并對指標(biāo)體系的權(quán)重賦分方法進行了研究。

本文通過借鑒HSE量化審核相關(guān)領(lǐng)域的研究成果,結(jié)合石油企業(yè)HSE量化審核工作實際,建立了石油企業(yè)HSE量化評估指標(biāo)體系,包含27個一級指標(biāo),70個二級指標(biāo)。

基于多種常見權(quán)重賦分法對比分析的結(jié)果,本文采用主觀賦權(quán)法的G1法和客觀賦權(quán)法的熵權(quán)法相結(jié)合的方式來確定各指標(biāo)項的權(quán)重,計算量較傳統(tǒng)的層次分析法大幅度減少,方法可操作性強,便于使用,且該方法評價結(jié)果客觀合理、準(zhǔn)確可靠。

本文以某石油企業(yè)為例,進行了案例分析,進一步檢驗和驗證了結(jié)合G1法和熵權(quán)法建立的權(quán)重賦分方法的實用性和準(zhǔn)確性,對提高石油企業(yè)HSE量化評估方法的針對性、有效性和全面性具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。