黃 杰
(核工業(yè)北京化工冶金研究院,北京 101149)
隨著科學技術的不斷發(fā)展,我國機電設備得到了巨大的發(fā)展,電氣設備被不斷的應用到生產(chǎn)加工業(yè)的方方面面,提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,對于整個世界的經(jīng)濟發(fā)展都起到了推動作用。但是電氣設備隨著使用年限的不斷增加,會出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量問題,也意味著生產(chǎn)安全的問題。電氣安全評價是應用系統(tǒng)工程的相關理論和方法對電氣中存在的危險進行有效評估,通過評估的指標及結果來判斷電氣中存在的危險情況,并提出一定的對策和建議,同時為后續(xù)制定安全防范策略提供重要的指導。在企業(yè)安全生產(chǎn)中,電氣安全評價是一個非常重要的組成部分,現(xiàn)階段企業(yè)的電氣安全評價方法主要有預先危險分析、故障類型及影響分析、事故樹分析、危險可操作性研究等。電氣安全評價是一個系統(tǒng)工程,其變量、影響因素非常多,在實際評價過程中,上述方法評價內(nèi)容還不夠全面,而且缺乏定量分析。模糊綜合安全評價方法是一種專門針對多變量、多因素的評價方法,所以本文主要對模糊評價方法進行分析與研究。
(1)建立因素體系需遵循的原則。為了建立一個完善、合理的評價體系,在建立因素體系的時候需要遵循的原則是,①要保證科學性,因素體系必須能夠反映客觀實際規(guī)律,抓住問題的本質(zhì)。②要保證全面性,在企業(yè)的電氣評價因素中,影響因素是多種多樣的,在選取因素的時候要進行全方面的考慮。③保證可行性,可以通過定性或者是定量來進行因素的評價,因此在確定因素時要考慮可行性,可以數(shù)據(jù)化或圖表化的方式進行評價。④保證因素的穩(wěn)定性,在選取評價因素的時候,所選取的因素是比較有規(guī)律性的,同樣也是有穩(wěn)定性的,對于一些受偶然情況所影響的因素就不能選擇。
(2)企業(yè)的電氣安全評價是一個復雜的系統(tǒng)工程,其中的影響因素非常多,為盡可能的包含所有的有關因素,建立一個因素體系是非常重要的,根據(jù)安全原理可知其中的重要因素有物質(zhì)的、管理的、環(huán)境的以及人的原因,所以評價移速的體系主要包括:第一層是目標層,即企業(yè)電氣安全現(xiàn)狀的研究。第二層是準則層,包括電氣設備固有安全性、電氣環(huán)境、電氣安全管理。第三層為指標層,即評價的指標,包括絕緣情況、雷電保護、電壓情況、人的操作規(guī)范等。第四層是方案層,包括電配電方案、突發(fā)事故對策、防護措施等。在建立體系上要最大程度上的包含所有的有關因素。
在評價體系中,不同的評價因素占據(jù)的權重是不同的,權重是各個因素的重要程度的一種表現(xiàn)形式,在企業(yè)的實際運行過程中,很明顯的可以發(fā)現(xiàn)因素之間的重要程度是不一樣的,有的因素對于電氣安全是起決定性作用的,例如,電線的質(zhì)量、設備的優(yōu)良等。這些所占的權重相對來說要比較大,對于一些其他因素有時候就占的權重比較小,所以要根據(jù)一個企業(yè)的實際情況來確定各因素的權重,為了保證權重分配的合理性,利用層次分析法對因素進行定性、定量分析,確定各因素的權重,對于一些無法定量分析的因素還要結合實際經(jīng)驗來進行確定。對于一般的工業(yè)企業(yè),由于電氣安全問題所發(fā)生的事故主要有短路、電氣起火、雷電危害等幾種形式,在確定評價因素權重的時候一定要結合企業(yè)的實際情況,對企業(yè)的生產(chǎn)設備、電氣規(guī)劃、防范措施充分了解,然后判斷出因素的權重,例如,在油田單位進行電氣安全評價時,其火災、靜電等是作為主要的判斷因素,其權重比較大。所以在確定權重的時候要采取定量、定性的方法并結合實際情況進行確定。
