基于GO－FLOW法和FTA法的香蕉物流流程评价＊

段爱华，傅成红，谭 剑

(1.长沙理工大学交通运输工程学院，湖南长沙 410004;2.福建工程学院交通运输系，福建福州 350108;3.义乌市城市规划设计研究院，浙江义乌 322000)

基于GO－FLOW法和FTA法的香蕉物流流程评价＊

段爱华1，傅成红2，谭 剑3

(1.长沙理工大学交通运输工程学院，湖南长沙 410004;2.福建工程学院交通运输系，福建福州 350108;3.义乌市城市规划设计研究院，浙江义乌 322000)

根据系统可靠性理论，在对香蕉物流系统进行分析的基础上，用GO－FLOW法和FTA法分析和评价了冷链条件下香蕉物流安全水平.针对香蕉物流具体过程，建立香蕉物流系统的GO－FLOW图，进行GO运算，求出各信号流的可靠性，找出影响物流安全的关键环节，对该环节运用FTA法定性分析并提出解决方法.指出GO－FLOW法和FTA法相结合是一种简便有效的物流安全评价方法.

物流安全;冷链物流;GO－FLOW法;FTA法

香蕉贮运一般需要冷藏，适宜条件为温度13℃、相对湿度90%～95%.由于香蕉采摘后需要进行保存处理、车站换装等作业，受贮运温度和时间等因素的影响，运输到站后，一些香蕉会变黑或变黄腐烂，严重影响了香蕉物流行业的食品安全和经济效益.

香蕉物流安全评价是进行香蕉物流安全保障体系研究的基础工作之一，目前采用比较多的方法有层次分析法、GO－FLOW法和故障树等［1，2］.邹毅峰在荔枝冷链物流安全评价中运用GO－FLOW法进行了研究［3］;邱祝强引入GOFLOW法对跨区域生鲜农产品物流系统安全风险水平进行了研究［4］;黄欣对冷鲜肉物流流程进行研究时，采用了GOFLOW法来分析问题［5］;徐苗苗在超市水果冷链物流的安全评价中采用FTA法进行研究［6］.

参考以上研究，本文在分析香蕉物流安全系统结构的基础上，借鉴系统可靠性理论，采用GO－FLOW法和FTA法相结合的方式进行分析，探索建立一种评价香蕉及其他生鲜农产品物流安全风险的有效方法.

1 GO－FLOW法和FTA法分析

GO－FLOW法是20世纪80年代以后在GO法(GO methodology)的基础上逐渐发展起来的，其基本思想是通过把工程图或系统图直接转换成GO－FLOW图.对于动态系统分析、有共因失效的系统分析和系统的不确定性分析等方面的问题，GO－FLOW法能很好地来解决.而香蕉的物流流程过程同时也存在这样的一些问题，因此采用GO－FLOW法来评价其安全性是一种比较有效的方法.对于香蕉的物流流程安全分析采用GO－FLOW法的主要步骤是首先建立GO－FLOW图，然后进行GO运算，基本原理见文献［7－12］.近年来在运输系统、核电站和控制系统等领域在安全性和可靠性分析上得到研究和推广.

事故树分析(Fault Tree Analysis，简称FTA)是一种分析系统安全的逻辑方法，目前广泛应用于系统安全工程中.事故树是一种利用布尔逻辑关系从结果到原因表示事故发生过程的逻辑树图.

FTA是一种图形演绎方法，对所研究的系统发生事故的条件按照逻辑关系的顺序制成的分析程序的树状图.基本步骤有:确定顶上事件;绘制故障树;求故障树的最小割集;概率分析.最小割集是在事故树中能引起顶上事件发生的最小限度的基本事件，因而，FTA分析对在安全流程评价中进行定性分析比较容易.

2 GO－FLOW法和FTA法结合应用

GO－FLOW法可将直接的原理图转换为模型图，因而适用于处理有复杂时序或状态随时间变化的系统.GO－FLOW法的研究侧重点是时间过程序列，各个环节上的系统可靠度均能定量的进行计算分析.而FTA主要在于找出影响系统故障的原因，从顶级故障事件逐级分析，得出底事件，对相关关键环节提出解决措施来提高系统可靠性，实现定点定性分析.

2.1 香蕉冷链物流GO－FLOW法分析

香蕉采收是物流过程的开始，用(类型25)信号发生器表示.分级、装卸搬运、清洗、预冷、包装用(类型21)两状态元件表示，以此来表示操作符工作状态的成功、故障或好坏.香蕉是时间敏感性水果，可靠度将会随时间减小，从而对于时间相对较长的环节，如运输、贮藏、销售，采用(类型35)随时间失效的工作元件表示.

从采收到消费者的过程中，香蕉的各个环节，如预冷保鲜、贮藏、运输等只有在特殊的冷链关键技术的支撑下才能保证香蕉的质量.香蕉冷链物流系统总体构架如图1所示，其基本流程是:采收→采后处理→分级→防腐处理→包装→贮藏→运输→催熟→销售.

图1 香蕉冷链物流系统基本流程

在GO－FLOW图中具体的部件或单元用操作符代表，运输通道或者具体的物流则用信号流连接操作符来代表，这样的一个图例表示适用于系统状态将会随时间变化、系统有阶段性任务或系统有一定操作程序等复杂系统的可靠性和安全性分析.

根据以上香蕉冷链物流系统的基本流程结构图，得到如图2所示的香蕉物流安全系统GO－FLOW图，本文为了分析的便利，假定香蕉采收地只有一个.如果采收地有多个，则用多个信号发生器表示，其运算规则也一样.

