城市区域综合交通安全管理评估方法研究

贾 铮, 杨 凯, 赵泽民, 孟 璐

(1.北京市交通委员会安全应急事务中心, 北京 100053; 2.北京石油化工学院安全工程学院, 北京 100053)

0 引言

交通运输是保障国家经济发展和运行的重点行业. 为了营造交通行业安全生态,助力城市安全健康发展,探索将城市交通系统整体视作具有生机、活力的“有机体”和“生命体”,开展“生命健康管理”式的安全体检,从纷繁复杂的城市交通系统整体中发掘安全生产领域“疾病”的初期症状,靶向开药、精准治疗,进而实现对城市交通系统整体安全的准确把握、精准管控、源头治理及动态管理,建立城市交通行业安全目标化、常态化机制,切实防范遏制重特大事故发生,为城市全面安全治理、安全发展以及韧性建设提供了重要支撑保障[1]. 刘萌斐等[2]利用层次分析法对道路实时管理等常规影响因素进行全面分析,依托模糊数学理论,搭建融合不同影响因素的隶属度函数,最终依托二级模糊综合评价形成危险品道路运输事故概率评估计算方法;周映雪等[3]以城市道路为研究对象,依托数据包络分析(DEA)搭建了道路交通安全评价模型, 阐释了各类道路交通安全状况及主要成因;Goldman LM等[4]发起了区域安全优先发展研究,将安全考虑提升到各级决策的高度优先级,构建了一种安全意识规划模型. 众多学者对交通运输的安全管理、风险评估等进行了一系列的研究,但是忽视了运输企业与行业监管之间的相关性,本文从评价结果、行业监管以及区域事故特征入手展开研究,以达到建立1套合适的指标体系和评估模型的目的.

安全生产千分制评价工作作为交通行业“安全专项体检”的典型做法,通过主动创新安全监管手段,进行专项评价,从而压实企业安全生产主体责任和行业监管责任,进一步完善交通安全治理体系建设[5]. 千分制评价工作通常针对单个企业开展评价,评价结果能反应企业当前在交通安全领域的安全生产现状,对企业提升安全管理水平具有重要意义[6-7]. 然而,千分制评价方法不能用于针对具体行政区域内的地区交通运输情况开展分析,因此,其评价结果不利于指导行政区域内交通监管部门迅速掌握交通运输安全形势,提高监管执法效能. 一个行政区域内的交通运输安全现状受企业自身安全素养、执法队伍、经济社会发展等多种因素的制约,因此有必要通过研究建立区域综合交通安全管理现状的评价方法,通过方法应用迅速掌握不同地区交通安全管理薄弱环节,为提高管理效能提高理论支撑[8].

本文以道路交通安全管理为研究对象,通过对交通运输行业现状分析提炼交通运输安全管理综合评价指标体系,利用结构熵权法计算指标权重,引入行业权重,并构建了区域交通运输安全管理评价模型,通过实证研究验证方法的可靠性,研究结果为区域综合交通安全管理评价提供了科学工具.

1 交通运输安全管理综合评价指标体系

为准确评估行政区域内交通运输安全生产现状,在对大量交通运输企业开展千分制评价分析的基础上,构建行业交通运输安全管理综合评价指标,在对区域内所有行业开展综合评估[8-11]. 为使评估结果科学准确体现区域特征,在评价指标选取时最重要的是具有可比性和可操作性,设计指标体系时应体现综合性与系统性,数据的获得应遵循易获得性、可比性、简明实用性. 本文基于千分制评价结果,从区域事故特征、监控情况等方面构建了包含 3个一级指标、15个二级指标的区域交通运输综合安全评价指标框架,如图1所示.

图1 区域交通运输综合安全评价指标框架

1.1 千分制评价结果

将区域内交通运输企业千分制评价结果作为衡量区域交通运输安全的重要指标. 该指标包括现场管理、管理体系、现场询问、行内差异、行业比重5个二级指标. 其中现场管理、管理体系、现场询问分别采用区域内所有企业的平均分作为衡量数据.

现场管理由专家组根据现场安全管理水平做出评价. 现场管理要素包括车辆及设备、设备设施管理、作业环境、现场作业、电气安全与消防安全. 现场管理满分为400分,对该指标划分5级,Ⅰ级(0～80)、Ⅱ级(80～160)、Ⅲ级(160～240)、Ⅳ级(240～320)和Ⅴ级(320～400),分别对应1～5分.

