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1/59第七章船舶交通安全评价第一节安全评价概述一、安全和危险的含义所谓安全评价，是指人们对安全的评价，也就是说安全是评价的对象。何谓安全？辞典上称安全是没有危险、不受威胁、不出事故；安全工程学上称安全是指不发生伤亡、设备或财产损害和环境破坏等事故或灾害及不存在发生事故或灾害等危险的状态。对于安全，还有其他各种解释。因此，人们往往用危险和事故的状况来描述安全。安全和危险虽然在概念上互相排斥，但是在安全评价中，一个特定的状态或一个客观存在的形势究竟是安全的，还是危险的，只能做相对意义上的解释。也就是说，不存在绝对的安全和绝对的危险。安全和危险都是一种模糊的概念。2/59第七章船舶交通安全评价通常人们用事故状况来表征危险，因为任何事故既有危险程度上的差异，又有其发生可能性的大小，所以可用事故的危害度和发生概率双因素来具体表征危险，即危险指数=事故危害度x事故发生概率事故危害度是对事故造成的各种损失（包括人命财产损失、直接和间接经济损失、对人们精神和情绪上的消极影响、对人类社会和自然环境的消极影响等）的程度大小。事故发生概率是对事故发生可能性大小的一种度量，为便于很好地认识危险，可以采用后表来进行定性描述。3/59第七章船舶交通安全评价事故危害度等级4/59第七章船舶交通安全评价事故发生概率分级5/59第七章船舶交通安全评价危害度与发生概率结合区域图6/59第七章船舶交通安全评价各区域内事故的特征危害后果溢油量t小于1年极大高风险区1～10年大10～50年中中等风险区50～100年小低风险区100年以上极小较小50以下一般50～100较大100～500重大50～1000特别重大1000以上海难性事故风险评估矩阵图8/59第七章船舶交通安全评价二、安全评价安全评价就是对系统的安全状况进行定量和定性的估计和评定。因为安全是通过危险来表述的，所以安全评价也就是对系统所处的发生事故和面临灾害的危险状态进行估计和评定。因此，也称为风险评价（Riskassessment）。安全评价的根本目的是判别系统是否达到规定的安全目标或是否符合安全要求，并根据评价结果，对系统进行调整采取某些完善、加强安全的措施。安全评价一般分为三种情况：（1）对系统过去状态的评价，即通过对以往事故资料的分析评价，了解系统的危险源和危险程度，以及事故发生的机理。（2）对系统现在状态的评价，即根据系统的现有状态和所具有的关于事故的理论、方法等，评定系统所呈的安全状态。（3）对系统未来状态的评价，即根据预测的系统未来状态和已掌握的事故发生模式，预测系统未来的安全状态，这也称为安全预测或事故预测。9/59第七章船舶交通安全评价对一个系统进行安全评价所遵守的三条可以称之为公理的重要原则是：（1）不可能完全根除一切危害和危险；（2）可以减少现存危险；（3）应努力减少全面的危险而不是仅仅根除几种特定的危险。这些原则可以使安全评价更为客观、实际和有效。第（1）、（2）条原则说明人们能够通过一定的方法、手段、措施来减少事故的发生和危害的程度。但由于现实系统中的客观及主观因素的影响，又不可能根除一切危险，因此，我们讨论安全性，不能认为什么事故都不发生才算安全，而应使危险降低到可以接受的程度，并通过努力使危害度较大的事故的发生概率尽可能地降低；或者万一发生事故时，努力把危害程度控制在较低水平上。第（3）条原则对整个系统而言是正确的。当然，对于某一具体部门，其任务可能就是要防止某种特定事故的发生。例如，船舶交通管理的主要任务是减少碰撞、搁浅等狭义的交通事故的发生。但是，对于一个大系统而言，这样做则过于片面。10/59第七章船舶交通安全评价船舶交通安全系统评价的意义主要表现在：1.完善船舶交通安全测度方法，使之更合理、更科学在目前的船舶交通安全管理工作中，使用传统安全管理方法还比较普遍。它有着许多不适应船舶交通要求之处，仍是事故后的被动管理，评价交通安全仍主要采用事故方面的绝对数字指标（如事故数、沉船数、直接经济损失等）。