06课题承压设备基于大数据的宏观安全风险防控和应急技术研究

1、2018年 7 月 10 日 承压设备基于大数据的宏观安全风险防控和应急技术研究 （2016YFC0801906) 课题各任务组成 任务任务任务名称任务名称 任务1：承压类特种设备宏观安全风险防控理论与预警模型研究 1 1.1承压类特种设备宏观安全风险防控理论研究 1.2承压设备基于风险模型的安全状态参数的数据需求研究 1.3.1区域风险预警模型 1.3.2设备风险预警模型 1.3.3企业风险预警模型 1.3.4模型整合 任务2：承压类特种设备宏观安全风险防控预警应急平台架构设计与工程示范 2 2.1 建立数据报告制度和可追溯机制(安全状态参数) 2.2工程示范数据库构建 2.3 国家承压设备

2、宏观安全风险防控预警应急平台架构设计 2.4.1长管拖车设备工程示范 2.4.2小型氨制冷设备工程示范 2.4.3深冷罐车设备工程示范 任务3：承压类特种设备应急处置技术研究 3承压类特种设备应急处置技术研究 任务4：承压类特种设备安全监管技术体系研究及机制优化研究 4 4.1前5个课题成果转化的规范标准归口汇总 4.2安全监管技术体系研究 4.3.1典型承压设备市场准入模式优化研究 4.3.2典型承压设备现场监察模式优化研究 4.3.3典型承压设备检验模式优化研究 一、课题总体进展情况 （一）年度计划进度及完成情况 本课题严格按照任务书的进度要求开展研究工作，任务书规定的计划目 标和各项考核

3、指标均已完成，课题年度计划进度与完成情况如下： 一、课题总体进展情况 一、课题总体进展情况 一、课题总体进展情况 （二）课题中期目标及考核指标完成情况 课题中期目标及考核指标完成情况 二、课题开展的研究工作及阶段成果 任务一、承压类特种设备宏观安全风险防控理论与大数据预警模型研究任务一、承压类特种设备宏观安全风险防控理论与大数据预警模型研究 1. 研究研究承压类特种设备宏观安全风险的定义、构成要素及其属性规律等定义、构成要素及其属性规律等 基本理论问题，建立了基本理论问题，建立了宏观安全风险的理论分析模型；理论分析模型； 2. 完成了完成了宏观安全状态参数的数据需求分析，建立建立了了一套典型承

4、压设备 宏观安全状态参数清单安全状态参数清单（数据库）；（数据库）； 3. 以可能性、严重性、敏感性状态函数为依据，构建了，构建了单台（套）设备单台（套）设备 宏观安全风险预警指标体系及预警宏观安全风险预警指标体系及预警模型模型 ； 4. 设计设计了了企业及区域宏观安全风险预警指标体系指标体系，采用网络层次分析法 及云模型算法构建了构建了预警模型。 二、课题开展的研究工作及阶段成果 任务二、承压类特种设备宏观安全风险防控预警应急平台构架设计与工任务二、承压类特种设备宏观安全风险防控预警应急平台构架设计与工 程示范程示范 1. 建立建立了了应急专家数据库（XX个专家的软件录入）、事故案例数据库（

5、完成900 多个案例的收集，其中XXX个案例已完成软件录入），危险化学品数据库已完成 560个数据项； 2. 初步设计初步设计“一台、三系统、四模块、五库”平台架构； 3. 长管拖车的应用：长管拖车的应用：结合事故案例分析和数值仿真结果，确定了长管拖车运行状 态监测传感器的布设位置，初步完成数据采集终端设备和支持系统的架构设计； 4. 小型氨制冷装置的应用：小型氨制冷装置的应用：收集了国内近500套小型氨制冷装置的数据，包括： 设计、制造、安装、改造、使用、检验、监察、后果减缓措施、HAZOP分析等一 级指标，以及52个二级指标。验证并优化了使用单位宏观安全风险指标体系。验证并优化了使用单位宏

6、观安全风险指标体系。 二、课题开展的研究工作及阶段成果 任务三、承压类特种设备应急处置技术研究任务三、承压类特种设备应急处置技术研究 1. 开展了开展了大容积钢质无缝气瓶（440L、1840L）喷射火火烧试验，试验测试了火烧 过程中气瓶的压力、温度变化数据； 2. 建立了建立了火灾环境下钢质无缝气瓶多物理场耦合响应的数值计算模型，开展开展了了喷 射火下气瓶的多场耦合模拟，得到了得到了气瓶外壁面热通量分布、压力与温度变化数 据（与实验数据相对差值15% ）； 3. 搭建了搭建了小尺度氨气扩散实验系统（风洞系统、氨释放系统、检测系统），研究 了不同初始压力、温度和裂口尺寸下的液氨泄漏演化行为，建立

