區(qū)塊鏈技術(shù)在煤礦安全投入中的應(yīng)用探討*

吳增彤，姜福川，盧國斌，周 師，張書豪，張雪芳

(遼寧工程技術(shù)大學(xué) 安全科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 葫蘆島 125000)

0 引言

安全投入作為安全生產(chǎn)的“五要素”之一[1]，是煤礦生產(chǎn)安全的重要保障。煤礦安全投入與煤礦事故的發(fā)生具有高度關(guān)聯(lián)性[2]，這表明煤礦安全投入是保障礦工生命安全、降低企業(yè)損失以及促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵因素。因此，繼續(xù)深入完善煤礦安全投入研究對(duì)于保障煤礦生產(chǎn)安全具有重要意義。

眾多學(xué)者在安全投入領(lǐng)域取得大量成果：在安全投入結(jié)構(gòu)方面，李樹剛等[3]從人、科學(xué)技術(shù)、管理方面構(gòu)建多個(gè)煤礦安全投入指標(biāo)；任海芝等[4]通過分析安全投入與產(chǎn)出的關(guān)系，探討煤礦安全投入項(xiàng)目的最優(yōu)結(jié)構(gòu)。在安全投入決策方面，程啟智等[5]通過比較收入效應(yīng)與替代效應(yīng)的3類情況，探究安全投入與事故死亡人數(shù)規(guī)律，提出企業(yè)安全投入最佳決策模型；Ma等[6]從機(jī)會(huì)成本的視角，建立企業(yè)與政府的安全投入模型，分析影響中國安全投入決策的因素。在安全投入與事故關(guān)聯(lián)性方面，孔留安等[7]通過將安全投入與煤礦主要事故指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行量化，得出河南省煤炭企業(yè)安全投入的合理水平；Jiang等[8]基于安全系統(tǒng)工程思想，結(jié)合灰色預(yù)測(cè)理論，建立安全投入與事故控制模型。上述研究為企業(yè)安全投入方案設(shè)計(jì)和決策提供理論參考。在安全投入的核算與監(jiān)督方面，王書明等[9]參照傳統(tǒng)會(huì)計(jì)理論基礎(chǔ)，提出安全會(huì)計(jì)的定位、職能范圍、目的以及重要性；Tappura等[10]針對(duì)安全投入后難以計(jì)量的安全效益提出相應(yīng)的計(jì)量方法；劉超捷[11]通過對(duì)比我國煤礦現(xiàn)行的監(jiān)管條例，指出我國在安全投入的監(jiān)管存在職能劃分不清晰、投入標(biāo)準(zhǔn)不一致、違法成本低等問題。已有的研究成果，多是基于煤礦企業(yè)公開披露的安全投入數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，但是安全投入決策的局限性、資金的動(dòng)態(tài)化調(diào)整以及監(jiān)管部門難監(jiān)管的問題是現(xiàn)有研究普遍忽略部分。因此，探尋1種可解決煤礦安全投入決策局限性、資金投入動(dòng)態(tài)化以及監(jiān)管難的方法，成為煤礦安全投入研究1個(gè)亟待解決的問題。

區(qū)塊鏈的概念在2008年由Nakamoto[12]提出，隨著區(qū)塊鏈?zhǔn)讉€(gè)應(yīng)用比特幣的普及與發(fā)展，2015年區(qū)塊鏈成為新興的研究熱點(diǎn)[13]。區(qū)塊鏈作為底層應(yīng)用技術(shù)可以為企業(yè)提供真實(shí)、透明、可靠、安全的信息數(shù)據(jù)，因此近幾年區(qū)塊鏈在選舉投票、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、金融、審計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域得到大量的研究和技術(shù)開發(fā)[14]。在煤礦安全領(lǐng)域不斷與物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)結(jié)合的背景下[15]，區(qū)塊鏈作為1個(gè)具有顯著特點(diǎn)的新興技術(shù)，其在煤礦安全投入領(lǐng)域的研究與探討卻是十分匱乏。

本文擬通過分析煤礦安全投入存在的問題，結(jié)合區(qū)塊鏈的技術(shù)特點(diǎn)，探討煤礦安全投入與區(qū)塊鏈之間的適用性與關(guān)聯(lián)性，提出區(qū)塊鏈技術(shù)在煤礦安全投入的應(yīng)用，并基于現(xiàn)有法規(guī)和區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，分析區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用至煤礦安全投入時(shí)將會(huì)面臨的挑戰(zhàn)，旨在提出1種可解決煤礦安全投入決策局限性、資金調(diào)整不及時(shí)、監(jiān)管部門難監(jiān)管等問題的方法，為煤礦安全投入中存在的問題提供解決思路和參考。