利用安全系统工程方法研究船舶交通问题，可以丰富船舶交通安全管理的有关理论。2.建立船舶交通安全比较方法因为目前多是孤立看待船舶交通事故，所以无法对同一水域不同时间内的船舶交通安全进行比较，那么也就难以对交通安全的变化状态做出正确的估计。利用安全系统工程方法对船舶交通事故进行研究是从船舶交通系统内部出发，分析各构成部分存在的安全上的联系。它同时也注意到了系统外部条件，环境对系统安全影响的差异，比较全面，具有充分的可比性。因此，通过对船舶交通安全的系统研究所获得的评价方法具有普遍适用意义，有助于把握交通安全的变化状态。11/59第七章船舶交通安全评价3.为实施船舶交通安全措施提供依据安全评价是实施安全措施的基础，对于船舶交通而言这一点尤为重要。在船舶交通系统中，要采取的安全措施往往是规模大、投资大、涉及因素多等形式的措施，不允许失败，一般也不能反复进行实际系统试验，故要进行事先的充分论证，向水上交通安全监督部门、规划部门及其他有关机构提供船舶交通安全方面的信息和数据，供其进行科学决策。4.科学地指导船舶交通安全管理工作对船舶交通安全有了科学合理的认识，就能够利用这些认识指导有关的工作，改善现有的工作方法，更好地完成交通安全管理工作。12/59综合安全评估（FSA）•FSA是国际海事组织推荐的可用于海事风险及安全评估的决策模式。FSA是由英国学者在长期研究工业安全管理、工业风险管理后总结的一套适用于海运界的管理方法，其在航运界的最初发展是针对1988年发生的“PiperAlpha”事故。在该事故中，英国北海的一座海上钻井平台发生大火，导致167人丧生，事故总损失34亿美元。在1993年在IMO第62届MSC会议上英国提出了将FSA应用于船舶安全领域的议案。1997年第68届MSC会议通过了“FSA应用暂行指南”。2001年MSC74届会议通过“FSA在IMO规则制定中的应用指南（GuidelinesforFormalSafetyAssessment(FSA)foruseintheIMORule-makingProcess）”。2002年IMO的海上安全委员会（MSC）和海上环境保护委员会（MEPC）又联合制定并通过了决议案“用于IMO决策过程的综合安全评估指南”（TheGuidelinesforFormalSafetyAssessmentforuseintheIMOrule-makingprocess），并在IMO制定新的海事政策时被广泛应用。13/5914/5915/5916/59第七章船舶交通安全评价第二节事故树分析法事故树分析（FaultTreeAnalysis，简称FTA）也称故障树分析，是安全系统工程最重要的方法，目的是分析系统中事故产生的原因和评价系统潜在的危险。事故树分析技术最早是由美国贝尔电话公司于1962年首先提出来的，最早使用于美国民兵式导弹发射系统的可靠性研究中。因为事故树分析不仅能定量地确定事故发生的概率，而且能对事故做出定量的预测，所以它在分析系统的安全性上有着很多优点，这对安全管理的现代化起到了很大的推动作用。一、事故树分析程序在实际应用事故树的分析技术时，由于分析的目的和要求分析的深度等差异，其具体方法也各有差别，但一般来说，事故树分析程序包括如下几个步骤（见后图）:17/59第七章船舶交通安全评价事故树分析程序图18/59第七章船舶交通安全评价二、事故树的绘制通常，事故树是由各种事件符号和一些逻辑门连接而构成的。1.事件符号下表列出了常用的事故门符号及其意义。19/59第七章船舶交通安全评价2.逻辑门符号下表列出了常用的逻辑门符号及其意义。20/59第七章船舶交通安全评价三、事故树的简化在绘制完事故树之后，还要对事故树进行化简，以去掉冗余项或重叠项。进行简化的工具是布尔代数。1.布尔代数的计算法则设A、B、C分别为三个集合，事故树分析涉及到的布尔代数运算定律有以下几个方面：21/59第七章船舶交通安全评价22/59第七章船舶交通安全评价2.