基于集對(duì)分析的煤礦安全行為評(píng)估與應(yīng)用

佟瑞鵬 劉大鵬 崔鵬程 陳 策

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)資源與安全工程學(xué)院，北京市海淀區(qū)，100083)

★ 煤礦安全 ★

基于集對(duì)分析的煤礦安全行為評(píng)估與應(yīng)用

佟瑞鵬 劉大鵬 崔鵬程 陳 策

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)資源與安全工程學(xué)院，北京市海淀區(qū)，100083)

為評(píng)估煤礦的安全行為水平，在分析組織行為的特征要素及個(gè)體不安全行為的影響因素的研究基礎(chǔ)上，構(gòu)建煤礦安全行為評(píng)估指標(biāo)體系。應(yīng)用集對(duì)分析理論提出安全行為綜合評(píng)估方法，根據(jù)成熟度模型設(shè)定評(píng)估等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，用置信度準(zhǔn)則來(lái)判定綜合評(píng)估等級(jí)。在煤礦中進(jìn)行實(shí)證應(yīng)用的結(jié)果表明,評(píng)估得到煤礦安全行為綜合水平處于規(guī)范級(jí)，與煤礦的自我評(píng)估和煤礦企業(yè)長(zhǎng)效安全評(píng)價(jià)體系研究等實(shí)際情況相符合。因此，基于集對(duì)分析的安全行為評(píng)估方法能夠幫助煤礦了解自身安全管理狀況，做出針對(duì)性的改進(jìn)。

安全行為 評(píng)估指標(biāo)體系 集對(duì)分析 評(píng)估等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

隨著學(xué)術(shù)界對(duì)不安全行為的形成機(jī)理及其影響因素研究逐步深入，目前采用定量化的方式對(duì)不安全行為進(jìn)行評(píng)估已經(jīng)成為越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注點(diǎn)。而對(duì)于抽象的行為，在無(wú)法將其當(dāng)作直觀的現(xiàn)象來(lái)解釋的情況下，基于心理學(xué)問(wèn)卷形式，編制精心設(shè)計(jì)、嚴(yán)格效驗(yàn)的量表對(duì)人的不安全行為進(jìn)行評(píng)估測(cè)量的方法也被學(xué)者廣泛的應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者從組織及個(gè)人等不同層面對(duì)安全行為的評(píng)估進(jìn)行了大量的研究，例如安全氛圍、風(fēng)險(xiǎn)感知、工作壓力、危險(xiǎn)水平5個(gè)維度的李克特量表的構(gòu)建，實(shí)證表明安全氛圍可以很好地預(yù)測(cè)工人的不安全行為。計(jì)劃行為理論對(duì)航空維修人員的不安全行為進(jìn)了量表測(cè)量和分析應(yīng)用，通過(guò)建模實(shí)證了工作壓力、安全意識(shí)、管理認(rèn)知和群體規(guī)模等因素對(duì)行為安全的影響。通過(guò)對(duì)2033名礦工的開放式問(wèn)卷調(diào)查和評(píng)估，對(duì)礦工的不安全心理進(jìn)行了研究，編制了四維礦工不安全行為心理測(cè)量問(wèn)卷，并證明了問(wèn)卷結(jié)構(gòu)的合理性和有效性。

通過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)行為安全評(píng)估方面的研究現(xiàn)狀可知，多數(shù)學(xué)者采用量表的形式對(duì)人不安全行為進(jìn)行評(píng)估，而對(duì)組織行為進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估的研究甚少，評(píng)估時(shí)忽略了組織行為與個(gè)體行為之間的關(guān)系和差異；對(duì)人的自身不安全行為的評(píng)估內(nèi)容也多從人的安全意識(shí)和安全心理的角度出發(fā)，而對(duì)外界組織因素及環(huán)境因素對(duì)人心理的影響并沒有進(jìn)行深入研究。

