CN109242306A - 基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及企业安全生产综合风险评估技术领域，具体涉及一种基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法及系统。该风险评估方法包括：建立包含多个评价指标的企业安全生产综合评价指标体系；分别对各企业的各评价指标的原始值进行标准化处理；确定各企业的各评价指标的权重；采用灰色关联分析法计算各评价指标的关联度系数，根据权重和关联度系数，计算各企业的综合风险得分指数。本发明的基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法及系统包含多个评价指标，克服了单一指标作为风险评估标准的片面性，能够对任一企业安全生产综合风险进行定性或定量评估，有利于企业发现自身问题，还可为监管部门提供企业安全生产状态的参考数据。

Description

基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法及系统

技术领域

本发明涉及企业安全生产综合风险评估技术领域，具体涉及一种基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法及系统。

背景技术

企业是进行安全生产的责任主体，实施安全生产标准化，制定安全生产的制度和操作流程，是安全生产的重要环节。而如今，在经济利益的驱使下，部分企业注重于生产，而忽略了其中的安全因素，导致了大大小小的安全生产事故，造成了生命安全和经济财产的巨大损失。因此如何评估企业在安全生产的风险大小，是安全生产标准化过程中亟待解决的问题。

企业安全生产的风险是多方面的，安全事故离不开人-机-环境-管理四方面，即人的不安全行为，物的不安全状态，环境条件，管理：

1)人的不安全状态，是指能造成安全事故的认为错误，一般是指在生产过程中的违规操作，它们是造成安全事故的主要原因。

2)物的不安全状态，保证设备的正常、安全运转也是安全生产过程的重要环节。

3)环境条件，生产时外界条件也对安全造成严重影响。空气质量，水体质量，温度，湿度，粉尘含量，紫外线等都会人体安全、健康产生威胁。

4)管理，企业在安全生产方面的管理制度和体系，包括在安全生产方面的资金投入、人力投入等。

然而在评估企业在安全生产中综合风险大小的方法研究当中，多是针对于某一行业或是一个企业中某一方面的进行风险评估。尚缺乏对一个企业在安全生产过程中对人、机、环境和管理多方面、全方位的风险进行综合评价的方法和体系。

鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法及系统成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法及系统。

本发明提供了一种基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法，该风险评估方法包括：

建立包含多个评价指标的企业安全生产综合评价指标体系，并确定各评价指标的标准参考值；

分别对每一个企业的各评价指标的原始值进行标准化处理，得到企业的各评价指标的标准化处理值；

基于所述标准化处理值，确定每一个企业的各评价指标的权重；

基于所述标准化处理值，采用灰色关联分析法计算每一个企业的各评价指标与对应标准参考值的关联度系数，根据每一个企业的各评价指标的权重和关联度系数，计算每一个企业的综合风险得分指数。

优选地，所述评价指标包括至少5个一级评价指标，每个一级评价指标包括至少2个二级评价指标。

优选地，所述一级评价指标包括人员安全风险、设备安全风险、环境安全风险、管理安全风险、事故危险安全风险和企业固有安全风险；所述人员安全风险的二级评价指标包括职业卫生和安全生产知识与技能，所述设备安全风险的二级评价指标包括设备故障率和设备检修情况，所述环境安全风险的二级评价指标包括气体污染排放、液体污染排放、固体污染排放和噪声污染影响，所述管理安全风险的二级评价指标包括隐患整改情况、特种作业持证上岗率、安全生产费用投入和安全生产检查，所述事故危险安全风险的二级评价指标包括企业存在隐患和企业已发生事故，所述企业固有安全风险的二级评价指标包括重大危险源、危化品使用和粉尘涉爆。

优选地，所述标准化处理的计算公式如下：

其中，x_i，j表示第j个企业的第i个评价指标的原始值，X_i表示所有企业的第i个评价指标的原始值的数据集合，y_i，j表示第j个企业的第i个评价指标的标准化处理值。

优选地，第j个企业的第i个评价指标的权重的计算步骤包括：

根据各评价指标的标准化处理值计算各评价指标的信息熵，所述信息熵的计算公式如下：其中，n表示企业的数量，k表示评价指标的数量；

根据各评价指标的信息熵计算各评价指标的权重，所述权重的计算公式如下：

优选地，所述关联度系数的计算公式如下：其中Δ_i，j＝|z_i，j-z_i，0|， Δ_i，j表示第j个企业的第i个评价指标与第i个评价指标的标准参考值的绝对差值，Δ_i为n个企业的第i个评价指标的绝对差值的集合{Δ_i，1，Δ_i，2，...，Δ_i，n}，y_i，0为第i个评价指标的标准参考值，ρ为分辨系数，0≤ρ≤1。