利用布尔代数化简事故树下图是一个事故树图。设顶上事件为T，现在就利用布尔代数运算法则来简化它：23/59第七章船舶交通安全评价根据化简后的结果，得到等效事故树，如下图所示。等效事故树24/59第七章船舶交通安全评价25/59层次分析法•20世纪70年代中期，美国运筹学家托马斯·塞蒂正式提出了层次分析法，简称AHP。它是一种定性和定量相结合的、系统化、层次化的分析方法。由于它在处理复杂的决策问题上的实用性和有效性，很快在世界范围得到重视。它的应用已遍及经济计划和管理、能源政策和分配、行为科学、军事指挥、运输、农业、教育、人才、医疗和环境等领域。运用层次分析法有很多优点，其中最重要的一点就是简单明了。层次分析法不仅适用于存在不确定性和主观信息的情况，还允许以合乎逻辑的方式运用经验、洞察力和直觉。层次分析法最大的特点是提出了层次本身，它使得决策者能够认真地考虑和衡量指标的相对重要性。层次分析法的基本步骤是：首先，建立层次结构模型；其次，构造成对比较阵；第三，计算权向量并做一致性检验；最后，计算组合权向量并做组合一致性检验。若检验通过，则可按照组合权向量表示的结果进行决策，否则需要重新考虑模型或重新构造那些一致性比率较大的成对比较阵。26/5927/5928/5929/5930/5931/59层次分析法的基本步骤•（1）明确问题，开始研究时，明确用层次分析法解决什么问题，确定问题涉及的范围，适当选定相关的各因素；（2）关联因素分析，根据确定的研究目标和问题的涉及范围，基于一般理论、实践经验等，罗列出有关因素，明确因素间的相互关系；•（3）建立层次结构，将关联因素适当分级，每一组作为一个层次，并按照最高层、中间层和最低层排列成若干层次；•（4）构造各层次判断矩阵；•（5）判断矩阵的一致性检验，判断矩阵中的数值是根据专家对因素间的相对重要度的评价给定的；•（6）层次单排序，根据判断矩阵，计算对于上一层某因素而言，本层次上与其有关的因素的重要度权重。这是对本层次上所有因素相对上一层次的重要度进行排序的基础；•（7）层次总排序，进一步计算本层次所有因素对上一层次而言的重要度排序；•（8）总排序结果的一致性检验。•用分析法求得各因素对研究问题的目标的重要度权重后，其定量分析结果可以作为系统决策、状态评价、方案论证的基础数据。34/59模糊－层次评价法•（1）适用于定性指标的定量评价，应用范围更广•人们对定性指标属于某一等级的判断往往很难用数字表示，只能用“很好”、“较好”、“较差”、“很差”等模糊概念来表示。应用模糊数学评价能定量地处理复杂大系统中的各种模糊因素，这些因素不是人为加进去的，而是研究对象客观存在的，因此运用模糊数学所分析的结果或设计的方案更符合客观实际，更合理化。模糊综合评价通过评价系统各因素对系统性能的隶属程度情况来综合评价系统性能状况，可以得到较为理想的结果。虽然现实世界中亦此亦彼的中介过渡现象的大量存在，但是模糊数学能充分考虑事物的中介过渡性质，能为工程技术人员的决策优先提供了有利条件，所以模糊评价的应用范围较广。•（2）评价的结果具有优越性，评价对象通常具有唯一性•模糊评价的结果能较为准确地刻画了事物本身的模糊状况，在信息的质和量具有优越性。另外，评价结果对同一个评价对象而言，只要评价因素权重相同，合成算子相同，一般均具有唯一性。•（3）评价因素可涵盖多方面、多层次•一般将通航环境概括起来主要有水文气象、航道状况、交通流量、助航标志等四大因素，每个因素又包含众多子因素，例如水文气象包含的因素有：能见度、风、流等。这些多方面、多层次的因素往往互相制约，相互影响。众所周知，要评价一件由单因素确定的事物是比较容易的，但如果涉及的因素多了，就会出现从这个因素出发作出一种判断，而从另种因素出发又可以作出另一种评价的局面，这样就不得不再产生出一个综合各方面因素作出一个更接近实际的综合评价问题，以避免仅从一个因素作出判断而带来的片面性，而将模糊数学和层次评价法相结合的“模糊－层次评价法”尤其适合于开展多方面、多