剩余安全隱患概念的提出及數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建與研究

劉偉達(dá)

(江蘇核電有限公司，江蘇 連云港 222000)

關(guān)題詞：剩余安全隱患；數(shù)學(xué)模型；構(gòu)建

任何一個(gè)完整的工程建設(shè)項(xiàng)目，一般情況下其施工作業(yè)活動(dòng)在作業(yè)時(shí)間上是連續(xù)的。因此，將一個(gè)完整的工程建設(shè)項(xiàng)目的施工作業(yè)活動(dòng)定義成一個(gè)以時(shí)間為自變量的持續(xù)的作業(yè)過(guò)程。在這一施工作業(yè)過(guò)程中，均有人、機(jī)、料、法、環(huán)等因素的參與，經(jīng)過(guò)多年核電工程施工安全管理實(shí)踐，我們認(rèn)識(shí)到安全隱患與施工作業(yè)密切相關(guān)，即安全隱患是客觀(guān)存在的，并伴隨施工作業(yè)活動(dòng)的產(chǎn)生而產(chǎn)生，隨著施工作業(yè)活動(dòng)的結(jié)束而消失，它包括人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)和管理上的缺陷等。我們從安全生產(chǎn)事件事故致因基本原理可以得出安全隱患是導(dǎo)致事件事故發(fā)生的直接原因，所以為實(shí)現(xiàn)降低安全事件事故的發(fā)生，需要采取的措施就是去消除安全隱患，通過(guò)排查并消除安全隱患實(shí)現(xiàn)降低安全事件事故發(fā)生概率，即實(shí)現(xiàn)降低安全風(fēng)險(xiǎn)的目的。

1 剩余安全隱患概念的提出及數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建

1.1 潛在安全隱患說(shuō)明

將施工作業(yè)活動(dòng)中未被排查及消除前客觀(guān)存在的安全隱患稱(chēng)之為潛在安全隱患，即施工作業(yè)活動(dòng)原始狀態(tài)下客觀(guān)存在的安全隱患，潛在安全隱患的數(shù)量是未知的。在施工作業(yè)活動(dòng)未開(kāi)始時(shí)和施工作業(yè)活動(dòng)全部結(jié)束后現(xiàn)場(chǎng)的潛在安全隱患數(shù)量可以視為0，作業(yè)過(guò)程中安全隱患數(shù)量隨著施工的進(jìn)展不斷變化，我們可以把潛在的安全隱患數(shù)量定義為一個(gè)以時(shí)間x為自變量的函數(shù)，計(jì)為y=F(x)，該施工作業(yè)活動(dòng)的潛在安全隱患數(shù)量趨勢(shì)示意圖在以持續(xù)作業(yè)時(shí)間x為橫坐標(biāo)，安全隱患數(shù)量y為縱坐標(biāo)的直角坐標(biāo)體系中表示如圖1所示。

圖1 潛在安全隱患數(shù)量時(shí)間趨勢(shì)示意圖Fig.1 The quantity and time trend ofpotential safety hidden danger

由圖1進(jìn)一步分析可以得出在一個(gè)施工周期內(nèi)[0，x]的潛在安全隱患總數(shù)量即為函數(shù)F(x)在[0，x]區(qū)間上的幾何面積，示意圖如圖2所示。

圖2 潛在安全隱患總數(shù)量時(shí)間趨勢(shì)示意圖Fig.2 The time trend and total number ofpotential safety hidden danger

由圖2分析我們可以將潛在安全隱患總數(shù)量表述為如公式(1)：

(1)

