改进型鱼骨图和层次分析法应用示范

以下以“油库火灾爆炸事故”为例，介绍改进型鱼骨图和层次分析的应用方法。


摘要：为了找出防范油库火灾爆炸事故的有效措施，通过研究油库火灾爆炸事故实例，采用改进型鱼骨图分析法，定性地分析出引发油库火灾爆炸的 5 个主要因素以及 20 个子因素。结合层次分析法，确定其层次结构模型，利用 MATLAB 软件计算出各个因素的权重，从定量的角度分析问题减少主观因素的影响。研究结果表明，引发事故的 5 个主要因素中，人为因素与设备因素的权重值相加高达 0.742，是制定防范措施的重点；在 20 个子因素中，管理不当、员工业务水平不足以及设备老旧综合权重之和为 0.508，占总权重一半，需要有针对性地去解决问题。应用改进型鱼骨图与层次分析法结合 MATLAB 软件分析事故具有简洁、高效、实用的优点，值得进一步推广应用到其他领域。

油库是石油及其副产品 （主要是液体化工产品） 的存储基地，油库中储藏和周转的原油、汽油、煤油、柴油以及少部分液体化工产品都具有易燃、易爆、易挥发等特点，并且存储的量都是以千吨 来 计 量 ， 大 型 油 库 的 储 油 量 甚 至 会 达 到 万 吨级 [1]。如此条件之下，油库的安全性至关重要。一旦油库发生爆炸事故，必然会引起人员伤亡以及巨大 的 经 济 损 失 。“7· 16” 大 连 油 库 爆 炸 、“11·22”青岛油库爆炸，以及英国邦斯菲尔德油库火灾爆炸都造成了人员伤亡以及上亿元的财产损失，其中英国邦斯菲尔德事故造成的直接经济损失高达35 亿人民币[2]。通过研究英国邦斯菲尔德油库火灾爆炸事故，发现该事故中由于传感器未检测出油量，工作人员也未及时发现进油量超额导致原油泄漏，从而引发火灾爆炸。若引进物联网技术，将整个油库的实时数据都存储到云端进行分析，当油库进油但未显示增加时则会提前预警，可以降低事故发生的可能性。目前，对于油库爆炸安全评价方面的研究主要是根据典型油库爆炸事故进行分析、总结，提出相应的油库爆炸防护措施，从而减小其发生的可能性。赵利程、高建丰等人研究了模糊层次分析法在油库火灾及爆炸评价中的应用，总结出了石油自身特性对于火灾爆炸事故的重要性[3-7]。张晓伟等人研究了道化学火灾爆炸指数法在某油库安全性评价中的应用，得出了消防设备对于火灾控制的重要性[8- 9]。李卫东等人进行了基于故障树分析的油库火灾爆炸研究，提出了预防点火源的安全措施[10-11]。刘华烨等人研究了预先危险性分析法在油库火灾爆炸事故分析中的应用，分析了人为因素对于火灾爆炸的影响[12-15]。上述研究都是从单个方法去分析事故，对于结合定性与定量角度去分析油库火灾爆炸事故的研究较少，考虑到油库爆炸事故的原因具有复杂性、多层次性以及不确定性等一系列特点，将鱼骨图分析法结合层次分析法从定性以及定量两个角度综合分析问题。通过鱼骨图结合实例，从人机环管以及爆炸机理方面，分析出引发油库爆炸事故的主要因素，分层绘制出油库爆炸事故鱼骨图。绘制完成后，将其转换成层次分析法的层次结构模型并用MATLAB 计算各个指标对于评估目标的重要程度，确定出主要因素与次要因素的权重，并且数据需要满足二八定律[16]，从而可以针对权重值最大的因素制定预防对策。1 鱼骨图分析法及其应用1.1 鱼骨图简介鱼骨图又名石川图，特点是简洁实用，深入浅出，并且因其形似鱼骨而得名。在使用此方法时，第一步要分析问题，找出影响问题的因素，要求尽可能列出所有原因；第二步绘制鱼骨图，将所要分析的问题绘制为鱼头，指向鱼脊的箭头代表导致问题发生的主要因素，在各个鱼刺上的小箭头则是主要因素的子因素。改进部分是按照因素对问题的影响程度排列主鱼刺，影响程度越高，则越靠近鱼头部分；影响程度高的因素，鱼骨要做加粗处理，看起来更加直观。通过鱼骨图，决策者可以对整体问题有清晰的把握，了解各个因素的相对重要性，发现产生问题的根本原因。

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