7、建立了了氨气扩散数值 计算模型，根据实验结果对计算模型进行了验证； 4. 以二氧化碳为对象，开展开展了了两相泄漏扩散场地实验及风洞实验，建立建立了了气体扩 散模型，根据实验结果对计算模型进行了验证，分析了分析了风速、泄漏速率等参数对 气体扩散过程的作用规律。 二、课题开展的研究工作及阶段成果 任务四、承压类特种设备安全监管技术体系及机制优化研究任务四、承压类特种设备安全监管技术体系及机制优化研究 1. 基于安全、高效、绿色和发展的战略思维，以依法治特为基础，以多元共治为 理念，以大数据的风险管理为治理方法，建立建立了了承压类特种设备安全监管技术体 系，以政府、市场（企业）、社会和检验检测为主体

8、构建了构建了多元共治模式及运行 机制。 2. 综合运用风险管理理论、回应性监管理论、多中心治理理论方法，构建了构建了基于 风险和回应性的“双随机”监察模式，重点优化优化了了 “一单一单（随机抽查事项清单） 、两库两库（对象库、检查人员库）”的实施方案。 课题主要创新点 在宏观安全风险概念及内涵界定的基础上，综合运用扎根理论以文献回顾探讨、资料收集 、开放性编码、主轴编码、选择性编码、理论构建为主线，构建了承压类特种设备宏观安全 风险分析框架，形成了承压类特种设备区域宏观安全状态参数数据库、使用单位宏观安全状 态参数数据库、制造单位宏观安全状态参数数据库和设备宏观安全状态参数数据库四个安全 状态

9、参数数据库。 从宏观环境、体制制度、监管状态、行业状况及事故影响五个维度构建了承压类特种设备 宏观安全风险评价指标体系，综合运用网络层次分析法、云模型的方法构建了“ANP-CM”预 警模型，并对承压类特种设备区域宏观安全风险进行了预警。 综合运用奥斯特罗姆的多中心治理理论，结合我国特种设备安全监管的特点，借鉴国外及 相关行业的监管经验，从政府、市场、社会三个方面构建了承压类特种设备多元共治框架体 系，并对政府主体（各级政府、各级监管机构、相关行业主管部门）、市场主体（企业、银 行、保险、供应商、客户）、社会（各类检验机构、行业协会、社会公众）职责进行定位， 在此基础上给出了多元共治的运行机制。

10、 从承压类特种设备安全监管的问题出发，以优化“双随机、一公开”监管模式为目的，借 鉴国外及相关行业的经验，综合运用风险管理理论、回应性监管理论、多中心治理理论的理 论和方法，构建了基于风险和回应性的“双随机”抽查模式，设计了 “一单、一表、两库、 一细则”的承压类特种设备“双随机、一公开”的安全监管实施方案。 案例一：单台（套）设备宏观安全风险预警模型研究 一、定性三维分级模型 风险等级风险等级风险风险因素因素组合组合 级风险级风险Aa1 Aa2 Aa3 Ab1 Ab2 Ab3 Ba1 Ba2 Bb1 Bb2 Ca1 级风险级风险 Aa4 Ab3 Ab4 Ac2 Ac3 Ad1 Ad2 Ba3

11、 Ba4 Bb3 Bc1 Bc2 Bd1 Ca2 Ca3 Cb1 Cb2 Cc1 Da1 Da2 Db1 级风险级风险 Ac3 Ad3 Ad4 Bb4 Bc3 Bc4 Bd2 Bd3 Ca4 Cb3 Cb4 Cc2 Cd1 Cd2 Da3 Da4 Db2 Db3 Dc1 Dc2 Dd1 级风险级风险Bd4 Cc3 Cc4 Cd3 Cd4 Cb4 Cc3 Dc4 Dd2 Dd3 Dd4 案例一：单台（套）设备宏观安全风险预警模型研究 二、定量三维分级模型 案例一：单台（套）设备宏观安全风险预警模型研究 三、风险预警指标体系 道路危险货物运输车辆实时风险预警指标体系 时 段 车 流 密 度 敏 感

