基于灰熵技術(shù)的企業(yè)安全管理的比較研究

[摘要] 鑒于企業(yè)安全管理績效評(píng)價(jià)所存在的模糊性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，本文通過應(yīng)用灰熵多層次評(píng)價(jià)方法，對(duì)類似企業(yè)安全管理績效進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)，得出各企業(yè)安全管理績效優(yōu)劣的排序及績效差異程度。并對(duì)各企業(yè)在安全管理中的人、機(jī)、環(huán)境等因素存在的問題，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)對(duì)策。

[關(guān)鍵詞] 企業(yè)安全管理績效灰熵比較研究

一、引言

企業(yè)安全生產(chǎn)管理水平的評(píng)價(jià)是建立在企業(yè)安全生產(chǎn)管理的績效的基礎(chǔ)之上，同類型企業(yè)間安全管理績效水平的高低是衡量企業(yè)安全生產(chǎn)管理質(zhì)量的基本標(biāo)準(zhǔn)。探討企業(yè)(特別是同類企業(yè))安全生產(chǎn)管理有效性和水平差異的方法，對(duì)政府部門安全生產(chǎn)監(jiān)督管理中的獎(jiǎng)優(yōu)罰劣、科學(xué)監(jiān)管等有著直接的使用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)企業(yè)來說，也可以通過比較與其他企業(yè)安全生產(chǎn)管理上方面所存在的不足，指導(dǎo)企業(yè)有針對(duì)地開展工作，不斷提高自身的安全管理水平。本文試圖利用灰熵綜合評(píng)價(jià)技術(shù)，從企業(yè)安全生產(chǎn)管理的人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)方面，對(duì)企業(yè)安全管理的績效進(jìn)行科學(xué)的比較。

二、灰熵基本原理

灰熵綜合評(píng)價(jià)則利用熵和灰色關(guān)聯(lián)度的綜合而得的均衡接近度來衡量評(píng)價(jià)對(duì)象與理想對(duì)象的接近程度，從而確定評(píng)價(jià)對(duì)象的等級(jí)?；异鼐C合評(píng)價(jià)模型可以分為單層次灰熵綜合評(píng)價(jià)和多層次灰熵綜合評(píng)價(jià)。

1.灰熵與灰熵增定理

定義1:設(shè)有限離散序列

，則

(1)

其中為序列X的灰熵。

定義2:設(shè)X為有限離散序列 為序列X的灰熵，則任何趨于使均等的變動(dòng)，即使序列 X趨于常數(shù)列的變動(dòng)都會(huì)使熵增加。

定義3:灰熵是離散序列X的分量值均衡程度的測(cè)度，灰熵越大序列就越均衡。對(duì)于元素個(gè)數(shù)為n的離散序列X而言，序列的極大熵是當(dāng)序列中的各元素均相等時(shí)，只與元素個(gè)數(shù)有關(guān)的常數(shù)。因此，序列的均衡度B就可以定義為:，其中H為灰熵極大值。特別地，當(dāng)B=1時(shí)，時(shí)序列為一個(gè)常數(shù)列。

定義4:灰色關(guān)聯(lián)度可表示為

(2)

式中，為參考序列與第i個(gè)比較序列的關(guān)聯(lián)度，Li為關(guān)聯(lián)系數(shù)且

(3)

式中，為參考序列的第k個(gè)值;為第i個(gè)比較序列的第k個(gè)值;ρ為分辨系數(shù)，通常取0.5;為兩級(jí)最小差;為兩級(jí)最大差。

2.灰熵綜合評(píng)價(jià)模型

(1)單層次灰熵綜合評(píng)價(jià)

①確定理想對(duì)象

。

②各評(píng)價(jià)對(duì)象與理想對(duì)象指標(biāo)值的預(yù)處理。

③計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象與理想對(duì)象的差值。。

④計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度.由式(2)和(3)計(jì)算理想對(duì)象與各評(píng)價(jià)對(duì)象的灰色關(guān)聯(lián)度。

