基于ISM的危险品物流风险影响因素研究

□ 张冠湘 付 余 卢 敏,2 钟慧玲

(1.华南理工大学 经济与贸易学院,广东 广州 51006;2.广东科技学院 管理系,广东 东莞 523083)

基于ISM的危险品物流风险影响因素研究

□ 张冠湘1付 余1卢 敏1,2钟慧玲1

(1.华南理工大学 经济与贸易学院,广东 广州 51006;2.广东科技学院 管理系,广东 东莞 523083)

基于现有危险品物流研究及调研结果,提取了15个影响危险品物流风险的因素。通过建立危险品物流风险影响因素的解释结构模型,结合MICMAC分析方法对影响因素进行分类,研究结果表明,相关法规政策的制定是控制危险品物流风险的重点,在网络规划时应尽量减少对周边人口和环境的影响。

危险品物流;风险;物流;解释结构模型

危险品物流事故具有低概率、高危害的特性,一旦发生将会给人民的生命和财产安全带来极大的威胁,造成巨大的经济损失和社会影响。如2015年8月12日,天津港危险品仓库发生爆炸,造成上百人伤亡和高达几百亿经济财产损失。当前,随着我国工业和社会的快速发展,危险品物流需求量快速增加,由此引发的安全事故也在逐年增长。本文系统分析影响危险品物流风险的因素,对于预防安全事故,减少事故损失有重要的理论意义。

一、文献回顾

风险是将危险品区别于普通货物运输的主要原因,危险品物流风险通常用期望损失来表示,大多数国外学者[1]采用事故概率和事故影响来表示风险。不少国内学者在此基础上考虑了减小事故概率、降低潜在影响、减少灾后损失的具体方法:肖亮[2]在构建危险品风险评价指标体系时,认为危险品数量和种类、人员管理、应急预案等是重要的安全管理因素;冯树民和殷国强[3]从规划层面考虑了基于周边人口与财产危险品路径规划问题;种鹏云和帅斌[4]研究了恐怖袭击下运输环境变化对危险品物流的影响,测度了运输环境变化与风险对应的指数关系。

但目前大多数文献仅基于特定的角度来研究危险品物流风险,缺乏影响因素之间的关系分析,没有从整体角度综合分析危险品物流风险系统。解释结构模型(ISM)和MICM AC方法[5]可以透过复杂系统抓住问题的本质,分析影响整个系统的直接因素和间接因素,考虑危险品物流风险影响要素之间错综复杂的作用关系,该方法可以有效地分析影响因素之间的层次关系,确定各个因素的驱动作用和对系统的综合影响。

二、构建解释结构模型

危险品物流风险受到多方面因素的影响,其中一些因素直接影响危险品事故的概率,比如交通状况和专业技术能力,而另外一些因素则间接影响着事故潜在影响范围和灾后损失,如沿途人员及财产密度。因此,在分析危险品物流风险时,需要梳理危险品物流过程中风险的各种影响因素,确定要素之间的作用关系,了解整个风险系统的结构构成,从而建立系统的结构模型。

解释结构模型(ISM)可以将复杂的系统分解为若干子系统,最终构成一个多级递阶的结构模型,可以把模糊不清的系统转化为直观的具有良好层次结构关系的模型。

(一)影响因素分析

综合考虑危险品物流环境和安全管理对风险的影响,在参考国内外相关文献的基础上,结合广州港集团、黄埔港、南沙港、广州港务局等危险品管理企业的实地调研,最终确定15个影响因素及相关关系,如表1所示。

表1 危险品物流风险影响因素

(二)邻接矩阵和可达矩阵

邻接矩阵是一个布尔矩阵,表示危险品物流风险系统中各个因素之间的关系,根据表1建立邻接矩阵,A中缺省的元素为0。

求邻接矩阵A与单位矩阵I的和A+I,基于布尔运算对矩阵(A+I)进行幂运算,即可得可达矩阵M=(A+I)i+1=(A+I)i≠(A+I)i-1。可达矩阵M是描述元素间直接或间接影响的矩阵,M中元素为1时,说明因素之间存在可达路径,元素为0时,说明元素间没有联系,生成的M如下。

(三)层级分解

被F i影响的元素集合为可达集P(F i),影响F i元素集合为先行集Q(F i),当交集P(F i)∩Q(F i)=P(F i)时,F i即为最上级因素,将F i所在的行与列去掉可得到新的可达矩阵,以此类推划分出各个层级。其中,因素F7和F8,F9,F14,F12和F15对应的行和列完全相同,为强连接关系因素,在分解时用其中的一个因素替代,最终有各级影响因素L1={F6,F12},L2={F7},L3={F5,F11,F13},L4={F2,F4},L5={F1,F3},L6={F10},将影响因素按层级重新排序,M可得到其标准形式M*。