12、 区 域 敏 感 时 段 敏 感 路 况 敏 感 区 域 敏 感 性 介 质 危 险 性 介 质 储 量 变 化 车 及 罐 体 严 重 性 车 及 罐 体 里 程 数 检 验 状 态 温 度 压 力 道 路 等 级 车 速 可 能 性 道 路 情 况 特 殊 路 段 违 章 记 录 人 员 资 质 疲 劳 驾 驶 驾 驶 人 员 行 车 时 段 当 地 气 象 周 边 环 境 案例一：单台（套）设备宏观安全风险预警模型研究 四、风险预警指标分级标准 指标指标分级标准分级标准 编号编号状态参数状态参数级风险级风险级风险级风险级风险级风险级风险级风险 P11车速 高速公路每小时70公里、 其他道

13、路每小时50公里 高速公路每小时70公里75 公里、其他道路每小时50 公里55公里 高速公路每小时75公里80 公里、其他道路每小时55 公里60公里 高速公路每小时80公里、 其他道路每小时60公里 P12里程数10万公里1025万公里2535万公里35万公里 P13检验状态 三月车辆日常检查发现问 题1次 三月车辆日常检查发现问 题1次且3次 三月车辆日常检查发现问 题3次且5次 三月车辆日常检查发现问 题5次 P14温度临界温度以下 在临界温度以下且接近临 界温度 在临界温度以上且接近临 界温度 超过临界温度以上 P15压力临界压力以下 在临界压力以下且接近临 界压力 在临界压力以上且

14、接近临 界压力 超过临界压力以上 P21道路等级等外公路及其他道路四级公路二级及三级公路高速及一级公路 P22特殊路段平均每公里有特殊路段0个 平均每公里有特殊路段0.5 个 平均每公里有特殊路段1个 平均每公里有特殊路段1个 以上 P31 连续驾驶时 间 3小时33.5小时3.54小时4小时 P32违章记录一年内驾驶证扣03分一年内驾驶证扣46分一年内驾驶证扣79分一年内驾驶证扣1012分 P33人员资质驾龄2438年驾龄1516年驾龄114年驾龄1723年 P41当地气象对行驶稍有影响对行驶有一定影响对行驶有较大影响对行驶有严重影响 P42行车时段22时4时4时6时及12时16时9时12时

15、及19时22时6时9时及16时19时 L11介质危险性 一般爆炸品/有毒气体/液体 /物品/物质满足之一 其他爆炸品/有毒气体/易燃 液体/遇湿易燃物品/有机过 氧化物/有害物质满足之一 1.1类爆炸品/氧化性气体/ 高度易燃液体/二级易燃固 体/二级自燃固体/二级危险 的氧化剂/有毒物质满足之 一 1.1A类爆炸品/易燃气体/极 易燃液体/一级易燃固体/一 级危险的氧化剂/剧毒物质 满足之一 案例一：单台（套）设备宏观安全风险预警模型研究 五、风险预警指标权重计算 1.可能性指标权重值可能性指标权重值 一级指标一级指标二级指标二级指标状态参数状态参数对一级指标的权重对一级指标的权重 可能性可

16、能性P 车及罐体P1 车速P110.1640 里程数P120.0391 检验状态P130.0516 温度P140.0681 压力P150.0974 路P2 道路等级P210.0671 特殊路段P220.2014 人P3 连续驾驶时间P310.0937 违章记录P320.0590 人员资质P330.0372 环境P4 当地气象P410.0809 行车时段P420.0404 案例一：单台（套）设备宏观安全风险预警模型研究 五、风险预警指标权重计算 2.严重性指标权重值严重性指标权重值 一级指标一级指标二级指标二级指标状态参数状态参数对一级指标的权重对一级指标的权重 严重性严重性L车L1 介质危险性

17、L110.6667 介质储量变化P120.3333 3.敏感性指标权重值敏感性指标权重值 一级指标一级指标二级指标二级指标状态参数状态参数对一级指标的权重对一级指标的权重 敏感性敏感性S 敏感时段S1时段S110.1958 敏感路况S2车流密度S210.4934 敏感区域S3敏感区域S310.3108 案例一：单台（套）设备宏观安全风险预警模型研究 六、应用示意图 - Eg: 一台移动式承压设备 运输路线：京藏高速北京段 步骤步骤1 1：可能性、严重性、敏感性函数计算：可能性、严重性、敏感性函数计算 根据可能性、严重性和敏感性的各项状态参数的实际值，分 别计算出可能性、严重性和敏感性的值；用G