优选地，第j个企业的综合风险得分指数的计算公式如下： 其中，w_i，j为第j个企业的第i个评价指标的权重，M_i，j为第j个企业的第i个评价指标的关联度系数，r为自然数。

优选地，ρ的值为0.5。

优选地，该风险评估方法还包括：

根据企业的综合风险得分指数和等级评价设定区间，对企业的安全生产风险的等级进行评定。

本发明还提供了一种基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估系统，该风险评估系统包括：

体系建立模块，用于建立包含多个评价指标的企业安全生产综合评价指标体系，并确定各评价指标的标准参考值；

标准化处理模块，用于分别对每一个企业的各评价指标的原始值进行标准化处理，得到企业的各评价指标的标准化处理值；

权重计算模块，用于基于所述标准化处理值，确定每一个企业的各评价指标的权重；以及

灰色关联分析模块，用于基于所述标准化处理值，采用灰色关联分析法计算每一个企业的各评价指标与对应标准参考值的关联度系数，根据每一个企业的各评价指标的权重和关联度系数，计算每一个企业的综合风险得分指数。

本发明的基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法及系统包含多个评价指标，克服了单一指标作为风险评估标准的片面性，能够对任一企业安全生产综合风险进行定性或定量评估，有利于企业发现自身问题，还可为监管部门提供企业安全生产状态的参考数据。

附图说明

图1是本发明实施例的基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法的流程图。

图2是本发明实施例的基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。

本发明的风险评估方法一般按照以下步骤进行，首先建立一套系统的企业安全生产综合评价指标体系，然后对待评估企业的各评价指标的原始值进行标准化处理，对于每一个企业，计算评价指标体系中每一个评价指标的权重和关联度系数，再根据所有评价指标的权重和关联度系数计算企业的综合风险得分指数。

本发明提供了一种基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法，请参阅图1所示，该风险评估方法包括如下步骤：

S101，建立包含多个评价指标的企业安全生产综合评价指标体系，并确定各评价指标的标准参考值。

S102，分别对每一个企业的各评价指标的原始值进行标准化处理，得到企业的各评价指标的标准化处理值。

S103，基于该标准化处理值，确定每一个企业的各评价指标的权重。

S104，基于该标准化处理值，采用灰色关联分析法计算每一个企业的各评价指标与对应标准参考值的关联度系数，根据每一个企业的各评价指标的权重和关联度系数，计算每一个企业的综合风险得分指数。

在步骤S101中，根据国内外研究对企业安全生产事故分析，企业安全生产事故成因主要包括人的不安全行为，物的不安全状态，环境不安全条件和管理缺陷。依据层次分析的思想，以企业安全生产综合风险作为评估目标，建立了多层次的评价指标体系，该评价指标体系包括两级，包括：6个一级评价指标和17个二级评价指标，请参阅表1所示，一级评价指标包括人员安全风险A1、设备安全风险A2、环境安全风险A3、管理安全风险A4、事故危险安全风险A5和企业固有安全风险A6；进一步地，该人员安全风险A1的二级评价指标包括职业卫生A11和安全生产知识与技能A12，该设备安全风险A2的二级评价指标包括设备故障率A21和设备检修情况A22，该环境安全风险A3的二级评价指标包括气体污染排放A31、液体污染排放A32、固体污染排放A33和噪声污染影响A34，该管理安全风险A4的二级评价指标包括隐患整改情况A41、特种作业持证上岗率A42、安全生产费用投入A43和安全生产检查A44，该事故危险安全风险A5的二级评价指标包括企业存在隐患A51和企业已发生事故A52，该企业固有安全风险A6的二级评价指标包括重大危险源A61、危化品使用A62和粉尘涉爆A63。

表1企业安全生产综合风险多层次评价指标

在第一个优选实施方式中，可以选择所有的二级评价指标进行风险评估，评价指标包括A11和A12、A21和A22、A31至A34、A41至A44、A51和A52、以及A61至A63，k＝17。