1 煤礦安全投入存在的問題

安全生產(chǎn)是企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營的基本前提，企業(yè)需要進(jìn)行合理的安全投入來保障生產(chǎn)安全，以避免事故的發(fā)生。理論上，安全投入越多，安全度越高，但是由于科學(xué)技術(shù)水平和資金的限制，安全投入不是越多越好，而是應(yīng)結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況，在確保安全投入水平滿足企業(yè)需求的同時(shí)，保障企業(yè)安全效益最大化[16]。

安全投入有多種劃分形式[17]，本文依據(jù)《企業(yè)安全生產(chǎn)費(fèi)用提取和使用管理辦法》(下稱《管理辦法》)對(duì)煤礦企業(yè)安全投入體系劃分，如圖1所示。

圖1 煤礦安全投入體系

由圖1可知，煤礦安全投入并非簡(jiǎn)單的資金投入與分配問題，安全投入涉及范圍廣、事項(xiàng)雜，與企業(yè)內(nèi)多個(gè)部門存在職能交叉，因此煤礦安全投入存在以下難點(diǎn)：

1)決策者認(rèn)知水平要求高。企業(yè)安全投入決策由安全管理部門主導(dǎo)，但安全管理部門進(jìn)行安全投入資金預(yù)算申請(qǐng)時(shí)，往往取決于更高層決策者對(duì)于安全的認(rèn)知水平。由于安全投入存在滯后性和長期性等特點(diǎn)，很多企業(yè)高層決策者僅僅局限于滿足企業(yè)的法律合規(guī)性，因此安全投入資金十分有限，難以在各個(gè)方面提供可滿足最佳安全效益的資金。

2)安全投入動(dòng)態(tài)化。企業(yè)的安全投入會(huì)受到內(nèi)部影響和外部影響。內(nèi)部影響主要包含企業(yè)規(guī)模、效益、安全文化以及決策者等因素，如中小型或虧損嚴(yán)重的煤礦企業(yè)很難保障安全投入規(guī)模，而企業(yè)安全文化和決策者會(huì)影響到安全投入比例的增減。外部影響主要包含社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平、科技發(fā)展水平等因素，人民生活質(zhì)量提高的同時(shí)，職工對(duì)于安全的需求越來越高，推動(dòng)煤礦企業(yè)對(duì)應(yīng)調(diào)整安全投入比例。因此進(jìn)行科學(xué)合理的安全投入絕非易事，而是要結(jié)合煤礦受到的內(nèi)外影響，進(jìn)行綜合分析后不斷調(diào)整安全投入規(guī)模。

3)安全投入審查難。安全投入事項(xiàng)冗雜，由于機(jī)會(huì)成本存在，企業(yè)可能會(huì)將某些不應(yīng)屬于安全投入范圍的費(fèi)用列入其中[9]。安全投入資金的使用還會(huì)涉及到企業(yè)會(huì)計(jì)報(bào)表，當(dāng)某些安全投入項(xiàng)目難以計(jì)量時(shí)，則需要依靠會(huì)計(jì)人員采取主觀判斷的方法進(jìn)行計(jì)量。除此之外，在煤礦企業(yè)安全會(huì)計(jì)披露方面，還存在避重就輕、披露信息不規(guī)范、披露信息不完整以及缺乏安全效益說明等情況[18]。上述原因均會(huì)提高安全投入的審查難度。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)與應(yīng)用

區(qū)塊鏈可以被認(rèn)為是以密碼學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合時(shí)間戳與鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成的去中心化分布式賬本。區(qū)塊鏈創(chuàng)新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式和獨(dú)特的架構(gòu)模型賦予其去中心化、數(shù)據(jù)安全可溯源的特點(diǎn)，革命性的共識(shí)機(jī)制為區(qū)塊鏈的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。區(qū)塊鏈技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域得到發(fā)展和應(yīng)用，但在煤礦安全投入的研究和探討處于空白，本文援引具有一定研究基礎(chǔ)和成果的應(yīng)用，探討區(qū)塊鏈技術(shù)在煤礦安全投入的應(yīng)用。