管理体系根据基础管理建设水平做出评价. 管理体系要素包括事故管理、应急管理、安全检查、安全投入、安全培训、制度管理、责任制. 事故分析与整改可帮助企业排查和消除相关事故隐患,同时提高风险预控能力. 应急预案的编制、演练可较好提高企业的应急能力,是应急管理中的重要环节. 安全培训方案完善、培训记录完备、培训结果评估是保证职工安全生产的首要步骤. 健全安全责任制度是企业最基本的安全管理工作,是企业完全运营的基础. 该部分评价满分为550分,按比例划分等级并赋分:Ⅰ级(0～110)、Ⅱ级(110～220)、Ⅲ级(220～330)、Ⅳ级(330～440)和Ⅴ级(440～550),分别对应1～5分.

询问得分是基于对从业人员履职情况的考察评价. 询问得分包括人员问答和人员资质档案管理两大因素. 人员问答环节的询问对象包括驾驶员、监控人员、企业相关管理人员,通过描述本岗位的安全职责等形式,可直接反映出企业从业人员的从业素质水平. 对于人员资质档案管理,是对入职驾驶员、特种作业人员的资格证需求、存档管理,对上岗、转岗、调岗、下岗员工的相关人事变更记录档案管理. 该档案,是企业人事变动的载体,也是企业组织结构网的组成部分. 此部分满分为50分,按比例划分等级并赋分:Ⅰ级(0～10)、Ⅱ级(10～20)、Ⅲ级(20～30)、Ⅳ级(30～40)和Ⅴ级(40～50),分别对应1～5分.

行业比重P反应的是区域内不同行业运输企业数量的占比情况,采用式(1)计算.Ct为区域内参评企业总数,Ci为某行业企业数量.该指标的等级划分和赋分标准如下:Ⅰ级(0～0.5)、Ⅱ级(0.5～0.6)、Ⅲ级(0.6～0.7)、Ⅳ级(0.7～0.8)和Ⅴ级(0.8～1),并对Ⅰ～Ⅴ对应赋值1～5.

P=Ci/Cz

(1)

行内差异D即行业内安全管理水平差异,差异越大,表明行业内安全管理水平有待提升,采用式(2)计算.Sh为行业内企业千分制最高得分,Sl为行业内企业千分制最低得分.该指标的等级划分和赋分标准如下:Ⅰ级(0～50)、Ⅱ级(50～100)、Ⅲ级(100～150)、Ⅳ级(150～200)和Ⅴ级(200以上),并对Ⅰ～Ⅴ对应赋值5～1.

D=Sh-Sl

(2)

1.2 区域事故特征

事故特征包括事故起数、伤亡人数、经济损失 3方面,形成3个二级指标.经济损失主要指直接经济损失,事故造成的人身伤亡包括死亡人数、受伤人数2个参数,3个指标的具体分级标准根据《生产安全事故报告和调查处理条例》(国务院493号令)做出划分,该指标的等级划分和赋分标准见表1、表2、表3.

表1 事故起数等级划分

表2 人身伤亡等级划分

表3 经济损失等级划分

1.3 行业监管情况

影响行业监管的因素主要从管理人员配比率、监督监察检查率、监管监察处罚率、上级部门通报情况、安委办任务落实情况、宣传报道数量、安全标准化达标覆盖率7个方面考虑,形成7个二级指标.

管理人员的配比G即执法人员的配备情况,采用式(3)计算,其中H为执法人员数量,S为生产经营单位家数.该指标的等级划分和赋分标准如下:Ⅰ级(0～0.2)、Ⅱ级(0.2～0.4)、Ⅲ级(0.4～0.6)、Ⅳ级(0.6～0.8)和Ⅴ级(0.8～1),分别对应1～5分.

G=H/S

(3)

监督监察检查率J为执法检查覆盖情况,采用式(4)计算.J1为实际监督监察生产经营单位的频次,J2为实际监督监察生产经营单位的家数.该指标的等级划分和赋分标准如下:Ⅰ级(0%～50%)、Ⅱ级(50%～60%)、Ⅲ级(60%～70%)、Ⅳ级(70%～80%)和Ⅴ级(80%～100%),分别对应1～5分.

J=(J1-J2)/J2×100%

(4)

监督监察处罚率C反映的是执法检查力度,采用式(5)计算.C1为处罚生产经营单位数,C2为监督监察生产经营单位数.该指标的等级划分和赋分标准如下:Ⅰ级(0%～20%)、Ⅱ级(20%～30%)、Ⅲ级(30%～40%)、Ⅳ级(40%～50%)和Ⅴ级(50%～100%),分别对应5～1分.