⑤對(duì)各評(píng)價(jià)對(duì)象的差值序列歸一化。歸一化后為

。

⑥計(jì)算序列的熵及均衡度。由式(1)，

。

⑦計(jì)算均衡接近度并進(jìn)行評(píng)價(jià)?；疑P(guān)聯(lián)度是序列接近度的測(cè)度，均衡度是序列均衡程度的測(cè)度，所以就可以由關(guān)聯(lián)度和均衡度的乘積構(gòu)造出評(píng)價(jià)的均衡接近度準(zhǔn)則，即

w=B×r(4)

w越大的評(píng)價(jià)對(duì)象越均衡，接近理想對(duì)象，該評(píng)價(jià)對(duì)象就越好(或者說績效越好)。這樣就可以根據(jù)w值的大小來評(píng)價(jià)不同對(duì)象的績效等級(jí)程度，稱按w的方法評(píng)價(jià)對(duì)象的準(zhǔn)則為均衡接近準(zhǔn)則。由式(4)可以計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象與理想對(duì)象的均衡接近度，按w 的大小來評(píng)價(jià)各對(duì)象的績效等級(jí)。

(2)多層次灰熵綜合評(píng)價(jià)

當(dāng)評(píng)價(jià)對(duì)象的各指標(biāo)間分為不同層次時(shí)，需要采用多層次綜合評(píng)價(jià)模型。多層次綜合評(píng)價(jià)是在單層次綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，評(píng)價(jià)方法與單層次相似。第2層次評(píng)價(jià)結(jié)果組成第2層次的評(píng)價(jià)矩陣，然后考慮第1層次各因素的權(quán)重，權(quán)重矩陣和均衡接近度矩陣合成為評(píng)價(jià)結(jié)果矩陣。

W=AW2 (5)

式中，W2 為第2層次灰熵評(píng)價(jià)結(jié)果組成的均衡接近度矩陣。由式(5)可計(jì)算出各評(píng)價(jià)對(duì)象的均衡接近度。

三、企業(yè)安全生產(chǎn)管理績效灰熵綜合評(píng)價(jià)

1.評(píng)價(jià)對(duì)象集的確定

危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)單位的危險(xiǎn)有害因素較多，其安全管理在企業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位，各企業(yè)間安全管理的水平參差不齊，在本文中選取處于鎮(zhèn)江新區(qū)化工園區(qū)的、筆者作為受聘安全生產(chǎn)專家顧問的鎮(zhèn)江長興酒精、鎮(zhèn)江正丹化學(xué)和鎮(zhèn)江福仕特化工等三家危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)的安全生產(chǎn)管理現(xiàn)狀進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)。故評(píng)價(jià)對(duì)象集為:，其中為鎮(zhèn)江長興酒精安全生產(chǎn)管理績效;鎮(zhèn)江正丹化學(xué)為安全生產(chǎn)管理績效;鎮(zhèn)江福仕特化工為安全生產(chǎn)管理績效。

2.評(píng)價(jià)指標(biāo)集的建立

(1)影響企業(yè)安全管理績效的因素分析

企業(yè)安全管理包括對(duì)人、機(jī)、生產(chǎn)環(huán)境等各方面的管理。企業(yè)對(duì)人的安全管理是按照人對(duì)安全生產(chǎn)影響的因素，通過一定的組織形式，統(tǒng)一人的認(rèn)識(shí)，規(guī)范人的行為，充分發(fā)揮人的能力，強(qiáng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性，去實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的目的。人的因素以人的職業(yè)適性，包括年齡、生理和心理健康情況、文化水平、技術(shù)修養(yǎng)等重要因素。

企業(yè)安全生產(chǎn)系統(tǒng)中的“機(jī)”泛指一切生產(chǎn)作業(yè)中的客體，包括生產(chǎn)的機(jī)器、設(shè)備、儀表儀器、場(chǎng)地、工具、車輛、勞動(dòng)保護(hù)用品等方面。企業(yè)在生產(chǎn)中對(duì)“機(jī)”的安全管理中，主要通過保障作業(yè)客體的安全有效性，而作業(yè)客體的安全有效性主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:①失誤—安全功能:指操作者即使操作失誤也不會(huì)發(fā)生事故;②故障—安全功能:指即使機(jī)本身發(fā)生故障或損壞時(shí)，還能暫時(shí)維持正常的工作或自動(dòng)轉(zhuǎn)化為安全狀態(tài);③事故能量逸散:指因“機(jī)”的失效而產(chǎn)生了事故，能量的意外逸散可能造成事故傷害。所以企業(yè)應(yīng)具有保護(hù)勞動(dòng)者的良好防護(hù)，在最大程度上避免或減少傷害。

