電力生產(chǎn)作業(yè)場所職業(yè)病預(yù)警評價(jià)模型研究與應(yīng)用

劉陽陽，吳 仙，謝豪杰，王 倩

(安徽新華學(xué)院 土木與環(huán)境工程學(xué)院，安徽 合肥 230031)

0 引言

作業(yè)場所主要是指從事加工、生產(chǎn)、物流、配送等職業(yè)活動的場所，一般可以分為生產(chǎn)型作業(yè)場所、商業(yè)型作業(yè)場所、物流配送型作業(yè)場所、服務(wù)型作業(yè)場所(清潔、養(yǎng)護(hù))作業(yè)場所，腦力活動作業(yè)場所，實(shí)驗(yàn)型作業(yè)場所。其中生產(chǎn)型作業(yè)涉及煤礦、化工、電力、加工、包裝、制造、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)，生產(chǎn)型作業(yè)場所可以認(rèn)為是人與機(jī)械交互作用的工作空間，由于工作的重要性和特殊性，工作空間中存在著對人體有害的危險(xiǎn)物質(zhì)，包括粉塵、噪聲、輻射、振動、有毒有害物質(zhì)等。職業(yè)衛(wèi)生的主要問題仍以塵肺病、化學(xué)物中毒、職業(yè)性皮膚病和噪聲性耳聾為主。其次為工效學(xué)問題，包括不良體位、局部緊張和勞動組織不合理造成的肌肉骨骼損傷，以及不遵守操作規(guī)程、疏于安全防范所致的職業(yè)傷害[1]。雖然國家采取了一系列的措施，包括立法和市場監(jiān)管，但由于國內(nèi)生產(chǎn)型作業(yè)場所眾多，分散較廣，人員流動性大，職工職業(yè)健康安全意識較為薄弱，職業(yè)病依然形勢嚴(yán)峻，觸目驚心的數(shù)據(jù)并未引起人們的過多的關(guān)注與重視。

電力生產(chǎn)就是把一次能源轉(zhuǎn)化為電能的過程，并負(fù)責(zé)輸送、分配、銷售給廣大用戶，所能夠使用的一次能源包括石油、煤炭、秸稈、水力等。電力生產(chǎn)包括發(fā)電、輸電、變電、配電四個(gè)環(huán)節(jié)，所需要的生產(chǎn)物質(zhì)主要是一次發(fā)電能源，各種化學(xué)試劑和催化劑等，涉及到發(fā)電設(shè)備、輸電設(shè)備、變、配電設(shè)備等。在電力生產(chǎn)的過程中，操作人員普遍受到職業(yè)危害因素的影響，主要是粉塵、噪聲、輻射、振動、有毒有害物質(zhì)。目前針對電力生產(chǎn)職業(yè)健康問題的研究主要涉及電離輻射這一方面，對于其他幾類職業(yè)危害因素沒有進(jìn)行深入的探討，因此，有必要對電力生產(chǎn)職業(yè)危害因素進(jìn)行分析并評價(jià)，為電力生產(chǎn)企業(yè)職業(yè)病防控提供可行的理論指導(dǎo)。

職業(yè)危害風(fēng)險(xiǎn)評估中常用的定性方法有檢查表法、預(yù)先危險(xiǎn)性分析、故障樹和影響分析等。定量方法是運(yùn)用大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和事故資料統(tǒng)計(jì)分析獲得的指標(biāo)進(jìn)行數(shù)學(xué)模型擬合計(jì)算，包括風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評估法、層次分析法、模糊綜合評判法、風(fēng)險(xiǎn)矩陣分析、“格雷厄姆-金尼”評估法等[2]。文獻(xiàn)[3]對噪聲、粉塵、有毒有害氣體的危害程度分別進(jìn)行了單項(xiàng)評價(jià)，采用作業(yè)條件危險(xiǎn)性評價(jià)法來評價(jià)噪聲，采用風(fēng)險(xiǎn)評估法來評價(jià)有毒有害氣體，采用模糊綜合評價(jià)來評價(jià)粉塵；文獻(xiàn)[4]提出估算粉塵、毒物和噪聲致病風(fēng)險(xiǎn)性的差異，在此基礎(chǔ)上對每一類型的職業(yè)危害因素賦予權(quán)數(shù)，建立綜合評價(jià)相加模型[4]；文獻(xiàn)[5]基于物質(zhì)的毒性評估和暴露評估，針對中小企業(yè)職業(yè)衛(wèi)生管理中專業(yè)人員、技術(shù)及資源缺乏的特點(diǎn)，建立了一種作業(yè)場所有毒有害物質(zhì)危險(xiǎn)評價(jià)分級的簡便方法；有些研究者采用模糊數(shù)學(xué)分析法分別對水電站、煤礦、煤化企業(yè)職業(yè)健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評價(jià)[6-8]；文獻(xiàn)[9]采用突變級數(shù)法對職業(yè)危害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià)。

