郭 凱

(1.河南科技大學(xué)高等教育與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究中心，河南 洛陽 471003；2.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)安全科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京100083)

由于我國能源結(jié)構(gòu)和資源稟賦的特點，煤炭行業(yè)在我國的一次能源消費結(jié)構(gòu)中長期占有舉足輕重的地位。而煤炭行業(yè)在生產(chǎn)過程中，具有其行業(yè)的特殊性和危險性。特別是我國的煤炭資源分布廣泛，開采的地質(zhì)條件復(fù)雜多樣，煤炭企業(yè)在生產(chǎn)過程中，存在許多不確定的風(fēng)險。對于我國煤炭企業(yè)安全風(fēng)險因素的識別和評估是防范風(fēng)險的關(guān)鍵。因此，對于我國煤炭企業(yè)的安全風(fēng)險因素進(jìn)行識別與評估顯得尤為重要。

國外對于煤炭行業(yè)安全風(fēng)險的研究十分重視，也取得了許多研究成果。歸納起來，在安全評價領(lǐng)域的研究和應(yīng)用主要集中在三個方面：計算機(jī)技術(shù)在生產(chǎn)系統(tǒng)安全評價技術(shù)工作中的推廣，以概率風(fēng)險評價方法為基礎(chǔ)的礦山安全評價法和安全評價過程中的局部關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展[1-2]。

國內(nèi)學(xué)者針對我國煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)的復(fù)雜性，引入灰色聚類、非線性動力學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、SPA模型、灰熵模型等定量方法應(yīng)用于煤礦安全評價。在安全風(fēng)險研究的側(cè)重點上，張洪杰等構(gòu)建煤礦安全風(fēng)險指標(biāo)體系，并進(jìn)行了實證研究[3]。尤荻等提出了以全過程、全要素和全員安全風(fēng)險管理為目標(biāo)的煤礦安全風(fēng)險集成管理系統(tǒng)[4]。楊軍等提出了煤炭企業(yè)安全風(fēng)險的主要控制點，并構(gòu)建了安全風(fēng)險預(yù)警指標(biāo)體系[5]。李光榮提出了全面風(fēng)險管理識別因素并通過信度檢驗確定風(fēng)險的主要因素等觀點[6]。

國內(nèi)外對于煤炭企業(yè)安全風(fēng)險展開的各個層面和角度的研究，是開展進(jìn)一步相關(guān)研究的基礎(chǔ)。本文擬結(jié)合我國煤炭企業(yè)的自身的特點，分析和辨識影響我國煤炭企業(yè)安全的風(fēng)險因子，找出主要影響因素，并針對性的提出防范和治理的建議。

1 煤炭企業(yè)安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

關(guān)于煤炭企業(yè)安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系的研究，目前已經(jīng)取得了許多研究成果?？偨Y(jié)歸納起來，主要集中在以下3個方面：安全生產(chǎn)過程中一般性危險隱患識別方法與技術(shù)的研究，頂板及瓦斯爆炸等事故風(fēng)險的識別研究和煤礦生產(chǎn)過程中的安全影響因素研究等方面。

當(dāng)然也存在所建立的煤炭安全風(fēng)險評價和預(yù)警模型多以單一的方法為基礎(chǔ)，研究方法具有局限性等問題。由于在煤炭安全管理中所涉及的數(shù)據(jù)類型復(fù)雜，既有大量的高頻統(tǒng)計數(shù)據(jù)，又有存在不確定性、模糊性和主觀性的不精確數(shù)據(jù)信息，因此，需要集成多種不同類型的風(fēng)險信息數(shù)據(jù)，建立一套全新的、完善的、有效的評價方法。