1)去中心化。中心化節(jié)點(diǎn)與去中心化節(jié)點(diǎn)如圖2所示，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)采用的是對(duì)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(Peer to Peer，P2P)，如圖2(b)。與依靠中心化節(jié)點(diǎn)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)不同，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)可以直接進(jìn)行信息傳遞與交流，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均可參與數(shù)據(jù)的記錄和驗(yàn)證，網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)，即提供1個(gè)平等開放式的多節(jié)點(diǎn)共治平臺(tái)。

圖2 中心化節(jié)點(diǎn)與去中心化節(jié)點(diǎn)

在去中心化的環(huán)境中，整個(gè)系統(tǒng)由全網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)共同治理與維護(hù)，形成去中心化組織治理(Decentralized Autonomous Organization，DAO)。目前，這種治理方式在比特幣、以太坊的社區(qū)中得到充分應(yīng)用，并成功解決項(xiàng)目發(fā)展過程中面臨的多個(gè)危機(jī)[19]?，F(xiàn)有學(xué)者嘗試將去中心化組織治理與傳統(tǒng)街道社區(qū)治理結(jié)合，助力形成集體參與和維護(hù)的社會(huì)治理系統(tǒng)，以期望提升決策的科學(xué)性，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)[20]。

2)共識(shí)機(jī)制。傳統(tǒng)的管理制度依靠權(quán)利的中心化很容易達(dá)到共識(shí)，但是會(huì)存在一些獨(dú)斷專行的情況。在去中心化的背景下，由于決策權(quán)利的分散，為達(dá)成社區(qū)治理的一致性，衍生出眾多的共識(shí)機(jī)制，如工作量證明(Proof of Work，POW)、權(quán)益證明(Proof of Stake，POS)等機(jī)制[21]。共識(shí)機(jī)制確保區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)能在去中心化的情況下仍具有高度一致性和有效性。在共識(shí)機(jī)制的基礎(chǔ)上，某個(gè)節(jié)點(diǎn)的提案需要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)內(nèi)眾多節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證后才能得到正式執(zhí)行。

以比特幣為例，其采用的POW共識(shí)機(jī)制通過節(jié)點(diǎn)算力的比較來對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的提案進(jìn)行表決，當(dāng)獲得全網(wǎng)超過半數(shù)的算力支持后即為通過，以此來達(dá)成社區(qū)共識(shí)。近年來，區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制被嘗試應(yīng)用于生產(chǎn)生活中的其他領(lǐng)域，如借鑒POW共識(shí)機(jī)制提出對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)自治方案[22]。共識(shí)機(jī)制在保證系統(tǒng)可靠性的同時(shí)，還解決了節(jié)點(diǎn)之間的信任問題，因此還被應(yīng)用至俄羅斯2018年的總統(tǒng)選舉投票中[23]。

3)數(shù)據(jù)安全可溯源。區(qū)塊鏈的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)如圖3所示，每個(gè)區(qū)塊上的時(shí)間戳用于數(shù)據(jù)存在性證明，并且區(qū)塊中都包含上1個(gè)區(qū)塊的信息，因此區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)擁有良好的追溯性。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)由眾多節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)損毀時(shí)，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)依然可以正常運(yùn)作，并且還可從周圍節(jié)點(diǎn)獲取被損毀的數(shù)據(jù)[14]。因此，區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)安全可靠，非常適用于數(shù)據(jù)的審查與監(jiān)督。

圖3 區(qū)塊鏈的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)

良好的數(shù)據(jù)追溯性和安全性使得區(qū)塊鏈技術(shù)在金融和商品供應(yīng)鏈領(lǐng)域得到大量推廣和應(yīng)用，我國目前試點(diǎn)發(fā)行的數(shù)字人民幣(DCEP)就是1個(gè)示范性應(yīng)用，數(shù)字人民幣的發(fā)行有助于提升反洗錢和大額資金的實(shí)時(shí)監(jiān)管[24]。此外，阿里巴巴集團(tuán)開發(fā)的螞蟻鏈溯源成功應(yīng)用于商品信息追蹤、電子票據(jù)、物流等方面。

3 煤礦安全投入與區(qū)塊鏈技術(shù)

