基于可拓学理论的煤矿企业长效安全评价体系研究

　　摘要：为了确保煤矿企业的安全生产，文章在主客体理论和事故致因理论的指导下，构建了基于社会、企业、人、技术与装备、环境、安全管理和安全文化的煤矿企业长效安全评价体系，并运用数学方法进行了一致性检验。通过以神华集团公司所属的上湾煤矿和白芨沟煤矿为例取得数据，采用可拓学理论验证了该体系与实际效果基本一致。提出了上湾煤矿要巩固资源优势、装备优势、效率优势，提高员工的素质，加强管理、营造文化；白芨沟煤矿要克服资源条件差、装备落后的弱势，加大培训和投入力度，通过有效的管理和文化，以争取主动的建议，并建议两个煤矿所在的地方政府，要坚持公平正义，企业要强化核心文化观念，员工要恪守职业伦理道德，努力实现长效安全。 

　　关键词：可拓学；煤矿企业；长效安全；评价体系 

　　改革开放以来，我国煤矿企业的安全事故虽然逐年呈下降趋势，但是目前面临的安全生产形势仍然十分严峻，带来的损失、危害和不良的社会影响也非常巨大，与世界发达国家相比有明显的差距。笔者认为，在煤矿企业需要建立一套长效安全评价体系，对于改变目前的现状，实现煤矿企业长效安全，建设平安中国具有重大的理论和实践意义。 

　　一、 长效安全评价体系的构建 

　　国内外学者事故的成因做了大量研究，比如英国的格林伍德（M.Greenwood）和伍兹（H.H.Woods）提出事故倾向性理论，美国的海因里希（H. W.Heinrich）提出事故因果关系理论，威格尔斯沃思（Wigglesworch）提出人因失误理论，他们都认为事故是由人的因素造成的。吉布森（Gibson）于1961年提出了解释事故发生物理本质的能量意外释放论，认为事故是由环境和装备等物的因素造成的。博德（Frank Bird）认为管理是事故发生的根本原因。我国学者研究认为，安全事故深层次的原因是政府安全规制不到位。宋学锋、李新春、曹庆仁等人为，煤矿企业的安全事故频发不是单一因素造成的，也不是个人偶然事物或单纯设备故障造成的，而是由人、机、环、管等因素相互作用、相互影响，共同导致事故的发生。国际原子能机构在面对前苏联切尔诺贝利灾难性核泄漏事故的背景下，对人为工业事故追根溯源，得到的认识归根结底是“人的因素”，而人因的本质是文化造就的。 

　　解决长效安全的最根本问题离不开社会、企业、人三个行为主体，离不开技术和装备、环境等客体，离不开安全管理和安全文化两个中介。可用以下函数式简要表述为，长效安全=（社会因，企业因，人因，技术与装备因，环境因，管理因，文化因）。由此，笔者结合实际，运用因子分析方法，构建出煤矿企业长效安全评价体系的总体结构见图1。 

　　二、 煤矿企业长效安全体系结构的一致性检验 

　　为了验证所构建的长效安全系统结构是否合理，需要进行一致性检验。本文重点通过问卷设计和调查，数据整理和分析，运用SPSS11.5、EXCEL2007等统计分析方法与软件对系统结构做了如下一致性检验。 

　　1. 调查问卷。本研究对社会、企业、人主体的安全行为，技术与装备、环境客体的安全状态，管理、文化的中介等7项，采用多题项量表的方法研究。实证中，为了验证概念模型的可靠性，笔者设计了问卷量表，对变量实施操作化。本研究的问卷设计主要依据Beland（1991） 和Dedobbeleer等人的研究成果，结合本研究的特点，整理为7个量表，分为7个部分：社会、企业、人、技术与装备、环境、安全管理、安全文化。在对24个测量变量进行集体讨论，并经过多次反复的修改，最终形成了81个测量细目的调查问卷。其中主体影响因素包括社会人文关怀、经济发展、行业政策、政府规制、群众舆论；企业的科技创新能力、履行社会责任能力、政策法规执行能力、风险控制能力；人的知识与技能、心理与生理、职业伦理道德等，这些因素的测量主要由以下40个题项组成，客体影响因素，由于人具有主体和客体的双重属性，因此客体中除了包括矿工的不安全状态之外，还有工艺技术、装备水平、物资配件、技术人才；地质构造、自然条件、生产条件等状况。这些因素的测量主要有9个题项组成。主体作用于客体的中介影响因素主要是安全管理和安全文化，包括保障管理、生产系统要素管理、综合管理，以及观念文化、行为文化、物态文化和制度文化。这些因素的测量主要通过32个题项表述。 