18、is分别绘制出可能性、严重性和敏感性三张分级地图。 案例一：单台（套）设备宏观安全风险预警模型研究 六、应用示意图 - Eg: 一台移动式承压设备 运输路线：京藏高速北京段 步骤步骤1 1：可能性、严重性、敏感性函数计算：可能性、严重性、敏感性函数计算 根据可能性、严重性和敏感性的各项状态参数的实际值，分 别计算出可能性、严重性和敏感性的值；用Gis分别绘制出可能性、严重性和敏感性三张分级地图。 案例一：单台（套）设备宏观安全风险预警模型研究 六、应用示意图 - Eg: 一台移动式承压设备 运输路线：京藏高速北京段 步骤步骤2 2：风险函数计算：风险函数计算 根据可能性函数、严重性函数和敏感性

19、函数，计算出风险值。 将可能性、严重性和敏感性三张地图耦合，得到单台（套）承压设备行径路线的风险地图。 案例一：单台（套）设备宏观安全风险预警模型研究 七、创新点 本模型充分考虑了人、车、路、环因素参数对移动式承压设备风 险的影响，加以大数据修正，建立了合理的风险预警指标体系； 从可能性、严重性和敏感性三个维度构建了此模型，增加了风险 敏感性的概念； 可结合地图APP，实现为移动式承压设备司机实时预警提示； 可结合系统平台，实现政府企业对单台（套）承压设备的实时监 测与预警。 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 一、安全状态参数识别 扎根理论 根据承压设备宏观安全风险的定义，不难发现该

20、风险是一种政府监管人员所关注的系统性安全风险 ，其风险构成的研究应结合主观意识和客观事实，而非量化研究所能完全得到。扎根理论作为一种 主张自然呈现，从具体到抽象，实证主义和相对主义折衷的研究方法，对于此类风险的识别具有很 大优势，分析结果也会更加客观、真实。 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 一、安全状态参数识别 资料收集 本研究将通过专家访谈资料搜集、事故 案例搜集、法律法规搜集。本次研究共访谈 了30位领域专家，搜集了2005年-2013年的锅炉 事故案例336起，并抽取其中70起进行了安全事 故分析，整理了特种设备安全监察条例、 特种设备安全法等法律法规2项、2004- 201

21、6年颁布的所有与本次研究相关的TSG及其他 安全技术规范25项。以此，梳理出30份专家访 谈记录、70起典型承压设备事故案例分析 材料、27项承压设备法律法规资料。 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 一、安全状态参数识别 资料分析：开放性编码、主轴编码、选择性编码 开放性编码：是围绕研究主旨，对原始资料的关键要素进行概念化的提炼，并初步范畴化的过 程，是扎根理论资料分析的第一步。 专家访谈记录开放性编码专家访谈记录开放性编码 事故案例开放性编码事故案例开放性编码 法律法规开放性编码法律法规开放性编码 开放性编码汇总结果 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 一、安全状态参数识别

22、 资料分析：主轴编码 又被称作关联性编码， 主要目的是在开放性编 码的基础上，对初始提 炼的范畴进行对比分析 ，理清范畴的内涵并探 究其内在关联性，不断 归纳、发展出更高层次 的主范畴，并展现主范 畴与范畴之间的结构关 系。 以区域宏安全观风险为例： 表5 主轴编码范畴及逻辑关系（区域安全） 主范畴主范畴对应范畴对应范畴逻辑关系逻辑关系 宏观环境宏观环境 自然环境研究区域的自然环境状态越好，宏观环境的状态越好 社会经济环境研究区域的社会经济发展水平越高，宏观环境的状态越好 体制制度体制制度 监管体制合理性 研究区域的监管体制越合理，体制制度的状况越好 法规体系健全性 研究区域的法规体系越健全，

23、体制制度的状况越好 监管状态监管状态 监管资源研究区域的监管资源越丰富，监管状态越好 监管执行研究区域的监管执行情况越好，监管状态越好 应急与舆情管理 研究区域的应急与舆情管理越好，监管状态越好 行业状况行业状况 作业人员状态研究区域的作业人员整体状态越好，行业状况越好 设备状态研究区域的特种设备整体状态越好，行业状况越好 安全管理状况研究区域的生产/使用单位安全管理状况越好，行业状况越好 安全环境研究区域的特种设备行业安全环境越好，行业状况越好 技术水平研究区域的特种设备行业技术水平越高，行业状况越好 事故影响事故影响 事故直接影响研究区域的特种设备事故直接影响越大，事故影响越大 网络舆情影