從以上研究可以看出，關(guān)于職業(yè)危害因素危險(xiǎn)性評價(jià)的方法多是現(xiàn)今安全評估中常常采用的方法，本論文擬采用一種新的評價(jià)方法，即多級物元分析法來構(gòu)造評價(jià)模型，為作業(yè)場所職業(yè)危害因素危險(xiǎn)性評價(jià)提供新的視角和方法。

本文立足于職業(yè)病高發(fā)的現(xiàn)狀,對生產(chǎn)型作業(yè)場所的職業(yè)危害因素進(jìn)行分析，從電力生產(chǎn)作業(yè)場所職業(yè)病防控的角度出發(fā)，基于多級物元分析法，構(gòu)建指標(biāo)體系和評價(jià)模型，以期對電力生產(chǎn)作業(yè)場所的職業(yè)危害因素危險(xiǎn)等級和職業(yè)健康安全管理水平進(jìn)行評估，進(jìn)而預(yù)測作業(yè)場所職業(yè)病危害的危險(xiǎn)等級。

1 生產(chǎn)型作業(yè)場所職業(yè)危害因素分析

生產(chǎn)型作業(yè)涉及煤礦、化工、電力、加工、包裝、制造、冶金、鍛造、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)，職業(yè)危害因素主要包括粉塵、振動、噪聲、輻射和有毒有害物質(zhì)五類，基本能夠涵蓋所有的職業(yè)危害因素。通過查閱文獻(xiàn)和實(shí)地調(diào)研，筆者對粉塵、振動、噪聲、輻射和有毒有害物質(zhì)五類職業(yè)危害因素進(jìn)行了類別、來源、危害三個(gè)方面的歸納分析，如表1所示。

2 預(yù)警指標(biāo)體系構(gòu)建

職業(yè)病危害預(yù)警是對某一作業(yè)場所職業(yè)危害因素導(dǎo)致職業(yè)病可能性大小的一種度量，這種可能性不但與職業(yè)危害因素的種類和數(shù)量有關(guān)，還與作業(yè)現(xiàn)場的職業(yè)健康管理措施以及作業(yè)人員的個(gè)體防護(hù)有關(guān)，那么指標(biāo)體系在構(gòu)建時(shí)，不但要包括作業(yè)場所存在的職業(yè)危害因素，還要考慮作業(yè)場所人員的職業(yè)健康安全防護(hù)和職業(yè)健康管理措施。職業(yè)危害因素包括粉塵、噪聲、振動、輻射和有毒有害物質(zhì)五個(gè)方面；職業(yè)健康安全防護(hù)包括作業(yè)場所健康安全防護(hù)、個(gè)人健康安全防護(hù)、職業(yè)危害預(yù)防宣傳及檢查，職業(yè)健康管理措施包括職業(yè)健康安全管理制度、職業(yè)危害應(yīng)急預(yù)案、作業(yè)安全操作規(guī)程、安全防護(hù)用品的使用與維護(hù)、職業(yè)健康安全教育培訓(xùn)。具體預(yù)警指標(biāo)體系見表2。

表2 電力生產(chǎn)作業(yè)場所職業(yè)病危害預(yù)警指標(biāo)體系

3 預(yù)警評價(jià)模型構(gòu)建

3.1 多級物元分析法

多級物元分析法屬于可拓學(xué)范疇，是一種常用的可拓工程方法。可拓學(xué)(Extenics)是我國學(xué)者蔡文教授于八十年代初創(chuàng)立的新學(xué)科，屬數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)和思維科學(xué)的交叉學(xué)科[10]。該方法將評價(jià)事物的質(zhì)和量用物元模型表示出來，通過建立評價(jià)事物各指標(biāo)關(guān)于各等級的數(shù)值區(qū)域，通過物元轉(zhuǎn)換，采用關(guān)聯(lián)函數(shù)，便可得出評價(jià)等級。評價(jià)過程較為繁復(fù)，但是與其他定量評價(jià)方法相比較，如灰色關(guān)聯(lián)度分析、模糊數(shù)學(xué)分析法等，該方法可解決指標(biāo)間不相容的問題，使評估結(jié)果更加準(zhǔn)確。