因此，本文從煤礦安全行為整體的視角出發(fā)，基于以往對(duì)煤礦組織行為和個(gè)體行為兩個(gè)層面的評(píng)估水平研究，根據(jù)成熟度模型與置信準(zhǔn)則最終確定不同評(píng)估等級(jí)。將所提出的煤礦安全行為評(píng)估方法在煤礦中進(jìn)行實(shí)證應(yīng)用，并與其他體系對(duì)該煤礦的評(píng)估結(jié)果進(jìn)行比較分析。

1 安全行為綜合評(píng)估模型

1.1 綜合評(píng)估體系構(gòu)建

安全管理行為(Safety Management Behavior)是指組織為預(yù)防事故發(fā)生和控制事故損失的工作方法集合及其執(zhí)行過(guò)程，可分為組織行為和個(gè)人行為。在煤礦安全管理中，組織行為體現(xiàn)組織安全文化、安全管理體系的完善程度及運(yùn)行狀態(tài)。

組織行為(Organizational Behavior)是指組織整體的安全文化、安全管理體系的完善程度或者其運(yùn)行情況，不是某個(gè)員工個(gè)人的行為；組織行為從廣義上通常被認(rèn)為是組織在實(shí)現(xiàn)組織目標(biāo)過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的各種行為，包括組織成員的行為、組織中各群體的行為以及整個(gè)組織的行為。

通過(guò)建立煤礦組織安全行為評(píng)估指標(biāo)體系來(lái)對(duì)煤礦的安全行為水平進(jìn)行評(píng)估?；诿旱V安全行為評(píng)估方法研究構(gòu)建安全行為綜合評(píng)估體系框架如圖1所示。綜合評(píng)估體系框架中結(jié)合了組織行為和個(gè)體行為兩個(gè)層面評(píng)估時(shí)的核心要素后共形成了24個(gè)指標(biāo)，在評(píng)估過(guò)程中，將基于以往對(duì)組織行為評(píng)估過(guò)程及個(gè)體行為評(píng)估過(guò)程中得到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過(guò)上述體系框架進(jìn)行綜合評(píng)估。

圖1 煤礦安全行為綜合評(píng)估體系框架

1.2 綜合評(píng)估等級(jí)劃分

基于成熟度模型在公共安全管理績(jī)效評(píng)估、建筑安全管理體系的評(píng)價(jià)及煤礦的安全文化評(píng)價(jià)等領(lǐng)域的研究與應(yīng)用，安全行為水平的發(fā)展也同樣是由不成熟逐漸發(fā)展為成熟的過(guò)程，根據(jù)CMM的等級(jí)劃分方式，通常將評(píng)估結(jié)果劃分為5個(gè)成熟度等級(jí)，即優(yōu)化級(jí)、強(qiáng)化級(jí)、規(guī)范級(jí)、改善級(jí)、缺陷級(jí)。

1.3 綜合評(píng)估指標(biāo)權(quán)重確定

首先確定綜合評(píng)估體系框架中各指標(biāo)的權(quán)重。煤礦安全行為綜合評(píng)估體系框架中共有24個(gè)指標(biāo)。其中8個(gè)指標(biāo)為組織行為評(píng)估體系中的二級(jí)指標(biāo)，各指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重通過(guò)IAHP法進(jìn)行了確定，并確定相應(yīng)的水平，即優(yōu)秀(90～100)、良好(75～90)、一般(60～75)、較差(40～60)、不可接受(0～40)；個(gè)體層面的16個(gè)指標(biāo)權(quán)重的確定采用熵權(quán)法，計(jì)算結(jié)果如下：W=(0.0571，0.0728，0.0059，0.1637，0.0297，0.1457，0.1498，0.0975，0.0607，0.0140，0.0699，0.0493，0.0230，0.0161，0.0186，0.0261 )。

