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《哈尔滨工程大学》 2009年
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船舶人因事故预警管理研究

刘丙泉  
【摘要】: 随着世界经济的发展,各国之间交往的加强,带来经济的繁荣,国际贸易量呈飞速发展趋势,因此水上运输也变得日益繁忙。作为运输工具之一的船舶在运输链中承担着越来越重要的角色,国际贸易的飞速发展对船舶的性能也提出了相当高的要求,船舶更加趋向智能化、集成化、复杂化。随着人类科技水平的发展、社会的进步,船舶系统机器设备的可靠性有了长足的进步,由单纯的船舶硬件导致的海难事故已经鲜有发生,而人为事故成为船舶海难事故的最重要组成部分,船舶系统已经演化为典型的复杂社会技术系统,人在该系统中的作用并没有因为科技水平的提高而降低,相反这种作用在船舶海难事故中表现的愈来愈强烈,如何有效的实现对船舶人因事故的预警管理已经成为各船舶营运企业关注的头等大事,也是保障国际贸易健康快速发展、促进世界经济大发展的重要问题。 本文对船舶系统安全事故进行了界定,澄清了长期以来人们“无事故即是安全”的错误认识,将船舶系统安全事故视为一个系统功能发挥的过程,具有系统演化的特征,并指出船舶安全事故只是该系统演化的最终阶段和形式,且对预警管理并没有重大的意义,而应该关注该系统演化的整个过程;本文详细论述了船舶安全事故的特征,并通过大量的统计数据分析了船舶安全事故的规律,指出船舶安全事故的人为特征正在逐渐加强,对船舶人因事故的预警管理将在很大程度上降低船舶事故的发生,船舶人因事故预警管理已经成为船舶营运企业安全管理的重要组成部分;本文对船舶人因事故的致因机理进行了深入的研究,详细梳理了传统事故致因理论的主要观点,研究了事故致因理论的发展脉络,指出基于牛顿范式的线性事故致因理论只能找到事故的致因要素,由此引发的对船舶人因事故的预警管理只能是事后的经验式管理,无法实现对船舶人因事故的长效预防,船舶人因事故是一个系统发挥功能的过程,该系统的结构在事故演化过程中所起的作用随着系统要素可靠性的提高而越来越重要,系统要素的相干交互作用导致的事故的结构敏感性已经成为事故的重要致因。 根据船舶人因事故系统要素致因机理和系统结构致因机理及对预警和预警管理的辨析,本文指出船舶人因事故预警管理的最终目标是实现船舶人因事故系统的本质安全,实现对船舶人因事故的长效预防,该终极目标具有层次性,而且该层次性是和船舶人因事故系统本质安全的层次性一一对应的,每个层次都有具体的内容。船舶人因事故预警管理终极目标的层次性决定了该预警管理具有过程性、主动改进性和柔性,基于此,本文借鉴能力成熟度模型(CMM),构建了船舶人因事故预警管理的过程域模型,该模型由初级安全域、结构安全域、安全文化域三个过程子域构成,初级安全域实现的是船舶人因事故系统要素的本质安全,结构安全域实现的则是该系统构成要素之间相干交互作用的本质安全,文化安全域是三个过程子域中层次最高的子域,实现的是船舶营运企业文化的本质安全。 对船舶人因事故系统来讲,实现其构成要素的本质安全,重点需要对其要素实施检测和评价,该系统中最重要的组成要素可以分为两类:机器设备类和人。对机器设备本质安全的研究应重点考量对其故障模式的诊断,当前对机器设备的故障诊断存在很多的方法,其中近年来兴起的支持向量机算法在故障诊断领域取得了较好的效果,但是针对小样本、多故障模式、样本不平衡的故障诊断问题,支持向量机算法也存在自身的一些缺点,为使该算法在船舶人因事故系统机器设备要素故障诊断中有更好的应用,本文提出了FCM-SVM混合算法以解决样本不平衡问题,并针对支持向量机参数难以选择的问题,提出应用粒子群算法实现参数寻优,理论上能得到最优解;对系统的另一类重要的构成要素—人的本质安全研究,本文首先界定了人员初级本质安全的概念,并深入探讨了影响其本质安全的因素,针对人员本质安全评价难以定量化的问题,本文提出以行为—后果这种输入—输出模式为评价的出发点,以输出——船舶人因事故后果为评价对象,探求输入——船舶人因事故系统个体人行为对输出的影响,找到随输入变化输出的变化规律,并认为输入和输出之间具有典型的小样本、贫信息的灰色特征,因此,本文提出应用灰色系统理论中的灰色关联分析方法评价人员的初级本质安全问题,并就灰色关联分析方法对指标权重比较敏感的特性,提出了熵权优化的灰色关联方法,较好的反映了样本数据的信息。 船舶人因事故的结构敏感性导致了传统事故致因理论因果律失效,船舶人因事故中“同果不同因”、“同因不同果”是普遍存在的现象,其结构敏感性在人因事故发生、演化过程中突出表现为出船舶人因事故系统的脆性,该性质的发现很好的解释了当前船舶人因事故预警管理存在的“头痛医头脚痛医脚”的被动的、事后的、经验的预警管理模式无法实现对事故长效预防的原因,通过对该系统脆性的研究更进一步深化了事故的结构致因机理,明确了事故演化的规律,通过对该系统脆性熵变及系统脆性关联的研究,较好的贯彻了“安全第一,预防为主”的船舶人因事故预警管理宗旨。 企业本质安全文化是实现船舶人因事故长效预防的关键要素,是船舶人因事故预警管理过程域中层次最高的过程子域,它以弥漫式的潜移默化作用影响船舶人因事故系统的方方面面,实现船舶营运企业安全文化的本质化是船舶人因事故预警管理的关键所在,本文从物态文化建设、制度文化建设、精神文化建设三面着手深入研究了船舶营运企业本质安全文化的建设模式问题,指出了该本质安全文化建设的目标及原则。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:U698.6

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