基于灰色层次分析的机场安检系统风险评价

王勤勤

（三亚航空旅游职业学院民航运输系，海南 三亚 572000）

民航快速发展的前提条件“保证安全第一”，是公众对民航的信心所在。目前，中国机场安检技术措施有人脸辨识技术，X 光机透视图像识别技术，智能视频监控技术，金属、液体或爆炸物探测技术等；国外发达国家机场机器人防爆、裸检仪等技术也已在防恐安检中普遍使用。这些技术措施都是在机场安检出现过差错、漏洞后逐步完善起来的，空防形势不容乐观。2012年6·29 新疆和田劫机事件震惊中外，导致一段时间内新疆地区机场安检全面升级；2015年7 月26 日，一架台州—广州的航班发生纵火事件；2015年10 月31日俄罗斯科加雷姆航空公司从埃及飞往俄罗斯的航班，被恐怖组织炸毁，机上224 人全部遇难。可见安检系统的可靠性直接影响民航安全。对机场安检系统进行风险评价，从安检人员、设备、环境和管理4 个方面分析安检系统的风险因素，评价其对系统的安全影响，实施针对性的管控，提高机场安检系统的可靠性，将风险控制在可接受的水平，减少由于薄弱环节的差错、漏洞所造成的损失。

近年来，国内外学者对安检方面开展了相关研究：曲欣欣[1]在机场安检人员的可靠性研究中提到，机场的安全检查系统是由安全检查人员、安全检查设备及作业环境构成；王燕青等[2-3]在对安检人员可靠性研究中分析，人员作业可靠性风险评估指标有人员、设备、现场运行、管理等；Yoo 等[4]用层次分析法对机场旅客安检系统中各指标间相对重要度进行排序。综上研究，建立大型机场安检系统评价模型，采用层次分析法（AHP）与灰色综合评价方法相结合对安检系统进行风险评价，从而发现薄弱环节并进行风险控制，以达到持续提升民航机场安检工作质量，防范各种潜在的安全风险，保护人民生命和财产安全的目的。

1 机场安检系统风险评价体系

机场安检系统风险因素可能导致安全事故。从事故致因理论分析，风险不一定导致损失，但从事故结果看，一旦导致损失将会产生危及人员生命和财产安全的严重后果。综合分析相关文献并结合机场安检实际情况，初步得到机场安检风险评价的初选指标。通过邀请5 名机场安检方面的专家对初步得到的机场安检风险评价指标要素进行讨论、评议后，整理、分析、总结专家意见并做出综合性判断，基于“人—机—环—管”系统工程理论，确定了机场安检系统风险评价指标体系，包含以下风险因素。

1）安检人员

安检员是安检系统的核心，主要从事技术操作方面的工作，如证件查验、人身检查、X 光机图像识别、开箱包、航班监护等，也参与一些安全管理方面的工作，如现场管理。安检人员的风险主要包括：①生理方面，如疲劳、生病、身体缺陷等；②心理方面，如性格、能力（表达、沟通、记忆）、认识过程、情绪情感（责任心、对安检工作的荣誉感和认同感）、态度、意志、注意力等；③技术方面，如安检知识、技能、应急处置、规章制度运用等。

2）安检设备

随着大数据和“互联网+”时代的到来，安检设备也逐步升级。设备存在的风险有：设备本身的适用性，如X 光机对毒品、火柴等物品的识别，手持金属探测器和安全门对于非金属物品的探测；设备的维护检测；人-机界面的合理程度等。

3）安检环境

国际政治、经济环境因素会影响社会安全形势，从而影响机场安检系统的安全性；自然环境影响航班正点率进而影响机场安检系统的正常运行；工作的微气候环境影响安检人员的工作状态进而影响安检系统的可靠性。

4）安检管理

安检管理包含安检队伍的组织管理机构、管理人员、监管体制，具体有法规体系，管理体制，监管制度的执行、培训、安全教育等。

综上所述，从所选定的评价指标可见，机场安检风险评价集是一个多因素、多层次的评价体系[5]，如表1 所示。

表1 机场安检系统风险评价指标体系Tab.1 Indices and weights of airport security check system risk evaluation

2 机场安检风险评价模型

2.1 指标权重确定

根据安全系统工程理论，结合民航机场安检实际情况，通过AHP 方法建立安检系统风险评价层次结构模型，确定目标层、准则层和指标层[6-8]。邀请机场安检行业5 位专家，根据多年的实践工作经验，通过头脑风暴法对风险源进行两两比较，按照九级标度对各指标的重要程度进行评分（9 分：A 比B 强烈认为重要；7分：A 比B 明显重要；5 分：A 比B 重要；3 分：A 比B稍重要；1 分：A 与B 一样重要；1/3 分：B 比A 稍重要；1/5 分：B 比A 重要；1/7 分：B 比A 明显重要；1/9 分：B比A 强烈认为重要）。专家组将准则层相对于目标层的重要程度进行打分，指标层相对于相应准则层的重要程度进行打分。

设要素i（i=1，2，…，m）对要素j（j=1，2，…，m）重要程度打分为aij，由此构成判断矩阵A=（aij）m×m，进行归一化处理，得到权重向量W=[w1w2… wm]。

一致性检验。CR=CI/RI 为一致性比例，RI 为随机指标，CI 为一致性指标，其中，Ymax为最大特征值。当CR ＜0.1，认为判断矩阵具有一致性；否则，重构判断矩阵，直至判断矩阵具有一致性。