在可拓理論中，物元是基本單位，將事物的質(zhì)和量很好的結(jié)合起來，可用矩陣表示如下：

(1)

其中R0為物元，N為評價(jià)事物，c為評價(jià)事物的特征，v為評價(jià)事物特征的量值。

3.2 評價(jià)模型構(gòu)建

基于電力生產(chǎn)作業(yè)場所職業(yè)病危害預(yù)警指標(biāo)體系和多級物元分析法，構(gòu)建評價(jià)模型。首先，將作業(yè)場所職業(yè)病危害預(yù)警等級分為高、較高、中等、較低、低五個(gè)等級，然后確定作業(yè)場所職業(yè)病危害預(yù)警等級指標(biāo)體系中各指標(biāo)關(guān)于各等級、各指標(biāo)關(guān)于所有等級的數(shù)值區(qū)域，采用層次分析法求得各指標(biāo)權(quán)重，最后構(gòu)建物元評價(jià)模型，采用關(guān)聯(lián)函數(shù)，求得二級指標(biāo)關(guān)于各等級的關(guān)聯(lián)度，進(jìn)而求出一級指標(biāo)關(guān)于各等級的關(guān)聯(lián)度，評價(jià)對象關(guān)于各等級的關(guān)聯(lián)度，根據(jù)最大隸屬度原則，求得評價(jià)對象的評價(jià)等級。

3.2.1 評價(jià)等級劃分

本文將電力生產(chǎn)作業(yè)場所職業(yè)病危害預(yù)警等級分為高、較高、中等、較低、低五個(gè)等級，如表3所示。

表3 電力生產(chǎn)作業(yè)場所職業(yè)病危害預(yù)警等級

3.2.2 一級評價(jià)

一級評價(jià)即求得一級指標(biāo)關(guān)于各等級的關(guān)聯(lián)度。首先求得二級指標(biāo)關(guān)于各等級的度，然后通過關(guān)聯(lián)函數(shù)，求得一級指標(biāo)關(guān)于各等級的關(guān)聯(lián)度。

有公式(1)可知，該評價(jià)模型的物元可構(gòu)造如下：

(2)

其中，Nf為一級指標(biāo)所屬等級，Cfi為一級指標(biāo)所包含的二級指標(biāo)，其中，一級指標(biāo)共有a項(xiàng)，每一個(gè)一級指標(biāo)包含的二級指標(biāo)共有s項(xiàng)，Yfi為每個(gè)二級指標(biāo)關(guān)于各等級的經(jīng)典閾和節(jié)閾，經(jīng)典閾指各指標(biāo)關(guān)于各等級的取值范圍，節(jié)閾指各指標(biāo)關(guān)于所有等級的取值范圍。

已知：點(diǎn)x0與有限實(shí)區(qū)間X=的距ρ(x0,X)為:

(3)

則每一二級指標(biāo)的實(shí)際數(shù)值可看作是X0，則X0與經(jīng)典閾和節(jié)閾的距可用上式計(jì)算，結(jié)果可表示為ρm和ρn，則二級指標(biāo)關(guān)于每一等級的關(guān)聯(lián)度可采用下面公式計(jì)算：

(4)

其中，|X|為有界區(qū)間X=的模，則|X|為=|b-a|。

進(jìn)而，一級評價(jià)指標(biāo)關(guān)于各等級關(guān)聯(lián)度為：

(5)

Wfi為一級指標(biāo)下二級指標(biāo)的權(quán)重，用層次分析法可計(jì)算出。

3.2.2 二級評價(jià)

二級評價(jià)即求得評價(jià)對象關(guān)于各等級的關(guān)聯(lián)度，采用下面公式進(jìn)行計(jì)算：

(6)

Wf為一級指標(biāo)的權(quán)重，用層次分析法可計(jì)算出。

3.2.3 評價(jià)事物等級判定

根據(jù)公式求得評價(jià)事物關(guān)于5個(gè)等級的關(guān)聯(lián)度，根據(jù)最大隸屬度原則，關(guān)聯(lián)度最大的評價(jià)等級，即為該評價(jià)事物等級。可用表達(dá)為：

Km=maxK(N)(m=1,2,…,5 )

(7)