2 評(píng)估方法

2.1 集對(duì)分析評(píng)價(jià)法

集對(duì)分析(Set Pair Analysis，簡(jiǎn)稱SPA)是一種不確定性系統(tǒng)分析方法，已被廣泛應(yīng)用于眾多的領(lǐng)域。它的核心思想是對(duì)不確定系統(tǒng)中的兩個(gè)相互間有關(guān)聯(lián)的集合構(gòu)造集對(duì)，然后對(duì)集對(duì)的特性分別進(jìn)行同一性、差異性、對(duì)立性分析，最后建立集對(duì)的同異反聯(lián)系度。集對(duì)分析的基礎(chǔ)是集對(duì)，關(guān)鍵是聯(lián)系度。

2.2 評(píng)估過(guò)程

2.2.1 等級(jí)評(píng)判準(zhǔn)則

應(yīng)用集對(duì)分析評(píng)價(jià)法對(duì)安全行為進(jìn)行綜合評(píng)估。將安全行為綜合評(píng)估體系框架中的24個(gè)指標(biāo)構(gòu)成集合A，而設(shè)定的5個(gè)評(píng)估等級(jí)中，根據(jù)安全行為成熟發(fā)展過(guò)程，從最低級(jí)缺陷級(jí)逐漸發(fā)展到最高級(jí)優(yōu)化級(jí)，因此優(yōu)化級(jí)為第1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將其構(gòu)成集合B，則集合A和集合B構(gòu)成集對(duì)H(A，B)，其五元聯(lián)系度可以表示為：

(1)

式中：al——指標(biāo)值隸屬于1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的可能程度；

bl——指標(biāo)值隸屬于2，3，…，K-1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的可能程度；

cl——指標(biāo)值隸屬于K級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的可能程度；

wl——各指標(biāo)的權(quán)重。

在評(píng)價(jià)過(guò)程中，對(duì)于特定的l，不同的集對(duì)H(Al，Bk)(k=1，2，…，K)對(duì)應(yīng)的μAl～Bk包含的信息量有許多重疊，而其中μAl～B1所含信息量是最全的。因此，為方便起見，可將Bk特定為某指標(biāo)1級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成的集合。此時(shí)，各參數(shù)代表的含義可以理解為：al為指標(biāo)值xl隸屬于1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的可能程度，bl,1，bl,2，…，bl,k-2，cl分別為xl隸屬于2，3，…，K-1，K級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的可能程度。

在對(duì)安全行為綜合評(píng)估結(jié)果進(jìn)行等級(jí)評(píng)定時(shí)，根據(jù)計(jì)算的聯(lián)系度可采用置信度準(zhǔn)則判斷等級(jí)，這種方法在評(píng)價(jià)時(shí)避免了差異不確定系數(shù)(i1，i2，…，iK-2)的取值問(wèn)題，使得計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)化。置信度準(zhǔn)則為：

hk=(f1+f2+…+fk)>λ

(2)

式中：λ——置信度。

滿足式(2)即可得到評(píng)估等級(jí)屬于hk對(duì)應(yīng)的k級(jí)，在本文中k取5；λ一般在[0.50，0.70]內(nèi)取值，取值越大表明評(píng)估結(jié)果越傾向于保守。

2.2.2 聯(lián)系度的計(jì)算

以上給出了基于集對(duì)分析評(píng)價(jià)法來(lái)確定安全行為綜合評(píng)估等級(jí)的過(guò)程，而想得到評(píng)判結(jié)果，其中關(guān)鍵的步驟是通過(guò)聯(lián)系度的計(jì)算來(lái)得到f1、f2、…、f5的值，此處將單獨(dú)介紹聯(lián)系度的計(jì)算方法。

在充分考慮了評(píng)估等級(jí)邊界的模糊性，本文采用基于模糊分析法的一種聯(lián)系度計(jì)算新方法，針對(duì)越大越優(yōu)的指標(biāo)，某樣本值xl與該指標(biāo)1級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)系度：

(3)

式中：s1，s2，…，sK-1——K-1個(gè)門限值，s1≥s2≥…≥sK-1，各門限值區(qū)間內(nèi)分別對(duì)應(yīng)一個(gè)等級(jí)。

