基于AHP法的危险化学品供应链道路运输风险评价

魏 士 廖 亮 孙佳慧

（1.华北电力大学机械工程系,河北 保定 071000；2.安徽信息工程学院计算机与软件工程学院,安徽 芜湖 241000）

21世纪以来，我国工业领域发展迅速，危险化学品作为许多制造企业的重要原材料，企业对其需求也在不断地增加。在整个危险化学品供应链中，道路运输一直是危险化学品向企业供应的主要运输方式。由于临近城市的道路人员较为密集，运输危险化学品车辆的周边也常有大量车辆，一旦发生事故，很可能造成人员伤亡，破坏自然环境。因此，对危险化学品运输过程存在的风险进行评价，有利于降低相关事故发生的概率，促进危险化学品道路运输的安全。

1 评价体系的构建

结合《道路危险货物运输管理规定》《汽车运输、装卸危险货物作业规程》《危险货物运输包装通用技术条件》《汽车运输危险货物规则》等标准，危险化学品评价准则为环境因素、危险化学品因素、管理因素和人员因素四个方面[1]。其中，环境因素是指由于外部条件造成的危险化学品运输风险，包括天气条件和道路设施两个方面。危险化学品作为运输货物，由于其特性所产生的风险不容忽视。危险化学品因素主要指其毒性、腐蚀性等特性与装载量大小以及车辆与货物是否匹配。管理因素则是指由于企业相关措施实施不到位所产生的风险，包括应急措施是否完备，员工操作规范是否安全，安全检查情况以及定期的企业安全培训是否正常执行。人员因素指的是由于运输人员的因素造成的运输风险，主要包括驾驶技术、人员心理素质、运输人员的责任意识以及在危险化学品装卸过程中相关人员的操作水平。

2 评价方法

2.1 AHP法

AHP法，即层次分析法，是运筹学中的一种决策分析方法，在20世纪70年代由美国学者提出。该方法的基本步骤是将决策问题分解为多个要素，构建层次模型，再通过计算各要素的权重进行判断，从而进行问题的综合决策。在危险化学品供应链运输风险评价中，由于构建的风险评价体系所罗列的评价指标数目较多，因此本文采用AHP法，将定性分析转化为定量分析，确定各评价指标的综合权重并进行对比，从而实现对危险化学品供应链运输风险相关因素的评价。

2.2 AHP法的具体步骤

在AHP法的计算过程中，首先需要对该问题进行层次化处理，在分析问题最终目标的基础上，依据问题的性质，把问题分解成不同的因素，并将决策目标、分解的因素和分析对象分别作为决策层、准则层和指标层，构建出一个层次分析模型。本文依据已确定的危险化学品供应链道路运输风险评价准则，通过对该行业专家学者的广泛咨询，为四项准则各自选取了对应的13个指标，构造的层次分析模型如图1所示。

图1 危险化学品供应链道路运输风险层次分析模型

然后排序准则层各因素之间的重要性，需要请经验丰富的相关领域专家对各分析对象的相对重要性进行打分。打分一般采用1-9标度法，构成一个两两相互比较重要性的判断矩阵。1-9标度指标及含义见表1。

表1 1-9标度指标及含义

为了验证构造的判断矩阵是否具有合理性，需要利用一致性检验指标CI进行验证。CI的计算公式为：

其中，λ表示该判断矩阵的最大特征根，n为该判断矩阵的维度。对计算得到的CI进行分析，如果CI=0，说明该判断矩阵具有完全一致性；如果CI与0差距较小，说明一致性较好；如果CI较大，说明不一致性较为严重。为了衡量CI的与0的偏离程度，需要引入一致性指标RI，RI的数值可通过查询随机一致性指标列表获得，如表2所示。

表2 随机一致性指标列表

设定CR表示一致性比率，CR的计算公式为：

如果计算得到的CR的值小于0.1，表示该判断矩阵的不一致程度在一个合理的区间内，通过了一致性检验。对该判断矩阵进行归一化处理，得到的特征向量可作为准则因素的权重值，且该结果具有合理性。如果CR的值大于0.1，则说明该判断矩阵不一致程度较大，需要调整因素间的相关性标度，重新构造判读矩阵。

3 危险化学品运输风险评价

3.1 A-B判断矩阵的建立

设定危险化学品运输风险评价为决策层A，由已构建的评价体系可知，准则层为环境因素（B1）、危险化学品因素（B2）、管理因素（B3）、人员因素（B4）。邀请相关领域的专家用1-9标度法对B层任意两个准则根据重要性两两评分，从而形成A-B判断矩阵，如表3所示。

