基于AHP-模糊综合评价法的化工企业职业危害评价

杨玲玲

(福建船政交通职业学院 安全技术与环境工程系，福建 福州 350007)

0 引 言

化工是我国国民经济发展的基础性产业. 化工产品及辅料生产过程大多为有毒有害、 易燃易爆、 辐射性强的物质，化工运营过程复杂，影响因数比较多. 过去，由于企业对职业危害防护资金投入不足，人们的职业危害防护意识也比较淡薄，造成的化工企业职业危害问题也比较严重. 因此，有必要对化工企业职业危害状况进行评价[1]. 目前，国内也有不少学者对企业的职业危害状况进行评价，这些评价方法主要集中在类比法、 检查表法、 层次分析法、 模糊数学法等. 下面分析下这些方法的优缺点.

1) 检查表法

检查表法是以国家职业病法律法规、 行业标准为依据，结合企业生产过程中可能产生的职业病危害因素等特点，列出要检查的项目，逐项检查企业的职业病危害因素、 拟采取的措施与法律法规、 行业标准要求的相符性，作出评价分析的一种方法. 检查表法具有简明直观、 方便实用等优点，可以让评价标准化、 规划化. 缺点在于需要事先编制检查表，编制的检查表质量如何受编制人员经验和知识水平等影响[1-2].

2) 类比法

类比法是通过对相似企业的职业卫生进行调查，类推拟评价项目工作场所的职业病危害因素的浓度和强度，与国家职业卫生标准比较，根据以往职业病危害调查结果和毒理学资料，确定危害的可能性和程度，评价拟采取的职业病防护措施的合理性和可行性. 该方法较多用于预评价，适用于对危害因素的辨识和分析. 缺点在于采用此法进行评价时，较难选择类比企业[3].

3) 层次分析法

层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是一种定性和定量分析相结合的评价方法. 该方法的特点是可细化评价因素和权重体系，有广泛的适用性，易操作性. 缺点在于定量数据较少，定性成分多； 指标过多时,数据统计量大，权重难以确定，因而与其他方法配合使用[4].

4) 模糊数学法

模糊数学法是利用模糊变换原理和最大隶属度原则，考虑与被评价事故相关的因素，对其所做的综合评价[5]. 它是用精确的数学方法来处理无法用数字精确描述的模糊概念或事物. 它的特点是评价结果清晰、 具备系统性，能消除一些评分法带来的主观性和片面性，易解决难以量化的问题[6-7].

上述方法多采用单一的方法对企业的职业危害进行评价，随着越来越多的新工艺、 新技术的出现，单一的评价方法容易出现误判，难以真实反映化工企业职业危害的状况. 鉴于此，本文将层次分析法(AHP)和模糊评价法结合使用[8]. 两者结合使用具有如下优点：

1) 单一的模糊评价法在指标权重上往往是由专家根据自身经验判断而得，存在主观性较强等问题. 结合层次分析法，可以把专家的经验判断用数值的形式来描述，精确得出各个评价指标权重，有效减少专家主观臆断造成的模糊性和不确定性问题；

2) 两种方法进行有机结合，取其长处，相辅相成，能有效解决模糊性和不确定性的问题，可以更加全面、 客观、 量化地评价企业职业危害状况.

1 职业危害评价体系的构建

调查化工企业生产特点及工艺过程中存在的职业病危害因素，结合国家职业病法律法规、 行业标准以及行业专家意见，参考相关文献，建立目标层：化工企业职业危害评价体系. 准则层：职业病危害因素、 职业卫生管理状况、 工人自身状况、 监管部门监管情况、 职业病防护设施. 将5个二级因素展开，形成22个三级因素，即指标层，由此构建了化工企业职业危害评价体系，如图 1 所示.

图 1 化工企业职业危害评价体系Fig.1 Evaluation system for chemical companies oppcupational hazards

2 AHP-模糊综合评价法

2.1 层次分析法(AHP)

图 2 层次分析法实施步骤Fig.2 Analytic hierarchy process steps

2.2 模糊综合评价法

模糊综合评价法是一种基于模糊数学，把定性问题定量化的综合评价方法. 此法可避免主观判断取值，借助模糊数学的隶属度理论，综合考虑受到多种因素制约的事物或对象，在模糊的环境下，做出一个总体的评价. 模糊综合评价能有效解决难以量化的问题，具有系统性强、 评价结果清晰的特点[9].

1) 建立评价因素集. 设评价指标因素为n个，记为，u={u1,u2,…,un}.

2) 建立评语集. 构建评价等级集合v={v1,v2,…,vn}. 在确定权重时，打分标准是1～10. 进行实例验证时，职业危害评价等级v={极高危害，高度危害，中度危害，轻微危害}.