24、响研究区域的特种设备事故舆情影响越大，事故影响越大 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 一、安全状态参数识别 资料分析：选择性编码 选择性编码比主轴编码 更为抽象、理论化，主 要目的是在主轴编码的 基础上，进一步对主范 畴、范畴间的关系深入 分析，提炼出可全面概 括所有范畴的核心范畴 ，并将核心范畴、主范 畴和范畴的关系按照故 事线的形式展现出来， 并加以描述。 以区域宏观安全风险为例： 表6 主范畴的典型关系结构（区域安全） 典型关系结构典型关系结构关系结构的内涵关系结构的内涵 宏观环境宏观环境承压设备区域安全风险承压设备区域安全风险 宏观环境是承压设备区域安全风险因素之一，是系统外

25、部风 险因素 体制制度体制制度承压设备区域安全风险承压设备区域安全风险 体制制度是承压设备区域安全风险因素之一，是系统内部风 险因素 监管状态监管状态承压设备承压设备区域安全风险区域安全风险 监管状态是承压设备区域安全风险因素之一，是系统内部风 险因素 行业状况行业状况承压设备区域安全风险承压设备区域安全风险 行业状况是承压设备区域安全风险因素之一，是系统内部风 险因素 事故影响事故影响承压设备区域安全风险承压设备区域安全风险 事故影响是承压设备区域安全风险因素之一，是系统内部风 险因素 体制制度体制制度监管状态监管状态 体制制度中的监管体制是监管主体行使监督管理职能的基础 条件，故体制制度会

26、对监管状态造成影响 体制制度体制制度行业状况行业状况 体制制度中的法规体系对行业不安全状态做出了约束性规定， 故体制制度会对行业状况造成影响 监管状态监管状态行业状况行业状况 监督管理是约束行业不安全状态的主要方式，故监管状态会 对行业状况造成影响 行业状况行业状况事故影响事故影响 行业不安全状态是造成事故发生的根本原因，故事故影响的 大小会受到行业状况的影响 监管状态监管状态事故影响事故影响 监管主体履行应急与舆情管理职责可以降低事故的影响，故 事故影响的大小会受到监管状态的影响 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 一、安全状态参数识别 理论构建： 承压设备区域安全风险 模型呈现了宏

27、观环境、 体制制度、监管状态、 行业状况和事故影响5 个风险要素及其构成因 素，并明确了各要素的 类别与关系。 以区域宏观安全风险为例： 图1 承压设备区域安全风险模型 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 一、安全状态参数识别 结论分析： 区域安全方面:共提炼出宏观环境、体制制度、监管状态、行业状况和事故影响5个主范畴， 自然环境、社会经济环境、监管体制合理性、法规体系健全性、监管资源、监管执行、应急与 舆情管理、作业人员状态、设备状态、安全管理状况、安全环境、技术水平、事故直接影响、 网络舆情影响14个范畴，以及相关概念51个，形成了区域宏观安全状态参数清单； 使用单位方面:共提炼出

28、使用单位安全状况、使用单位事故情况2个主范畴，安全管理、事 故应急管理、作业人员状况、设备状况、周边环境、事故直接影响、网络舆情影响7个范畴，以 及相关概念19个，形成了使用单位宏观安全状态参数清单； 制造单位方面:共提炼出现场监察情况、监督检验情况2个主范畴，现场监察结果、制造监 督检验结果、改造与重大修理监督检验结果3个范畴，以及相关概念17个，形成了制造单位宏观 安全状态参数清单。 宏观安全状态参数清单见附录B 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 二、 风险预警模型构建 2.1 风险预警指标体系构建 （1）区域宏观安全风险预警指标体系 基于扎根理论所提炼的51个基础概念，构建区域

29、宏观安全风险预警指标体系，咨询相关专家 学者，优化指标体系，最终确定了37个指标衡量承压设备区域宏观安全风险，其中包括定性指 标12个，定量指标25个，具体见表7所示。 （2）使用单位宏观安全风险预警指标体系 基于扎根理论所提炼的19个基础概念，构建使用单位宏观安全风险预警指标体系，咨询相关 专家学者，优化指标体系，最终确定了19个定量指标衡量使用单位宏观安全风险，具体见表8 所示。 （3）制造单位宏观安全风险预警指标体系 基于扎根理论所提炼的17个基础概念，构建制造单位宏观安全风险预警指标体系，咨询相关 专家学者，优化指标体系，最终确定了17个定量指标衡量使用单位宏观安全风险，具体见表9 所

