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硕士论文危险货物水路运输预警管理研究 摘要 水路运输因其运量大、成本低等特点在危险货物运输中占据了较大份额。危险 货物运输事故的严重性使得危险货物水路运输安全管理工作显得尤为重要。针对传 统安全管理工作总是滞后于运输事故的发生、处于被动应对局面的不足，借鉴预警 管理的思想方法，开展了危险货物水路运输预警管理研究，以期将安全管理工作的 关口前移，改善安全管理的效果。 第一章首先介绍了预警管理理论研究状况和危险货物水路运输预警管理的意 义；在第二章中结合预警管理理论，分析了危险货物水路运输预警管理的任务和预 警指标体系、预警分析模型、预警准则、预警信号等主要内容；在第三章中具体分 析了危险货物水路运输安全的影响因素，由此设计了危险货物水路运输预警管理的 指标体系：在第四章中将层次分析法与模糊综合评价法相结合对危险货物水路运输 进行了安全评价，实现了宏观层面的预警分析，并通过实例验证了模型的可行性和 适用性；在第五章中针对危险货物水路运输事故，介绍了势态评估的思想方法，分 析了危险货物水路运输事故发展势态评估的指标体系：在第六章中介绍了危险货物 水路运输预警系统的功能，并简单地构建了系统结构框架。 关键词：危险货物水路运输预警管理模糊综合评价势态评估 a b s t r a c t b e c a u s eo fi t sl a r g ev o l u m ea n dl o wc o s t ，t h ew a t e r w a yt r a n s p o r t a t i o no c c u p m sa l a r g es h a r ei nt h et r a n s p o r t a t i o no fd a n g e r o u sg o o d s t h et r a n s p o r t a t i o na c c i d e n t so f d a n g e r o u sg o o d sa r ee x t r e a m l ys e r i o u s ，s ot h es a f e t ym a n a g e m e n to ft h ew a t e r w a y t r a n s p o r t a t i o n i s p a r t i c u l a r l l yi m p o r t a n t h a v i n g av i e wo ft h et r a d i t i o n a ls e c u r i t y m a n a g e m e n tl a g g i n gb e h i n d t h et r a n s p o r t a t i o ni n c i d e n t so fd a n g e r o u sg o o d sa n dl y i n go n t h ep a s s i v es i t u a t i o n ，a n dt a k i n gi nt h ew a y o ft h i n k i n go fe a r l yw a r n i n gm a n a g e m e n t ，t h e e a r l yw a r n i n gm a n a g e m e n to f t h ew a t e r w a yt r a n s p o r t a t i o no fd a n g e r o u sg o o d si ss t u d i e d i no i d c rt h a tt h ec r o s s i n g so ft h es e c u r i t ym a n a g e m e n tw i l lb em o v e df o r w a r da n dt h e r e s u l t so ft h es e c u r i t ym a n a g e m e n tw i l lb ei m p r o v e d 。 a tf i r s t t h es i t u a t i o no ft h es t u d yo fe a r l yw a r n i n gm a n a g e m e n tt h e o r ya n dt h e s i g n i f i c a n c e o ft h ee a r l yw a r n i n gm a n a g e m e n to ft h ew a t e r w a yt r a n s p o r t a t i o n o f d a n g e r o u sg o o d sa r ei n t r o d u c e d i nt h es e c o n dc h a p t e rc o m b i n i n gw i t ht h et h e o r yo f e a r l yw a r n i n gm a n a g e m e n t ，t h et a s ko ft h ew a t e r w a yt r a n s p o r t a t i o no fd a n g e r o u sg o o d s i sa n