　　问卷的构成，在研究影响煤矿企业长效安全的主体、客体、中介影响因素外，同时也研究了一些基本的统计变量，主要是煤矿企业的所有制形式、企业规模以及问卷填写者的基本特性，如性别、年龄、职务、受教育程度、在企业服务年限等内容。调查人员是煤矿企业中层干部、煤矿一线工人、安监局相关人员涉及187人的问卷，其中有效问卷166份。 

　　2. 数据的可靠性分析与检验。在实证研究中，使用内部一致性（Cronbach ？琢值）检验数据的可靠性，计算公式为： 

　　？琢=■（1-■） 

　　式中，n表示变量结构中项目的总数；？滓2i为第i个项目观测量的结构内方差；？撞？滓2i为n个变量的方差之和；？滓2T为所有项目观测量之和的方差。 

　　本文利用SPSS11.5软件，计算了各个变量与指标的内部一致性系数。从计算结果来看，大部分变量的内部一致性系数超过0.5，其中人的知识和技能、装备水平、生产调条件、保障管理、综合管理、社会舆论、职业伦理道德、社会责任、行为文化等测量项目的？琢系数超过0.7，总体上说明问卷数据是可靠的。但行业政策、物态文化、保障管理等测量项目的？琢系数在0.5～0.6之间，为获得更加准确的因子结构和更高的信度，本文对结果控制进行因子分析。具体各变量内部一致性系数如表1。 

　　3. 量表问卷的效度和信度分析。本文使用Cronbach ？琢系数检验了问卷和影响因素调查问卷的同质一致性，计算结果如表2。 

　　上述结果说明，问卷的同质信度都大于0.6，说明调查问卷具有较高的可信度。 

　　三、 应用实例 　　1. 可拓学基本原理。可拓学是我国广东工业大学教授蔡文于1983年首创的，将物元理论和可拓集合理论相结合的一门新兴学科，它用形式化语言，从定性和定量的角度解决复杂问题的规律和方法，将物Am作为对象，所表现的特征为Im，Am关于Im的量值Wm构成有序三元组M=（Am，Im，Wm） 

　　理论上把描述事物的基本元，称为物元。Am，Im，Wm三者称为物元M的三要素，其中Im ，Wm构成的二元组（Im ， Wm）称为物的特征元。n维物元如下定义： 

　　M=Am，Im1，Wm1 Im2，Wm2 Imn，Wmn=Am，am1， am2， amn， 

　　当参数Am，Wm发生变化时，该物元即成为参变量物元。 

　　本研究的评价对象是神华集团神东矿区的上湾煤矿和石嘴山矿区的白芨沟煤矿。由于体系既有社会、文化、管理等不可量化的指标，又有矿工、技术与装备、环境等可量化的指标，因此，本文主要采用调查问卷和现场检查相结合的方式。 

　　2. 评价指标权重、经典域、节域确定。构建评价指标体系，就是通过煤矿企业、国家安全监察总局、鄂尔多斯和石嘴山市地方政府等8人组成专家访谈和166份有效问卷，运用层次分析法（AHP），确定权重，并确定各评价指标的等级标准，也就是可拓物元模型中的（N，C，V），并直接提取出涉及社会、企业、人、技术与装备、环境、管理和文化等81个评价物元的经典域和节域。经访谈专家和反复测试确认，主体、客体、中介被分别评为优等级的就符合长效安全主体行为的合规性、客体状态的可靠性、中介作用有效性的标准要求。本文研究确定81个物元的经典域、节域以及待评物元数据来源于对政府、企业从事安全工作的有经验的领导和同志的访谈和问卷调查，并经过了信度和效度检验。 