在第二个优选实施方式中，可以选择所有的一级评价指标进行风险评估，评价指标包括A1、A2、A3和A4，k＝4。

在步骤S101中，根据评价指标体系，从其中选择k个评价指标，确定每一个评价指标的标准参考值，定义企业安全生产综合风险标准指标Y₀：

Y₀＝{y_1，0，y_2，0，...，y_k，0}，其中，k为评价指标的数量，y_i，0为第i个评价指标的标准参考值，i＝1，2，...，k。

在步骤S102中，对每一个企业的各评价指标的原始值进行标准化处理，去除评价指标量纲和数量级带来的影响，具体地，企业的数量为n，评价指标数量为k，第j个企业的k个评价指标的原始值的样本为{x_1，j，x_2，j，...，x_k，j}，x_i，j表示第j个企业的第i个评价指标的原始值，i＝1，2，...，k，j＝1，2，...，n。对于第i个评价指标，n个企业的该评价指标的原始值数据集合为X_i＝{x_i，1，x_i，2，...，x_i，n}，y_i，j为x_i，j的标准化处理值，根据最小-最大归一化方法对x_i，j进行标准化处理，计算公式如下：

其中，y_i，j表示第j个企业的第i个评价指标的标准化处理值。

在步骤S103中，对于第j个企业，分别计算k个评价指标的权重，本实施例采用熵权法计算权重，本领域技术人员应当理解，还可以采用专家打分法或主成分分析法计算权重。具体地，在本实施例中，首先，根据第j个企业的k个评价指标的标准处理值分别计算k个评价指标的信息熵E_i，j；然后，分别根据k个评价指标的信息熵计算k个评价指标的权重。其中，第i个评价指标的信息熵E_i，j的计算公式如下：其中，k为评价指标数量；权重w_i，j的计算公式如下：信息熵E_i，j是基于标准化处理值y_i，j进行计算的。

对于第j个企业来说，第i个评价指标的信息熵E_i，j越小，表征第i个评价指标的变异程度越大，提供的信息越多，在综合评价中所能起到的作用也就越大，其权重也应该越大。相反，如果第i个评价指标的信息熵E_i，j越大，表明第i个评价指标的变异程度越小，提供的信息越少，在综合评价中所能起到的作用也就越小，其权重也应该越小。

在步骤S104中，首先，根据灰色关联分析的方法计算第j个企业的第i个评价指标的关联度系数M_i，j，具体地，根据第j个企业的第i个评价指标的标准化处理值y_i，j与第i个评价指标的标准参考值y_i，0计算二者之间的绝对差值Δ_i，j，绝对值差的计算公式为：Δ_i，j＝|z_i，j-z_i，0|，其中， n个企业的第i个评价指标的绝对差值的集合Δ_i＝{Δ_i，1，Δ_i，2，...，Δ_i，n}，再根据绝对差值Δ_i，j和绝对差值集合Δ_i＝{Δ_i，1，Δ_i，2，...，Δ_i，n}计算第j个企业的第i个评价指标的关联度系数M_i，j，计算公式为

然后，根据第j个企业的k个评价指标的权重w_i，j以及关联度系数M_i，j计算第j个企业的综合风险得分指数，计算公式如下：分辨系数ρ根据实际情况取值范围为0～1，本实施例中ρ取值0.5，r为自然数。例如，当采用百分制时，r为100。

进一步地，在步骤S104之后还包括如下步骤：

S105，根据企业的综合风险得分指数和等级评价设定区间，对企业的安全生产风险的等级进行评定。

本实施例中的企业安全生产综合风险评价等级采用百分制，即r＝100， 共划分为综合风险低、综合风险较低、综合风险一般、综合风险较高和综合风险高五类。请参见表2所示，其中综合风险低的结果对应综合风险得分指数[90，100]区间；综合风险较低的结果对应综合风险得分指数[75，90)区间；综合风险一般的结果对应综合风险得分指数区间[60，75)；综合风险较高的结果对应综合风险得分指数区间[30，60)；综合风险高的结果对应综合风险得分指数区间[0，30)。将最终企业安全生产综合风险得分指数R_j与设定等级评价区间对照，得到企业安全生产综合风险最终等级。

表2企业安全生产综合风险得分与最终等级评定表

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估系统，如下面的实施例。由于风险评估系统解决问题的原理与基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法相似，因此风险评估系统的实施可以参见基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“子模块”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