3) 建立评价矩阵R. 从每个因素ui(i=1,2,…,p)上进行量化，确定被评事物对等级模糊子集的隶属度(R|ui)，进而得到模糊评价矩阵

矩阵R中第i行第j列元素rij，表示某个被评事物从因素ui来看对vj等级模糊子集的隶属度.

4) 确定权向量. 权向量A=(a1,a2,…,ap), 元素ai本质上是因素ui对模糊子的隶属度.

5) 综合评价. 利用合适的算子将A与各被评事物的R进行合成，得到各被评事物的模糊综合评价结果向量B. 即

(b1,b2,…,bm)=B,

式中：bi是由A与R的第j列运算得到的，它表示被评事物从整体上看对vj等级模糊子集的隶属程度. 按评判等级(轻微危害，中度危害，高度危害，极度危害)分值还原成评分集DT=[5(Ⅰ级),9(Ⅱ级)，17(Ⅲ级)，20(Ⅳ级)]，以模糊评价B为行向量，以评分集DT为列向量，计算综合评判结果的隶属度W=B·DT=(B1,B2,…,Bn)·(20,17,9,5)T即为最终评价结果,W越大，说明职业危害越大. 职业危害评价因素量化如表 1 所示[10].

表 1 职业危害评价因素量化表

注：根据风险评估准则(RAC)表示：Ⅰ级轻微危害：1～5，可以接受的职业病危害风险； Ⅱ级中度危害：6～9，采取措施后可以接受的职业病危害风险； Ⅲ级高度危害：10～17，可能产生严重的职业病危害，必须采取控制措施； Ⅳ级危害：18～20，不可以接受的风险，肯定产生严重的职业病危害，风险必须立即消除.

3 实例应用

按照职业危害评价指标体系的说明，对某化工企业作业场所的职业危害情况进行调查. 根据上述评价步骤，对该化工企业职业危害状况进行了模糊综合评价.

3.1 评价对象概况

某化工企业年产合计4.5×105t ABS及AS项目，拟建项目劳动定员257 人，其中行政管理人员73 人，实行白班或四班三倒工作制，白班工人每班工作时间8 h，每周工作5 d. 一线生产人员据生产需要实行不同的工作制度(包括四班三倒或白班). 全年工作天数为300 d. 项目主要组成有AS装置、 BP装置、 PBL装置、 LSMA装置、 Abs装置及公用辅助设施等.

3.2 评价因素集的建立

建立n个评价因素组成有限集合，即

u={u1,u2,…，u6}={职业病危害因素，

职业卫生管理状况，工人自身状况，

监管部门监管情况，职业病防护设施}.

3.3 评语集的建立

将评判等级定义为四个等级，

v={v1,v2,v3,v4}=

{极高危害，高度危害，中度危害，轻微危害}.

3.4 因素权重的确定

采用层次分析法(AHP)确定评价因素的权重，由化工企业技术骨干(3人)和职业危害行业安全专家(7人)对各项指标进行评价，再采用1～9标度法将评价数据进行两两比较，构造判断矩阵，然后经过一致性检验和归一化处理后得到各指标权重[11]，如表 2 所示.

表 2 某化工企业职业危害模糊综合评价权重分配表

3.5 模糊综合评价

将表 2 中二级评价结果用于构造总模糊矩阵R，结合二级指标权重计算值得到化工企业职业危害风险综合评价向量B.

B=A·R=(0.473 8,0.259 4,0.042 1,0.081 9,

最终评价结果

W=B·DT=(0.101 1,0.277 1,0.369 5,

W值等于11.319 7，结合表2，该化工企业职业危害属于Ⅲ级，为高度危害，结合现场检查结果，该评价结论与职业病危害预评价报告相符. 该化工企业粉尘、 乙苯、 苯乙烯、 丙烯腈、 十二烷基硫醇、 氮氧化物、 硫化氢等化学因素，高温、 噪声等物理因素都属于职业危害关键控制点. 评价结果表明可能产生严重的职业病危害，必须采取控制措施.

4 结 论

1) 通过整理相关文献的研究成果，结合化工企业生产特点及生产工艺过程中存在的职业危害因素，结合国家职业病法律法规、 行业标准及专家意见，总结归纳了5类22项化工企业职业危害的主要影响因子并构建了职业危害评价体系.

2) 采用基于AHP-模糊综合评价法对化工企业职业危害进行评价，结合矩阵运算，根据模糊数学原理，实际应用于某化工企业，评价结果表明该化工企业职业危害属于Ⅲ级，为高度危害，必须采取控制措施. 采用此方法能客观准确地评价化工企业职业危害，指导企业落实职业卫生管理状况、 职业病防护设施等安全生产主体责任，提升监管部门监管能力. 有了计算结果，企业能更有针对性地明确关键控制点，防止职业危害的发生. 该方法能有效降低个人主观片面性，让化工企业职业危害评价更加科学.

3) 在下一步的研究中，还应继续完善评价指标与评价体系，需要更多的数据来验证，权重分配问题也待更深入的校验探究.