图2 香蕉物流安全系统GO－FLOW图

经过相关文献资料的数据搜集，以及实地的现场统计数据，获得香蕉在冷链物流条件下冷藏和冷藏加工环节的信息，相关作业时间、损耗率和事故率的统计数据如表1.在表1的基础上，按照3类操作符的运算规则进行GO－FLOW运算，计算各个信号流的强度汇总于表2.

从表2可以看出从预冷到长途运输过程中损耗率较大，由0.913变为0.86，对系统的输出结果影响较大.其中上架销售和预冷环节的可靠度也有待提高，对系统的安全可靠性也有一定的影响.因此必须尽量缩短长途运输和销售的时间，提高预冷环节的效率.本文就长途运输时间进行FTA分析，若能解决此问题，系统的可靠性将有所提高.

表1 夏季香蕉冷链条件下GO－FLOW图操作符数据

表2 夏季香蕉冷链条件下GO－FLOW图中信号流强度

2.2 长途运输损耗的FTA定性分析

当一个最小割集的事件发生时就有可能引起顶上事件发生;在一般情况下，在基本事件概率相等，割集阶数越小，发生的可能性就越大.因此，为降低长途运输损耗率，应考虑其发生概率较大的一阶最小割集.香蕉冷藏物流运输中长途运输为顶事件建立的成功树如图3所示.

图3 针对长途运输损耗建立的成功树分析

2.3 最小一阶分析及解决措施

通过图3分析，最后得出15个一阶最小割集，减少长途运输损耗率的关键在于减少这些最小割集的发生概率，综合分析归纳主要问题为:

(1)车辆设备不足，冷藏车、加冰车辆缺乏，无法为香蕉冷链运输流通提供系统的低温保障，在长途运输中直接加大香蕉的损耗，影响运输中的可靠性.

(2)途中运输工具转换的损耗也相当严重，目前在国内冷藏仓库的缺乏使得在转运过程中无法做到冷藏放置，并且在冷库建设中有重视肉类冷库，轻视果蔬类冷库建设的情况，整体发展欠缺，也将影响长途运输的可靠度.

针对以上问题，在硬件上，香蕉冷链物流运输中应当加大冷链物流的硬件设施的建设.冷藏车辆的购买、冷库的建设均需大量的资金支持，而一般运输公司或企业均无法独立承担.因而政府应加大财政金融扶持，可通过财政安排一定的专项资金，以贴息等方式扶持、奖励重点企业.在金融机构贷款上给予优先支持.在软件上，国家有关部门应尽快制定冷链系统技术标准，如冷链运输温度控制标准、冷藏车制冷配置标准、冷库温度标准等，保证冷链物流规范运营.

3 结语

以上研究表明，提高冷链体系硬件和软件的标准，能为物流系统安全水平的提高做出贡献.对于香蕉冷链物流，在运输和上架销售时间的减少均可提高流程的可靠度和安全性.

本文运用GO－FLOW法和FTA法相结合评价香蕉物流系统的安全性直观方便，不仅能定量地计算整个流程的安全性，也能对关键环节进行定性分析.从系统可靠性角度出发，为提高香蕉物流系统整体的安全性提供依据.对香蕉物流安全评价的研究中，还应拓展分析方法，综合考虑增强结果的真实性和客观性.

［1］谢如鹤，张得志，罗荣武.物流系统规划［M］.北京:中国物资出版社，2007.

［2］黄涛，蔡琦，赵新文，等.GO－FLOW法在压水堆余热排出系统可靠性分析中的应用［J］.核动力工程，2009，(4):55－58.

［3］邹毅峰，谢如鹤，邱祝强.基于GO－FLOW法的荔枝冷链物流安全评价［J］.工业工程，2008，(6):1－3.

［4］邱祝强，谢如鹤，邹毅峰.GO－FLOW法在蔬菜物流安全风险分析中的应用［J］.武汉理工大学学报(交通科学与工程版)，2010，(2):1 －4.

［5］黄欣，邹毅峰，谢如鹤.基于GO－FLOW法的冷鲜肉物流流程评价［J］.广东农业科学，2010，(6):130 －131.

［6］徐苗苗.基于FTA的超市水果冷链物流安全评价［D］.大连:大连海事大学硕士学位论文，2010.

［7］刘磊.GO－FLOW方法在冗余系统可靠性分析中的应用及其算法改进［D］.浙江:浙江大学硕士学位论文，2011.

［8］沈祖培，黄祥瑞.GO法原理及应用［M］.北京:清华大学出版社，2004.

［9］Shen Z，Gao J，Huang X.A quantification algorithm for a repairable system in the GO methodology［J］.Reliability Engineering and System Safety，2003，(3):293 －298.

［10］蔡鉴明，曾峰.基于GO法的供应链可靠性分析［J］.公路交通科技，2007，(3):141 －144.

［11］刘斐斐.生鲜农产品冷链物流系统安全评价研究［D］.大连:大连海事大学硕士学位论文，2010.

［12］任鑫，赵新文，蔡琦，等.基于GO法的反应堆补水系统共因失效分析［J］.核动力工程，2010，(3):64.

F54

A

1008－4681(2012)02－0081－03

2012－01－10

湖南省教育厅资助科研项目(批准号:10W016).

段爱华(1986－)，女，湖南长沙人，长沙理工大学交通运输工程学院硕士生.研究方向:物流工程.

(责任编校:晴川)