基于TOC的煤礦安全精細(xì)化管理效率研究

馬金山

(河南理工大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院，河南 焦作 454000)

據(jù)資料統(tǒng)計我國的煤炭產(chǎn)量占世界的35%，但我國的礦難死亡人數(shù)卻占世界的80%［1］。我國煤礦事故多發(fā)的原因是多方面的，但其直接原因不外乎是“物的不安全狀態(tài)”和“人的不安全行為”。消除安全隱患、預(yù)防事故一靠安全技術(shù)工程，二靠安全管理手段。然而，安全技術(shù)措施并不能完全消除安全隱患，因此還必須依靠安全管理手段。在煤礦安全管理中有諸多的安全管理方法，但目前比較有效且為眾多煤礦企業(yè)所采用的是精細(xì)化管理模式。煤礦安全精細(xì)化管理的對象多、因素復(fù)雜、工作量大，因此其管理效率必然會受到較大的影響。而煤礦安全精細(xì)化管理效率的高低直接關(guān)系著煤礦安全管理的效果，因此，提高煤礦安全精細(xì)化管理的效率是十分值得關(guān)注和研究的問題。筆者在工業(yè)工程(industrial engineering，IE)理論的指導(dǎo)下采用約束理論(theory of constraints，TOC)對制約煤礦安全精細(xì)化管理效率的相關(guān)問題進(jìn)行了分析探討。

1 基本理論

1.1 工業(yè)工程

工業(yè)工程是對人員、物料、設(shè)備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)，進(jìn)行設(shè)計、改善和設(shè)置的一門學(xué)科。它綜合運用數(shù)學(xué)、物理學(xué)和社會科學(xué)方面的專門知識和技術(shù)，以及工程分析和設(shè)計的原理與方法，對該系統(tǒng)所取得的成果進(jìn)行確定、預(yù)測和評價［2］。到目前為止，工業(yè)工程的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各個方面，其解決問題的思路和方法已為工程技術(shù)人員和管理人員所接受和應(yīng)用。

1.2 約束理論

約束理論認(rèn)為，任何系統(tǒng)都存在著一個或多個約束條件［3］。約束理論是以整個系統(tǒng)為研究對象，通過對系統(tǒng)約束的識別和改進(jìn)，提高系統(tǒng)整體效率的管理優(yōu)化理論［4］。約束理論有一套解決問題的原則、系統(tǒng)控制的工具、約束改進(jìn)的方法及思維過程［5-6］。

1.3 精細(xì)化管理

精細(xì)化管理的核心是精確定位、合理分工和量化考核。精確定位是指對每個部門、每個崗位的職責(zé)都要準(zhǔn)確定位，對每個系統(tǒng)的各道工序和各個環(huán)節(jié)都要清晰規(guī)范、有機(jī)銜接;合理分工是指細(xì)分工作職責(zé)和辦事程序，從而建立制衡有序、管理有責(zé)、高效運行的內(nèi)部管理系統(tǒng);細(xì)化責(zé)任是指通過對各業(yè)務(wù)部門的責(zé)任細(xì)化，建立完善的內(nèi)部管理制度;量化考核是指將各部門的經(jīng)營目標(biāo)量值化，經(jīng)濟(jì)責(zé)任具體化，對經(jīng)營運行行為與結(jié)果進(jìn)行控制的過程，考核時要做到定量準(zhǔn)確，考核及時，獎懲兌現(xiàn)［7］。安全精細(xì)化管理是系統(tǒng)安全管理模式，是以企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)整體為對象，采用系統(tǒng)安全分析手段和現(xiàn)代控制方法，分析生產(chǎn)中存在的各種危險因素，做好系統(tǒng)控制，使危險因素始終保持在可控的安全狀態(tài)。遵循事前預(yù)防，事中控制，事后分析的思路。

2 安全精細(xì)化管理模式及安全管理效率

煤礦安全精細(xì)化管理模式［8］是對涉及煤礦安全的各個因素都細(xì)化、量化。制定標(biāo)準(zhǔn)，落實到人，實行時時、處處、動態(tài)的考核和管理，這種管理模式對于煤礦這種復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)的安全管理是十分有效的。

通常認(rèn)為管理效率是指管理活動本身所耗費的成本與所帶來收益的比例關(guān)系［9］。如果將煤礦的安全精細(xì)化管理系統(tǒng)看作一個生產(chǎn)系統(tǒng)，那么其產(chǎn)出便是礦山的安全狀態(tài)(效果)。因此，可以認(rèn)為煤礦安全精細(xì)化管理效率就是煤礦安全精細(xì)化管理活動投入各要素所耗費的成本與產(chǎn)生的安全效益(效果)的比例關(guān)系。這里的安全效益(效果)指的是煤礦生產(chǎn)過程中某一研究周期內(nèi)的實際安全狀況。因此，衡量煤礦安全精細(xì)化管理的效率是以一定的研究周期為基礎(chǔ)的。