根據(jù)事故致因理論(Accident Causing Theory)關(guān)于風(fēng)險劃分的基本原理，安全風(fēng)險和事故發(fā)生的原因主要包括4 個方面：人的不安全行為，不安全的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，物的不安全狀態(tài)和管理的缺陷。因此，本文在分析和參考國內(nèi)外的相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，按照經(jīng)典的事故致因理論對于風(fēng)險因素的分類原則，確定出對煤炭企業(yè)安全具有影響的4個主要的風(fēng)險因素，包括人員風(fēng)險、設(shè)備風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險和管理風(fēng)險，據(jù)此初步構(gòu)建我國的煤炭企業(yè)安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系，具體如圖1所示。

圖1 煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險評估指標(biāo)體系

2 風(fēng)險矩陣評估概述

在對煤炭企業(yè)安全風(fēng)險評價體系的初步構(gòu)建后，針對評價體系內(nèi)的具體的影響因素進(jìn)一步的分析和辨別是我們細(xì)化研究安全風(fēng)險的重要步驟。

本文借鑒風(fēng)險矩陣方法(Risk Matrix Method，RMM)來解決這個難題[7]。風(fēng)險矩陣由美國空軍電子系統(tǒng)中心在1995年4月首次提出(Electronic Systems Center，ESC)[8]。其能夠?qū)τ陲L(fēng)險發(fā)生概率和風(fēng)險等級進(jìn)行準(zhǔn)確有效的計算和評定，對于煤炭企業(yè)安全風(fēng)險評價體系中包括人、物、環(huán)境等因素的復(fù)雜體系進(jìn)行評估具有較高的有效性和適用性[9]。

采用風(fēng)險矩陣方法進(jìn)行安全風(fēng)險評價，主要包括風(fēng)險識別(risk identification)、風(fēng)險分析(risk analysis)和風(fēng)險評價(risk evaluation)3個基本步驟和內(nèi)容[10-12]。

2.1 風(fēng)險矩陣基本形式

首先，依據(jù)風(fēng)險矩陣要求，需要進(jìn)行以下工作：風(fēng)險對項目潛在影響的評估，風(fēng)險發(fā)生概率的計算，風(fēng)險等級的評定以及風(fēng)險管理措施的實施。一般風(fēng)險矩陣的基本形式如表1所示[13]。

表1 原始風(fēng)險矩陣

2.2 確定風(fēng)險影響程度

依據(jù)數(shù)據(jù)完整與否，風(fēng)險影響程度的確定有兩種方法。第一種是序列分析法：適用于歷史數(shù)據(jù)序列完整的情況；另一種是調(diào)研對象調(diào)查法：適用于難以獲得歷史數(shù)據(jù)的情況。其中調(diào)研對象調(diào)查法將各要素風(fēng)險影響程度量化為5個區(qū)間：可忽略、微小、中度、嚴(yán)重和關(guān)鍵，并分別賦值為l分、2分、3分、4分、5分，具體如表2所示。

表2 風(fēng)險影響程度量化說明

2.3 確定風(fēng)險發(fā)生概率

風(fēng)險概率的確定通常有兩種：一是對大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)利用時間序列預(yù)測法等進(jìn)行分析確定的客觀概率；二是客觀概率很難算出，組織調(diào)研對象合理估計風(fēng)險事件概率的主觀概率[14]。風(fēng)險發(fā)生概率的說明，如表3所示。

表3 風(fēng)險發(fā)生概率的說明

2.4 確定風(fēng)險等級

風(fēng)險矩陣中輸入風(fēng)險影響程度和風(fēng)險發(fā)生概率就能夠確定風(fēng)險等級，如表4所示。

表4 風(fēng)險等級對照表

2.5 Borda序值法

如果同一等級具有相同屬性的風(fēng)險過多，將關(guān)鍵風(fēng)險在風(fēng)險區(qū)域中分離出來就比較困難。因此，風(fēng)險矩陣確定之后，就需要考慮如何確定關(guān)鍵風(fēng)險因素。ESC為解決這個問題，將Borda方法引入風(fēng)險矩陣對風(fēng)險重要性進(jìn)行排序[15]。