a l y s i s e ds oa n dt h ei n d i c a t o r so fe a r l yw a r n i n gm a n a g e m e n ts y s t e m ，t h ee a r l y w a r n i n ga n a l y s i sm o d e l ，t h ee a r l yw a r n i n gc r i t e r i a , a n dt h ee a r l yw a r n i n gs i g n a l s ，w h i c h a r ea l lk e ye l e m e n t s i nt h et h i r dc h a p t e r ，t h es a f e t y f a c t o r so ft h ew a t e r w a y t r a n s p o r t a t i o no fd a n g e r o u sg o o d sa r ec o n c r e t e l ya n a l y s i s e d ，a n dt h ei n d i c a t o r so ft h e e a r l yw a r n i n gm a n a g e m e n ts y s t e mo ft h ew a t e r w a yt r a n s p o r t a t i o no fd a n g e r o u sg o o d s a r ed e s i g n e d i nt h ef o u r t hc h a p t e rt h es a f e t yo f t h ew a t e r w a yt r a n s p o r t a t i o no fd a n g e r o u s g o o d si se v a l u a t e dc o m b i n a i n gt h ea n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s sa n df u z z y c o l l o c a t i o n a s s e s s m e n t ，a n dt h ee a r l yw a r n i n ga n a l y s i s i nt h em a c r ol e v e li sm a d e d a l s ot h e f e a s i b i l i t ya n da p p l i c a b i l i t yo ft h em o d e li sv e r t i c a t e dt h r o u g he m p i r i c a ls t u d y i nt h e f i f t hc h a p t e r , a i m i n ga tt h ei n c i d e n t so ft h ew a t e r w a yt r a n s p o r t a t i o no fd a n g e r o u sg o o d s ， t h et h i n k i n go ft h es i t u a t i o na s s e s s m e n ti sd e s c r i b e d ，a n dt h ea s s e s s m e n ti n d e xs y s t e m o ft h ed e v e l o p m e n to ft h ew a t e r w a yt r a n s p o r t a t i o na c c i d e n t so fd a n g e r o u sg o o d sl s s t u d i e d i nt h es i x t hc h a p t e rt h ef u n c t i o n so ft h ee a r l yw a r n i n gs y s t e mo ft h ew a t e r w a y t r a n s p o r t a t i o no fd a n g e r o u sg o o d sa r ed e s c r i b e d ，a n dt h es t r u c t u r ea n df r a m e w o r k o ft h e e a r l yw a r n i n gm a n a g e m e n ts y s t e m i ss i m p i yc o n s t r u c t e d k e yw o r d s ：d a n g e r o u sg o o d s w a t e r w a yt r a n s p o r t a t i o n e a r l yw a r n i n g m a n a g e m e n t f u z z yc o l l o c a t i o na s s e s s m e n t s i t u a t i o na s s e s s m e n t i i 声明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本 学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或 公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使 用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文 中作了明确的说明。 