因此，K=5時(shí)，有4個(gè)門限值分別對(duì)應(yīng)5個(gè)等級(jí)區(qū)間，各門限值分別為s1=90，s2=75，s3=60，s4=40，根據(jù)式(3)即可知安全行為指標(biāo)與1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的同一度、差異度和對(duì)立度的具體參數(shù)。

3 實(shí)證行為評(píng)估

選取神華集團(tuán)SW煤礦作為代表，應(yīng)用本文提出的方法及所構(gòu)建的綜合評(píng)估體系對(duì)其整體的安全行為進(jìn)行評(píng)估。

3.1 組織行為評(píng)估

對(duì)該煤礦進(jìn)行組織行為評(píng)估時(shí)，采用以往研究組織行為的方法對(duì)其評(píng)估。由于評(píng)估項(xiàng)數(shù)目較多，僅列出根據(jù)評(píng)估項(xiàng)得分經(jīng)過(guò)計(jì)算得到的二級(jí)指標(biāo)分?jǐn)?shù)，并計(jì)算出組織行為的最終得分。

根據(jù)評(píng)估計(jì)算結(jié)果可知該煤礦組織行為的最終得分為72.68分，對(duì)比組織行為水平所處等級(jí)為一般——即組織行為的大部分方面得到了落實(shí)，但效果不佳，煤礦對(duì)組織的安全管理實(shí)踐應(yīng)加強(qiáng)重視。從組織行為8個(gè)二級(jí)指標(biāo)的得分可以看出，安全法規(guī)遵守、安全文化建設(shè)及應(yīng)急救援管理3個(gè)方面的得分均低于75分，說(shuō)明該煤礦組織層面的安全管理在此3個(gè)方面的建設(shè)目前處于薄弱狀態(tài)。該煤礦在進(jìn)行安全管理時(shí)需要重點(diǎn)提高安全法規(guī)遵守、安全文化建設(shè)及應(yīng)急救援管理3個(gè)指標(biāo)的水平，加強(qiáng)建設(shè)和管理，修復(fù)短板，進(jìn)而從整體上來(lái)提高煤礦的組織行為水平。

3.2 個(gè)體行為評(píng)估

進(jìn)行個(gè)體行為評(píng)估時(shí)，根據(jù)以往礦工個(gè)體行為研究計(jì)算出該煤礦礦工個(gè)體的行為評(píng)估綜合得分為3.14分，其處于良好的等級(jí)，說(shuō)明礦工整體的行為水平較高，在工作過(guò)程中一線員工對(duì)自身的不安全行為已經(jīng)有所意識(shí)，并具備一定自我糾正能力。

從評(píng)估分量表的得分可以看出，其中組織內(nèi)部因素分量表的綜合得分為2.85分，小于3分，處于一般的等級(jí)，說(shuō)明該煤礦組織因素各方面的有效落實(shí)對(duì)于員工個(gè)體行為的作用效果并不明顯。從具體的因子得分還可以看出，個(gè)體內(nèi)在因素方面比較薄弱的為該煤礦員工的安全知識(shí)、安全態(tài)度及危險(xiǎn)應(yīng)對(duì)能力；外部環(huán)境因素方面，該煤礦礦工的作業(yè)環(huán)境對(duì)礦工產(chǎn)生不安全行為有很大影響。

3.3 綜合評(píng)估

根據(jù)以上得到的該煤礦組織行為評(píng)估及個(gè)體行為評(píng)估的數(shù)據(jù)結(jié)果，應(yīng)用本文構(gòu)建的安全行為綜合評(píng)估方法對(duì)該煤礦的安全行為進(jìn)行綜合評(píng)估。按照安全行為綜合評(píng)估體系框架，將組織行為的8個(gè)二級(jí)指標(biāo)的得分及個(gè)體行為評(píng)估得到的16個(gè)因子得分都統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化為百分制。