風(fēng)險總個數(shù)設(shè)定為N，某個特定風(fēng)險設(shè)定為i，k表示某一準(zhǔn)則，在風(fēng)險矩陣中，k有兩個準(zhǔn)則，即k=1表示風(fēng)險影響度I，k=2表示風(fēng)險概率P0。如果rik表示風(fēng)險i在準(zhǔn)則k下的風(fēng)險等級，則風(fēng)險i的Borda數(shù)定義為式(1)。

(1)

風(fēng)險矩陣方法中，Borda序值即為在準(zhǔn)則k下風(fēng)險影響程度大于風(fēng)險i以及風(fēng)險發(fā)生概率大于風(fēng)險i的因素的個數(shù)。在實踐中，利用Borda序值法對風(fēng)險等級優(yōu)先排序，優(yōu)先處理級別高的風(fēng)險。

3 基于風(fēng)險矩陣的我國煤炭企業(yè)安全風(fēng)險評價實證研究

根據(jù)對我國煤炭企業(yè)安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系的構(gòu)建和三級指標(biāo)的細(xì)化，同時，按照風(fēng)險矩陣的基本分析方法，對煤炭企業(yè)安全風(fēng)險影響因素的重要性進(jìn)行排序、確定關(guān)鍵影響風(fēng)險因素，明晰安全風(fēng)險管理的重點是進(jìn)行實證研究的主要步驟和研究內(nèi)容。

3.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于從事煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)實踐和研究的相關(guān)人員，共有15名。調(diào)研對象對煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)有一定的認(rèn)識，調(diào)研方式采用隨機(jī)抽樣方式進(jìn)行，調(diào)研內(nèi)容包括煤炭企業(yè)安全風(fēng)險影響程度和煤炭企業(yè)安全風(fēng)險發(fā)生的概率。

3.2 煤炭企業(yè)安全風(fēng)險影響程度的確定

由于煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)情況不具有可比性，沒有參照對象，歷史數(shù)據(jù)難以收集，并且煤炭企業(yè)安全涉及的風(fēng)險因素定性指標(biāo)占有大部分，所以煤炭企業(yè)安全風(fēng)險影響程度的確定采用調(diào)研對象調(diào)查法。設(shè)有n位調(diào)研對象參與評價，一般將第r位調(diào)研對象給出的第i個風(fēng)險評價指標(biāo)Ui的風(fēng)險影響程度記為dri，風(fēng)險影響程度參見表2，綜合全部調(diào)研對象對所有風(fēng)險評價指標(biāo)的風(fēng)險影響度評價，得到評價樣本矩陣，如式(2)所示。

(2)

n位調(diào)研對象中第r成員對第i個安全風(fēng)險評價指標(biāo)給出得分dri，假設(shè)權(quán)重為wr，則第i個煤炭企業(yè)安全風(fēng)險評價指標(biāo)綜合評分值di定義為式(3)。

(3)

按照調(diào)研對象等權(quán)的原則，采取簡單算術(shù)平均值計算受訪者的打分，結(jié)果作為煤炭企業(yè)安全風(fēng)險影響程度量化值。

以“作業(yè)人員持證率風(fēng)險”為例，最終簡單算術(shù)加權(quán)平均值為3.1333，處于(3，4 ]這一區(qū)間，風(fēng)險影響等級為“中度”。同理其他12個煤炭企業(yè)安全風(fēng)險因素的評分結(jié)果：“作業(yè)人員責(zé)任心”為3.2分，風(fēng)險影響等級為“中度”程度；“人員操作違章率”為3.0667分，風(fēng)險影響等級為“中度”程度；“設(shè)備故障率”為3.4667分，風(fēng)險影響等級為“中度”程度；“設(shè)備完好率”為3.3333分，風(fēng)險影響等級為“中度”程度；“防護(hù)裝置配備率”為3.1333分，風(fēng)險影響等級為“中度”程度；“地質(zhì)情況”為3.2667分，風(fēng)險影響等級為“中度”程度；“粉塵濃度”為3.4分，風(fēng)險影響等級為“中度”程度；“照明情況”為3.3333分，風(fēng)險影響等級為“微小”程度；“濕度和溫度”為3.2667分，風(fēng)險影響等級為“中度”程度；“安全制度的健全”為3.5333分，風(fēng)險影響等級為“中度”程度；“操作規(guī)程的落實”為3.4667分，風(fēng)險影響等級為“中度”程度；“安全投入”為3.6分，風(fēng)險影響等級為“中度”程度；風(fēng)險影響等級為“中度”程度。