研究生虢：蒸拯瑚年月2 细 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或 上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送交并 授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对于保密 论文，按保密的有关规定和程序处理。 研究生虢蒸邃骆冰月髟日 硕士论文危险货物水路运输预警管理研究 1 引言 1 1 研究背景及意义 随着国民经济和对外贸易的快速发展，我国危险化学品的生产和运输量都呈现快 速增长的趋势。据不完全统计，水路运输易燃、易爆、氧化、毒害、腐蚀等各种危险 货物已达上千个品种【。水路运输凭借其运量大、成本低、投资省等诸多优势，在长 途、大宗危险货物运输中发挥着不可替代的重要作用。无论是国内贸易中的内河运输 还是对外贸易中的海洋运输，危险货物的水路运输量都占据危险货物总运输量的较大 比重。危险货物水路运输过程中潜在着众多的风险因素。危险货物自身的高危险特性 使得运输过程中的安全管理至关重要【2 】。与公路、铁路运输相比，水路运输受自然因 素影响大，船舶航行过程中操纵难度较大。同时，水面航行相对孤立，区域范围广， 使得产生危险紧急情况或是发生安全事故后的救援组织工作难以有效开展，事故所导 致的经济损失、人员伤亡和环境污染等影响后果较为严重。为了避免由危险货物导致 的事故发生，就要在整个运输环节中遵从科学的原理，实施科学的预防措施，以保证 危险货物运输安全p 1 。 预警管理作为一种先进的管理思想和方法，旨在通过对以往事故经验的总结，构 建起一个能够对同类型风险进行识别、诊断、评价的机制，变通常的事后管理为事前 管理，提前识别风险，采取相应的防范措施，减轻事故带来的损失和影响。预警管理 的基本思想和方法为危险货物水路运输预警管理研究提供了理论基础瓠随1 。 改变传统安全管理工作总是滞后于危险货物运输事故的发生和事后应对的被动 局面，开展危险货物水路运输安全预警管理研究是十分必要的，也是危险货物水路运 输突发事件应急预案中的重要内容。从宏观层面来看，危险货物水路运输预警管理研 究旨在通过对现有水路危险货物运输安全事故的整理分析，以及影响危险货物水路运 输安全的潜在风险因素的分析和提取，构造相应的安全风险评价模型以实现预警管 理，并提出一种能够监测、诊断、预控安全事故的危险货物水路运输预警管理系统， 从而制定相应的预防控制措施，这是一种事前安全预防管理。从微观层面来看，危险 货物水路运输预警管理研究旨在危险货物水路运输安全隐患与事故发展监测和事故 发展势态影响因素分析的基础上，研究安全事故形成与发展的内在机理，得到危险货 物水路运输事故的发展势态，对已发生的安全隐患或事故的发展趋势进行判别预测， 为事故的应急响应提供可靠的决策基础，把已发生的运输事故损失减d , n 最低限度。 危险货物水路运输安全预警管理的研究对于提高危险货物水路运输安全管理工 作效率具有重要意义。 1 引言硕士论文 1 2 国内外研究现状 2 0 世纪7 0 年代以来，随着技术的进步，运输行业一次性处理易燃、易爆、有 毒危险货物的数量越来越大，重大火灾、爆炸、毒气泄漏事故的发生频率增加，后 果更加严重。为了积累概率风险评价的经验，英、荷、美、德等国进行了大量的研 究工作，开发了相应的定量风险评价软件。在加快危险货物运输微观风险分析与评 价的同时，国外还在宏观层面加大对于危险货物运输安全管理措施和手段的研究。 通过加强立法，使得危险货物运输有法可依，将危险货物运输的全过程纳入法律法 规约束的范围之内【7 】【引。 在国内，随着危险货物生产行业的发展和危险货物运输量的不断增多，危险货 物运输事故的不断发生，事故带来的巨大经济损失和社会影响日益引起行业内人士 和相关学者的广泛关注，对于危险货物运输风险定性分析和定量评估的学术成果陆 续出现。在危险货物运输安全评价问题上，多年来，不少研究单位、科研院所已经 做过一些工作，提出了一些安全技术与评价方法。东北大学的佟淑娇等人对危险化 学品道路运输危险性展开研究，开发了适合于危险化学品道路运输系统危险性评价 及事故后果预测的技术和方法，估计污染物质渗流对环境造成的影响区域。南开大 学的刘茂等人采用沸腾液体扩展蒸气爆炸模型对高速公路丙烷罐车爆炸事故进行 了后果分析，计算了爆炸影响范围。南开大学环境科学与工程学院吴宗之、任常兴 通过对危险货物道路运输自变量和因变量因素的分析和提取，给出了风险分析的基 本框架，对事故概率和暴露人数进行了探讨，分析了最小化事故概率模型的改进最 短路线和最小化暴露人口模型的边线标号算法，对提高运输风险分析的准确性以及 选线有重要意义【9 】【m 】【l l 】。与此同时，国家和从事危险货物生产和运输的相关部门加 大了对于危险货物生产运输的立法工作，发展并完善国内危险货物运输市场的法律 法规体系，尽量与国际通行的法律规范相适应，加强对国内危险货物生产运输行业 的监督和管理，建立与市场经济发展形势相适应的危险货物生产运输监督管理体 系。