30、示。 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 二、风险预警模型构建 2.2 风险预警模型构建方法梳理及选择 （1）指标权重确定方法及选择 国内外学术界常见的指标权重确定方法大致可以分为三类： 主观赋权法，主要有：专家咨询法（Delphi法）、变异系数、梯形模糊数法、层次分析法（AHP）、 网络层次分析法（ANP）等； 客观赋权法，主要有：熵权法、主成分分析法、均方差法、多目标规划法、粗糙集、信息粒度法等； 主客观集成赋权法，主要有：熵值法-层次分析法、粗糙集-层次分析法、主成分-层次分析法、粗糙 集-TOPSIS等。 本研究采用网络层次分析法（ANP）确定指标权重，其原因在于承压设备宏观安

31、全风险是一种 基于监管视角的系统性安全风险，故而各风险因素之间存在相互关系，需要选择一种可以消除因素 关系的方法确定权重，而网络层次分析法（ANP）的特点就是能够处理相互影响的因素。 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 二、 风险预警模型构建 2.2 风险预警模型构建方法梳理及选择 （2）指标划分等级方法及选择 通过对指标等级划分的相关文献进行梳理，发现目前常用的指标划分等级方法有两种：正态曲线 法和累积频率曲线法。除此之外，指标划分等级方法还有限制内均分法、距离判别分级、箱线图法、 聚类分析等。 本研究采用正态曲线法确定指标等级。该方法根据所需等级数量，按照事物发生的客观规律设定 指

32、标出现在各等级的概率，进而依据各等级的概率将指标的正态分布曲线所覆盖的面积分为特定部 分，以此确定每一部分之间的临界值，即各等级之间的分界点。以划分5个等级为例，可将指标出 现在5个等级的概率设定为0.1、0.2、0.4、0.2、0.1，进而根据指标的正态分布曲线计算各临界点 的值，最后划分指标等级。 选择正态曲线法的原因在于承压设备宏观安全风险预警指标多数为定量数据，可以根据实际数据 确定其分布情况，进而划分等级区间。 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 二、 风险预警模型构建 2.2 风险预警模型构建方法梳理及选择 （3）预警模型构建方法及选择 通过文献梳理，可将风险预警模型构建方

33、法分为评价类方法和预测类方法：评价类方法可以分为 定性评价、半定量评价、定量评价三类，预测类方法可以分为定性预测、定量预测、定时预测、概 率预测四类。本次共梳理出评价类方法15种，预测类方法11种，各类方法的具体介绍见表10-11所 示。 承压设备宏观安全风险是一个多层次、多维度、多因素的复杂系统，故而在预警的过程中会存在 预警标准的不确定性，也会出现预警主体的主观性、随机性和模糊性。云模型由我国李德毅院士提 出，是在概率论和模糊数学等理论的基础上构建的一种定性概念与定量描述之间的不确定性转换模 型，常用于对自然语言中概念的不确定性的处理，能够为随机性和模糊性的转换建立清晰明了的对 应关系，因

34、此，本研究初步选择云模型对承压设备宏观安全风险进行预警，以提高风险预警结果的 准确性。 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 二、风险预警模型构建 2.3 区域宏观安全风险预警模型构建及测算 （1）指标权重计算 一级指标及一级指标及 局部权重局部权重 二级指标及局部权重二级指标及局部权重三级指标及局部权重三级指标及局部权重 全局全局 权重权重 B1B1宏观环境宏观环境 （0.1000.100） C1自然环境 （0.200） C1-1地质条件（0.500）0.010 C1-2气候条件（0.500）0.010 C2社会经济环境 （0.800） C2-1社会发展水平（0.500）0.040 C

35、2-2经济发展水平（0.500）0.040 B2B2体制制度体制制度 （0.1010.101） C3监管体制合理性 （0.196） C3-1国家监管体制合理性（0.600）0.012 C3-2地方监管体制合理性（0.400）0.008 C4法规体系健全性 （0.804） C4-1国家法规体系健全程度（0.600）0.049 C4-2地方法规体系健全程度（0.400）0.032 B3B3监管状态监管状态 （0.2860.286） C5监管资源 （0.382） C5-1人员配置（0.400）0.043 C5-2资金投入（0.300）0.033 C5-3物力资源（0.300）0.033 C6监管执行

