Study on the Reliability Assessment Index System for Security Defense System of Airport
李镇 LI Zhen
（郑州航空工业管理学院管理工程学院，郑州 450046）
（School of Management Engineering，Zhengzhou University of Aeronautics，Zhengzhou 450046，China）
摘要：机场作为高风险防护对象，其安防系统的可靠性水平直接着影响机场的安全运行和民航安全保卫工作。本文通过对机场安防系统的综合分析，建立了机场安防系统可靠性评估指标体系，采用层次分析法确定了各项评估指标的权重，并对指标权重计算结果进行了分析。最后结合机场安防实际，提出了改善机场安防系统可靠性的途径和措施，可为机场安防系统运行管理提供一定的参考依据。
Abstract: The airport is the high risk protection subject, and its reliability level of security defense system directly affects the safe operation of the airport and the civil aviation safety work. Based on the comprehensive analysis of the security defense system of airport, this paper establishes the reliability assessment index system for security defense system of airport, uses the analytic hierarchy process to determine the weight of each evaluation index, and analyzes the calculation results. Finally, Combining the actual of the security defense system of airport, the ways and measures to improve the reliability of it are put forward, which can provide a certain reference basis for the operation management of the security defense system of airport.
关键词：机场安防系统；可靠性评估；指标体系
Key words: security defense system of airport；reliability assessment；index system
中图分类号：X924.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）35-0023-04
0 引言
随着我国经济的高速发展，人们的生活水平不断提高，飞机逐渐成为更多人出行的首选交通工具，航空运输业在国民经济生产活动中起到的作用越来越大[1]。在航空运输业快速发展的同时，对机场的安全管理水平也提出了更高要求，近年来国内外机场不安全事件时有发生，暴露出较多机场在安全管理中存在的问题，而安防系统是机场安全管理的重要手段，对民航业有着重要的安全保障作用，机场人流量大、区域范围广、人流物流高效快速的特点使得其安全、可靠性要求也远高于其他公共场合。
根据《中国民用航空安全规划纲要》（2011-2020），预计到2020年，全国民用运输机场将达到240个以上，建成2个以上国际型枢纽机场。而当前复杂的国际、国内反恐形势对民用航空安全保卫工作提出很大挑战，同时国内社会矛盾复杂敏感，个人极端行为导致的非法干扰航空器运行事件屡有发生，各种非传统性威胁已影响到航空安全。建立有效的空防安全体系，识别和控制风险，制止空防事件的发生，也是急需面对的重要课题[2]。因此，研究和探讨机场安防系统可靠性评估问题对于空防体系的建设、识别和控制风险等民用航空安全保卫工作具有非常重要的现实意义。
1 机场安防系统可靠性评估指标体系
按照《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）的定义：安全防范系统是以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其他相关产品所构成的入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、防爆安全检查系统等；或由这些系统为子系统组合或集成的电子系统或网络[3]。机场作为高风险防护对象，其安防系统的可靠性水平直接影响机场的安全运行和民航安全保卫工作，因此，需要建立一个系统全面、科学合理的可靠性评估指标体系。
通过对机场安防系统的综合分析，并结合《机场安全管理体系建设指南》（AC-139/140-CA-2008-1）相关内容，本文从防爆安检系统、视频监控系统、出入口控制系统、入侵报警系统和周界防范系统等五个方面建立了机场安防系统可靠性评估指标体系（表1）。
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2 机场安防系统可靠性评估指标权重计算
为科学合理描述机场安防系统可靠性评估中各项指标对系统的影响程度，本文采用层次分析法来确定各项评估指标的权重值。
层次分析确定评估指标权重过程一般如下[4]：
①构造层次分析结构；
②构造判断矩阵；
判断矩阵是通过在各层级因素中进行两两比较而成，常采用1~9标度法进行数值量化。如某一层次的各因素B1，B2，…，Bn对上一层中某一因素A的相对重要性，对它们进行两两比较可得到一个n阶判断矩阵A=（aij）n×n，如表2所示。
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③判断矩阵一致性检验；
为确保判断矩阵具有完全一致性，需要计算一致性指标CI，其定义为：