1.2 安全隱患實(shí)際排查說(shuō)明

一個(gè)施工作業(yè)活動(dòng)存在潛在安全隱患是客觀(guān)的，其數(shù)量是未知的，我們從事安全工作的重要任務(wù)就是去排查現(xiàn)場(chǎng)存在的潛在安全隱患并采取措施進(jìn)行消除，通過(guò)消除潛在的安全隱患實(shí)現(xiàn)降低安全風(fēng)險(xiǎn)的目的。在工程建設(shè)項(xiàng)目施工過(guò)程中，實(shí)際安全隱患排查工作與施工作業(yè)活動(dòng)同步持續(xù)開(kāi)展，因此我們可以定義實(shí)際排查出的安全隱患數(shù)量，即已排查出的安全隱患數(shù)量也是一個(gè)以時(shí)間x為自變量的函數(shù)，計(jì)為y=f(x)，其趨勢(shì)示意圖如圖3所示。

圖3 已排查出的安全隱患數(shù)量時(shí)間趨勢(shì)示意圖Fig.3 The quantity and time trend ofidentified safety hidden danger

由圖3進(jìn)一步分析可以得出在一個(gè)施工周期內(nèi)[0，x]的已排查出的安全隱患總數(shù)量即為函數(shù)f(x)在[0，x]區(qū)間上的幾何面積，示意圖如圖4所示。

圖4 已排查出的安全隱患總數(shù)量時(shí)間趨勢(shì)示意圖Fig.4 The time trend and total number ofidentified safety hidden danger

由圖4分析可以將已排查出的安全隱患總數(shù)量表述為如下：

(2)

由于限于人的因素、環(huán)境因素、管理因素、科學(xué)技術(shù)水平因素等多種因素的制約和影響，無(wú)法準(zhǔn)確的徹底的排查出現(xiàn)場(chǎng)存在的所有潛在安全隱患，也就是實(shí)際排查出的安全隱患數(shù)量事實(shí)上是低于實(shí)際存在的潛在安全隱患數(shù)量。潛在安全隱患和已排查出的安全隱患數(shù)量在時(shí)間趨勢(shì)示意圖上的對(duì)比表示如圖5所示。

圖5 已排查出的安全隱患數(shù)量與潛在的安全隱患數(shù)量時(shí)間趨勢(shì)示意圖Fig.5 The number of identified safety hazards andthe time trend of potential safety hidden danger

潛在安全隱患和已排查出的安全隱患總數(shù)量在一個(gè)施工周期內(nèi)[0，x]的時(shí)間趨勢(shì)對(duì)比示意圖如圖6所示。

圖6 已排查出的安全隱患總數(shù)量與潛在的安全隱患總數(shù)量時(shí)間趨勢(shì)對(duì)比示意圖Fig.6 Comparison between the total quantity and timetrend of identified safety hidden danger and potentialsafety hidden danger

1.3 剩余安全隱患的說(shuō)明及數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建

經(jīng)過(guò)對(duì)圖6進(jìn)行分析，可以直觀(guān)地看到潛在安全隱患中除去已排查出的安全隱患就是還未被排查出的安全隱患，我們將未被排查出的安全隱患稱(chēng)之為剩余安全隱患，其數(shù)量也是未知的，我們將剩余安全隱患數(shù)量函數(shù)定義為g(x)，它是由實(shí)際存在的潛在安全隱患F(x)與已經(jīng)排查出的安全隱患f(x)兩個(gè)函數(shù)所構(gòu)成，其關(guān)系為：

g(x)=F(x)-f(x)

(3)

因?yàn)镕(x)、f(x)均為以時(shí)間為自變量的函數(shù)，所以g(x)也是以時(shí)間為自變量的函數(shù)，在一個(gè)施工周期內(nèi)[0，x]的剩余安全隱患總數(shù)量用公式可以表述為：

(4)

剩余安全隱患總數(shù)量S3(x)在坐標(biāo)軸上的表示如圖7所示。

我們把圖7剩余安全隱患總數(shù)量時(shí)間趨勢(shì)示意圖定義為剩余安全穩(wěn)患的數(shù)學(xué)模型。

圖7 剩余安全隱患總數(shù)量時(shí)間趨勢(shì)示意圖Fig.7 The time trend and total quantity ofremaining safety hidden danger

