汽车缺陷风险评价

汽车缺陷体现于由缺陷引发的事故后果情况， 同时也体现于潜在事故情况。 为了建立汽车召回预测模型， 我们把包含汽车缺陷的潜在事故风险和汽车缺陷的事故后果风险两种情况统称为汽车缺陷的事故风险。

下面首先对汽车缺陷的事故风险因素进行分析， 进而进行事故风险的评价。

6.2.1 汽车缺陷事故风险因素分析

参照重大危险源的定义： 失控的偶然事件， 会造成大量的、 即刻的或延期的严重危险， 包括大批人员伤亡， 或者包括财产损失或环境损坏， 或者两者兼而有之。 汽车缺陷在没有发生事故特征之前， 也存在事故风险， 这种风险是一种潜在的事故风险， 延期发生后会造成大批人员伤亡， 或者财产损失或环境破坏， 或者两者兼而有之。 对于风险的评价， 参照美国机械工程师协会和美国石油协会所采用的风险矩阵进行工程风险分析表征［113］。

根据风险的定义， 风险是失效发生前具有发生的可能性和失效发生后影响后果的函数， 因此， 缺陷汽车事故风险是指汽车在设计或制造时产生的缺陷， 造成汽车性能缺陷而产生的影响后果。 缺陷汽车事故风险可表示为缺陷汽车的潜在事故可能性和事故后果的函数。

对潜在事故可能性的评估可以利用汽车失效的情况进行。 由失效理论可知， 潜在事故风险的关联因子有缺陷数量、 缺陷严重性、 缺陷发生可能性、 有无补救措施、 有无警示信息等。 在人们发现汽车缺陷的过程中， 缺陷发生可能性这个参数无法获取——被调查的缺陷样本所属的样本总体无法确定 （由制造产生的缺陷， 所影响的生产批次无法确定； 由设计产生的缺陷， 所影响的车型、 年款等无法确定）， 因此， 考察每一时刻的缺陷发生可能性不现实。 然而我们却发现汽车的缺陷数量是随着缺陷的发现过程不断变化， 且也在一定程度上表征了缺陷发生的可能性。 因此， 选用汽车的缺陷数量和缺陷严重性等级两个因子来评价潜在事故的风险等级。

而汽车缺陷一旦产生， 就会产生不良的后果， 这些后果包括： 缺陷带来的人员伤亡、 缺陷造成的经济损失、 缺陷带来的环境的影响等。 因此， 用汽车的受伤人数、 死亡人数可以反映出缺陷后果的人员伤亡情况。 汽车碰撞后需进行维修， 同汽车的起火一样将影响到经济损失。 因此， 汽车的碰撞次数和汽车的失火起数可以反映出缺陷后果带来的经济损失。 综上所述， 用缺陷汽车的受伤人数、 死亡人数、 汽车起火起数和汽车的碰撞次数作为汽车带来的人员伤亡， 用缺陷带来的经济损失的指标来评价缺陷后果的风险等级。

根据缺陷事故风险的定义， 给出

式中，R1（x）表示缺陷潜在事故风险等级；R2（x）表示缺陷事故后果风险等级；Nr表示汽车缺陷的投诉数量；S表示缺陷严重程度；Na表示汽车碰撞次数；Nf表示汽车失火起数；Ni表示受伤人数；Nd表示死亡人数。

6.2.2 汽车缺陷事故风险评价

具有事故风险的汽车缺陷包含两部分： 一部分是没有发生事故但具有潜在事故风险的汽车缺陷，另一部分是发生了事故的汽车缺陷［114，115］。对这两种情况下的事故风险采用不同的评价方法。 汽车缺陷的潜在事故风险采用风险矩阵图的方法进行评价［116］，而发生了事故的汽车缺陷的事故风险采用事故后果风险评价方法进行评价。

（1） 潜在事故风险的评价

一般而言， 都是利用缺陷发生的可能性和缺陷的严重程度来评价潜在风险的。 然而， 因为缺陷发生可能性无法获取， 利用缺陷数量来取代缺陷发生可能性来评价潜在风险。 下面先通过考察缺陷数量和召回概率的关系来验证缺陷数量这个潜在评价因子的可用性。 缺陷的数量和召回概率的关系如图6.3所示。