煤礦安全精細(xì)化管理的效率在具體的管理過程中是動態(tài)變化的。為了說明煤礦安全精細(xì)化管理效率的變化過程，這里引入邊際安全精細(xì)化管理效率的概念。所謂邊際安全精細(xì)化管理效率是每增加單位安全精細(xì)化管理要素的投入Q所能引起的管理效率的變化。安全精細(xì)化管理效率(management efficiency，ME)和邊際安全精細(xì)化管理效率(marginal management efficiency，MME)之間的變化趨勢及相互關(guān)系如圖1和圖2所示。圖1為煤礦的安全精細(xì)化管理效率ME與某一安全管理要素Q的投入之間的關(guān)系，它反映了安全精細(xì)化管理效率隨著某一管理要素的投入增長的變化趨勢，即有一個安全管理效率的最佳狀態(tài)。圖2為某一邊際安全精細(xì)化管理效率MME的變化趨勢，從圖2中可以看出邊際安全精細(xì)化管理效率總是處于遞減的趨勢，當(dāng)邊際安全管理效率為0時，安全精細(xì)化管理的效率處于最佳狀態(tài)，此后安全精細(xì)化管理的效率便呈現(xiàn)下降的趨勢。

圖1 安全精細(xì)化管理效率示意圖

圖2 邊際安全精細(xì)化管理效率示意圖

煤礦安全精細(xì)化管理的效率高低與煤礦安全效果之間存在著密切的關(guān)系，但二者之間并不是即時反應(yīng)的關(guān)系，而是具有一定的時滯性，原因在于煤礦安全精細(xì)化管理的效率是以某一個生產(chǎn)周期為研究對象的。煤礦安全精細(xì)化管理效率的低下，并不代表著即時(或某一時刻)煤礦安全狀況的不良，反之，煤礦安全精細(xì)化管理效率較高也不代表即時(或某一時刻)的安全狀況就一定良好。

3 基于TOC的安全精細(xì)化管理效率

3.1 促進(jìn)煤礦安全精細(xì)化管理效率提高的程序

3.1.1 精細(xì)化管理效率改進(jìn)流程

由于煤礦安全涉及的內(nèi)容多，因素復(fù)雜，因此精細(xì)化的安全管理模式是卓有成效的，但同時煤礦安全精細(xì)化管理的效率也受到諸多因素的制約。如何識別并打破這種約束對煤礦安全精細(xì)化管理的效率是至關(guān)重要的。而如前所述約束理論正是一種基于對系統(tǒng)的約束進(jìn)行識別，并采取積極有效的措施對約束進(jìn)行分析改進(jìn)從而實現(xiàn)系統(tǒng)效率的系統(tǒng)管理理論。在吸收TOC思想的基礎(chǔ)上提出促進(jìn)煤礦安全精細(xì)化管理效率提高的程序，具體的分析程序如圖3所示。

圖3 煤礦安全精細(xì)化管理效率改進(jìn)流程圖

3.1.2 管理效率的分析診斷

煤礦的安全效果與煤礦安全管理效率之間具有密切的關(guān)系，但是二者并不同步，概括地說，安全效果的反應(yīng)相對安全管理效率的表現(xiàn)具有一定的滯后性。在某一時期安全管理的效果尚未惡化前及時地對安全管理的效率進(jìn)行改進(jìn)是十分有意義的，否則可能需要付出較大的代價才能重新維持煤礦良好的安全狀態(tài)。因此及時地判斷出某一時期安全管理效率所處的較低下狀態(tài)，進(jìn)而找出制約安全精細(xì)化管理效率的因素是十分重要的。

該階段的主要工作是根據(jù)管理效率的評判指標(biāo)體系采用切實可行的方法來判斷當(dāng)前煤礦安全精細(xì)化管理效率所處的狀態(tài)，如果所處的狀態(tài)仍然是有效的，則宜采取維持的狀態(tài)，否則，要采用相應(yīng)的方法來找出制約煤礦安全精細(xì)化管理效率的因素。識別方法有許多種，具體哪種方法更為有效則需要研究，最簡單的是采用IE的“5W1H”的設(shè)問技巧，通過對制約管理效率的一些現(xiàn)象進(jìn)行分析，最終可發(fā)現(xiàn)存在的問題。例如制約煤礦安全精細(xì)化管理效率的因素(瓶頸)有:管理內(nèi)容多、工作量大、煤礦工作人員素質(zhì)參差不齊、工作環(huán)境較差和組織領(lǐng)導(dǎo)不力等。