请参阅图2所示，本发明提供的风险评估系统100包括：体系建立模块10、标准化处理模块20、权重计算模块30和灰色关联分析模块40，其中，体系建立模块10用于建立包含多个评价指标的企业安全生产综合评价指标体系，并确定各评价指标的标准参考值；标准化处理模块20用于分别对每一个企业的各评价指标的原始值进行标准化处理，得到企业的各评价指标的标准化处理值；权重计算模块30用于基于该标准化处理值，确定每一个企业的各评价指标的权重；灰色关联分析模块40用于基于该标准化处理值，采用灰色关联分析法计算每一个企业的各评价指标与对应标准参考值的关联度系数，根据每一个企业的各评价指标的权重和关联度系数，计算每一个企业的综合风险得分指数。

以上该仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法，其特征在于，该风险评估方法包括：

建立包含多个评价指标的企业安全生产综合评价指标体系，并确定各评价指标的标准参考值；

分别对每一个企业的各评价指标的原始值进行标准化处理，得到企业的各评价指标的标准化处理值；

基于所述标准化处理值，确定每一个企业的各评价指标的权重；

基于所述标准化处理值，采用灰色关联分析法计算每一个企业的各评价指标与对应标准参考值的关联度系数，根据每一个企业的各评价指标的权重和关联度系数，计算每一个企业的综合风险得分指数。

2.根据权利要求1所述的基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法，其特征在于，所述评价指标包括至少5个一级评价指标，每个一级评价指标包括至少2个二级评价指标。

3.根据权利要求2所述的基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法，其特征在于：

所述一级评价指标包括人员安全风险、设备安全风险、环境安全风险、管理安全风险、事故危险安全风险和企业固有安全风险；

所述人员安全风险的二级评价指标包括职业卫生和安全生产知识与技能，所述设备安全风险的二级评价指标包括设备故障率和设备检修情况，所述环境安全风险的二级评价指标包括气体污染排放、液体污染排放、固体污染排放和噪声污染影响，所述管理安全风险的二级评价指标包括隐患整改情况、特种作业持证上岗率、安全生产费用投入和安全生产检查，所述事故危险安全风险的二级评价指标包括企业存在隐患和企业已发生事故，所述企业固有安全风险的二级评价指标包括重大危险源、危化品使用和粉尘涉爆。

4.根据权利要求1所述的基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法，其特征在于，所述标准化处理的计算公式如下：

其中，x_i，j表示第j个企业的第i个评价指标的原始值，X_i表示所有企业的第i个评价指标的原始值的数据集合，y_i，j表示第j个企业的第i个评价指标的标准化处理值。

5.根据权利要求4所述的基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法，其特征在于，第j个企业的第i个评价指标的权重的计算步骤包括：

根据各评价指标的标准化处理值计算各评价指标的信息熵，所述信息熵的计算公式如下：其中，n表示企业的数量，k表示评价指标的数量；

根据各评价指标的信息熵计算各评价指标的权重，所述权重的计算公式如下：

6.根据权利要求4所述的基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法，其特征在于，所述关联度系数的计算公式如下：其中Δ_i，j＝|z_i，j-z_i，0|，Δ_i，j表示第j个企业的第i个评价指标与第i个评价指标的标准参考值的绝对差值，Δ_i为n个企业的第i个评价指标的绝对差值的集合{Δ_i，1，Δ_i，2，...，Δ_i，n}，y_i，0为第i个评价指标的标准参考值，ρ为分辨系数，0≤ρ≤1。

7.根据权利要求6所述的基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法，其特征在于，第j个企业的综合风险得分指数的计算公式如下： 其中，w_i，j为第j个企业的第i个评价指标的权重，M_i，j为第j个企业的第i个评价指标的关联度系数，r为自然数。

8.根据权利要求6所述的基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法，其特征在于，ρ的值为0.5。

9.根据权利要求1至8所述的基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估方法，其特征在于，该风险评估方法还包括：

根据企业的综合风险得分指数和等级评价设定区间，对企业的安全生产风险的等级进行评定。

10.一种基于多层次灰色关联分析的安全生产风险评估系统，其特征在于，该风险评估系统包括：

体系建立模块，用于建立包含多个评价指标的企业安全生产综合评价指标体系，并确定各评价指标的标准参考值；

标准化处理模块，用于分别对每一个企业的各评价指标的原始值进行标准化处理，得到企业的各评价指标的标准化处理值；

权重计算模块，用于基于所述标准化处理值，确定每一个企业的各评价指标的权重；以及

灰色关联分析模块，用于基于所述标准化处理值，采用灰色关联分析法计算每一个企业的各评价指标与对应标准参考值的关联度系数，根据每一个企业的各评价指标的权重和关联度系数，计算每一个企业的综合风险得分指数。