組織行為和個(gè)體行為是安全行為的兩個(gè)組成部分，組織行為作用于個(gè)體行為，并共同決定了安全管理狀態(tài)，在綜合評(píng)估時(shí)兩個(gè)層面均發(fā)揮重要的作用，因此為了平衡彼此的影響程度，將組織行為層面和個(gè)體行為層面兩個(gè)層面的整體權(quán)重占比確定為各占0.5的比重。

根據(jù)本文給出聯(lián)系度的計(jì)算方法計(jì)算各分量系數(shù)，計(jì)算結(jié)果及指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重和分?jǐn)?shù)匯總后將計(jì)算得到的聯(lián)系數(shù)分量數(shù)據(jù)及各指標(biāo)的權(quán)重帶入到式(3)，得到安全行為綜合評(píng)估指標(biāo)與等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)系度為：

(4)

根據(jù)置信度準(zhǔn)則取λ=0.6，由綜合評(píng)估等級(jí)進(jìn)行判定得到：h3=f1+f2+f3=0.0265+0.2105+0.5125=0.7495>λ。

因此可知，該煤礦的安全行為綜合評(píng)估水平處于第3等級(jí)。評(píng)估結(jié)果說(shuō)明該煤礦安全行為從整體的角度來(lái)看已經(jīng)達(dá)到了達(dá)標(biāo)有序的規(guī)范狀態(tài)，但是規(guī)范級(jí)僅僅代表目前的綜合水平，組織行為和個(gè)體行為的細(xì)節(jié)方面依然存在諸多漏洞，無(wú)法保證安全行為對(duì)于預(yù)防事故的作用性持續(xù)有效，此時(shí)依然需要有針對(duì)性的加大安全管理力度來(lái)強(qiáng)化各指標(biāo)的有效作用。

組織行為層面除加強(qiáng)安全文化、法律法規(guī)、應(yīng)急救援方面的建設(shè)與管理外，落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任也是必不可少的內(nèi)容，明確安全生產(chǎn)職責(zé)，做好安全生產(chǎn)工作才能提升組織的安全水平；安全監(jiān)督檢查的落實(shí)是安全管理體系在行為層面的保障，也是組織安全行為的體現(xiàn)；安全資金投入的力度是組織進(jìn)行一切安全活動(dòng)的重要保障和前提，是組織安全行為的重要內(nèi)容。

個(gè)體行為層面除提高安全知識(shí)、安全態(tài)度及危險(xiǎn)應(yīng)對(duì)能力等方面的水平外，該煤礦在通風(fēng)、照明以及煤炭運(yùn)輸方面應(yīng)給予完善；同時(shí)，還可采取一些降塵、除塵、降溫、除濕、降噪措施來(lái)減少對(duì)礦工作業(yè)的影響；針對(duì)由于礦工心理壓力過(guò)大、心理消極以及情緒不佳等導(dǎo)致不安全行為的影響因素，可通過(guò)定期培訓(xùn)與咨詢的互動(dòng)模式，對(duì)礦工心理影響因素進(jìn)行對(duì)癥下藥，提出指導(dǎo)性的建議，避免不良情緒和心理對(duì)安全生產(chǎn)的影響，維護(hù)員工身心健康，促進(jìn)安全行為。

3.4 對(duì)比分析

本文構(gòu)建的煤礦安全行為綜合評(píng)估體系是否具有可靠性及實(shí)踐價(jià)值，選取以往的研究，經(jīng)過(guò)SW煤礦實(shí)證的基于可拓理論所提出的長(zhǎng)效評(píng)價(jià)體系與本質(zhì)安全評(píng)價(jià)體系進(jìn)行對(duì)比分析，由于篇幅原因，僅在表1列出本文構(gòu)建體系的8個(gè)二級(jí)指標(biāo)與長(zhǎng)效評(píng)價(jià)體系的7個(gè)三級(jí)指標(biāo)以及本質(zhì)安全評(píng)價(jià)體系的5個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