排查出的安全隱患已經(jīng)被采取措施進(jìn)行了消除，這些已排查并消除的安全隱患已不能對(duì)施工作業(yè)活動(dòng)構(gòu)成安全威脅，但是還有很多未被排查出的安全隱患，這些未被排查出的安全隱患成為了施工作業(yè)過(guò)程中潛在的安全威脅，即剩余安全隱患是施工作業(yè)活動(dòng)中存在的潛在安全威脅，在一定程度上是決定施工作業(yè)活動(dòng)安全風(fēng)險(xiǎn)高低的主要因素。

2 降低安全風(fēng)險(xiǎn)在剩余安全隱患數(shù)學(xué)模型上的體現(xiàn)及實(shí)現(xiàn)方式

2.1 降低安全風(fēng)險(xiǎn)在剩余安全隱患數(shù)學(xué)模型上的體現(xiàn)

從圖7可以看出，剩余安全隱患數(shù)量越多，反映出S3(x)的幾何面積就越大，則說(shuō)明現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生安全生產(chǎn)事件事故的概率就越大，也就是說(shuō)現(xiàn)場(chǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)就越高，反之，我們要想降低現(xiàn)場(chǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)，就必須減少剩余安全隱患數(shù)量，對(duì)應(yīng)的就是縮小S3(x)的幾何面積。因此，將降低安全風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)抽象的目標(biāo)轉(zhuǎn)化為一個(gè)縮小幾何面積的數(shù)學(xué)模型。

表述如下：

第一種：提升函數(shù)f(x)的值，其實(shí)質(zhì)是通過(guò)增加已排查出的安全隱患數(shù)量達(dá)到減少剩余安全隱患數(shù)量的目的；

第二種：降低函數(shù)F(x)的值，其實(shí)質(zhì)是從源頭降低潛在安全隱患數(shù)量達(dá)到減少剩余安全隱患數(shù)量的目的；

第三種：降低x的值，通過(guò)采取縮短持續(xù)作業(yè)時(shí)間達(dá)到減少剩余安全隱患數(shù)量的目的。

縮小幾何面積實(shí)現(xiàn)方式在時(shí)間趨勢(shì)上的反映如圖8所示。

圖8 縮小剩余安全隱患總數(shù)量幾何圖形面積的幾種方式Fig.8 Several ways to reduce the total number of residualsafety hidden danger and the geometric figure area

2.2 降低安全風(fēng)險(xiǎn)的主要實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)述

通過(guò)對(duì)剩余安全隱患數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)減少剩余安全隱患數(shù)量，即降低安全風(fēng)險(xiǎn)具體做法有三種，在實(shí)施時(shí)如何實(shí)現(xiàn)這三種方式，經(jīng)過(guò)對(duì)核電工程施工安全管理工作進(jìn)行總結(jié)，概述如下。

實(shí)現(xiàn)第一種方式的主要措施是通過(guò)增加實(shí)際安全隱患排查數(shù)量來(lái)降低剩余安全隱患數(shù)量。這種方式各單位普遍運(yùn)用，通常做法是施工活動(dòng)的參與人員包括各級(jí)管理人員、作業(yè)人員、技術(shù)人員、監(jiān)督人員以及第三方專(zhuān)業(yè)人員等從多種角度去對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展安全檢查，盡可能多的去排查安全隱患，這種方式適用于施工周期較短的施工作業(yè)活動(dòng)，容易受到人員本身專(zhuān)業(yè)、經(jīng)驗(yàn)、技能、積極性等因素的影響，屬于安全隱患治標(biāo)的范疇，屬于安全管理初級(jí)階段的主要措施，比較容易操作，管理成本較低，短時(shí)間容易見(jiàn)效但也容易反彈，未能從根源減少剩余安全隱患數(shù)量。