图6.3 缺陷数量和召回概率的关系图

从图中可以看出缺陷的数量越大， 召回的概率越大； 缺陷的数量越小， 召回概率越小。 缺陷数量和召回概率虽不是线性比例关系， 但是两者的对数比例关系却是线性的正比例关系。 而缺陷发生可能性和召回概率存在对应关系： 缺陷发生可能性越大， 召回概率越大； 缺陷发生可能性越小， 召回概率越小。 通过缺陷数量与召回概率以及缺陷发生可能性与召回概率的关系， 可以用缺陷的发生数量代替缺陷的可能性， 利用缺陷的数量和缺陷严重程度的乘积来表示缺陷潜在事故风险的等级。

其中， 缺陷的严重性参照第2章的缺陷严重性等级分类结果。 缺陷的数量等级划分通过对汽车的投诉数据聚类来进行。 不同的聚类数， 则得到不同的聚类中心。 当选择聚类数为7时， 聚类中心见表6.1。

表6.1 选择聚类数为7时的汽车投诉数聚类中心

因此， 潜在事故的因素等级划分见表6.2。

表6.2 潜在事故的因素等级划分

把缺陷的数量分为5级， 从很少开始定为1分， 加一个级别加一分， 则分为1～5的区间； 缺陷严重性也采用同样的处理方式， 得到一个1～5的区间值。 缺陷风险的计算公式为

根据式 （6.3） 的计算结果， 把乘积为20以上的定为最高风险等级， 即第五级风险等级，10～20的定为第四级风险等级，5～10的定为第三级风险等级，3～6的定为第二级风险等级， 而把1～2之间的定为一级风险等级。 根据以上分值划分画出风险矩阵图， 如图6.4所示。 风险等级越往右上角方向， 等级越高。

图6.4 潜在事故风险矩阵图

（2） 事故后果风险的评价

汽车缺陷产生的后果为人员伤亡、 财产损失、 对环境的影响等， 分析投诉数据库， 与此相关联的事故因素为汽车碰撞、 汽车失火、 受伤人数、 死亡人数四个方面。

对事故进行判别， 一般有两个原则：

①最大危险原则。 如果汽车缺陷出现多种事故形态， 且其事故后果相差悬殊， 则按照最严重的事故形态考虑。

②概率求和原则。 如果汽车缺陷出现多种事故形态， 且其事故后果相差不太悬殊， 则按统计平均原理估计总的事故后果， 总的事故后果为

式中，Pi为事故i发生的概率；Si为事故i发生的后果。

当出现不同的事故因素时， 参照公路交通事故的等级划分标准，出现受伤人数、 死亡人数和财产损失中任一个满足所设立的交通事故等级， 那么事故的最终等级就为满足的交通事故等级，即多因素同时出现时，取因素中的最大事故等级。因此，采用最大危险原则进行事故后果的评价。

事故后果风险等级见表6.3。

表6.3 事故后果风险等级分布表

评价的范围不是限于一辆车， 而是从社会范围进行评价。 参考交通事故 （仅针对单起事故） 的等级评判[1]以及 “八五” 国家攻关课题“重大危险源的评价和宏观控制技术研究”［117］及文献［118］的研究成果，并结合汽车召回在交通环境中事故的特点， 见附录表A1和表A2的汽车缺陷的汽车碰撞次数、 失火起数、 受伤人数和死亡人数， 利用spss软件的统计结果， 给出了缺陷汽车事故后果各因素的等级划分， 见表6.4。

表6.4 缺陷事故后果因素等级划分

输入按照模糊语言， 分为极少、 少、 中等、 多、 极多五级， 相应的缺陷事故后果等级划分为y＝ ｛Ⅰ级， Ⅱ级， Ⅲ级， Ⅳ级， Ⅴ级｝ ＝｛不严重， 不太严重， 中等， 严重， 很严重｝ 五级。 这样分级避免了分级太少而导致计算过程偏差太大， 影响计算的精度， 同时又不会因为分级太多而造成计算量过大的问题。