電氣安全評價中的各因素在最后通過評價都會得到一個數(shù)值,所以要進行單因素隸屬度的確定,很多的因素都是要進行定量分析的,所以可以對一些定性分析的因素確定評價等級,即安全、較安全、一般、危險、非常危險幾個指標。由于很多因素都是定性分析的,為了能夠科學、合理的進行評價,在實際的評價過程中要制定相應的評價表,把各個因素羅列在表中,讓專家在實際檢查、評價過程中對各個因素進行等級評價,對于方案層、指標層的因素,評價人員可以采用隸屬頻率統(tǒng)計法給出各個因素的隸屬度值。
模糊評價方法是一種基于模糊理論的評價方法,模糊理論最早由美國查德教授提出,利用模糊理論對多因素影響的對象做出一種總體評價,來綜合判斷評價對象的等級,能夠解決多因素、難以量化的問題,在電氣安全因素中,可以明顯地發(fā)現(xiàn)影響因素多種多樣,各種因素之間還存在著不確定關系,有些因素無法定量來分析,所以在電氣安全評價中可以利用模糊評價的方法進行評價。
在利用模糊評價方法的初期,評價人員利用評價表對各因素進行打分,通過評價表可以獲得各個因素的打分情況。由于將各因素分為4個層次,即方案層、指標層、準則層和目標層,所以對其進行評價計算的時候需要從下層往上層依次進行計算。根據(jù)打分表可以得到因素和得分之間的情況,因此可以基于此建立模糊矩陣。
(1)建立模糊矩陣,見式(1):
(2)建立模糊向量,見式(2):
在上述的矩陣當中,其中的列向量代表的是評價中的影響因素,行向量代表的是評價的各種參數(shù)。
(3)定義模糊合成運算,見式(3),式(4):
其中,j=(1,2,···,m)。
算子M=(* *+)是運算符號,一般采用的是加權平均型的算法,既按普通矩陣乘法的符號來計算,即用“。”代替“*”,用“+”代替“*+”。見式(5):
在電氣系統(tǒng)評價的過程中,具有影響因素多、不確定性的情況,所以在模糊評價中,采用了加權平均算法來計算,既可以將備因素信息充分利用,又能保證計算的綜合性、平衡性。在工業(yè)電氣中的電氣安全系統(tǒng)往往比較復雜,因此在計算的時候要按層次來進行計算,首先是極端方案層的評價系數(shù),然后將方案層的評價系數(shù)重新構成矩陣帶入到指標層進行計算,以此類推,最終獲取評價結果。對于計算的結果仍需制定一定的評價標準,根據(jù)實際的評價情況,綜合考慮企業(yè)的電氣安全問題,在計算結果中設定一個科學、正確的參考指標。最常用的模糊綜合評價結果處理方法是最大隸屬度方法,這是一種對多種因素影響的對象做出全面評價的評價方法,對于評價的結果不是絕對的肯定也不是絕對的否定,而是通過一個模糊集合來進行展示的,隸屬度的方法有兩個原則,一是窮盡性原則,就是對象總體重的所有分子都能正確的歸類;二是排他性原則,就是在評價的總體對象中,任何一個分子都不能同時歸屬于其他類。但是人們通過實際的分析可以知道,最大隸屬度方法也有其缺點,就是評價結果有可能存在失真的情況,模糊評分法最終確定的值也很難反應實際的安全情況,顯示的是一個模糊集合,并且模糊綜合評價會出現(xiàn)評價結果均勻化的現(xiàn)象,所以在結果處理的時候要采用兩種方法相結合的方式。
電氣安全問題直接影響著企業(yè)的未來發(fā)展,因此對于企業(yè)的安全評價至關重要,文中提出的企業(yè)電氣安全的一種模糊評價方法,該方法可操作性強,能夠與企業(yè)電氣安全實際相結合,可將人們的主觀判斷定性的表現(xiàn)出來,結果更加直觀,可減少人的主觀判斷錯誤。針對電氣安全評價系統(tǒng)使用不夠深入的企業(yè),模糊評價方法可以利用技術手段開發(fā)一套評價系統(tǒng),通過該信息系統(tǒng)就能對企業(yè)電氣安全做出一定的評價,可以大大提高評價的效率,減少評價中的失誤,及時發(fā)現(xiàn)電氣系統(tǒng)存在的安全隱患并及時排除,也可為防范措施制定進行參考,因此企業(yè)電氣安全模糊評價方法具有一定的現(xiàn)實意義。