4 模型應(yīng)用

本文構(gòu)建了電力生產(chǎn)作業(yè)場所職業(yè)病危害預(yù)警多級物元評價(jià)模型，為驗(yàn)證模型的合理性和準(zhǔn)確性，對合肥市某一電力生產(chǎn)作業(yè)場所進(jìn)行了職業(yè)病危險(xiǎn)性預(yù)警評價(jià)，評價(jià)過程具體如下。

4.1 指標(biāo)數(shù)值確定

采用層次分析法，確定了各指標(biāo)的權(quán)重，通過咨詢現(xiàn)場管理人員，對二級指標(biāo)的經(jīng)典閾和節(jié)閾進(jìn)行了劃分，通過現(xiàn)場查看、分析，最終確定了二級指標(biāo)的實(shí)際數(shù)值，各項(xiàng)數(shù)值如表4所示。

4.2 一級評價(jià)

采用公式(3)～(5)，可計(jì)算出一級評價(jià)指標(biāo)關(guān)于各等級的關(guān)聯(lián)度。職業(yè)危害因素、職業(yè)健康安全防護(hù)、職業(yè)健康管理措施關(guān)于各等級的關(guān)聯(lián)度分別為K1、K2、K3，則K1=(-0.299，-0.164，-0.053，-0.225，-0.516)，

K2=-(-0.352，-0.035，0.148，-0.426，-0.617)，K3=(-0.171，-0.143，-0.043，-0.502，-0.682)。

4.3 二級評價(jià)

采用公式(6)可得出電力生產(chǎn)作業(yè)場所職業(yè)病危害預(yù)警等級關(guān)聯(lián)度K，則K=(-0.241，-0.115，0.010，-0.441，-0.640)，用表5表示如下。

表5 電力生產(chǎn)作業(yè)場所職業(yè)病危害預(yù)警等級關(guān)聯(lián)度

根據(jù)最大隸屬度原則，該電力生產(chǎn)作業(yè)場所職業(yè)病危險(xiǎn)性等級為中等。

4.4 結(jié)果分析

該作業(yè)場合實(shí)際生產(chǎn)中，粉塵、有毒有害氣體危害性較小，但是振動、輻射、噪聲危害性較高，個(gè)人防護(hù)措施、安全防護(hù)用品使用維護(hù)管理、職業(yè)健康安全教育評分較低，但崗位安全操作規(guī)程、職業(yè)危害因素防護(hù)措施、職業(yè)健康安全管理制度評分較高，近幾年來，并未出現(xiàn)較大的職業(yè)病案例，但存在職業(yè)病風(fēng)險(xiǎn)，因此，可推斷出該作業(yè)場合職業(yè)病危險(xiǎn)性等級為中等。

基于實(shí)際情況的評價(jià)，與本文評價(jià)結(jié)果基本吻合，說明該評價(jià)模型可用于電力生產(chǎn)作業(yè)場所的職業(yè)病危害預(yù)警評價(jià)，評價(jià)結(jié)果具有合理性、準(zhǔn)確性，該評價(jià)模型可用于電力生產(chǎn)企業(yè)及其他企業(yè)的職業(yè)病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測和防控。

5 結(jié)論

(1) 對生產(chǎn)型作業(yè)場所存在的職業(yè)危害因素進(jìn)行了分析，具體包括五個(gè)類別，分別是粉塵、振動、噪聲、輻射和有毒有害物質(zhì)，并進(jìn)行了類別、來源、危害三個(gè)方面的歸納分析。

(2) 構(gòu)建了電力生產(chǎn)作業(yè)場所職業(yè)病危害預(yù)警指標(biāo)體系，該指標(biāo)體系包括職業(yè)危害因素、職業(yè)健康安全防護(hù)、職業(yè)健康管理措施三個(gè)一級指標(biāo)，粉塵、振動、噪聲、輻射、有毒有害物質(zhì)、作業(yè)場所職業(yè)危害防護(hù)措施、個(gè)人防護(hù)措施等十三個(gè)二級指標(biāo)。基于多級物元分析法和層次分析法，構(gòu)建了電力生產(chǎn)作業(yè)場所職業(yè)病危害預(yù)警等級評價(jià)模型，結(jié)合合肥市某一電力生產(chǎn)作業(yè)場所，進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。結(jié)果標(biāo)明，該評價(jià)模型可用于電力生產(chǎn)作業(yè)場所的職業(yè)病危害預(yù)警評價(jià)，評價(jià)結(jié)果合理、準(zhǔn)確。