基于東方系統方法論的隧道安全評價

馬國強 ,楊宗霄 ,王少波

(1.河南科技大學系統科學與工程研究所,河南洛陽 471003;2.中鐵隧道股份有限公司,河南新鄉 453000)

0 前言

安全評價屬于風險管理范疇,通過對系統潛在的危險性進行分析和度量,對照相關安全標準,估計系統的安全水平,是預防和控制企業事故行之有效的方法[1-2]。隨著生產規模的不斷擴大,生產事故越來越多,雖然國家制定了很多相關法律法規,使事故的發生率有所降低,但重特大事故還是時有發生。目前,在國內外已開發研究了多種系統安全評價方法,但各種評價方法的原理、目標、適用條件和適用范圍等有著很大的差異[3],這給系統安全評價方法的選取帶來了很大的影響。如何從這些評價方法中選擇一種或幾種來進行評價,以適應企業自身的實際,就需要一種新的管理方法來加強對系統安全評價的指導,真正反映系統的安全水平。為了使企業安全評價工作真正取得實效,真正被企業所采納、重視,企業還需要根據自身實際情況加強在員工、各部門之間進行宣傳、教育,通過全體員工的參與來完成安全評價工作的持續貫徹實施[4],培養員工的安全意識,降低企業安全風險。

東方系統方法論是“物理-事理-人理方法論”的簡稱,它既是一種方法論,又是一種解決復雜問題的工具,由于其獨特性,國外學者把它與TOP、TSL一起列為整合系統方法論一類[5-6]。該方法論以東方哲學觀為指導,由東方世界所特有的哲學的、文化的、社會的和經濟的范疇所組成,因此,在處理任何項目中都要求從機能整體性的角度考慮物理、事理和人理這 3個要素[4,7]。由于東方系統方法論在一些項目中表現出了非常好的優越性,國內外學者對東方系統方法論的研究也越來越深入和廣泛,愛爾蘭布洛赫將東方系統對照為調節、確信和責成的控制過程[5]。

1 東方系統方法論

1.1 東方系統方法論簡述

東方系統方法論是物理-事理-人理方法論的簡稱,該方法論包含物理階段、事理階段和人理階段3個階段和理解意圖、制定目標、調查分析、構造策略、選擇方案、協調關系和實現構想 7個步驟,它們之間的相互關系如圖1所示[2]。

應用東方系統方法論可以很好地指導評價工作者系統、邏輯地去思考整個評價問題,選取適當的評價策略和評價方法,確保不遺漏任何有可能引起嚴重后果的部分。

1.2 CATWOE

CATWOE是東方系統方法論中常用來進行人理分析的一套方法,通過對不同對象的理解和溝通,很好地理清了人與人、人與事物之間的關系。其中,C是指顧客,分析出評價對象及需要使用評價結果的人;A是指行動者,由執行評價工作的人、評價的專家組成,要了解他們的知識背景,協調他們的知識關系;T是指轉換,將評價對象的信息轉換成具體的評價結果,主要是選擇一個大部分專家都能接受的方法;W是指世界觀,評價時所習慣用的哲學和文化,主要是了解參與評價的專家習慣用的評價取向,盡量統一思想,或者尋求折中方案;O是指所有者,是希望進行該工作的領導,主要是從領導處了解具體的要求和大的目標,獲取原始數據;E是指環境,對評價對象進行評價時的現狀,包括當地的社會輿論、評價的工作條件(如用于評價的經費、允許評價工作的時間、能請到的評價專家)等。

圖1 東方系統方法論 3個階段和 7個步驟關系圖

在隧道施工過程中,CATWOE分別是指隧道施工安全管理員、對隧道安全施工狀況進行評價的安全評價人員、轉換參與評價人員的思想差異統一認識、企業領導、參與評價人員的思想取向和評價人員所處的環境。CATWOE分析法的應用,有利于評價過程的順利進行,同時能夠保證評價的結果客觀、科學,更符合實際。

1.3 安全評價

安全評價是一門新興的交叉學科,是對系統危險程度的客觀評價,描述系統的危險程度,從而指導人們先行采取措施,降低系統的危險性[7-12],是當代企業制定安全措施的重要基礎。為了充分認識系統的危險性,依據東方系統方法論的原理,將安全評價劃分為物理、事理和人理 3個階段。在物理階段對系統進行細致而系統的分析,調查了解系統整體安全狀況,收集原始數據資料及系統安全評價標準等;在事理階段,在物理分析的基礎上選擇適當的安全評價方法,對系統進行綜合評價,最后通過評價結果來了解系統中潛在的危險和薄弱環節,確定系統的安全狀況,為安全管理提供依據[3];人理階段要協調各成員(小組)之間關系,協調評價方法的相互結合等。理想的安全評價主要包括危險性確認和危險性評價兩個方面,如圖2所示。這兩個方面能比較詳盡地反映安全評價的基本過程,但是過于強調定量化分析,而忽視在安全評價過程中大量存在的一些模糊概念,對這些模糊因素的忽視,可能會導致更大的事故發生。

圖3是應用東方系統方法論在指導隧道施工安全評價過程中的一般過程圖。該過程圖真實,詳盡地反映了隧道安全評價的一般過程和在評價過程中一些具體內容。在系統安全評價過程中,存在著大量的模糊概念和模糊的量需要分析研究,根據東方系統方法論的內容,以及東方系統方法論指導企業安全評價的過程,本文采用模糊安全評價法[13]對隧道施工過程的安全管理狀況進行評價。模糊安全評價法是利用模糊數學對所研究的系統進行危險性分析,對其安全狀況進行評價的方法。