3.3 煤炭企業(yè)安全風(fēng)險發(fā)生概率的確定

由于歷史和行業(yè)等統(tǒng)計數(shù)據(jù)的缺乏，客觀定量確定煤炭企業(yè)安全風(fēng)險發(fā)生概率非常困難，所以相關(guān)數(shù)據(jù)只能通過定性分析。通過調(diào)研，在風(fēng)險矩陣欄中填入風(fēng)險發(fā)生概率，風(fēng)險發(fā)生概率詳見表3。

以“作業(yè)人員持證率風(fēng)險”為例，其平均分值為46%，處于(41%，60%)這一區(qū)間，屬于“安全風(fēng)險有可能會發(fā)生”的等級。同理其他12個煤炭企業(yè)安全風(fēng)險因素計算結(jié)果：“作業(yè)人員責(zé)任心”為59.33%，屬于“安全風(fēng)險有可能會發(fā)生”的等級；“人員操作違章率”為52%，屬于“安全風(fēng)險有可能會發(fā)生”的等級；“設(shè)備故障率”為46%，屬于“安全風(fēng)險有可能會發(fā)生”的等級；“設(shè)備完好率”為47.33%，屬于“安全風(fēng)險有可能發(fā)生”的等級；“防護(hù)裝置配備率”為49.33%，屬于“安全風(fēng)險有可能發(fā)生”的等級；“地質(zhì)情況”為50%，屬于“安全風(fēng)險有可能發(fā)生”的等級；“粉塵濃度”為51.33%，屬于“安全風(fēng)險有可能發(fā)生”的等級；“照明情況”為53.33%，屬于“安全風(fēng)險有可能會發(fā)生”的等級；“濕度和溫度”為47.33%，屬于“安全風(fēng)險有可能發(fā)生”的等級；“安全制度的健全”為58%，屬于“安全風(fēng)險有可能發(fā)生”的等級；“操作規(guī)程的落實”為60%，屬于“安全風(fēng)險有可能發(fā)生”的等級；“安全投入”為59.33%，屬于“安全風(fēng)險有可能發(fā)生”的等級。

3.4 煤炭企業(yè)安全風(fēng)險等級的確定

風(fēng)險矩陣方法中，風(fēng)險影響程度和風(fēng)險概率決定了風(fēng)險等級，由于煤炭企業(yè)安全風(fēng)險影響度和風(fēng)險發(fā)生概率均設(shè)置了5個范圍區(qū)間，所以風(fēng)險等級也被劃分為5級分值區(qū)間，具體如表5所示。

表5 風(fēng)險等級量化值表

可采用插值法計算更為精確風(fēng)險等級量化值，計算方法是，假設(shè)一個煤炭企業(yè)安全風(fēng)險經(jīng)過調(diào)研對象評估確定的風(fēng)險影響量化值為I，在區(qū)間[I1,I2]內(nèi)，其風(fēng)險發(fā)生概率為RP，在區(qū)間[RP1,RP2]之間，該煤炭企業(yè)安全風(fēng)險等級量化值被定義為RR，處于區(qū)間[RR1,RR2]之間，則RR被定義為式(4)。

(4)

