海岛型国家石油储备基地应急救援能力仿真分析

游国镔 叶继红 郭建 倪刚

摘要：以舟山国家石油储备基地为例，通过系统动力学（SD）方法模拟应急救援影响因素的变化情况。分析了应急准备、监测预警与联络、应急反应、基础设施和医疗消防等组成要素间的内在联系，通过对应急救援能力的动态模拟，有助于企业和政府根据不同阶段提出针对性的措施，从而提高应急救援能力，减少事故损失。

关键词：国家石油储备基地；应急救援能力；系统动力学；仿真

中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.05.090

0引言

众所周知，石化仓储基地危险品储量大、危险源密集，事故连锁效应明显，易引发灾难性事故。面对事故频发的状况，人们更加注重应急救援影响因素之间内在关系和作用机制的研究。马茂东等运用模糊层次分析法评估应急救援能力。杨力等提出熵权法加以修正各指标权重的评价方法。苗成林等提出通过结构方程模型分析的方法。朱桂明等采用可拓评判方法。阎俊爱等建立系统动力学模型，比较各影响因素对煤矿应急救援能力影响的大小。何刚等通过建立系统动力学模型求出各影响因子对安全管理水平的实际作用率。

上述方法中虽包含定性评价及定量运算，但没有从时间序列上出发，去模拟一段时间内应急救援能力的变化趋势，也没有对安全投入和应急救援能力间的反馈调节进行分析。鉴于系统动力学（System Dynamics）是以反馈控制见长的系统仿真方法。因此运用系统动力学的方法，使用Vensim软件，通过反馈环节，从仿真推测角度去研究应急救援能力的变化。

1海岛型石油储备应急救援能力因素分析及因果关系模型

1.1海岛型石油储备基地应急救援影响因素分析

关于应急救援影响因素的分析有很多，例如，杨力等将煤炭应急救援能力概括为危险监测能力、应急准备能力、应急救援能力、事后恢复能力。李峰等将石油石化安全事故应急救分成工艺安全风险辨识、专业应急队伍建设、应急资源联合储备、区域应急联动和公共危机公关五个方面。

结合上述文献分析，海岛型石油储备基地应急救援影响因素分为应急准备水平、监测预警与联络能力、应急反应能力、基础设施水平、医疗消防能力这五个方面共17个指标。

1.2海岛型石油儲备基地应急救援能力的因果关系图

如图1所示，该模型中存在着9个主要因果回路图，例如，安全投入水平增加、应急培训水平增加、应急人员素质增加、企业消防能力增加、医疗消防能力增加、应急救援能力增加。其他的几个回路类似。

1.3海岛型石油储备基地应急救援能力的存量流量图

存量流量图是在因果关系图的基础上，对系统内部关系及运行机理进行动态的描述，并通过反馈和延迟来更好的反映系统的变化情况，对了解未来的变化趋势也有重要帮助。如图2所示。

2海岛型石油储备基地应急救援能力模型的构建

2.1海岛型石油储备基地应急救援能力模型SD方程

根据图2，建立模型的SD方程，其中为了简化模型，模型中变量的值采用5分制，分数从1～5代表由差到优。

是某一年中，应急物资储备水平图。图中出现波动的原因是发生事故导致物资水平骤降，由于5，6，7这三个月份发生事故的概率比较大，因此应急物资储备水平在此处出现较大的波动，并且由于初期安全投入不够，使得物资的补充需要一个较长的时间段，表现在图中就是6，7，8三个月份物资水平处于一个比较低的状态。但随着安全投入的逐年加大，物资恢复时间逐渐缩短。

图3f为应急救援能力趋势图。整个系统的应急救援能力总体呈上升趋势。前两年应急救援能力上升明显，而后上升趋势变缓。前两年上升陡增的原因是，当时系统的应急救援能力处于较低的水准，安全投入贡献率高，应急救援能力变化明显；变缓是因为随着应急救援能力到达一个较高的水准后，相同的安全投入贡献率低，带来的应急能力的提升随之减小。曲线缓慢上升逐渐靠近应急救援能力值4.5水平线（前文假设的现阶段可以接受的应急救援能力估值），此时再增加安全投入对能力的提升微乎其微，为了避免资源的浪费，通过调节安全投入量，建立反馈系统。

4结论

（1）海岛型石油储备基地应急救援系统是一个非线性的复杂巨系统，对应急救援能力的描述很难通过定量的方法来展现。更可行的是通过系统动力学建立存量流量图来表示内部各个变量之间的关系，模拟出在一段时间内应急救援能力的变化趋势。并通过趋势的变化，科学的规划应急救援能力建设和安全投入过程。

（2）与评价表法不同的是，通过引入时间变量，可以在时间维度上看待应急救援能力的变化，便于比较和把握现在所处的阶段和接下来要面临的工作。

（3）管理部门应保持应急物资储备处于较高水平，并通过增加安全投入，缩短应急物资储备水平回复时间；基础设施水平需要前期较大资金投入，其后投入减少，但仍保持较高水平；应急反应能力和医疗消防能力的提升是一个长期过程，需要持续增加安全投入。

参考文献

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