这其中较重要的法律规范包括：中华人民共和国海上环境保护法、中华人 民共和国水污染防治法、化学危险物品安全管理条例、中华人民共和国内河交 通安全管理条例、中华人民共和国水污染防治法实施细则、水路危险货物运输 规则、船舶装载危险货物监督管理规则等等【1 2 】。这些法规既有涉及到宏观方面 生产运输安全管理体制、体系、政策上的，也有微观方面关于具体危险货物的种类、 操作规程、设施设备条件、人员责任与相关业务培训等。将危险货物生产运输安全 管理归于法律法规调整控制范围之内，这既有利于危险货物生产运输沿着合理、规 范的体制化方向发展，也为安全监督管理工作的实施和生产运输安全事故的处理提 供了较为充分的法律依据。在加强危险货物生产运输安全管理立法工作的同时，制 2 硕士论文 危险货物水路运输预警管理研究 定切实可行的发展规划、引导运输企业沿着正确的方向发展，建设并完善危险货物 行业安全监督管理体系，明确危险货物生产运输企业安全管理的责任，加强对相关 从业人员的教育与培训等基础性工作也在不断地开展和进行之中【3 l 。 在传统安全管理模式基础上作进一步的改进，引入预警管理的方法和机制，将 安全管理工作的关口前移，对于提高安全管理的效果有着积极的意义。预警管理的 思想古已有之一“凡事预则立，不预则废 。预警理论最初应用于军事领域，用于 敌情和军事态势的评估。在现代经济领域，预警管理理论得到了广泛的应用。在银 行、保险等金融行业的运营以及宏观经济的预测、分析、调控中，预警管理的理论 方法都发挥了重要和关键的作用。特别是上世纪末东南亚金融危机以后，预警管理 的思想方法更成为了宏观经济运行中不可或缺的重要工具。预警管理理论在经济领 域的广泛应用以及诸多成功实例都说明了理论本身的科学性、可行性，也提示着该 理论在其他领域有着良好的应用前景。 武汉交通科技大学管理学博士生导师余廉教授于19 9 3 年开始了“企业预警预控管 理系统 的研究，首次科学地提出了企业逆境管理理论和创立了企业预警管理理论体 系璐3 。在他主编的企业预警管理丛书中，对企业逆境的成因机理、运行规律、预 警管理的理论基础、研究对象、预警管理的原理与方法、预警与预控的对策等进行了 深入的、系统的、全方位的论述，形成了企业预警管理的系统科学的理论体系。企业 预警管理理论其内涵囊括了风险管理、危机管理和逆境管理理论。它是对企业逆境管 理现象的原因机理及其预测、识别、诊断和对策技术进行研究。逆境可以是由风险引 起，也可以是由失误、错误的管理行为引起，因此，企业预警管理也可看成运用经济 预警的手段，依据相关管理理论而进行的一种防错、纠错以使企业保持顺境的管理活 动。在理论研究的基础上，课题组将预警管理理论和方法应用于现实的企业预警管理 之中，针对企业各自特点，设计了相关的预警管理指标体系并构建了相应的预警模型， 对企业现实运营过程中的风险隐患能够起到及时的预警与预控的作用。 交通运输中的预警管理理论研究包括：武汉理工大学王超在交通灾害中的载运 工具致灾机理及其预警管理系统研究一文中，通过公路、水运交通中车辆、船舶造 成交通灾害的成因、表现特征和扩展规律的研究，构建了交通灾害中载运工具的致灾 机理模型。并通过实证调查，揭示现有公路、水运交通载运工具的管理体系弊端，在 此基础上，运用预警管理理论，构建了交通灾害中载运工具的预警管理体系，由此建 立了区域交通载运工具安全管理状况的预警监测指标体系和人工神经网络处理评价 模型，建立了相关监测状况下的预控对策原则m ；武汉理工大学李豫川在中高速铁 路机车运行预警管理研究一文中综合地运用企业预警管理理论、系统论、企业管理 学、行为科学、社会学、统计学等多学科、多领域的知识和方法，从组织的角度出发， 通过实地调查和问卷调查、实证分析、主成分判断，计算机模型等手段，对中高速机 3 i 引言硕士论文 车车辆交通安全事故的成因、机理过程、表象及结果进行较深入的研究，探求一种对 风险和危机能有效明确的描述、预测、预报、评价、控制的预警管理方、法【”】。武汉理 工大学程琦在高速公路交通灾害预警管理系统研究一文中从交通系统角度出发， 通过实证调查，在社会综合管理意义上研究高速公路交通灾害的发生机理和发展规 律，建立能够预警、预控交通灾害的高速公路预警管理系统，研究交通灾害的客观发 生规律及其与交通正常状态的转化关系，提出保持高速公路交通长期处于正常状态的 “安全 机n t s l 。 1 3 论文的主要内容 危险货物水路运输安全的影响因素多，致使危险货物水路运输预警管理成为危险 货物水路运输管理中的难题。本文针对宏观层面的危险货物水路运输预警管理，在分 析影响危险货物水路运输安全因素的基础上，设计危险货物水路运输预警管理的指标 体系，利用模糊综合评价法进行了预警分析，构建危险货物水路运输安全预警管理系 统。在运输事故预警管理的微观层面，简单分析事故发展势态评估的指标体系。 具体内容包括： ( 1 ) 结合预警管理理论，分析危险货物水路运输预警管理的任务和预警指标 体系、预警分析模型、预警准则、预警信号等关键内容； ( 2 ) 危险货物水路运输安全的影响因素分析，完成危险货物水路运输预警管 理的指标体系设计； ( 3 ) 将层次分析法与模糊综合评价法相结合对危险货物水路运输进行安全评 价，实现宏观层面的预警分析，并通过实例验证模型的可行性和适用性。 ( 4 ) 针对危险货物水路运输事故，介绍势态评估的思想方法，分析危险货物 水路运输事故发展势态评估的指标体系； ( 5 ) 危险货物水路运输预警系统的功能分析，构建系统结构框架。 4 硕士论文危险货物水路运输预警管理研究 2 危险货物水路运输预警管理 2 1 概述 预警从逻辑上一般包括四个阶段：明确警义、寻找警源、分析警兆与预报警度。 警义指警的含义，主要从两个方面考察，一个是警素，一个是警度。所谓警素 是制构成警情的指标是什么，所谓警度是指警情的程度。明确警义是大前提，是预 警研究的基础。危险货物水路运输安全预警中，警素涉及到人机货、内外部环境 等因素，必须内外兼顾，综合全面地分析考察问题。 警源是指警情产生的根源，如危险货物水路运输过程中外部的自然环境，内部 的人、机、货物的管理等都是危险货物水路运输中的警源。 警情在爆发之前的先兆，称为“警兆 ，有显性和隐性、单一和综合的区分。 预报警度是预警的目的，根据警兆的变化情况，联系警情的警界区间，参照警 度评价标准，并结合实际或未来情况作适当修正，即可预报实际危机警情的严重程 度，得到安全警度。 警度预报一般有两种方法，一是建立关于警素的普通模型，先做出预测，然后 根据警限转化为警度；二是建立关于警素的警度模型直接由警兆的警级预测警素的 警度，在确定了预警指标和计算出各警兆警度后，对这组指标和综合指标所反映的 当时的危险货物水路运输安全状况发出不同的信号。最后，通过观察分析颜色的变 动情况，来判断未来发展变化的趋势或者面临危机的严重程度。 危险货物水路运输预警管理的基本原理是，预警管理人员依照预警目标确定不同 预警监测指标，确定预警监测指标的标准，并用这些标准对预警管理对象实施控制， 信息通道是这个控制系统的反馈机制，通过预警机构或人员获得的监测信息，将预警 管理人员对预警指标的实际状况反馈回去，为预警管理人员实施预控对策提供参照的 依据。管理人员将反馈回来的实际效果信息与预警目标加以比较之后，根据两者的差 距，加以改正或改善，重新开始新一轮的预警控制过程，通过这样连续不断地调整、 控制，以实现危险货物水路运输预警管理中的预先控制，从而使危险货物水路运输始 终处于安全状态之中。图2 1 1 描述了预警管理的基本原理与方法。 5 2 危险货物水路运输预警管理 硕士论文 图2 1 1 预警管理基本原理与方法 2 2 危险货物水路运输预警管理的任务分析 危险货物水路运输预警管理旨在对危险货物水路运输过程中的风险因素进行 识别，对安全情况的现状和发展趋势进行判断，为预控对策和危机情形下的管理提 供准确的决策依据。 危险货物水路运输系统是一个由人、船舶、危险货物货物本身、气象环境因素 等诸多组成部分相互作用、协同一体的整体，各组成部分自身的不安全因素或状态 会对其他部分构成直接或间接的影响，因此系统的安全状态处于一种动态的发展变 化过程之中。危险货物水路运输安全预警管理不仅要实时监测与判别各组成部分存 在的风险隐患，还要对孤立的风险因素如何对系统整体安全状态产生的作用进行分 析和判定，这需要对风险因素间的作用机理进行研究，表现在数学形式上即是相关 的预警管理模型。因此，从宏观角度看，危险货物水路运输安全预警管理是将危险 货物水路运输过程中整个系统的安全状态作为研究对象，监测与分析系统安全状态 的衍变过程，为安全预控与应急措施提供决策依据。 危险货物水路运输安全预警管理研究的主要任务是通过对运输过程中的各种 风险因素的识别，对安全状况发展趋势的预测，建立起一个能对安全隐患从其产生、 到相互作用不断发展以及可能的影响后果的监测与评价体系，揭示安全事故的成因 机理与发展规律，使得运输过程中安全管理的关口前移，系统能够有效地对不同境 况下的安全情况采取相应的对策。其具体任务包括： ( 1 ) 对危险货物水路运输过程中风险因素的监测 监测与信息的获取是预警管理工作开展的首要前提。监测的范围包括人、船舶、 危险货物本身、环境等几大部分的异常变动。人、船舶、危险货物本身以及环境是 6 硕士论文危险货物水路运输预警管理研究 危险货物水路运输过程中的四大组成部分，是安全隐患产生、发展与作用的主体， 对这几大部分异常变动的监测可以为后续预警管理工作的开展提供及时而有效的 信息。 ( 2 ) 对危险货物水路运输安全现状的评价以及风险状况发展趋势的预测 在监测信息获取的基础上，通过相关的评价方法或预警模型对危险货物水路运 输系统当前所处的安全状态进行评价，同时对系统安全状况的发展趋势进行预测。 为安全预控对策以及危机情形下应急管理措施的运用与实施提供决策依据。 ( 3 ) 建立系统化的安全预控与危机应对的决策方案 采取科学的安全预控与应急管理措施是安全预警管理工作中的重要环节。通过 对事故机理的分析，建立起能对同类风险隐患或安全事故进行预控与应急管理的措 施，对提高预控对策的响应速度，保证所采取措施的科学高效具有重要意义，也是 一个安全预警管理系统与一般安全管理方法相互区别的重要特征。 2 3 危险货物水路运输预警管理关键内容分析 2 3 1 预警指标体系 危险货物水路运输过程中环节众多，涉及的风险因素和安全隐患也很繁杂。开 展危险货物水路运输安全管理研究，建立一个科学、完备的预警指标体系是前提。 