C=(C1-C2)×100%

(5)

上级部门通报情况实际反映的是管理效果,通过统计曝光通报情况来评估,包括GPS运行情况、媒体曝光情况、上级通报.等级划分和赋分标准如下:Ⅰ级(0起)、Ⅱ级(1～3起)、Ⅲ级(4～6起)、Ⅳ级(7～9起)和Ⅴ级(10次及以上),分别对应 5～1分.

安委办任务落实情况R为年度安委办下达工作部署落实所占比例,采用式(6)计算.R1为年度安委办下达任务总数,R2为年度安委办下达任务落实数.该指标的等级划分和赋分标准如下:Ⅰ级(0%～40%)、Ⅱ级(40%～60%)、Ⅲ级(60%～80%)、Ⅳ级(80%～90%)和Ⅴ级(90%～100%),分别对应1～5分.

R=R2/R1×100%

(6)

宣传报道数量可通过查询统计媒体报道数量来衡量宣传情况.该指标的等级划分和赋分标准如下:Ⅰ级(0～3)、Ⅱ级(3～5)、Ⅲ级(5～7)、Ⅳ级(7～9)和Ⅴ级(10次及以上),分别对应1～5分.

安全标准化达标覆盖率B体现为标准化达标覆盖情况,采用式(7)计算.B1为创建标准化达标企业数量,B2为应开展标准化创建企业数量.该指标的等级划分和赋分标准如下:Ⅰ级(0%～30%)、Ⅱ级(30%～50%)、Ⅲ级(50%～70%)、Ⅳ级(70%～90%)和Ⅴ级(90%～100%),分别对应1～5分.

B=B1/B2×100%

(7)

2 区域交通运输安全管理综合评估方法

2.1 指标权重计算方法

采用结构熵权法计算各级指标权重,具体计算方法如下[12-13]：

1)专家意见收集

根据Delphi方法的程序和要求,邀请若干位在行业内具有权威性、公平性、代表性的专家填写调查表(表4). 专家须按照各类指标的重要程度顺序填写表格,并将指标按重要性进行高低排列,如“1”代表“最重要”,“2”代表“很重要”,“3”代表“重要”等. 一些指标可被认为同等重要,这些指标的最终排名可由专家们讨论完成.

表4 指标重要程度调查表

2)盲度分析

在专家打分过程中,可能由于一些原因在数据中出现噪声数据,这些数据存在着错误或异常(偏离期望值),会对之后的数据分析造成干扰,从而使指标排序存在潜在的偏差和不确定性. 为了减少这些偏差可运用熵理论来计算熵值,实施步骤如下:

假设参与问卷调查的专家有k个,返回k个调查表格,把每个表格视作一个指标集,并记为R={r1,r2,…,rk}.其中,ri是指各专家排列的数组,并表示为{ai1,ai2,…,ain}(i=1,2,…k);ai1,ai2,…,ain可是来自n以内的任意的自然数.如前所述,“1”代表了最高的指标重要性.从k个调查表格所获得的指标排序矩阵记为矩阵A.

(8)

式中,aij为第i个专家对第j个调查指标的评价结果.

其排序的结果可依托隶属函数转换为定量的结果,并可定义为:

χ(I)=-λpn(I)lnpn(I)

(9)

(10)

等式的两边可通过同时除以(m-I)/(m-1)实现,并假设1-χ(I)/(m-I)/(m-1)=μ(I),进而可得:

(11)

式中,I为某个指标定性排序数值的专家评估结果.

如,某位专家依托评估得到了5个指标为r1,r2,r3,r4,r5的1组数据,并定性排序为5,2,3,4,1.则代表指标r5是其中最重要的,因其I=1,m为转换参数,并将其定义为m=j+2,j是指标中的个数.

把I定性的排序数值带入式(11)中,可求得bij定量的转换值.其中,bij=μ(aij) 指的是I的隶属度;矩阵B=(bij)k*n被定义为隶属度矩阵.在此,引入1个新的参数,即平均认知度bj.bj指的是k个专家对指标rj评估的一致性程度,计算公式如下:

(12)

式中,认知盲度σj被定义为来自上述k个专家对指标rj评估的不确定性.

σj=|{[max (b1j,b2j,…,bkj)-bj]+[bj-min (b1j,b2j,…,bkj)]}/2|

(13)

综合理解度Xj,指的是k个专家对各rj的评价程度.X指的是k个专家对指标rj的评价向量,即X=(x1,x2…xk).