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当CI接近于0时，表明判断矩阵一致性越好，CI的值越大，表明判断矩阵偏离一致性的程度越大。当随机一致性指标CR=CI/RI<0.1时，A的不一致性仍可接受，否则必须调整判断矩阵。其中随机一致性指标R取值见表3。
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④层次单排序和总排序权重计算及一致性检验。
层次单排序是根据判断矩阵计算对上一层某元素而言本层次与之有联系元素的重要性次序权重值，权重计算方法有和积法、方根法和特征根法等，本文采用的是和积法，在此不再赘述。层次总排序是计算最底层元素相对于目标层的重要性权重排序，并在各层级判断矩阵一致性检验基础上进行层次总排序一致性检验。
2.1 准则层元素指标权重计算
根据层次分析法确定评估指标权重的步骤，可建立机场安防系统各级元素的判断矩阵，并对机场安防系统一级元素指标权重进行计算。
由计算可得一级元素判断矩阵的最大特征值、特征向量和各指标计算权重，见表4。
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得到判断矩阵的最大特征值后可进行一致性检验：
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当n=5时，查表3，得RI=1.12，则：
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由以上计算可知，判断结果符合要求，可以接受，求得的权重值可以使用。
2.2 要素层元素指标权重计算
对于要素层元素指标权重计算，可根据层次分析法原理依次建立要素层元素的判断矩阵，并进行一致性检验，再进行指标权重计算，其计算结果见表5-表9。
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2.3 层次总排序及一致性检验
假设C层元素C1，C2，C22对上层（B层）元素Bj（j=1，2，3，4，5）的层次单排序一致性指标为CIj，随机一致性指标为RIj，可得层次总排序的一致性比率为：
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通过计算得判断矩阵的随机一致性比率CR＜0.1，故层次总排序的一致性满足要求，建立的各评价因素的权重值是有效的。
因此，可计算得出各层元素指标对目标层的权重总排序，见表10。
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2.4 结论分析
由机场安防系统可靠性评估指标计算结果可知，在一级元素指标中，视频安防监控系统对系统影响最大，出入口控制系统、防爆安检系统和入侵报警系统次之，周界防护系统对系统可靠性影响最小，结合机场安防系统综合分析和实际情况可知，结果总体符合现实情况。
通过二级元素权重百分比柱状图（图1）可知，视频安防监控系统的控制管理设备、显示设备、前端设备和视频传输设备对整个安防系统的影响相对较大，而周界防护系统的部分因素影响相对最小，结合机场安全管理实际，视频安防监控系统在机场安防系统中占据核心地位，其重要性不但体现在日常管理工作中，若出现突发事件，可通过该系统直观指挥调度工作人员和疏散群众，且具有日常性的工作特点，故其重要性不言而喻。而周界防护系统是通过在机场飞行区周围设置入侵报警设施，实现对周界非法入侵的报警，结合其在实际情形中应用可知，对系统的可靠性影响程度相对较小。
视频安防监控系统作为机场安全防范系统的基础系统，在机场安全系统内占据极其重要的位置，机场的监视摄像点大多安装在候机厅、安检通道、登记口、电梯、周界、停机坪和建筑物顶层等场所[5]。在视频安防监控系统中，其控制管理设备权值最高，在日常安全管理中应重点关注。
出入口控制系统作为机场安防系统的重要组成部分，在整个安防系统中发挥着重要的作用，通过对其二级元素指标权重排序可知：其管理控制部分和前端设备应具备较高的可靠性要求。
机场防爆安检系统是通过检查有关人员、行李、货物是否携带爆炸物、武器及其他违禁品以确保机场周边安全以及飞机飞行安全。根据防爆安检系统的特点，结合计算结果可知，X射线安全检查设备、金属探测装置和爆炸物检验设备在保障系统可靠性运行中起着重要作用。
入侵报警系统是指当非法侵入防范区时，引起报警的装置。由于机场人流量大、区域范围广和人流物流高效快速的特点，使得出现非法侵入防范区事件后，易造成较大突发事件，因此对其入侵探测器和中央控制设备的可靠性要求相对较高。
周界防范系统是通过在机场飞行区周围设置入侵报警设施，实现对周界非法入侵的报警，配合视频监控、出入口控制和电子巡查等系统形成一个封闭、完整的系统[6]。由于该系统与其他子系统相关性较强，应努力做到制度完善，统筹管理，以保证其运行有效性，故在运行过程中的安全管理工作对其工作影响较大。
3 总结
结合机场安防系统实际和可靠性评估指标体系计算分析，为保证机场安防系统高可靠性的运行，可从人防、物防和技防等方面采取相应的保障措施：
①建立健全系统运行管理制度，设置专职操作和维护保养人员，定期组织员工进行技能培训和应急演练，以减少操作失误对系统运行的影响。
②保证机场安防系统的有效投入，系统应具备安全性、可靠性、维修性、保障性、环境适应性和操作性等特点，同时定期对安防系统设备进行更新、检测和维护。
③积极引入高科技安防产品的应用，增强系统的探测、反应和延迟能力，对系统运行的软件平台做好日常维护升级，提高系统运行可靠性。
参考文献：
[1]曾修彬，曾小舟，马星.重庆市航空运输产业关联与波及效应分析[J].价值工程，2014，33（33）：15-18.
[2]中国民用航空局.中国民用航空安全规划纲要（2011-2020年）[R].北京：中国民用航空局，2011：6.
[3]GB50348-2004，安全防范工程技术规范[S].2004.
[4]杜栋，庞庆华，吴言.现代综合综合评价方法与案例精选[M].清华大学出版社，2015：15-22.
[5]陆思武.机场视频监控模式及应用[J].中国安防，2008（05）：41-44.
[6]梁宏意.谈机场飞行区周界安防系统设计[J].工程建设与设计，2011（11）：75-78. |