表1 煤礦評(píng)價(jià)體系的結(jié)果對(duì)比

由表1的比較結(jié)果可以看出，3個(gè)體系的結(jié)果具有高度相關(guān)性，且等級(jí)趨向相同，證明了行為安全體系評(píng)估的準(zhǔn)確性。同時(shí)，根據(jù)《神華煤礦風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理體系》對(duì)SW煤礦的自評(píng)結(jié)果為三級(jí)煤礦，進(jìn)一步驗(yàn)證了煤礦安全行為綜合評(píng)估體系的實(shí)用性，該方法從3種不同的視角展現(xiàn)出煤礦的安全狀態(tài)，對(duì)衡量煤礦安全管理的差距及煤礦安全能力的提高等都將發(fā)揮指導(dǎo)性的作用，能幫助煤礦實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久安全的目標(biāo)。

4 結(jié)論

(1)本文建立的煤礦安全行為綜合評(píng)價(jià)體系，從對(duì)行為進(jìn)行量化和評(píng)估的角度做了更深層次的分析，對(duì)行為安全理論的進(jìn)一步發(fā)展進(jìn)行了補(bǔ)充，更加全面、多層次、真實(shí)地反映出煤礦安全管理存在狀況。

(2)將 SPA 理論應(yīng)用于安全行為的綜合評(píng)價(jià)，評(píng)估過(guò)程有效整合個(gè)人行為與組織行為兩個(gè)層面，克服了量表對(duì)組織行為進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估的研究甚少，以及對(duì)組織行為與個(gè)體行為間的關(guān)系和差異的忽略等問(wèn)題。

(3)SW煤礦的安全行為綜合評(píng)估水平是規(guī)范級(jí)，與煤礦的本質(zhì)安全管理自評(píng)水平、煤礦長(zhǎng)效安全評(píng)價(jià)體系結(jié)果趨同，驗(yàn)證了所構(gòu)建評(píng)估體系的有效性，能夠幫助煤礦了解安全管理的狀況，為制定針對(duì)組織行為和個(gè)體行為的有效干預(yù)策略提供了有力的技術(shù)支撐，進(jìn)而最終起到預(yù)防煤礦事故的目的。

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(責(zé)任編輯 張艷華)

Coalminesafetybehaviorevaluationandapplicationbasedonsetpairanalysis

Tong Ruipeng, Liu Dapeng, Cui Pengcheng, Chen Ce

(College of Resources and Safety Engineering, China University of Mining & Technology, Beijing, Haidian, Beijing 100083, China)

In order to assess the safety behavior level of coal mines, based on the analysis of influencing factors of the characteristics of organizational safety behavior and individual unsafe behavior, a behavior assessment indicator system for coal mines was established. The set pair analysis theory was applied to conduct comprehensive evaluation method for safety behavior. According to the maturity model, the evaluation grade standard was set up. The confidence criterion was used to assess the evaluation levels. The results applied at coal mines showed that the comprehensive level of safety behavior of coal mine was at the standard level, which was in line with the actual situation of the enterprises' self-evaluation and study on the long term safety evaluation system of coal mining enterprises. Therefore, the method based on the set pair analysis of safety behavior evaluation could help coal mining enterprises understand their own safety management status so as to make targeted improvements.

safety behavior, assessment index system, set pair analysis, evaluation level standard

國(guó)家自然科學(xué)基金資助(51674268)

佟瑞鵬，劉大鵬，崔鵬程等. 基于集對(duì)分析的煤礦安全行為評(píng)估與應(yīng)用[J].中國(guó)煤炭，2017,43(8)：128-132，147. Tong Ruipeng, Liu Dapeng, Cui Pengcheng, et al. Coal mine safety behavior evaluation and application based on set pair analysis[J]. China Coal, 2017，43(8):128-132，147.

TD79

A

佟瑞鵬(1977-)，男，黑龍江穆棱人，副教授，博士，主要從事行為安全管理方面的研究。