影響企業(yè)安全生產(chǎn)的環(huán)境因素比較復(fù)雜，可以將其分為:生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的微小氣象條件(包括工作區(qū)溫度、濕度、氣流、照度等)、噪聲、作業(yè)空間、粉塵、有毒物質(zhì)等五個(gè)因素。

(2)建立評(píng)價(jià)指標(biāo)集

由上面的分析可知，影響企業(yè)安全管理績效的因素較為復(fù)雜，從人——機(jī)——環(huán)境系統(tǒng)工程的角度可以分為人、機(jī)、環(huán)境三大因素，即可建立指標(biāo)集，此指標(biāo)集為第1層次的因素。

影響企業(yè)安全管理績效的人、機(jī)、環(huán)境的因素為第2層次的因素。其中，影響人的因素選取平均年齡U11、生理和心理健康健康平均水平U12(以滿分為10分打分)、文化水平U13(平均受教育時(shí)間，年)和技術(shù)平均水平U14(以滿分為100分打分)，即得影響人的因素的指標(biāo)集;影響“機(jī)”的因素選取失誤—安全功能U21、故障—安全功能U22和事故能量逸散U23(均以滿分為10分打分)，即得影響“機(jī)”的因素的指標(biāo)集;影響環(huán)境的因素選取生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的微小氣象條件U31(以溫度為例)、噪聲U32、粉塵U33(‰)、作業(yè)空間U34(cm)和有毒物質(zhì)U35(‰)，即得影響環(huán)境因素的指標(biāo)集。每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的指標(biāo)集均由這2層因素構(gòu)成。各評(píng)價(jià)對(duì)象的人、機(jī)、環(huán)境各指標(biāo)的調(diào)查和打分原始值見下表。

3.第2層次灰熵綜合評(píng)價(jià)

(1)人的因素的灰熵綜合評(píng)價(jià)

①理想對(duì)象的確定人的因素中，年齡反映人的生理機(jī)能狀況，根據(jù)生理學(xué)可知，年齡越接近25歲越好:其他3個(gè)指標(biāo)顯然越長(大)越好。因此，可確定出理想對(duì)象為x1*=(25，10.5，7，100)。

②原始數(shù)據(jù)的預(yù)處理。根據(jù)V’表達(dá)式，人的因素的原始數(shù)據(jù)預(yù)處理后為:

③評(píng)價(jià)對(duì)象與理想對(duì)象差值的計(jì)算。各評(píng)價(jià)對(duì)象與理想對(duì)象的差值，各評(píng)價(jià)對(duì)象的差值序列組成差值矩陣為:

④灰色關(guān)聯(lián)度的計(jì)算。由式(2)計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣為:

各評(píng)價(jià)對(duì)象與理想對(duì)象的灰色關(guān)聯(lián)度為:

。

⑤對(duì)差值矩陣歸一化。對(duì)各評(píng)價(jià)對(duì)象與理想對(duì)象的差值歸一化為:

⑥序列C’的熵及均衡度的計(jì)算。由式(1)得:

。

由均衡度定義得序列的均衡度:。

⑦均衡接近度的計(jì)算。由式(4)可得各評(píng)價(jià)對(duì)象與理想對(duì)象的均衡接近度分別為:w1=0.635，w2=0.540，w3=0.480。根據(jù)判斷準(zhǔn)則可知，。

(2)機(jī)的因素的灰熵綜合評(píng)價(jià)

機(jī)的因素中，失誤—安全功能、故障—安全功能越大越好，事故能量的逸散越小越好。因此，可確定出理想對(duì)象為x2*=(10，9，8)。類似于人的因素的灰熵綜合評(píng)價(jià)過程，可以得到各評(píng)價(jià)對(duì)象與理想對(duì)象的均衡接近度分別為:w1=0.492，w2=0.417，w3=0.576。根據(jù)判斷標(biāo)準(zhǔn)可知，。

(3)環(huán)境因素的灰熵綜合評(píng)價(jià)

環(huán)境因素中，溫度越接近20攝氏度越好;噪聲的最優(yōu)指標(biāo)可取30dB;粉塵指標(biāo)可取0.8‰，越小越好;作業(yè)空間越大越好，可取為120cm;有毒物質(zhì)濃度最優(yōu)指標(biāo)取0.5‰%。因此，可確定出理想對(duì)象為x3*=(25，90，0.8，120，0.7)。類似于人的因素的灰熵綜合評(píng)價(jià)過程，可以得到各評(píng)價(jià)對(duì)象與理想對(duì)象的均衡接度分別為:w1=0.437，w2=0.529，w3=0.505。根據(jù)判斷準(zhǔn)則可知，。