36、 （0.504） C6-1监督检验执行情况（0.280）0.041 C6-2定期检验执行情况（0.320）0.046 C6-3执法监督检查情况（0.200）0.029 C6-4事故处理执行情况（0.100）0.014 C6-5安全监察责任履行（0.100）0.014 C7应急与舆情管理 （0.114） C7-1应急管理平台（0.300）0.010 C7-2事故应急预案（0.350）0.012 C7-3舆情监测平台（0.150）0.005 C7-4舆情处理能力（0.200）0.006 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 二、风险预警模型构建 2.3 区域宏观安全风险预警模型构建及测算 （

37、1）指标权重计算 一级指标及一级指标及 局部权重局部权重 二级指标及局部权重二级指标及局部权重三级指标及局部权重三级指标及局部权重 全局全局 权重权重 B4B4行业状况行业状况 （0.3620.362） C8作业人员状态（0.293） C8-1作业人员配置（0.400）0.042 C8-2作业人员资质（0.400）0.042 C8-3作业人员工作经验（0.200）0.022 C9设备状态（0.398） C9-1设备使用登记情况（0.400）0.058 C9-2监督检验存在问题情况（0.300）0.043 C9-3定期检验存在问题情况（0.300）0.043 C10安全管理状况（0.191） C

38、10-1安全管理合规性（0.450）0.031 C10-2安全管理问题整改（0.300）0.021 C10-3安全管理人员配置（0.250）0.017 C11安全环境（0.059）C11安全环境（1.000）0.022 C12技术水平（0.059）C12技术水平（1.000）0.021 B5B5事故影响事故影响 （0.1510.151） C13事故直接影响（0.576） C13-1事故数量（0.350）0.030 C13-2事故伤亡情况（0.350）0.030 C13-3事故经济损失（0.300）0.027 C14网络舆情影响（0.424） C14-1网民关注度（0.200）0.012 C14

39、-2态度倾向性（0.400）0.026 C14-3事件发酵时长（0.400）0.026 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 二、风险预警模型构建 2.3 区域宏观安全风险预警模型构建及测算 （2）指标等级区间划分 很好很好好好一般一般差差很差很差 C2-1C2-1社会发展水平社会发展水平0.5-0.550.45-0.50.35-0.450.3-0.350.25-0.3 C2-2C2-2经济发展水平经济发展水平60000-8000040000-6000030000-4000020000-3000010000-20000 C5-1C5-1人员配置人员配置130-160100-13060-1

40、0030-600-30 C5-2C5-2资金投入资金投入1000-1200800-1000600-800400-600200-400 C5-3C5-3物力资源物力资源1500-20001000-1500700-1000300-7000-300 C6-1C6-1监督检验执行情况监督检验执行情况100%95%-100%90%-95%85%-90%80%-85% C6-2C6-2定期检验执行情况定期检验执行情况100%95%-100%90%-95%85%-90%80%-85% C6-3C6-3执法监督检查情况执法监督检查情况100%95%-100%90%-95%85%-90%80%-85% C6-4

41、C6-4事故处理执行情况事故处理执行情况100%95%-100%90%-95%85%-90%80%-85% C7-4C7-4舆情处理能力舆情处理能力80-10060-8040-6025-400-25 C8-1C8-1作业人员配置作业人员配置1.4-1.61.2-1.40.8-1.20.6-0.80.4-0.6 C8-2C8-2作业人员资质作业人员资质100%95%-100%90%-95%85%-90%80%-85% C8-3C8-3作业人员工作经验作业人员工作经验70%-80%60%-70%50%-60%40%-50%30%-40% 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 二、风险预警模型

42、构建 2.3 区域宏观安全风险预警模型构建及测算 （2）指标等级区间划分 很好很好好好一般一般差差很差很差 C9-1C9-1设备使用登记情况设备使用登记情况100%95%-100%90%-95%85%-90%80%-85% C9-2C9-2监督检验存在问题情况监督检验存在问题情况00-0.10.1-0.250.25-0.350.35-0.45 C9-3C9-3定期检验存在问题情况定期检验存在问题情况00-0.10.1-0.350.35-0.550.55-0.75 C10-1C10-1安全管理合规性安全管理合规性90%-100%80%-90%70%-80%60%-70%50%-60% C10-2