實(shí)現(xiàn)第二種方式的主要措施是從源頭降低剩余安全隱患數(shù)量，這種方式屬于從源頭進(jìn)行管控，主要做法包括從施工活動(dòng)的前期策劃、安全設(shè)計(jì)、施工管理、設(shè)備和工器具本質(zhì)安全制造、作業(yè)環(huán)境管控、人員安全素質(zhì)提升等多方面進(jìn)行治理，總之通過(guò)整體性的安全思維方式和系統(tǒng)性的安全措施對(duì)參與到整個(gè)施工活動(dòng)的人員、工器具、材料、管理等要素按照本質(zhì)安全角度予以考慮，實(shí)現(xiàn)降低現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的目的。這種方式屬于治本的范疇，適用于施工周期較長(zhǎng)的施工作業(yè)活動(dòng)，是安全管理高級(jí)階段的主要措施，相對(duì)于第一種方式而言其管理成本要高，需要做較長(zhǎng)的時(shí)間準(zhǔn)備和較多的經(jīng)濟(jì)投入，屬于根本措施，見(jiàn)效周期較長(zhǎng)。

實(shí)現(xiàn)第三種方式的主要措施是通過(guò)合理優(yōu)化作業(yè)活動(dòng)的工期實(shí)現(xiàn)縮短作業(yè)持續(xù)時(shí)間，進(jìn)而減少剩余安全隱患數(shù)量實(shí)現(xiàn)降低現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的目的。合理優(yōu)化工期需要從組織管理、計(jì)劃安排、工藝選擇、流程優(yōu)化、先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用、優(yōu)秀作業(yè)人員選擇、經(jīng)濟(jì)投入、經(jīng)濟(jì)效益等多方面進(jìn)行綜合評(píng)估的前提下進(jìn)行，但忽略上述優(yōu)化工期的安全先決條件而盲目趕進(jìn)度、縮短工期反而容易導(dǎo)致事件事故的發(fā)生，是不能降低安全風(fēng)險(xiǎn)的，歷史上曾經(jīng)發(fā)生過(guò)多起類(lèi)似案例。合理優(yōu)化工期，科學(xué)縮短作業(yè)持續(xù)時(shí)間其實(shí)質(zhì)是通過(guò)采取先進(jìn)的安全的各種措施提高工作效率、縮短或取代作業(yè)人員在危險(xiǎn)環(huán)境的暴露時(shí)間。只有施工作業(yè)活動(dòng)全部結(jié)束，因施工作業(yè)而產(chǎn)生的安全隱患才會(huì)不再產(chǎn)生。這種措施也屬于根本措施范疇，也適用于施工周期較長(zhǎng)的施工作業(yè)活動(dòng)，是安全管理更高階段的主要措施，在一定程度上需要建立在提高科學(xué)技術(shù)水平的基礎(chǔ)之上來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié)論

通過(guò)提出剩余安全隱患概念并構(gòu)建剩余安全隱患數(shù)學(xué)模型，同時(shí)對(duì)剩余安全隱患數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，我們將剩余安全隱患與降低安全風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系生動(dòng)的進(jìn)行了展現(xiàn)?；诖耍覀兛梢郧逦臍w納出降低工程建設(shè)項(xiàng)目施工作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)的主要實(shí)現(xiàn)方式，即通過(guò)采取安全隱患排查、根源治理、優(yōu)化工期的方式去減少剩余安全隱患數(shù)量，在具體操作時(shí)通常將這三種實(shí)現(xiàn)方式結(jié)合起來(lái)實(shí)施，即采取多種措施進(jìn)行綜合治理，總之通過(guò)縮減剩余安全隱患數(shù)量實(shí)現(xiàn)降低安全風(fēng)險(xiǎn)的目的。因此得出一個(gè)重要結(jié)論，即判斷一項(xiàng)安全工作是否有價(jià)值、安全措施是否有效的基本原則就是看其能否直接或間接的減少剩余安全隱患數(shù)量。