4.第1層次灰熵綜合評(píng)價(jià)

通過專家調(diào)查法確定出人、機(jī)、環(huán)境的權(quán)重矩陣。則由式(5)可得第1層次的綜合評(píng)價(jià):

根據(jù)判斷準(zhǔn)則可知，。

5.結(jié)果分析

通過以上分析可知，鎮(zhèn)江長興酒精、鎮(zhèn)江正丹化學(xué)和鎮(zhèn)江福仕特化工等三家危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)中，鎮(zhèn)江長興酒精安全管理綜合績效最好，其次是鎮(zhèn)江正丹化學(xué)，鎮(zhèn)江福仕特化工安全管理績效最差。從第2層次綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果可看出三家企業(yè)安全生產(chǎn)管理中人、機(jī)、環(huán)境的綜合現(xiàn)狀。鎮(zhèn)江長興酒精的作業(yè)人員的整體素質(zhì)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于另外兩家化工企業(yè)，但其“機(jī)”的整體狀況不如鎮(zhèn)江福仕特化工，且鎮(zhèn)江長興酒精環(huán)境狀況在三化工企業(yè)中最差。因此，鎮(zhèn)江長興酒精安全管理工作的重點(diǎn)應(yīng)是提高機(jī)器設(shè)備的失誤—安全功能、故障—安全功能，采取措施防止事故能量的意外逸散，加強(qiáng)對(duì)可能逸散事故能量進(jìn)行屏蔽和防護(hù)。另外鎮(zhèn)江長興酒精應(yīng)加大力度，改善勞動(dòng)者的作業(yè)環(huán)境環(huán)境。鎮(zhèn)江正丹化學(xué)和鎮(zhèn)江福仕特化工在安全管理中也各有千秋，應(yīng)該根據(jù)自身在安全生產(chǎn)管理中所存在的缺陷和薄弱環(huán)節(jié)有針對(duì)地進(jìn)行整改，以提高企業(yè)的安全生產(chǎn)水平。

四、結(jié)語

在現(xiàn)代企業(yè)中，安全管理幾乎無處不有，無處不在。企業(yè)安全管理是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，這為政府相關(guān)部門對(duì)企業(yè)安全生產(chǎn)的監(jiān)督管理帶來很大的難度。企業(yè)安全生產(chǎn)管理的績效水平是政府相關(guān)行政管理部門對(duì)企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理的基礎(chǔ)，是對(duì)企業(yè)安全生產(chǎn)情況進(jìn)行表揚(yáng)先進(jìn)、鞭策落后的重要依據(jù)。利用灰熵綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)企業(yè)安全管理績效水平進(jìn)行分析，可以科學(xué)地對(duì)企業(yè)間的安全管理績效水平進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)，可以提高企業(yè)安全管理績效評(píng)價(jià)的客觀性和科學(xué)性，通過對(duì)結(jié)果的深入分析，可找出企業(yè)安全管理中存在的不足之處，從而為目標(biāo)明確、有的放矢地改進(jìn)安全管理工作提供理論依據(jù)。這種方法亦可用于企業(yè)內(nèi)部安全生產(chǎn)管理評(píng)價(jià)，其結(jié)果可用于企業(yè)發(fā)現(xiàn)自身安全管理的不足，掌握企業(yè)安全管理各個(gè)要素之間的聯(lián)系，指導(dǎo)企業(yè)有計(jì)劃、有步驟地開展工作，不斷提高企業(yè)的安全生產(chǎn)水平。

參考文獻(xiàn):

[1]王清印劉開第:灰色系統(tǒng)理論的數(shù)學(xué)方法及應(yīng)用[M].峨眉山:西南交通大學(xué)出版社，1990

[2]鄧聚龍:灰預(yù)測(cè)與灰決策[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社，2002

[3]楊玉中吳立云張強(qiáng):綜采工作面安全性多層次灰熵綜合評(píng)價(jià)[J].煤炭學(xué)報(bào)，2005，30(5):598～602

[4]李薇龔聲武李夕兵:基于熵技術(shù)的安全培訓(xùn)質(zhì)量模糊綜合評(píng)價(jià)[J].《中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)》，2008年03期