Xj=bj(1-σj)

(14)

3)归一化处理

为得出指标rj的权重,式(14)需进行归一化处理.

(15)

式中,ωj的和等于1且ωj>0,ω=(ω1,ω2,…,ωj)为指标集R=(r1,r2,…rj)的权重向量.

2.2 行业权重计算方法

本次评估考虑的交通运输行业主要包括省际客运、旅游客运、城市公共汽车客运、道路危险货物运输、道路普通货物运输、道路货机动车维修、水域游船、出租汽车等.由于1个行政区域内通常涉及多种交通运输方式,而每种交通运输方式在规模、安全管理现状、风险特征等方面均存在显著差异.因此,在计算行业权重时综合考虑行业固有风险度和已开展千分制评估的行业规模.行业固有风险度记为ak,其值通过行业内多名专家打分取平均值获得.行业的规模权重为bk,采用式(16)计算,行业权重αk采用式(17)计算.

(16)

(17)

2.3 区域交通运输安全管理综合评估方法

区域交通运输安全管理综合评价采用式(18)计算.

(18)

式中,F为区域交通运输安全管理综合评价分值,Fk为某行业交通运输安全管理综合评价分值,αk为行业权重,k=1,2,3,…,n.

行业交通运输安全管理综合评价分值采用式(19)计算

(19)

式中,fij为二级指标的评分值,ωi为一级指标权重,ωij为二级指标权重,i,j=1,2,3…,n.

将计算获得的最终分值转换为评价等级,评价等级转换见表5.

表5 评价等级转换表

3 实证研究

选取2020年某市开展区域交通运输安全管理综合评价以验证方法的可信度. 假设该市只涉及水域游船、机动车维修、道路普通货物运输、道路危险货物运输4类交通运输方式. 各类交通运输方式对应的实际指标值如表6所示. 2020年度完成105家企业的千分制评价,其中水域游船5家、机动车维修55家、道路普通货物运输36家、道路危险货物运输9家.

表6 2020年某区各指标数值统计

1)计算指标权重

此次评估共邀请20位专家,5人1组分为 4组,对各层评价指标进行等级评定. 根据2.1所述计算步骤,以一级指标千分制评价结果下的5个二级指标为例开展计算:

收集来自4组专家对二级指标的排序结果,获得等级矩阵A.

根据式(4)和矩阵A计算得出隶属矩阵B1,其中m=7.

专家对指标评价的一致程度:

基于以上计算结构并结合式(12)(13)可计算得到所有专家对指标的认知盲度σj.然后根据认识盲度σj和式(14)计算得出评价向量X.最后,采用归一化处理方法得到各指标权重.各参数计算结果见表7,同样,其他指标的权重分布也可通过细化得到.

表7 千分制评价指标权重计算

利用上述方法计算所有各级指标权重,并基于各指标实际值和评分标准开展评分,具体权重和评分结果如表8所示.

表8 各指标权重结果

2)计算行业权重

经过邀请20名专家打分取平均值后,获得水域游船、机动车维修、道路普通货物运输、道路危险货物运输4个行业的固有风险度,分别为0.222 2、0.222 2、0.222 2、0.333 3.结合各行业参评企业数量以及式(16)(17),计算获得4个行业的权重分别为0.143 3、0.318 6、0.276 7、0.261 4.

3)区域交通综合评价

利用式(19)分别计算水域游船、机动车维修、道路普通货物运输、道路危险货物运输4个行业交通运输安全管理综合评价结果,分别为3.599 7、4.034 5、3.299 6、3.082 1.

利用式(18)计算区域内交通运输安全管理综合评价结果,为3.519 9,属于良好级别.

4 结论

以区域内交通运输企业安全生产现状为研究对象,考虑区域内交通运输规模、安全管理现状,构建了由千分制评价结果指标、监管情况、区域特征为一级指标,现场管理、管理体系、现场询问、行业比重、行内差异等15个二级指标构成的区域交通运输安全管理综合评估指标体系及赋值标准. 基于结构熵权法(SEWM)对评价指标所占权重进行了计算,并考虑了区域内参评企业固有风险特征和企业规模,构建了区域交通运输安全管理综合评估方法. 应用建立的评估方法对某市现有交通运输安全管理情况进行实证分析,定量求出该行政区域内交通运输安全管理现状等级为Ⅳ级,属于良好级别,与第三方机构评估结果一致. 表明所建立的指标体系和评估模型具有较好的适用性和有效性.