安全价值工程与煤矿安全决策研究.pdf

江苏大学 硕士学位论文 安全价值工程与煤矿安全决策研究 姓名姚帅 申请学位级别硕士 专业安全技术及工程 指导教师马中飞 20090602 江苏大学硕士研究生学位论文 摘要 价值工程旨在以最低的寿命周期成本可靠地实现所需功能，以 获取最佳的综合效益，是一项十分有效的现代管理技术。本文在对 价值工程进行分析的基础上，结合安全行业自身特点以及前人的研 究成果，对安全价值工程及其在煤矿安全决策领域中的应用进行了 理论和实例研究。安全投入和安全管理水平是影响煤矿安全状况的 两大重要因素，目前我国煤矿安全事故频频发生，主要是我国煤矿 企业的安全管理水平低下、安全资金缺乏造成的。而价值工程作为 一门将管理技术与经济效益相结合的方法，无疑是解决以上问题的 有力工具。 本文分为两大部分，在理论研究部分，对应用安全价值工程理 论进行安全决策作了系统阐述；在第三章给出煤矿安全价值链的概 念并分析了煤矿安全价值链的构成、内容和作用，指出安全价值可 作为衡量煤矿企业安全管理水平、进行安全经济科学决策的依据； 分析了现有安全决策方法并引入风险成本法作为一种新的安全决策 方法。在应用研究部分，以瓦斯抽放泵站优选、煤矿通风系统方案 优选和张集煤矿需要优先解决的安全隐患为例分别对应用安全价值 工程进行安全技术措施方案优选、优先解决安全隐患和安全装备设 施招投标优选进行了实例详述，并与目前广泛应用的模糊评价优选 方法进行了比较，在最后对安全价值工程未来的研究发展方向进行 了展望。 。 江苏大学硕士研究生学位论文 通过本文研究表明，分析煤矿安全价值链可以将企业中的人、 机、环境、资金、技术和管理等要素有机整合起来，找出其中的薄 弱环节和不合理环节，重点采取相应措施，减少不必要的安全成本， 提高安全效益。安全价值可作为衡量企业安全管理水平的依据和企 业进行安全决策的依据，企业可运用安全价值工程对所有有成本支 出的安全工作进行经济优化和经济决策，提高企业的安全管理水平 和安全资金运作水平。运用安全价值工程进行安全设备优选，通过 比较各个设备安全价值的大小，找出最经济的设备，为企业进行设 备采购提供决策指导；运用安全价值工程进行安全技术措施方案优 选评价，找出最优方案，为企业的安全决策提供依据；运用安全价 值工程对企业需解决的安全隐患及解决缓急程度进行排序，为企业 年度安全投入计划提供有力依据。此外，与模糊评价方法相比，安 全价值工程在安全决策中的应用范围更为广泛，实施结果更为科学、 合理。 关键词价值工程安全价值工程安全价值链煤矿安全决策 H 江苏大学硕士研究生学位论文 A BS T R A C T V E V a l u eE n g i n e e r i n g a i m sa t i m p l e m e n t i n g t h eb e s t c o m p r e h e n s i v eb e n e f i tr e l i a b l yb yt h el o w e s tl i f ec y c l ec o s t ．I t ’Sav e r y e f f e c t i v em o d e mm a n a g e m e n t t e c h n o l o g y ．B a s e da n a l y s i s o fV E ， c o m b i n e dw i t hc h a r a c t e r i s t i c so fs a f e t ya n dp r e v i o u sr e s e a r c hr e s u l t s ， t h ea r t i c l em a i n l yr e s e a r c h e so nS V E S a f e t yV a l u eE n g i n e e r i n g a n di t s f u n c t i o ni ns a f ed e c i s i o no fc o a l m i n e ．S a f e t y i n p u t a n d s a f e t y m a n a g e m e n ta r ei m p o r t a n tf a c t o r so fc o a l m i n i n g ．A tp r e s e n t ，t h e s i t u a t i o no fc o a lm i n es a f e t yi nC h i n ai sn o to p t i m i s t i c ．A c c i d e n tO C C U R S f r e q u e n t l y , a l lo ft h i si st h er e s u l t so fp o o rs a f e t ym a n a g e m e n ta n df u n d s s h o r t a g e ．V Ea s aw a yc o m b i n e dw i t hm a n a g e m e n ta n de c o n o m i c b e n e f i t ，i sap o w e rt o o lf o rs o l v i n ga b o v ep r o b l e m ． T h i sa r t i c l ei sd i v i d e di n t ot w om a j o rp a r t s ．I nt h et h e o r e t i c a lp a r t ， e x p a t i a t eh o w t om a k eas a f e t yd e c i s i o nb a s e do nS V E ．I nc h a p t e rt h r e e ， i n t r o d u c et h ec o n c e p to fs a f e t yv a l u ec h a i n ，a n da n a l y s i st h ec h a i n ’S s t r u c t u r e 、c o n t e n ta n df u n c t i o n ，i n d i c a t et h a ts a f e t yv a l u ec a nb eab a s i s f o r m e a s u r i n gc o a lm i n e ’Ss a f e t ym a n a g e m e n ta n dm a k i n gs a f e t y d e c i s i o n ．