指标体系的主要功能体现在能够反映和表征系统中风险的构成要素或组成环节，为 进行整体的安全评价或者趋势预测建立基础。因此，要建立起一套完整、科学、有 效的指标，就必须对危险货物水路运输过程中风险因素的组成进行剖析。指标体系 的设计过程要遵循一定的方法和原则，或者说已建立的指标体系需要达到一定的要 求【l6 1 ，其具体包括： ( 1 ) 能反映预警对象某些方面的特征，这些特征适应预警管理的需要。危险 货物水路运输安全预警管理中，需要反映风险因素组成方面的特征，选取了人、船、 货物等大类预警指标。 ( 2 ) 易于量化处理，适合预警模型分析处理的需要。传统的安全管理工作考 虑定性方面因素较多，对定量因素分析较少，管理工作较为粗放，这与硬件设施的 配置情况有很大关系。预警管理方式调整了安全管理模式，实现了实时的信息收集、 状态评价以及趋势预测等功能，分析方法以及最终生成的结果都更加精确化、定量 化，这首先应从预警指标体系的设计开始。只有易于量化处理的指标才能使预警分 析的结果更加精确化。 ( 3 ) 指标体系应处在动态调整之中。安全预警管理系统建立的最终目的是为 了提高安全管理的效果，保障运输安全。在水路运输中风险因素的组成及其特征也 7 2 危险货物水路运输预警管理 硕士论文 在不断地发生变化，例如不同的水域环境里其环境风险因素的组成就不同，或者组 成要素相同但相互间的重要性有所区别，这些都需要根据预警对象自身的变化进行 调整。没有一成不变的预警指标体系，指标的调整与改动最终是为了适应预警管理 的需要。 在多指标综合评价体系中，指标体系的建立是进行评价的前提条件。要对评价 对象进行系统性分析，找出影响评价对象优劣水平的各相关因素，在参考资料和专 家意见的基础上加以归纳整理，最终得到可以综合反映评价对象优劣水平的评价指 标体系。 预警管理研究中对指标体系有着更高的要求。所建立的指标不仅要能系统全面 地反映被预警对象的组成要素，同时要易于获取和分析，便于运用数学模型进行分 析求解，能够实时地表征被预警对象的动态信息。简言之，要适合预警管理研究的 需要。危险货物水路运输安全预警管理系统作为一个复杂的系统，要确定其评价指 标，就需要从不同的角度出发，根据具体情况，对各种指标进行整理，分类和综合， 按照科学的指标选取原则确定出评价指标体系【1 3 】【1 6 1 。确定危险货物水路运输安全预 警管理研究指标体系时应当遵循以下几个原则： ( 1 ) 目的性原则：选定指标是为了反映评价对象，因此所有指标都应具有较 强的目的性，能够反映船舶载运危险货物航运的安全水平。 ( 2 ) 完备性、代表性原则：选择的指标要尽可能覆盖评价的内容而且必须具 有代表性。因此，必须设置相应的指标去反映各个方面的安全性，而且要抓住主要 矛盾，选择最能反映评估对象水平的因素，使评价指标具有代表性。 ( 3 ) 独立性原则：在设计评价指标体系时，有些因素之间往往具有一定程度 的相关性，因而要采用科学的方法处理指标体系中彼此相关程度较大的指标，应尽 量选取那些在概念上不重叠、统计上不相关的指标使每一指标在体系中只出现一 次，使指标体系能科学地、准确地反映被评价对象的实际情况。 ( 4 ) 简练性、可行性原则：指标体系要力求简练，以及具有可操作性，次要 的指标可以略去，要考虑到评价模型使用时易于操作和测量。尽量选取那些能够从 社会公开信息中获取的指标。 ( 5 ) 动态稳定性原则：由于外部环境的发展和变化，该评价系统的指标也该 根据变化做相应的调整，但是评价系统的指标主体不会有太大变化，保持相对的稳 定性。 ( 6 ) 定性和定量相结合原则：船舶载运危险货物的安全状况是一个抽象的概 念，在综合评价船舶载运危险货物安全水平时应该考虑将定性和定量指标相结合。 硕士论文危险货物水路运输预警管理研究 2 3 2 预警分析模型 预警分析模型的建立是构建危险货物水路运输安全预警管理系统和实现预警 管理功能的核心。选择与确定预警模型的思想是： ( 1 ) 预警模型应该能包含和综合预警指标体系中的内容，使各组成要素及其 数量值在预警分析的子要素以及最后生成的结果中均有所反映。 ( 2 ) 尽量定量化、精确化。预警分析是预控管理的基础，在实施预控对策措 施前，对系统的警情、警素等需要进行准确地界定。这就要求预警分析模型能够准 确地计算出警情所处的等级，诊断出警素产生的缘由，这些都需要借助于预警模型 的分析与计算能力。定量化、精确化的预警分析模型能够适应这方面的需要。 ( 3 ) 具有动态地评价及预测功能。预警管理的主要思想是改变反馈式管理滞 后于管理对象发展现状的局面，将管理工作的关口前移，通过实时的监测、评价以 及对未来发展趋势的预测，使得管理对象的异常变动能够得到及时的确认，采取有 针对性的预控措施，使管理对象的不良发展倾向得到遏制，因而预警分析模型必须 能对预警对象的动态变化进行表征与预测。现时一些具有动态评估与预测能力的分 析模型得到了越来越广泛地应用，如人工神经网络、贝叶斯网络、系统动力学模型 等。这些数学模型具有动态评测能力，不仅能够得出预警对象某一节点上的静态预 警值，而且能够推算出各个节点上的对应值，即能够追踪预警对象动态发展的过程。 2 3 3 预警准则 预警准则是指一套判别标准或原则，用来决定在不同的情况下，是否应当发生 警报以及发生何种程度的警报【5 】【1 5 】。预警准则的设计要把握尺度，如果准则设计过 松，则会使得有危险而未能发出警报，即造成漏警，从而削弱了预警的作用。