　　3. 可拓评价。本文由于涉及81个评价指标，运用可拓学理论评价计算量较大，借助于运用MATLAB工具进行计算。以安全管理指标中的要素管理为例进行评价，具体步骤、方法和结论如下： 

　　（1）确定经典域和节域。以安全管理的要素管理为评价对象，共有10个评价指标（物元），记为c55，c56，c67，c58，c59，c60，c61，c62，c63，c64，4个评价等级，分别为优，良，中，差，记为N1，N2，N3，N4。各评价物元之间的特征值范围用[aij， bij]表示，对应表1，则同征物元用R0可以表示为： 

　　R0=N N1 N2 N3 N4c55 [a55，1，b55，1] [a55，2，b55，2] [a55，3，b55，3] [a55，4，b55，4]c56 [a56，1，b56，1] [a56，2，b56，2] [a56，3，b56，3] [a56，4，b56，4]c57 [a57，1，b57，1] [a57，2，b57，2] [a57，3，b57，3] [a57，4，b57，4]c56 [a58，1，b58，1] [a58，2，b58，2] [a58，3，b58，3] [a58，4，b58，4]c56 [a59，1，b59，1] [a59，2，b59，2] [a59，3，b59，3] [a59，4，b59，4]c56 [a60，1，b60，1] [a60，2，b60，2] [a60，3，b60，3] [a60，4，b60，4]c56 [a61，1，b61，1] [a61，2，b61，2] [a61，3，b61，3] [a61，4，b61，4]c56 [a62，1，b61，1] [a62，2，b62，2] [a62，3，b62，3] [a62，4，b62，4]c56 [a63，1，b63，1] [a63，2，b63，2] [a63，3，b63，3] [a63，4，b63，4]c64 [a64，1，b64，1] [a64，2，b64，2] [a64，3，b64，3] [a64，4，b64，4] 

　　=N N1 N2 N3 N4c55 [5.8，7] [4.9，5.8] [4.2，4.9] [0，4.2]c56 [3.5，4] [2.8，3.5] [2.4，2.8] [0，2.4]c57 [5.0，6] [4.2，5.0] [3.6，4.2] [0，3.6]c58 [8.5，10] [7.5，8.5] [6.5，7.5] [0，6.5]c59 [3.5，4] [2.8，3.5] [2.4，2.8] [0，2.4]c60 [3.5，4] [2.8，3.5] [2.4，2.8] [0，2.4]c61 [4.5，5] [3.5，4.5] [3.0，3.5] [0，3.0]c62 [2.5，3] [2.0，2.5] [1.5，2.0] [0，2.0]c63 [4.5，5] [3.5，4.5] [3.0，3.5] [0，3.0]c64 [5.0，6] [4.2，5.0] [3.6，4.2] [0，3.6] 

　　同时确定节域，由RP表示： 

　　Rp=（P，C，V）= Pc55 [a55，1，b55，1]c56 [a56，1，b56，1]c57 [a57，1，b57，1]c58 [a58，1，b58，1]c59 [a59，1，b59，1]c60 [a60，1，b60，1]c61 [a61，1，b61，1]c62 [a62，1，b62，1]c63 [a63，1，b63，1]c64 [a64，1，b64，1]= Pc55 [0.7]c56 [0.4]c57 [0.6]c58 [0.10]c59 [0.4]c60 [0.4]c61 [0.5]c62 [0.3]c63 [0.5]c64 [0.6] 

　　（2）确定待评物元。对于安全管理要素，把监测数据用待评物元表示为Rd： 

　　Rd= R1 R2c55 v55，1 v55，2c56 v56，1 v56，2c57 v64，1 v64，2c58 v64，1 v64，2c59 v64，1 v64，2c60 v64，1 v64，2c61 v64，1 v64，2c62 v64，1 v64，2c63 v64，1 v64，2c64 v64，1 v64，2= R1 R2c55 5.24 4.38c56 3.11 2.45c57 4.18 3.71c58 8.71 7.85c59 2.92 2.66c60 2.28 2.76c61 4.13 3.22c62 2.17 2.11c63 3.84 3.13c64 3.89 3.85 　　（3）确定各特征的权重。评价指标的各项权重表示为Wi，全部的权重相加，其和为1。按照前文AHP计算权重的结果，管理安全要素的各项权重可以表示为W55～W64： 