A n a l y s i so ft h ee x i s t i n gs a f e t yd e c i s i o n m a k i n gm e t h o d ， i n t r o d u c et h er i s k c o s tm e t h o da san e ws a f e t yd e c i s i o nm a k i n gw a y ．I n a p p l i e dp a r t ，f o re x a m p l eo fg a sp u m ps t a t i o no p t i m i z a t i o n 、c o a lm i n e v e n t i l a t i o n s y s t e mo p t i m i z a t i o n 、z h a n g i ic o a l m i n eh i d d e nd a n g e r o p t i m i z a t i o n ，d e s c r i b eh o wt ou s eS V E t oo p t i m i z es a f e t yt e c h n o l o g y 、 1 1 1 江苏大学硕士研究生学位论文 s o l v eh i d d e nd a n g e ra n do p t i m i z eb i d d i n gs a f e t yf a c i l i t y , c o m p a r e dw i t h f u z z ye v a l u a t i o nm e t h o dt h a tw i d e l yu s e d ．A tl a s t ，g i v ep r o s p e c to n d i r e c t i o no fS V Er e s e a r c h ． T h er e s u l t ss h o w st h a t a n a l y z i n gt h es a f e t yv a l u e c h a i no fc o a l m i n ec a ni n t e g r a t et h ee l e m e n t si ne n t e r p r i s es u c ha sp e r s o n ，m a c h i n e ， e n v i r o n m e n t ，c i p i t a l ，t e c h n o l o g y , m a n a g e m e n ta n dS Oo n ，a n df i n do u t t h ew e a kl i n k sa n dt h eu n r e a s o n a b l e l i n k s ，f i n a l l y , r e d u c e t h e u n n e c e s s a r ys a f e t yc o s ta n di n p r o v et h es a f e t yb e n e f i tb yt a k i n gt h e c o r r e s p o n d i n gm e a s u r e s ．S a f e t yv a l u ec a nb eu s e d a st h eb a s i so f e n t e r p r i s e ’Ss a f e t ym a n a g e m e n t l e v e l m e a s u r i n g a n d s a f e t y d e c i s i o n m a k i n g ．T h e r e f o r e ，t h ee n t e r p r i s ec a ni m p r o v ei t i s s a f e t y m a n a g e m e n tl e v e la n ds a f ef u n do p e r a t i o nl e v e lb yu s i n gS V E ．U s i n g S V Et os a f e t ye q u i p m e n to p t i m a l s e l e c t i n gc a ng u i d et h ee q u i p m e n t p u r c h a s eo fe n t e r p r i s e ．I tc a nf i n do u tt h eb e s tp l a nb yu s i n gS V Et o s a f e t yt e c h n i c a lm e a s u r e so p t i m a ls e l e c t i n g ，a n dp r o v i d et h eb a s i sf o r s a f e t yd e c i s i o n m a k i n g ．B e s i d e st h a t ，u s i n gS V Et or a n kt h ep o t e n t i a l s a f e t yh a z a r d so fe n t e r p r i s ec a np r o v i d et h eb a s i sf o re n t e r p r i s et om a k e t h e s a f e t yi n p u t a n n u a lp l a n ．C o m p a r e dw i t ht h e f u z z ye v a l u a t i o n m e t h o d ，S V Eh a sw i d e rr a n g ea p p l i c a t i o ni ns a f e t yd e c i s i o n m a k i n g ， a n di ti sr e s u l to fi m p l e m e n t a t i o ni sm o r es c i e n t i f i ca n dr e a s o n a b l e ． K E YW O R D S “ V E ，S V E ，s a f e t yv a l u ec h a i n ，c o a lm i n e ， s a f e t yd e c i s i o n m a k i n g 独创性声明 本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指 导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用 的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或 撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律结果由本人承担。 