如果 预警准则设置过严，则会导致不该发出警报时却发出了警报，导致误警，会使运输 企业虚惊一场，而频繁的虚惊又会产生“狼来了 的不良效果，即多次误警会使运 输企业对警报信号失去信任。一旦安全危机真的即将来临而预警系统又正确发生了 警报，安全管理部门也会认为是误警而不加注意，结果遭受损失。 预警系统中警报准则的设计可以采用多种形式，从大类上来分，主要有以下几 种【7 】： ( 1 ) 指标预警： 指标预警是根据预警指标的数值大小的变动来发出不同程度的警报。设要进行 警报的指标为x ，设它的安全区域为 z 。，死】，其初等危险区域为 工。，工。】和t x 。，x d 】， 其高等危险区域为 工。，】和h d ，x ，】，则： 当x 。x 死时，不发出警报； 9 2 危险货物水路运输预警管理 硕士论文 当x 。x x 。或x 6 x s 屯时，发出一级警报； 当x e x x 。或勤x x ，时，发出二级警报； 当x x 。或x x ，时，发出三级警报。 但如果严格按照上述指标预警方式来操作，则有时出现的偶然性波动或一次性 的波动也会导致警报发生，有可能产生误警。因此，当某一指标发生波动时，可以 留一定的观察期来看看其变化，若指标在某一时刻落入危险区，但很快又恢复正常， 且可以在安全区稳定一段时间，则应当推测该因素有偶然变化的可能。如果某一指 标突然跃入危险区，并在危险区保留一段时间，则可推定有某一因素发生较大变化 且对运输过程的安全构成持久的不利影响。如果某一指标突然跃入危险区并继续向 高等危险区迁移，则说明危险货物水路运输过程面临了相当严重的风险因素，应当 立即发出警报并采取措施制止势态的进一步恶化。如果某一指标在危险区发生上下 波动，则这种波动大多是系统性风险因素所为。如果运输企业的安全管理工作无力 对此风险因素进行控制，则应采取风险回避等方法或尽量减少该风险因素对运输过 程安全的影响。 ( 2 ) 因素预警 在风险致错因素或预警管理点中，既存在可计量的因素，也存在不可直接计量 的因素。对于可计量的风险因素，可以采用指标预警的方法，对于不可计量的致错 因素，则应采用因素预警法。因素预警有良种形式，一种是：当风险因素出现时， 发出警报：当风险因素不出现时，不发出警报。这是一种“非此即彼”的警报方式， 若视这种致错因素为随机变量，且设p c x ) 表示致错因素发出的概率，则可用第二种 因素警报模式。 当0 p c x ) p c a ) 时，不发出警报； 当p ( a ) e ( x ) e o ) 时，发出初等警报； 当p ( b ) p ( x ) p ( c ) 时，发出中等警报； 当e ( x ) e ( c ) 时，发出高等警报。 2 3 4 预警信号 危险货物水路运输预警输出信号的模式，可由图2 3 4 1 来表现。横坐标代表时 间轴，表示等间隔地对运输过程整体安全状况信息进行采集的时间节点，纵坐标上 分布的各点表示对应时间节点上系统安全状况所处水平，这样可以构成一个连续的 全面的信号波动趋势图。从中既可以分析当期系统安全状况水平，也可以分析这种 状况的形成过程和发展趋势，同时还可以发现各项指标的变动是否稳定或是否异 常。 1 0 硕士论文 危险货物水路运输预警管理研究 在颜色输出预警信息时，用红、橙、黄、蓝、绿等颜色分别表示系统安全状况 所处的不同水平。“红色”表示危险货物水路运输的安全状况进入危机状态，“橙色 表示危险货物水路运输过程处于不安全状态，风险因素已经产生并正在发生作用， “黄色”表示危险货物水路运输已经产生安全隐患，但风险因素刚刚产生，作用尚 不明显，“蓝色”表示运输过程已经产生安全隐患，但不危害运输，“绿色 则显示 运输过程基本处于安全状态。对预警分析而言，蓝色与绿色的信号数值的实际应用 价值最大。在绿色区域内，尽管运输过程处于安全状态，但信号图却能够显示这种 安全状态的稳定程度，如果信号图显示安全水平处于绿色区的上部区域，或在此区 域内上下剧烈波动，则意味着这种安全状态很不稳定。在黄色区域时，说明运输过 程已经发生不安全现象，需要立即查出根源并采取对策。 在红色区内，输出信号图的图形“坡度 ( 即曲线斜率) ，亦能表现运输过程不 安全状况发生发展的时间特性。若图形很陡，说明存在某一现象使运输过程不安全 状况发生并迅速扩展；而图形平缓，则说明是由多种因素综合作用导致运输过程陷 入不安全状态。这种分析过程对采取相应的预控对策很有价值。总体说来，蓝色以 上区域是运输过程正常运行可承受的区域，而黄色以下区域上不能让其长时间存在 的区域。 1357 91 1 月份 图2 3 4 1 危险货物水路运输预警系统输出信号图 将安全等级预警输出信号与灯色对应起来，通过表2 - 3 4 1 给出两者间的关系 表2 3 4 1 系统安全等级与输出信号灯色对应关系表 红灯橙灯黄灯蓝灯 绿灯 不安全较不安全 一般较安全安全 危险品水路运输安全性 3 危险货物水路运输安全预警管理指标体系设计 硕士论文 3 危险货物水路运输安全预警管理指标体系设计 危险货物水路运输过程中环节众多，涉及的风险因素和安全隐患也很繁杂。开 展危险货物水路运输安全管理研究，建立一个科学、完备的预警指标体系是前提。 指标体系的主要功能体现在能够反映和表征系统中风险的构成要素或组成环节，为 进行整体的安全评价或者趋势预测建立基础。 