　　W=W55 0.011 856W56 0.010 944W57 0.010 032W58 0.008 208W59 0.005 472W60 0.006 384W61 0.007 296W62 0.010 032W63 0.010 032W64 0.010 944 

　　（4）建立关联函数，计算关联度。计算距，以C55为例： 

　　？籽（v55，vij）=v55-■-■（bij-aij） 

　　？籽（v55，vip）=v55-■-■（bip-aip） 

　　分别代表点C55到区间vij和vip的距。 

　　计算关联度，同样以C55为例： 

　　Kj（v55）=■ 

　　其中，Kj（v55）表示C55关联函数，是C55关于类别j的归属度。 

　　（5）关联度规范化。关联度的取值是整个实数域，为了便于分析和比较，将关联度进行规范化。同样以C55为例： 

　　Kj′（v55）=■ 

　　（6）确定待评物元的类别和级别变量特征。长效安全等级评定。 

　　若 

　　Kk（p）K=■Kj（pi） 

　　则评价对象的p安全性属于等级k。 

　　级别变量特征值设为j*： 

　　j*=■ 

　　按照上面的计算公式，运用MATLAB软件编写程序，提取Excel表中的数据，对于管理要素中C55～C64共10个评价指标，这样就运算出上湾煤矿的等级类别（kp值）和级别变量特征值（j*）。kp值为：-0.025 1，0.015 8，-0.011 2，-0.029 7；j*为：2.203 6；被评价对象属于类别为：2。 

　　同样的程序运行步骤，可将白芨沟煤矿的（kp值）和级别变量特征值（j*）运算出来，即：白芨沟煤矿3级指标的安全管理中的系统要素管理（4级）指标的kp值为：-0.033 2，-0.008 4，0.018 1，-0.010 0；j*为：2.983 9；被评价对象属于类别为：3。 

　　依此类推，可以运算出两个煤矿综合评价的等级类别和级别变量特征值。上湾煤矿综合评价的kp值为：-0.250 5，0.062 9，-0.396 2，-0.573 8；j*值为1.871 9；类别为2。 

　　白芨沟煤矿综合评价的kp值为：-0.609 0，0.022 5，-0.060 2，-0.322 7；j*值为2.764 6；类别为2。 

　　四、 结论及建议 

　　从上述上湾和白芨沟两个煤矿长效安全可拓综合评价结果分析，两个煤矿的等级类别都是2，都没有达到长效安全的标准（优），且与实际比较符合。从两个煤矿的级别变量特征值看，差异甚大，上湾煤矿得特征值是1.871 9，处于优和良等级之间，偏向于良等级；而白芨沟煤矿的特征值是2.764 6，处于良和中等级之间，偏向于中等级。造成两个煤矿长效安全的等级差异，既有主体原因，又有客体原因，同时还有中介的原因。主体方面，是由于上湾煤矿所在地区的鄂尔多斯市的社会因素中经济发展、人文关怀和行业政策；企业因素中的政策执行、风险控制能力，以及人的心理素质、职业伦理道德等方面优于白芨沟煤矿所在的石嘴山市。客体方面，主要原因是白芨沟煤矿的地质构造和自然条件较差，瓦斯含量高、煤层赋存复杂所致。同时矿工的素质、可靠性和技术装备力量比较上湾煤矿有较大的差距。中介方面，由于都是神华集团所属煤矿，除了物态文化和理念略有差异外，其他安全文化、安全管理等悬殊不大、基本一致。 

　　建议上湾煤矿要继续巩固和充分发挥资源优势、装备优势、效率优势，竭力提高员工的整体素质，加强企业管理、营造安全文化；白芨沟煤矿要克服资源赋存条件差、装备较落后的弱势，加大安全培训力度和投入力度，通过有效的管理和文化，争取长效安全的主动。在此基础上，两个煤矿的所在地区要坚持公平正义，企业要强化核心文化观念，员工要恪守职业伦理道德，努力实现长效安全。 

　　参考文献： 

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　　作者简介：阮平南，北京工业大学经管学院教授、博士生导师；庞柒，北京工业大学经管学院博士生。