圖2 安全評價方框圖

2 隧道安全評價

以隧道施工安全為對象,以東方系統方法論為指導進行安全評價。

2.1 理解意圖

通過對隧道施工安全設備、管理制度等的評價,找出影響安全施工的因素,并對其加以防護或更新,維護企業的財產和職工的人身安全,確保工程施工的順利進行。同時確定隧道的安全等級及其判定標準,如表1所示。

表1 隧道安全評價等級標準

圖3 東方系統方法論指導企業安全評價流程圖

2.2 制定目標

找出影響隧道安全施工的的潛在危險源,并對其加以限制,防止事故的發生,減少人員傷亡和財產損失。并通過對隧道的安全評價,確定隧道施工的安全現狀和安全等級,制定出相應的安全防范措施,減少事故發生率。建立綜合因素的評價集合U={U1,U2,U3,U4,U5,U6},Ui是能表明系統安全狀況并具有特定屬性的因素,其中,U1為領導安全意識;U2為專業人員素質;U3為安置費使用情況;U4為規章制度執行情況;U5為安全職能部門作用;U6為黨政工團作用。

2.3 調查分析

在隧道施工過程中,牽涉到方方面面問題,稍不注意就容易發生事故,造成人員傷亡和財產損失。對于危險源的辯識工作,一般采用檢查表進行排查,從中發現潛在的危險因素。通過對人、設備和操作環境等的檢查,找出危險源情況[14],并確定這些影響施工安全因素之間的關系,如圖4所示。

圖4 影響鐵路隧道施工各因素關系圖

以隧道施工安全管理為例,通過調查和專家們的集體討論,確定了各因素對隧道施工的影響程度,并且分配了各因素的權重值。設各因素的權重為ai,i=16ai=1,根據各因素的影響程度,通過專家們的討論和打分得出安全管理子因素的權重集合A={0.20,0.15,0.20,0.15,0.20,0.10}。

2.4 構造策略

鐵路隧道施工具有投資規模大,建設周期長,技術復雜等特點,與其他一些項目比起來,受地質條件、社會環境、施工技術和經濟發展程度等多方面因素影響。在隧道施工安全評價中,牽涉的很多內容是無法定量分析的,只能用定性的分析方法。同時在隧道安全評價中也存在著大量的模糊概念和模糊的量需要分析研究,如領導的安全意識,安全工作重視程度等,只能用很重視、比較重視、一般、重視不夠和忽視這一類的模糊概念進行描述。模糊安全評價法是利用模糊數學這一工具,對所研究的系統進行危險性分析,并對其安全狀況進行評價的方法。

2.5 選擇方案

在此次安全評價活動中,考慮各種因素,采用了模糊評價的方法對施工安全狀況進行評價。根據專家投票對安全管理模塊中的各子因素進行綜合評價,得到評價矩陣 R:

根據各因素的權重和評價矩陣,依據模糊評價法,得出各因素評價矩陣:

2.6 協調關系

依據東方系統方法論,協調包括技術協調、談判協調和時間協調,主要采用CATWOE的方法來進行協調。協調關系的主要目標是力求做到調整企業領導和安全評價人員之間的目標差異,統一目標,確定相關的工作內容和具體要求,邀請了來自全國各專業領域的 10位專家來進行評價。協調來自不同部門、具有不同知識背景的專家們的知識關系,盡量統一、折中地選擇評價方案。對選擇的各種具體方案進行各層次的溝通協調,盡量能使絕大多數的人明白,特別是企業領導和安全評價一線操作人員。在評價過程中也要盡量統一思想,統一在評價活動中的價值取向,尋求折中的方案。最后盡量創造良好的外部評價環境和氛圍,確保安全評價能夠順利的進行。

2.7 實現構想

對前幾個步驟得到的結果,利用模糊評價方法進行匯總和整理,可實現隧道安全評價的結果,實現預期的構想。

(1)對評價矩陣 B進行歸一化[13]處理得矩陣 C,

(2)根據企業自身制定的安全等級得分表(見表2),計算安全管理系統總體得分 f, f=CiSi=0.286×95+0.286×80+0.286×65+0.143×45+0×30=75.93。

表2 安全等級得分表

隧道安全管理模塊總得分為 75.93分,由表1可知:隧道施工安全管理狀況等級是好,表示安全管理不存在大的漏洞,只要按章執行,就可以確保不會因為管理因素而引起事故。

3 結論

應用東方系統方法論指導企業安全評價活動,可以更加全面真實地掌握系統所涉及的各方面因素及其之間的聯系,并且在安全評價的全過程中把人的因素提到同技術方法同樣的高度,能充分考慮到各種情況,使評價結果更符合常理,更加科學、可靠。本文理論結合實踐,分析了東方系統方法論在中鐵隧道股份公司宜萬鐵路隧道安全評價中的應用,采用模糊評價法對其進行了一次綜合評價,具體說明了東方系統方法論在指導企業安全評價活動中的應用過程,評價方法的選取等,系統地評價了隧道施工的安全狀況,分析了影響施工安全的危險因素,并對這些危險因素進行了綜合評價,得到了令人滿意的評價結果。這次安全評價為保證施工安全,促進施工的順利進行,也為日后的安全評價提供了一套可行的指導方法論和評價方法。

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