3 1 危险货物水路运输安全影响因素分析 根据系统安全管理理论，安全事故的发生是人、物、环境三大要素间相互作用 的结果，安全因素产生并发生作用的过程中均涉及人的不安全行为或物的不安全状 态【2 】【4 1 。危险货物水路运输过程中潜在的风险因素包括人为的因素，船舶的因素， 航行环境的因素，危险货物的因素以及管理体制的因素。从安全隐患的产生到安全 事故发生的过程中，这五大因素间是相互作用，相互影响的。 ( 1 ) 人为因素 水路危险货物运输事故中的“人 指的是船员以及与水路危险货物运输相关的 一些危险货物管理与作业人员。根据相关事故统计资料显示，在各级各类的水路运 输事故中，人的因素占到8 0 以上【1 2 】。作为行为主体，人员行为贯穿运输活动全过 程的方方面面。除去自然因素与不可抗力因素，可以说任何安全隐患产生与发生作 用的过程中都有人的参与。同时，危险货物水路运输中程序众多，涉及人员范围广， 危险货物本身的高危险特性使得操作要求高，难度大，更使得人员因素的重要性突 显。人为因素涉及到人的知识水平、技能、心理素质、技术安全管理、生理状况、 安全意识和特定环境等广泛的领域。危险货物水路运输中操作环节众多，包括驾驶 船舶、危险货物的堆垛、装卸、搬运、船舶的检查、维修以及紧急情况的处理等， 每一项都涉及较深的专业素质与较高的技能要求，使得相关作业管理人员责任重 大。船员与相关技术操作管理人员需要树立和强化安全责任意识，提高业务素质。 船员安全意识淡薄，责任心不强是酿成事故的祸根。虽然并不是每次思想上的疏忽 都会导致事故的发生，但却已经给事故的发生埋下了隐患，使事故的发生成为必然， 看似安全的航行其实是一种危机四伏的侥幸。同时，船员的不正当操作是造成海上 事故的主要原因，而这其中不乏由于船员业务素质不高而导致的。在水路危险货物 运输中，船员的不正当操作除了船员指挥，控制，操作船舶及其设备的能力缺乏外， 还包括船员没有定时进行船舶检查，危险货物安全知识缺乏，不能识别危险情况， 遇到危险情况没有正确处理等。另外，船员的身体和心理素质也至关重要。水上航 行时间长，路程远，船员的生活条件简陋单调，营养缺乏，娱乐活动极其匮乏，长 1 2 硕士论文危险货物水路运输预警管理研究 时间处于封闭狭窄的生活圈子里，也容易引发人的压抑，焦躁的情绪，使人际间的 矛盾冲突易被引发，这些又都会反过来影响到船员的业务操作水平，埋下了潜在的 安全隐患。德国不莱梅航运研究所研究表明【1 7 1 ，引发海上事故的人为因素，一是船 员的工作负担过重，特别是停泊在港口时繁忙的事务导致的过度疲劳；二是一些船 员缺少严格而良好的培训，尤其是操作能力和心理素质不能适应和胜任所担任的工 作。因此，加强对船员的安全思想教育，提高船员的业务素质和心理、身体素质， 是危险货物水路运输安全管理中最为基本和重要的任务。 ( 2 ) 船舶因素 船舶的结构及设备的安全与否，在船舶系统综合安全性评价体系中占有重要的 地位。船舶因素对水运系统而言，是仅次于人的最能动，最活跃的因素，排除船舶 不安全隐患，在水路运输安全管理工作中具有重大意义。进入九十年代以来，世界 船舶老龄化日益严重，造成船体强度，船舶设备工作可靠性下降，故障率增加，同 时由于不少航运企业为降低运输成本，谋求更多利益而忽视了船舶条件本身的改 善，导致事故隐患增多。船舶系统的安全因素由船舶自身对航行安全存在影响的各 种结构，设备及性能因素组成，包括船舶大小、船龄、船体结构、船舶设备等诸多 方面。水路危险货物运输过程中事故的发生与危险货物船的船体、主机以及船舶设 备的好坏有着密切的关系。目前从事国内危险货物运输的船舶，从船舶数量上看， 相当一部分是乡镇、个体船舶，而且大部分是由杂货船或油船改装而来，安全技术 状况较差。而专用危险货物船舶又大都是从国外购进的老龄船或超龄船，这类船舶 的安全技术状况也比较差。许多水上交通事故的发生都不同程度与船舶本身的状态 有关【3 】。交通事故统计显示：主机、陀机、供电失灵是船舶失控碰撞的主要原因。 导航设备故障、船体破损、主机、陀机故障是搁浅、触礁事故的原因。而危险货物 运输需要比普通货物运输更加复杂、严格的作业场所，需要更加完备的安全设施与 设备。因此，船舶辅助安全设备条件因素对运输安全的影响也不容忽视。目前危险 货物船舶水上消防力量贫乏，消防设施配备不到位，不能应付特大恶性事故发生时 的需要。一部分老旧船舶消防设备失修失养形同虚设，人身防护和应急设施也存在 不足和缺损，而且操作人员不能按规定穿戴和使用。这些船舶自身设施设备不健全， 同时危险货物运输中对船舶设施、设备的完善性要求很高，其间的差距说明：重视 船舶自身设施设备的完整，加强对船舶自身的维修与保养，是危险货物水路运输安 全管理工作的重要环节i l 引。 ( 3 ) 航行环境因素 在船舶载运危险货物运输过程中，环境因素对船舶的运输安全有直接影响，大 多数事故都发生在恶劣的环境因素下。在环境因素的组成结构中，包括气象因素， 航路航标因素以及交通情况因素【l 2 1 。 1 3 3 危险货物水路运输安全预警管理指标体系设计 硕士论文 ( i ) 气象 风对船舶航行安全的影响主要是：大风和台风造成船舶偏航、搁浅以及造成船舶 走锚等；横风可使船舶产生漂航、横倾，迫使船舶顺风或逆风偏转，直接影响到航行 安全：在航行时，影响驾驶员的视觉判断船舶碰撞危险。根据驾驶员的习惯，