3.1.3 提出制約因素的改進(jìn)方案

由于制約安全精細(xì)化管理效率的因素在不同的時刻表現(xiàn)不一，因此要根據(jù)各要素不同的性質(zhì)來確定約束改進(jìn)的基本策略。如經(jīng)過上述診斷得出制約煤礦安全精細(xì)化管理效率的因素是管理的工作任務(wù)繁重、信息量大，則要采取的約束改進(jìn)策略便是進(jìn)行煤礦的信息化建設(shè)。唯有如此，才能避免安全精細(xì)化管理過程中信息量過大造成的統(tǒng)計困難，使來自基層的信息被層層過濾后發(fā)生失真現(xiàn)象，消除由于安全精細(xì)化管理增加的工作量和工作程序而使部分職工產(chǎn)生的抵觸心理等［10］。

3.1.4 制約管理效率約束的自身改進(jìn)

對約束的具體改進(jìn)要采用的最根本的方法是必須使系統(tǒng)內(nèi)非瓶頸因素(資源)盡可能地支援瓶頸因素，使瓶頸因素的潛力得到最大限度的提高，從而實現(xiàn)整個管理系統(tǒng)效率的提高。約束改進(jìn)的方法需要深入細(xì)致地研究，其中IE由于其自身的特點提供了諸多可充分地利用系統(tǒng)內(nèi)的要素來提高系統(tǒng)效率的方法，這是應(yīng)該特別加以利用的。

3.1.5 制約管理效率約束的外部改進(jìn)

根據(jù)IE的基本原則，盡量利用自身的條件挖掘內(nèi)部潛力，對制約系統(tǒng)效率的瓶頸因素進(jìn)行改進(jìn)，但是這一方法并不完全奏效，因此單靠系統(tǒng)內(nèi)部的力量無法達(dá)到提高管理效率的預(yù)期目標(biāo)時，必須采取打破約束的外部手段來提高管理的效率。如對由于信息量過大而導(dǎo)致管理效率低下的因素，信息化建設(shè)是一個有效的約束改進(jìn)方案，但是該方案的實施，單靠自身無法完成，必須投入一定的資金引入外部的技術(shù)和力量。但從安全管理成本控制基本原則來看，首要的是要考慮系統(tǒng)內(nèi)部資源的充分利用。

3.1.6 管理效率的持續(xù)改進(jìn)

根據(jù)約束理論的基本原理，對制約系統(tǒng)的瓶頸因素進(jìn)行識別、提出改進(jìn)方案、實施改進(jìn)、打破約束等一系列的步驟后，整個系統(tǒng)的效率較之改進(jìn)前會有所提高，但同時新的約束又會出現(xiàn)，它會進(jìn)一步制約安全管理效率的提高。另外，還要注意的是，根據(jù)邊際管理效率遞減的原理，某一管理要素對管理效率的邊際貢獻(xiàn)率也是遞減的，這就意味著原先的瓶頸因素有可能再次成為瓶頸。因此，對煤礦安全精細(xì)化效率的改進(jìn)應(yīng)是持續(xù)不斷的，而不是一勞永逸的。

3.2 安全精細(xì)化管理效率的過程控制

約束理論對所研究對象進(jìn)行管理和控制的方法是形象地引入了鼓—緩沖器—繩子(drum—buffer—rope，DBR)規(guī)則對系統(tǒng)的關(guān)鍵因素進(jìn)行管理、協(xié)調(diào)和控制。對于煤礦的安全精細(xì)化管理系統(tǒng)，同樣可以采用約束理論中DBR原理來進(jìn)行分析。煤礦安全精細(xì)化管理涉及的內(nèi)容多、因素復(fù)雜，因此從約束理論的觀點來看在某一時期總會存在制約管理效率的因素，此時，如何對其進(jìn)行管理非常重要。DBR規(guī)則對煤礦安全精細(xì)化管理效率的管理和控制作用如圖4所示。

圖4 安全精細(xì)化管理系統(tǒng)中的鼓—緩沖器—繩子示意圖

3.2.1 加強(qiáng)瓶頸因素的管理

由于煤礦安全精細(xì)化管理的內(nèi)容多，因此制約其管理效率的因素眾多，然而在某一個時期必有一個關(guān)鍵的因素存在。因此對制約安全精細(xì)化管理效率的瓶頸因素的管理就顯得十分重要。對瓶頸因素的管理通常是根據(jù)瓶頸因素的不同性質(zhì)和特點進(jìn)行有針對性的管理。如發(fā)現(xiàn)制約煤礦安全精細(xì)化管理效率的因素是信息統(tǒng)計的工作量大，統(tǒng)計困難，則可采取信息化建設(shè)的辦法，消除精細(xì)化管理中單純靠人工統(tǒng)計評判的傳統(tǒng)方法。