2.2 灰色层次分析的风险评价模型

低风险，灰数∈[0，1，2]，白化权函数为

较低风险，灰数∈[0，2，4]，白化权函数为

正常风险，灰数∈[0，3，6]，白化权函数为

较高风险，灰数∈[0，4，8]，白化权函数为

高风险，灰数∈[0，5，10]，白化权函数为

根据专家评价打分矩阵和白化权函数，把5 位专家的评分看成灰数，对某评价指标i，属于低风险评价灰类的评价系数为Ai1，则有属于每个评价灰类的总灰色系数为对于评价指标i，低风险的灰色权重为，则反映了5位专家认为评价指标属于低风险的强烈程度，比值越大说明专家认为属于低风险的强烈程度越大。通过计算可得灰色评价权向量及灰类评价矩阵。

设Xi为风险综合评价向量，结合权重向量和灰类评价矩阵，得Xi=权重向量×灰类矩阵。用灰类等级值化向量K=[1 2 3 4 5]量化可得相应的风险值及对应的风险区间。

3 机场安检风险评价实证

3.1 基于AHP 确定指标权重

机场安检风险评价集是一个多因素、多层次的指标评价体系。专家组由监管、安全、安检方面5 位专家组成，根据评价集，对表1 中的每个指标进行评分，得到相应的判断矩阵，通过归一化计算和一致性检验，得到风险评价指标体系各项指标的权重。

3.2 某机场安检风险评价的实施

3.2.1 国内某机场概况

国内某大型国际机场地处旅游城市，2017年旅客吞吐量达到1 938 万人次，同比增长11.6%。为了满足旅客日益增长的需求，在筹建新机场的同时，该机场改建、扩建工程持续进行。截至2018年初，该机场共有安检通道26 条，其中，国内旅客安检通道22 条，国际旅客安检通道4 条；在职安检人员中各级别安检人员的比例为初级安检员∶中级安检员∶高级安检员∶技师=66 ∶13 ∶20 ∶1，所有在职安检人员均持证上岗。

3.2.2 专家评价向量确定

请国内某国际机场安检行业3 位领导和2 位一线安检员来对各指标的相对风险度进行打分，得到该机场安检风险评价指标的专家评价向量及相对应的评价矩阵，其中，人员要素R1～R6对应矩阵PR，设备要素S1～S3对应矩阵PS，环境要素H1～H4对应矩阵PH，管理要素G1～G4对应矩阵PG。

3.2.3 风险评价指标灰色评价向量

以人的生理因素指标R1的评价权向量及灰类评价矩阵计算为例：低风险时

较低风险时

正常风险时

较高风险时

高风险时

此项总的灰色评价系数为

则R1灰色评价权向量为

同理，其他16 个指标的灰色评价权向量为

3.2.4 风险综合评价

设Xi为综合评价向量，对各评价指标作综合评价，结合指标权重向量和确定的灰类评价矩阵，风险综合评价向量Xi= 权重向量× 灰类评价矩阵，可得：安检人员综合评价向量为

安检设备综合评价向量为

安检环境的综合评价向量为

安检管理体制综合评价向量为

评价安检系统整体风险等级，得到准则层对于目标层灰色评价矩阵为

安检系统风险综合评价权向量X=W×Q，则X=[0.006 3 0.146 8 0.265 3 0.288 0 0.255 3]，用5 类评价灰类等级值化向量K=[1 2 3 4 5]量化，可得某机场安检系统安全风险的综合评价值为Z=X×KT=3.524 3，整体风险处于正常范围。同理，安检人员的风险评价值为XR×KT=3.533 6，安检设备的风险评价值为XS×KT= 3.865 68，安检环境的风险评价值为XH× KT=3.781 8，安检管理的风险评价值为XG×KT=3.501 0。

3.3 评价结果分析

通过灰色层次分析法对某机场安检系统进行风险评估，得出该机场安检系统整体处于正常风险和较高风险的中间值。人、机、环、管，各要素的风险值均处于3～4 之间，即正常风险和较高风险间，且风险值：安检设备＞安检环境＞安检人员＞安检管理。该机场安检系统整体处于正常风险值边缘范围，机场安检系统安全压力较大，尤其是设备、环境和人员安全压力较大。

4 结语

基于目前国内民航安检工作中的薄弱环节，建立了安检系统的灰色层次风险评价模型，并对国内某国际机场安检系统的风险进行评价，评价结果用5 级灰类风险等级矩阵进行量化，得到具体的风险值及对应的风险等级。研究结论如下。

1）安检人员、设备、环境和管理4 个方面在机场安检体系中的重要性为：管理和安检人员占据核心地位，从国家—地方政府—机场都非常重视管理体制建设，因此体制建设相对完善；其次，安检人员按行业规定必须持证上岗，安检人员的职业道德和职业素养都有一个较好的养成过程；再次是安检设备，设备需要技术作为支撑，在大数据和“互联网+”的时代下，安检技术势必会迎来一场革新，如目前很多机场已引入人脸识别系统；最后是环境，目前环境处于相对和平的大环境中。

2）运用灰色层次分析法对某机场安检系统进行定量评估，结果与该机场当前实际情况相符，为安检系统风险管控的科学性、客观性提供了较好的依据。

未来在安检系统中：对安检人员持续加强技能培养和职业道德培养，使每位安检人都德、技并修；设备方面全面智能化、精确化是趋势，如对于毒品、炸药的探测方面的新技术一直在研究改进，人身检查的智能化、精确化新技术也在研究中；环境影响安全形势，应该从国家—地方政府—机场逐步建立系统的安全环境条件；安检管理体制需要从国家—地方政府—机场建立完善的政策法规。保障民航空防安全仅仅依靠安检技术和安检人员是不够的，在安检管理中文化建设也至关重要。