煤礦安全投入決策需要結(jié)合行業(yè)的安全需求、企業(yè)狀況、政策法規(guī)等多個(gè)方面，決策落實(shí)過程中還需要對(duì)資金進(jìn)行動(dòng)態(tài)化調(diào)整，跟進(jìn)資金使用情況，以獲得最佳的安全效益。區(qū)塊鏈的去中心化、共識(shí)機(jī)制以及數(shù)據(jù)安全可溯源等優(yōu)勢(shì)均為煤礦安全投入各個(gè)環(huán)節(jié)提供解決方案，區(qū)塊鏈技術(shù)與煤礦安全投入的關(guān)聯(lián)性見表1。

表1 區(qū)塊鏈技術(shù)與煤礦安全投入

以煤礦企業(yè)安全投入決策和資金動(dòng)態(tài)化調(diào)整為背景，分析區(qū)塊鏈技術(shù)在此背景下的應(yīng)用模式，該模式下的安全投入決策與資金調(diào)整如圖4所示。在制定安全投入方案時(shí)，各部門人員以節(jié)點(diǎn)身份參與，各節(jié)點(diǎn)基于部門職能角度向安全部門提供建議，如法務(wù)部門提出法律合規(guī)性建議，財(cái)務(wù)部門指出企業(yè)目前的效益與資金情況，生產(chǎn)部門協(xié)助分析方案落實(shí)到生產(chǎn)中的可行性，礦長從全局統(tǒng)籌的角度給出建議。安全部門結(jié)合相關(guān)建議編制1個(gè)兼顧企業(yè)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀、合規(guī)性、可行性的安全投入方案，并且公布至各個(gè)節(jié)點(diǎn)。在安全投入方案執(zhí)行過程中，需要對(duì)投入資金進(jìn)行動(dòng)態(tài)化調(diào)整時(shí)，各節(jié)點(diǎn)共同商議調(diào)整方案，以保障生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定。如在煤炭市場(chǎng)行情大好的外部影響下，礦長要求加大煤炭產(chǎn)出量，生產(chǎn)部門評(píng)估增產(chǎn)可行性后，安全部門要求增加安全投入，財(cái)務(wù)部門根據(jù)企業(yè)的資金情況進(jìn)行再次分配，若礦長因安全認(rèn)知水平不足，認(rèn)為原有安全投入即可滿足安全需求，法務(wù)部門可指出礦長的法律風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)意見同步廣播至其他節(jié)點(diǎn)。基于共識(shí)機(jī)制，各個(gè)節(jié)點(diǎn)收到不少于3條增加安全投入的意見，則否決礦長的意見，執(zhí)行增加安全投入的決策，實(shí)現(xiàn)安全投入動(dòng)態(tài)化調(diào)整，否定不利于安全生產(chǎn)的提案。

圖4 安全投入決策與資金調(diào)整

根據(jù)《管理辦法》規(guī)定，安全投入方案實(shí)施后，每年度相關(guān)部門會(huì)對(duì)安全投入進(jìn)行審查監(jiān)督。為降低監(jiān)管部門安全投入審查難度，督促企業(yè)規(guī)范使用安全投入資金，提出資金數(shù)據(jù)追溯模型框架，如圖5所示。

圖5 資金數(shù)據(jù)追溯模型框架

煤礦企業(yè)各部門人員注冊(cè)成為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)安全投入相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與驗(yàn)證。同時(shí)，要求在每個(gè)區(qū)塊中寫入安全投入資金的申請(qǐng)、使用以及驗(yàn)收等信息，記錄每筆資金的申請(qǐng)人、接收人、驗(yàn)收人、驗(yàn)收結(jié)果等內(nèi)容。監(jiān)管部門可通過提取鏈上數(shù)據(jù)對(duì)企業(yè)安全投入進(jìn)行審查，查驗(yàn)每筆資金的使用和落實(shí)情況，并且當(dāng)時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證的節(jié)點(diǎn)亦可追溯，實(shí)現(xiàn)資金有源可查、去向可追，大幅提升資金透明度和違規(guī)成本，降低審查難度。

區(qū)塊鏈技術(shù)作為底層技術(shù)難以直接應(yīng)用于煤礦安全投入，因此可利用智能合約作為執(zhí)行工具來實(shí)現(xiàn)兩者的結(jié)合[25]，目前主流智能合約是以“IF-THEN”的類型響應(yīng)各類設(shè)定條件，即“如果達(dá)到某個(gè)條件，則執(zhí)行某條命令”。因此，智能合約與安全投入的應(yīng)用流程，如圖6所示。

