承压类特种设备系统性风险的探究

摘 要：近年来，我国承压类特种设备的使用数量在不断地增长，因此，保障设备的安全运行就变得极其重要，在传统的风险评估中，设备的失效可能性和失效后果是主要的检验内容。广东省汕尾市特种设备检验所，提出了失效事件的影响力强度（对社会的影响力的修正因素）一词，在传统的风险评估基础上，对失效后果进行修正，形成系统性风险模型。

关键词：承压类特种设备；系统性风险；网络知情人数；影响力强度

随着我国经济技术的飞速发展，承压类特种设备的发展也越来越快，其在市场上所占比例也在日益增加，这就突出了系统性风险的重要性。系统性风险，通常情况下，是指在市场以及机构所组成的系统里，由一个事件，引起的持续损失的可能性，可能会导致系统或者市场发生崩溃，将其扩展到市场监管的范围，是指因为履行不当以及职能设置问题等而导致系统失灵，甚至会造成监管缺失以及丧失社会公信力等一些列问题，最终有可能带来全局性风险，影响到整个行业，系统性风险与市场监管部门的制度建立、职权分配有关。

1 演进模型之网络知情人数

1.1 网络知情人模型的构建

设网络知情人与时间t（单位：小时）的函数关系为f=f（t），这是一个连续可微的函数。通过对Logistic模型的借鉴，可以得出变化率和知情人数存在着正比的关系，即

式（1）中，r（f）是网络知情人数的增长率，同时，其也是网络知情人数f的函数，其最大增长率r0∈[0，1]，通常情况下为定值，取决于发生事故的等级；作为知情人数上限的Nmax，是从互联网每天的基本在线人数得到的，例如腾讯QQ同时在线人数已达到一亿人。f0是网络知情人数的初始值，f0=f（t=0），由舆情监测系统的统计数据得出，一般是指在事故发生后（在十二小时以内）有关信息的阅读量。

参照《特种设备安全监察条例》，可以将各类事件按照一系列的指标分为四级，包括I 级（ 一般）、II 级（较大）、III级（重大）以及IV级（ 特别重大）。为了能够很好的表达网络知情人数，广东省汕尾市特种设备检验所将事故等级和人数最大增长率r0相对应，如下表1所示。

对式（1）解微分方程，得：

从（2）式中可以得到，r0越大，达到Nmax的时间就越短；（3）式告诉我们，r0越大，网络知情人数的变化率达到最大值所需要的时间越短。

1.2 规律的分析

在t0时刻，d2f/dt2=0，那么（t0，Nmax/2）就是网络知情人数的变化率df/dt曲线的最高峰，即网络知情人函数曲线f（t）的拐点。当d3f/dt3=0时，方程的根设为t1、t2。拐点t0和t1、t2的关系如下：

t1和t2的关系如下：

对网络知情人数的变化率求积分，t1和t2时的网络知情人总数如（6）式和（7）式所示。从（7）式可以看出，事故发展到t2时，网络知情人总数已经达到上限Nmax的78.9%。

当r0=0.5、Nmax=100，000，000，f0=10000时，网络知情人数的变化率与网络知情人数二者随时间的变化曲线如图1。从图中可以看出，随时间的变化，网络知情人数呈指数增长；而网络知情人数的变化率同样也随着时间的变化而在逐渐增长，增长到最大值之后，又随时间的变化降低逐渐趋近于0，很好的描述了网络舆论情况的形成、高涨、波动以及淡化4个阶段。

从图一中可以看出，事故发生后，网络知情人数随着时间的变化而发展到不同的阶段，其中，事件的形成期是[0，t1]，事件的扩散期为[t1，t2]，事件的淡化期是[t2，+∞]，其中，扩散期又可以分为两种状态，一种是扩散前期[t1，t0]，一种是扩散后期[t0，t2]，前期知情人数呈现指数增长，后期知情人数随着时间的变化逐渐下降。

从（5）式中可以得知，时间扩散期的时间间隔与Nmax以及f0均无关，仅仅和知情人数增长率r0有关，其关系对应表如表2所示。

从上表中可以得知，事故等级越高，扩散间隔的时间就越短，一般事件的扩散期间隔为8.78小时，而重大事件的的扩散仅仅只需要2.93小时。这就表明，若想有效控制事态的发展，就必须在事件发生后的12小时以内，采取有效的措施。

2 系统性风险模型

传统的风险评估由失效可能性以及失效后果两部分构成，，表达式如下：

其中，R是风险；P是失效可能性；C是失效后果，通常是指失效后带来的经济损失或者影响面积。

2.1 建立影响力强度

为了得到承压类特种设备系统性风险的知情人数，广东省汕尾市特种设备检验所只能根据（2）式进行预测。网络知情人数达到Nmax的78.9%的时间越少，说明事件的影响力就愈大，定义影响力强度I，则有：

从上述表达式可以看出，影响力强度不仅与r0有关，还与Nmax和f0都有关系，这就说明影响力强度不但可以反映出发生事故的等级，而且还可以反映网络知情人数的发展与大众对于事故的关注情况。

2.2 模型的建立

通过引入影响力强度I这个因素，修正失效后果，则承压类特种设备的系统性风险的表达式如下：

上式表明，系统性风险可以由传统的风险R和影响力强度I相乘得到。

3 承压类特种设备系统性风险分析

3.1 分析影响力强度的影响

从（9）式可知，在Nmax一定的情况下，I与r0成正比，同时和f0是正相关关系。f0越大，表明事故发生时，周围的人越多，事故的U散越快，也就是说事故的影响力越大。

当r0=0.5、Nmax=100，000，000的时候，不同的f0的情况下，其随时间的变化如图2所示。

在不同的事故等级以及不同的网络知情人数的初值f0下，t2和影响力强度I的值如下表所示。

3.2 分析系统性风险等级的结果

系统性风险矩阵图通过借鉴API的风险矩阵方法，纵坐标为传统的风险，横坐标为影响力强度I，并对矩阵进行区域划分，同时赋予风险等级。风险等级分为低、中、中高、高四个等级，根据表3的结果，将I同样也分为四个等级，形成4×4的系统风险矩阵图。

通常来说，事故后果对社会造成的冲击力要远大于事故等级对于系统性风险的影响，也就是说，考虑大众的风险心理的承受能力，承压类特种设备系统性风险的等级划分结果如图3所示。

由图3知，通过引入影响力强度I的这一因素，使得系统的风险等级有所提高。即使某一事件的传统风险级别为低，经过修正后，使得其风险等级达到中，在影响力强度较大的情况下，甚至可以达到中高级别。

结束语：

广东省汕尾市特种设备检验所创设性地引入了影响力强度，并对传统的风险评估进行修正，形成了具有特色的承压类特种设备系统风险性模型。影响力强度和很多因素有关，包括增长率r0、知情人数上限Nmax和知情人数初值f0，而且，其不仅可以很好的反映事故等级，还可以反映出大众对事故的关注情况。当事故等级高，r0大时，社会影响力也会相应的增大，系统风险性也随之增加。如果事故发生在人群密集的区域内，事故的传播速度将会大大增加，使得大众对于事故的关注度较高，系统风险性同样也会增加。这就很好的诠释了相同类型的特种设备在不同的场所发生事故所引起的影响不同的现象。

参考文献：

[1] 任小铁. 改革旧模式-适应新需要―探讨特种设备安全监管模式与系统性风险防范[N]. 中国质量报，2010-6-25（ 3）