表3 A-B判断矩阵

计算可知准则层的权重向量集为W=[0.370 4,0.185 2，0.074 1,0.370 4]T，最大特征根λ=4.000，依据此计算结果对该矩阵进行一致性检验，求得CI=0.000，查表得到RI=0.890，计算出一致性比率CR=0.000。由CR＜0.1，可知该结果具有合理性。

3.2 B-C判断矩阵的建立

准则层为B，指标层为C，依据专家评分，构建出的B1-C、B2-C、B3-C、B4-C评价矩阵如表4-表7所示。

表4 B1-C判断矩阵

指标层B1的权重向量集为W1=[ 0.500，0.500]T，计算得到λ=2.000，RI=0.000，CI=0.000，CR=0.000。由CR＜0.1，可知该结果具有合理性。

指标层B2的权重向量集为W2=[ 0.581 3，0.309 2，0.109 6]T，通过计算得到

λ=3.004，RI=0.580，CI=0.001 85，CR=0.032。由CR＜0.1，可知该结果具有合理性。

指标层B3权重向量集为W3=[ 0.370 4，0.370 4，0.074 1，0.185 2]T，计算得到λ=4.000，RI=0.890，CI=0.000，CR=0.000。由CR＜0.1，可知该结果具有合理性。

指标层B4的权重向量集为W4=[ 0.479 4，0.079 2，0.215 9，0.225 4]T，计算得到λ=4.073，RI=0.890，CI=0.024 5，CR=0.027 5。由CR＜0.1，可知该结果具有合理性。

3.3 评价结果分析

将上述各准则层的权重向量集分别与对应的权重相乘，汇总得到的权重统计结果如表8所示。

由表8可以看出，环境因素、人员因素权重较高，都达到了0.370 4，是影响危险化学品运输安全的主要因素，需要重点关注；其次是危险化学品因素，权重为0.185 2，权重最低的是管理因素。此外，环境因素或人员因素同管理因素的权重差值达到了0.296 3，这表明不同因素对于危险化学品运输风险的影响力具有较为明显的差异。

表5 B2-C判断矩阵

表6 B3-C判断矩阵

表7 B4-C判断矩阵

表8 权重统计表

4 风险防控建议

4.1 环境风险因素

在环境方面，天气条件与道路设施权重相当，因此，在危险化学品道路运输环境方面，不但要考虑天气问题，而且有关部门要加强道路配套设施的建设。为避免环境风险，运输作业进行前应关注运输路线所在区域的环境变化情况，完全避免极端天气；公路建设与维护部门需尽量保证危险化学品运输路线畅通，及时清除道路遮挡物，同时应在道路旁建设危险化学品泄漏时的应急处理场所，提供处理污染的材料及工具。

4.2 人员风险因素

人员方面，驾驶技术所占权重最高。运输人员驾驶技术直接关系到危险化学品运输作业的安全性，故企业应当重视运输队伍驾驶技能的培训，定期进行相关考核。同时，企业应对运输作业人员开展思想道德教育，以期提升人员责任意识，同时强化心理素质。装卸操作水平也是人员风险因素的一个重要方面，故企业必须开展技能培训，确保培训质量，提高运输作业人员的操作水平。

4.3 危险化学品风险因素

危险化学品作为其供应链的运输对象，其特性所造成的潜在风险值得运输企业及相关部门重视。在危险化学品供应链运输过程中，需针对不同危险化学品的特性，防止因碰撞、温度变化所造成的突发事故。同时，运输作业人员在运输前应仔细检查危险化学品装载量，确保其在安全范围内。此外，企业应购置与所运输的危险化学品特性相适应的运输车辆，以达到车货匹配的目标。

4.4 管理风险因素

管理因素虽所占权重不高，但在危险化学品道路运输过程起到的作用也不容忽视。为确保运输作业的有序开展，企业需做好应急措施准备工作，一旦发生泄漏等事故也能快速处理。同时，注重危险化学品运输作业的安全性是企业预防事故的有效措施，这包括定期检查员工操作是否符合安全性原则，颁布安全规章制度，向员工下发安全操作手册以及大规模地开展安全培训课程。

5 结语

本文基于危险化学品运输的相关标准与专家意见，充分考虑所有的影响因素，总结并提出了决定危险化学品运输风险的4个方面，即环境因素、危险化学品因素、管理因素和人员因素，并利用AHP法计算各因素指标权重，分析出了决定危险化学品运输风险的主要因素。AHP法作为一种层次化决策方法，在危险化学品运输风险评价中所采用的数据具有一定的权威性，在一定程度上避免了主观偏差。随着危险化学品供应需求继续扩大，针对其运输过程中事故的预防也显得愈发重要，通过风险评价确定主要影响因素，是确保危险化学品运输安全的重要举措。