圖6 智能合約與安全投入應(yīng)用流程

1)決策。將安全投入方案和共識(shí)機(jī)制編入智能合約條款，明確安全投入資金的使用條件和安全投入動(dòng)態(tài)調(diào)整的決策機(jī)制，為提升安全投入的資金申請(qǐng)、使用以及調(diào)整效率奠定基礎(chǔ)。由于智能合約的規(guī)范性對(duì)于智能合約的執(zhí)行十分關(guān)鍵，因此企業(yè)制定的智能合約內(nèi)容必須規(guī)范。智能合約規(guī)范化的過程有助于推動(dòng)企業(yè)明確各項(xiàng)安全投入計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，使得安全會(huì)計(jì)中的計(jì)量問題得到解決。

2)執(zhí)行。規(guī)范化的智能合約成功發(fā)布后，智能合約會(huì)對(duì)符合觸發(fā)條件的各項(xiàng)請(qǐng)求進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過后自動(dòng)執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的響應(yīng)行為。如企業(yè)安全投入資金數(shù)據(jù)同步至區(qū)塊鏈后，智能合約根據(jù)制定的合約條款將資金轉(zhuǎn)入對(duì)應(yīng)項(xiàng)目，當(dāng)申請(qǐng)項(xiàng)目滿足智能合約中設(shè)定的條款要求后，智能合約自動(dòng)將資金發(fā)放至項(xiàng)目上。

3)數(shù)據(jù)上鏈。當(dāng)企業(yè)用于安全投入的資金通過智能合約分配和轉(zhuǎn)移到各個(gè)項(xiàng)目后，各項(xiàng)資金數(shù)據(jù)同步寫入到相應(yīng)的區(qū)塊中，資金使用的相關(guān)信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)，將煤礦安全投入決策、資金調(diào)整與分發(fā)、資金審查與智能合約相結(jié)合，在解決安全投入問題的同時(shí)，還為促成煤礦安全投入向信息化轉(zhuǎn)變提供更多可能性。

4 面臨挑戰(zhàn)

1)安全投入信息披露的法規(guī)不完善。我國大多數(shù)煤礦上市公司僅公示強(qiáng)制性披露的內(nèi)容，煤礦企業(yè)出于利益原因不希望向社會(huì)公布安全投入的詳細(xì)會(huì)計(jì)報(bào)表，所以在缺乏法規(guī)支持的情況下，推動(dòng)煤礦企業(yè)主動(dòng)將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于安全投入存在一定的難度。

2)企業(yè)管理方式變革難度大。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，每1項(xiàng)適用于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的提案需要得到節(jié)點(diǎn)共識(shí)后才可執(zhí)行，雖然解決了決策者認(rèn)知有限、安全投入動(dòng)態(tài)化的問題，但是讓企業(yè)高層將自己的決策權(quán)下放至其他職能部門，與傳統(tǒng)的管理方式相悖，因此企業(yè)管理改革存在一定的困難。

3)區(qū)塊鏈技術(shù)有待完善和提高。區(qū)塊鏈技術(shù)是目前學(xué)術(shù)界以及商業(yè)應(yīng)用研究的熱點(diǎn)，但是區(qū)塊鏈技術(shù)至今僅有10余年的發(fā)展歷史，還未達(dá)到大規(guī)模商用的水平，因此將區(qū)塊鏈技術(shù)真正應(yīng)用至煤礦安全投入還存在一定差距。

綜上，若要將區(qū)塊鏈技術(shù)順利應(yīng)用煤礦安全投入領(lǐng)域，在提高區(qū)塊鏈技術(shù)研究的同時(shí)，還需要在法規(guī)、傳統(tǒng)管理方式等方面進(jìn)行革新與完善，這是新技術(shù)推廣應(yīng)用必將經(jīng)歷的過程，但這些過程勢(shì)必推動(dòng)社會(huì)向下個(gè)新階段發(fā)展。

5 結(jié)論

1)區(qū)塊鏈技術(shù)能使安全投入決策更合理、資金調(diào)整更及時(shí)、資金更透明，可為現(xiàn)有煤礦安全投入存在的問題提供解決方案。

2)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于煤礦安全投入時(shí)，可通過智能合約作為執(zhí)行工具將區(qū)塊鏈技術(shù)與煤礦安全投入相結(jié)合。

3)區(qū)塊鏈技術(shù)與煤礦安全投入結(jié)合應(yīng)用仍然會(huì)面臨一些挑戰(zhàn)，想真正實(shí)現(xiàn)兩者結(jié)合還需要完善和發(fā)展相關(guān)法規(guī)和技術(shù)。