(四)系统结构分析

根据重新排序的可达矩阵M*即可绘制出影响危险品物流风险影响因素的多层递阶结构图,如图1所示。根据解释结构模型得到的体系结构,可将危险品物流风险的影响因素分为六个层次。自然灾害、恐怖袭击、自然天气条件、法律法规、危险货物理化性质位于底部三个层次,是影响危险品物流风险的深层因素。其中法律法规是规范危险物流的主要手段,自然天气条件和危险货物理化性质这两个因素既是发生安全事故的根源因素,往往也是不可控因素。自然灾害、恐怖袭击是偶然因素,虽然概率较低,一旦发生,将造成整个物流系统的瘫痪。

图1 危险品物流风险影响因素层次结构图

其次,交通状况、安全管理规程与体系、运输工具及设备设施位于第三层,安全责任意识、专业技术能力、心理生理素质、员工教育培训位于第二层,第三层中的3个因素共同决定了危险品物流的物流环境,而第二层的4个因素反映了危险品物流从业人员的管理,是影响危险品物流风险的间接因素,通过“物流环境——人员管理”的传导途径影响着危险品物流事故的概率。沿途人口及财产密度、应急救援设备、应急管理是表层因素,处于最顶层的三个因素,是影响危险品物流风险的直接因素。其中,沿途人口及财产密度是度量危险品事故的直接体现,而应急救援设备和应急管理是减少灾后损失的主要措施,在危险品物流规划过程中,对潜在的人口、财产影响越小,应急准备越充分,物流风险就会越可控。

三、MICMAC分析

交叉影响矩阵相乘法(MI CMAC)常常用来识别系统中的驱动因素和依赖因素,找到管理和干预的重点。利用ISM方法中最后稳定的可达矩阵,计算到达一个要素的要素个数,和该要素的可达要素数来计算其依赖性和驱动性(图2)。

图2 驱动力和依赖性分布图

结合MI CM AC方法的原理,元素{F1,F3,F10}属于Ⅳ独立集群,具有高驱动型、低依赖性,是影响危险品物流风险的关键因素,同时它们属于ISM底层因素,是管理危险品物流的重点。元素{F7,F8,F9,F12,F14,F15}属于Ⅱ依赖集群,具有弱驱动高依赖性的特点,是直接影响危险品物流风险最直接的因素,通过加强人员培训和应急准备有助于降低危险品物流风险。元素{F2,F4,F5,F11,F13}属于Ⅲ自治集群的右侧,具有一定的驱动型和高依赖性,其中{F2,F4}属于ISM的中层偶然因素,{F5,F11,F13}属于ISM中层的驱动因素,这些因素主要关注危险品物流的外部环境,容易受Ⅳ独立集群的影响,元素F6处于属于Ⅲ自治集群的左下角,有很弱的驱动型和依赖性,虽然与其他影响因素没有关联,但对危险品物流风险的影响最为直接,从危险品物流规划层面要注意规避当前的人口和财产环境。

四、结论与建议

研究结果表明,15个影响因素之间具有一定的层次性关系,且它们对危险品物流的影响作用也是不同的。因此,要确保控制危险品物流风险,要注重从深层要素着手,加强中间层因素的管理,以及对直接因素的宏观规划。通过分析,有以下几个重要结论与启示。

第一,物流人员素质和运输环境是导致危险品事故的重要因素。危险品物流过程总是和具体的物流操作人员联系在一起,人员素质是影响危险物流风险的内因,加强物流人员培训,有利于提高员工安全责任意识和专业技术能力。同时,物流环境是影响危险品物流风险的外因,加强对物流过程的管理,规范安全作业标准化,增加物流网络中的应急设备,是控制危险品物流风险的有效措施。

第二,沿途人口及财产密度和事故应急直接关系着潜在事故的影响范围。危险品事故损失通常用受影响的人口和财产来衡量,在规划危险品物流网络和运输路径时,尽量规避居民聚集区和城市商业中心,有利于降低整个物流过程中的潜在风险,同时,加强事故应急能力,有利于迅速控制安全事故,减小事故影响范围和损失。

第三,相关规范政策是控制危险品物流风险的基础。危险品物流风险影响因素众多,针对危险货物的理化性质,制定安全生产标准化方案、安全生产应急预案等有助于从源头加强对危险品的管理,规范危险品物流作业程序,减少物流过程中人为因素造成的危险品事故。

[1]Er k ut E,Ingolf sson A.Tr ansport Risk Models f or Hazar dous Materials:Revisited[J].Oper ations Research Letters,2005,33(1):81-89.

[2]肖亮.危险源企业风险评价指标体系的构建[J].统计与决策,2007(9).

[3]冯树民,殷国强.规划层面的危险品运输路径优化模型[J].哈尔滨工业大学学报,2012(8).

[4]种鹏云,帅斌.基于复杂网络的危险品运输网络抗毁性测度分析[J].中南大学学报(自然科学版),2014(5).

[5]张洪亮,潘瑞林.基于ISM的精益生产实施要素体系结构研究[J].管理现代化,2013(3).

F252.8;F272.35

A

1003-1154(2016)04-0113-03

10.3969/j.issn.1003-1154.2016.04.031

国家社会科学基金(14BGL139);中央高校基本科研项目(2015ZDX M06);广州市科技计划(201510010194)。