在確定煤炭企業(yè)安全風(fēng)險因素的13個三級指標(biāo)的影響度和發(fā)生概率后，為進(jìn)一步細(xì)化風(fēng)險等級，采用插值法計算。以“作業(yè)人員持證率”為例，經(jīng)過計算其風(fēng)險影響度量化值為3.1333，處于(3，4]這一區(qū)間，風(fēng)險發(fā)生概率量化值為46%，處于(40%，60%]這一區(qū)間，參照公式(5)。

(5)

使用插值法計算“作業(yè)人員持證率風(fēng)險”等級量化值為3.02，處于風(fēng)險影響程度(3，3.5]這一區(qū)間，因此確定“作業(yè)人員持證率風(fēng)險”的風(fēng)險等級為“嚴(yán)重”。其他安全風(fēng)險因素采用插值法確定的等級如表6所示。

表6 煤炭企業(yè)安全風(fēng)險等級

3.5 確定Borda序值

風(fēng)險等級計算結(jié)果顯示，煤炭企業(yè)安全風(fēng)險因素的13個三級指標(biāo)都處于“嚴(yán)重”等級，這就形成了一個包含13個安全風(fēng)險因素的風(fēng)險結(jié)，因此需要運用Borda序值法對這13個煤炭企業(yè)安全風(fēng)險因素進(jìn)行重要性排序，以關(guān)鍵安全風(fēng)險。

以“作業(yè)人員持證率”為例，其Borda數(shù)可以表示為式(6)。

(6)

其中，RR111為10，表示比“作業(yè)人員持證率”風(fēng)險影響高的安全因素個數(shù)；RR112為11，表示比“作業(yè)人員持證率”風(fēng)險發(fā)生概率高的因素個數(shù)；計算得“作業(yè)人員持證率”的Borda數(shù)=(13-10)+(13-11)=5。以此類推，其他安全風(fēng)險因素的Borda序值如表7所示。

表7 煤炭企業(yè)安全風(fēng)險Borda數(shù)

3.6 煤炭企業(yè)安全風(fēng)險因素評估結(jié)果分析

根據(jù)Borda數(shù)進(jìn)行煤炭企業(yè)安全風(fēng)險重要性排序，得出Borda序值，這13個煤炭企業(yè)安全風(fēng)險因素的排序依次為：11、3、7、12、8、9、6、5、4、9、2、1、0。排序顯示，對于煤炭企業(yè)安全來說，“安全投入”是最為關(guān)鍵的風(fēng)險，其次是“操作規(guī)程的落實”和“安全制度的健全”。當(dāng)然，“人員操作違章率”對于安全風(fēng)險的控制也十分重要。

4 結(jié)論

本文通過回顧和歸納國內(nèi)外關(guān)于煤炭企業(yè)安全風(fēng)險的研究成果，構(gòu)建適合我國國情的煤炭企業(yè)安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系。運用風(fēng)險矩陣法對我國煤炭企業(yè)安全風(fēng)險的主要影響因子進(jìn)行了排序，最后按照Borda序值確定煤炭企業(yè)重要的風(fēng)險因素，包括：安全投入、操作規(guī)程的落實、安全制度的健全、人員操作違章率等。

從前面分析和研究得出的安全風(fēng)險主要影響因素來看，我國煤炭企業(yè)需要在日常的生產(chǎn)經(jīng)營過程中，重點在煤炭生產(chǎn)安全投入的每個環(huán)節(jié)加大力度。企業(yè)進(jìn)行全面管理過程中，安全管理的工作，尤其要注重一線員工的操作規(guī)程的落實。安全制度的建設(shè)是長期的重點工作，也需要予以重點的監(jiān)控和完善。降低煤炭企業(yè)一線員工的人員操作違章率，在煤炭企業(yè)安全管理中，涉及生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)，需要我國煤炭企業(yè)通過長期的培訓(xùn)和職業(yè)行為訓(xùn)練，以減少風(fēng)險的發(fā)生，避免給企業(yè)造成不可挽回的損失。

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