3.2.2 管理要素的預(yù)控

在約束理論的DBR系統(tǒng)中，緩沖器是為了對瓶頸因素進(jìn)行預(yù)先的調(diào)節(jié)和控制。在煤礦安全精細(xì)化管理過程中，若發(fā)現(xiàn)某一因素經(jīng)常是制約管理效率提高的瓶頸因素，則必須對瓶頸因素的先導(dǎo)因素預(yù)先地進(jìn)行控制和預(yù)防，這樣就可有效地緩解由于瓶頸因素的制約作用而導(dǎo)致的管理效率低下。當(dāng)信息統(tǒng)計的工作量大，統(tǒng)計困難為瓶頸因素時，在精細(xì)化管理的過程中就應(yīng)該預(yù)先采取相應(yīng)的措施，如將統(tǒng)計信息的任務(wù)進(jìn)行分解、增加信息統(tǒng)計的人員等，進(jìn)行管理要素的預(yù)控，可在一定程度上緩解由于瓶頸的作用導(dǎo)致的管理效率低下的現(xiàn)象。

3.2.3 把握好調(diào)控的時機(jī)

DBR規(guī)則中繩子的作用是進(jìn)行信息的傳遞，并同時起著協(xié)調(diào)各個管理要素的關(guān)鍵作用。在煤礦的安全精細(xì)化管理過程中，由于瓶頸因素的制約，通過繩子可將瓶頸因素的信息提前傳遞到管理的前端要素中去，從而可預(yù)先對管理的前端因素進(jìn)行調(diào)控。由于信息的提前傳遞也給安全精細(xì)化管理的調(diào)控提供較好的時機(jī)，這在一定程度上避免了由于對管理效率調(diào)控的不及時而產(chǎn)生對安全效果的影響，從而造成較大的損失。

3.3 提高安全精細(xì)化管理效率的基礎(chǔ)和保障

3.3.1 安全精細(xì)化管理效率衡量的評估體系

煤礦安全精細(xì)化管理是為煤礦安全服務(wù)的，煤礦安全效果或安全狀況如何是可以直接體會到的，但是其與安全精細(xì)化管理的效率之間并非即時反應(yīng)。如某一時期精細(xì)化管理的效率不高，但煤礦的安全狀況可能并沒有明顯惡化，但如果精細(xì)化管理效率低下的不良狀況持續(xù)下去，煤礦的安全狀況可能會在某一個時點由量變發(fā)展到質(zhì)變，發(fā)生重大的安全事故，這是要極力避免的。因此及時地掌握煤礦安全精細(xì)化管理的效率并提前做好調(diào)節(jié)和控制十分必要，為此，必須有一套能反映安全精細(xì)化管理效率的指標(biāo)體系和相應(yīng)的評估效率的方法。

3.3.2 制約管理效率的瓶頸因素診斷方法

管理效率的高低可以通過構(gòu)建一定的評估指標(biāo)體系來反映，它反映的是管理系統(tǒng)的整體狀況。識別診斷制約管理效率的瓶頸因素最簡單是采用IE中的“5W1H”的設(shè)問技巧，能在很大程度上分析出問題的原因所在。但是對于一些比較復(fù)雜的因素，必須借助一定的理論和方法來進(jìn)行。識別瓶頸因素時可能有多項制約因素，但要確定最關(guān)鍵的制約因素，需要采用一定的評估方法，如采用主成分分析的方法，可以將諸多的影響因素簡化為主要的因素，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行關(guān)鍵因素的識別判斷，即對瓶頸因素的分析和診斷采用綜合的手段，并形成適用的方法。

4 結(jié)論

筆者運用約束理論的基本原理和方法對煤礦安全精細(xì)化管理效率改進(jìn)的程序、對制約管理效率的瓶頸因素進(jìn)行管理的方法以及如何提高煤礦安全精細(xì)化管理效率的基礎(chǔ)和保障進(jìn)行了闡述，提出了提高煤礦安全精細(xì)化管理效率的一些理論框架和設(shè)想，今后需要對衡量煤礦安全精細(xì)化管理效率的評估體系、管理瓶頸因素的診斷方法、促進(jìn)煤礦安全精細(xì)化管理效率的方法等進(jìn)一步進(jìn)行研究。

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