43、C10-2安全管理问题整改安全管理问题整改100%90%-100%85%-90%80%-85%75%-80% C10-3C10-3安全管理人员配置安全管理人员配置16%-20%12%-16%8%-12%4%-8%0-4% C13-1C13-1事故数量事故数量00-0.10.1-0.20.2-0.30.3-0.4 C13-2C13-2事故伤亡情况事故伤亡情况00-0.150.15-0.30.3-0.450.45-0.6 C13-3C13-3事故经济损失事故经济损失00-55-1515-2525-35 C14-1C14-1网络关注度网络关注度00-1010-3535-6060-85 C14-2C1

44、4-2态度倾向性态度倾向性00-5%5%-30%30%-50%50%-70% C14-3C14-3事件发酵时长事件发酵时长00-22-44-55-6 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 二、风险预警模型构建 2.3 区域宏观安全风险预警模型构建及测算 （3）指标隶属度计算 运用云模型的方法将 对应的指标等级区间云化 ，并计算各指标的隶属度 函数，指标C2-1的隶属度 函数图见右侧所示。在确 定各个指标的等级隶属度 函数的基础上，通过将指 标值代入等级隶属度函数 产生隶属度矩阵。 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型构建 二、风险预警模型构建 2.3 区域宏观安全风险预警模型构建及测算

45、 （4）预警等级评估 利用ANP所计算出的指标权重W=w1,w2,wn与指标体系的等级隶属度矩 阵R=(ij)nm计算出预警等级隶属度向量B=WR=b1,b2,bm，由此计算出区 域特种设备安全状况隶属于不同风险等级的隶属度，可用最大隶属度原则或加 权隶属度原则来确定预警等级。 在实证研究过程中发现各地区各等级隶属度相差较小，故主要采用加权隶 属度的方法判断预警等级。用合理的数量指标j=1,2,m分别将评价1-m等级变 量量化，然后根据下式计算等级变量特征值。 得到预警等级变量特征值 与预警等级中的哪个量化值最接近，就可判断评 价对象最趋近这一预警等级。 案例二：基于ANP-CM的风险预警模型

46、构建 二、风险预警模型构建 2.3 区域宏观安全风险预警模型构建及测算 （4）预警等级评估 案例三：喷射火环境下气瓶的多场耦合模拟 案例三：喷射火环境下气瓶的多场耦合模拟 三、课题组织管理和运行机制。 （一）定期集中召开研讨会、进度协调会、对标会，加强课题参与单位间的有效交流。 三、课题组织管理和运行机制。 （二）开展形式多样的现场实地调研： 针对承压设备宏观安全状态参数提炼、多元主体监管体系构建、现场监察模式优化、风险预警系统平台设计承压设备宏观安全状态参数提炼、多元主体监管体系构建、现场监察模式优化、风险预警系统平台设计，分别前往 浙江衢州浙江衢州、青海西宁青海西宁、北京海淀北京海淀进行了

47、现场调研，考察学习了浙江巨化集团特种设备系统平台建设的成功经验，与衢州 市特种设备检验中心、巨化集团等单位共同探讨承压设备宏观安全风险防控预警应急平台架构设计与工程示范的重点与 难点。 浙江衢州调研北京海淀区调研 四、课题资金使用情况 （一）资金到位情况：本课题累计到位资金364万元，其中专项经费334万元， 配套经费30万元。 （二）资金支出情况：截至2018年5月30日，本课题累计支出专项经费120.36 万元，配套经费支出设备费5.3116万元。 （三）人员投入情况：截至2018年6月，本课题累计人员投入144人年。 四、课题资金使用情况 项目经费预算项目经费预算 总预算：总预算： 96

48、 万元；其中，国拨经费：万元；其中，国拨经费： 96 万元。万元。 已到位经费：已到位经费： 59.5 万元；其中，国拨经费：万元；其中，国拨经费： 59.5 万元。万元。 资金资金 支出支出 情况情况 科目科目 国拨经费（万元）国拨经费（万元）自筹资金（万元）自筹资金（万元） 预算预算支出支出到位到位支出支出 1、设备费、设备费000 2、材料费、材料费000 3、测试化验加工费、测试化验加工费1200 4、燃料动力费、燃料动力费000 5、差旅费、差旅费21.718.9982500 6、会议费、会议费6.2100 7、国际合作与交流费、国际合作与交流费3.2300 8、出版、出版/文献文献/信息传播信息传播/知识产权事知识产权事 务费务费 10.212.32732800