学位论文作者签名钡】眵 日期2 呻年厂月7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文 的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大 学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和 汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密口，在年解密后适用本授权书。 不保密i 。 学位论文作者签名姚- 垆 ≯的7 年厂月1 7 r 日 指导教师签名兰种寸 ，， 扣‘7 年6 月夕E t 江苏大学硕士研究生学位论文 1 ．1 研究背景 1 ．1 ．1 我国煤矿安全生产形势 第1 章绪论 长期以来，我国煤矿安全管理工作并不理想，煤矿安全生产形势一直十分 严峻，煤矿事故频繁发生，造成重大人员伤亡和财产损失。表1 ．1 显示了1 9 9 1 年到2 0 0 8 年间我国煤矿事故死亡人数。 表1 ．11 9 9 1 年到2 0 0 8 年煤矿事故死亡人数【1 1 T a b l e1 ．1A c c i d e n td e a t ht o l ls t a t i s t i c a lt a b l ei nc o a lm i n ef r o m19 91t o2 0 0 8 年份 1 9 9 l1 9 9 21 9 9 31 9 9 41 9 9 51 9 9 61 9 9 71 9 9 81 9 9 9 死亡人数8 1 2 77 9 2 08 6 2 09 3 8 49 6 5 98 0 3 69 5 1 27 5 0 85 6 3 6 年份 2 0 0 12 0 0 22 0 0 32 0 0 42 0 0 52 0 0 62 0 0 72 0 0 8 死亡人数 5 6 7 06 9 9 56 4 3 76 0 2 75 9 8 64 7 4 63 7 8 63 2 1 4 近几年来，煤矿安全状况得到持续改善，事故逐年下降，但无论是相对指 标还是绝对指标与世界的平均水平仍然存在很大差距【2 】。据有关资料显示，2 0 0 1 _ 2 0 0 5 年底，我国煤矿一共发生一次死亡1 0 人以上的特大事故2 4 6 起，平均 每7 ．4 天一起。我国煤矿的生产死亡率不仅大大高于美国、澳大利亚、加拿大、 英国、德国，而且远高于南非、俄罗斯、波兰和印度。我国煤矿生产每年平均 死亡人数在6 0 0 0 人以上，比全球主要产煤国家死亡人数的总和 不超过1 5 0 0 人 还要多几倍。在1 9 9 0 “ - - 2 0 0 0 年的1 1 年间全国煤矿共生产煤炭1 2 6 ．8 3 亿吨， 共死亡6 6 1 9 6 人，平均百万吨死亡率为5 ．2 2 ，是美国的1 1 0 倍。 1 ．1 ．2 煤矿生产系统及生产过程 煤矿生产系统【3 1 由井下生产系统和地面生产系统组成。井下生产系统包括 提升运输系统、通风系统、供电系统、排水系统和压风系统。地面生产系统包 括选煤系统、排矸与运料系统和地面管线系统三部分。 矿井提升运输系统包括主要提升运输系统和辅助提升运输系统。前者指矿 井煤炭的提升运输，后者指矸石、材料、设备的提升运输。提升运输系统的作 江苏大学硕士研究生学位论文 用是利用各种运输和提升设备，将煤炭和矸石从采煤工作面、掘进工作面运出 并提到地面；同时，从地面将各种材料、设备等运送到井下各工作地点，并担 负升降人员的任务。 通风系统利用各种通风设备和设施，不断地把地面的新鲜空气按着一定的 路线、一定的风量送到井下各用风地点；同时把井下的风排至地面，并将井下 各种有害气体稀释到煤矿安全规程所允许浓度以下，以保证井下工作人员 身心健康和设备的正常运转。通风还可以调节井下的温度，改善井下工作环境。 供电系统是利用各种设备和电缆，将地面变电所的高压电，按矿井用电设 备的要求进行降压或变流后送到用电地点，以保证用电设备的J 下常运转。要求 供电系统必须完善。 排水系统的作用是利用排水设备，将井下涌水排至地面，以维持矿井正常、 安全的生产。要求排水系统必须有足够的排水能力和较高的运行可靠性。 压风系统的作用是利用空气压缩机对空气加压，然后用风管为井下各种风 动工具提供动力。要求矿井必须按设计配备足够的压风设备，建立压风系统。 当煤层被开拓并掘进了必需的巷道构成生产系统后，便可进行采煤 回采 。 直接用来采取煤炭的井下巷道称为回采工作面。采煤方法包括两项主要内容 巷道系统和回采工艺。巷道系统是指与回采有关的巷道布置方式，掘进和回采 工作的安排顺序，以及由此建立的通风、运输、供电、排水等生产系统。回采 工艺是指回采工作面内所进行的落煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工作， 及其相互配合方式。不同的巷道系统和回采工艺相配合。就可形成不同的采煤 方法。采煤方法按巷道系统构成情况可分为壁式和柱式两大体系。按回采工艺 分为炮采法、机械化采煤法、综合机械化采煤法、水力采煤法和露天开采法等。 1 ．1 ．3 煤矿主要灾害事故及其预防 按煤炭工业伤亡事故的性质和煤矿现行的伤亡事故统计分类标准，煤矿主 要灾害事故可分为以下八类【4 1 1 项板事故。指矿井冒顶、片帮、煤炮、冲击地压、露天滑坡、坑槽垮塌 等事故。 顶板事故可通过加强地质分析工作、选择合理的支护方式、坚持正规循环 2 江苏大学硕士研究生学位论文 作业、及时支护和提高作业人员素质等几个方面进行预防【5 】。根据煤层不同的 赋存条件和顶板特性，改进支护手段，应用松动圈理论，加强对围岩的应力测 试。根据顶、底板的基本力学性质，合理选择工作面支护形式，特殊地段可采 用锚喷、可缩性支架、联合支护方式等提高巷道稳定性。 2 瓦斯事故。指瓦斯 煤尘 爆炸 燃烧 、煤 岩 与瓦斯突出、瓦斯窒息 含有 害气体中毒 等事故。 煤与瓦斯突出可通过开采保护层、预抽煤层瓦斯、松动爆破、钻孔排放瓦 斯、水力冲孔、金属骨架、超前钻孔、超前支架、卸压槽、震动放炮等方式进 行防治，加强煤与瓦斯突出规律研究同样十分重要。 预防瓦斯爆炸可通过加强通风、及时处理局部积存瓦斯、抽放瓦斯和及时 检查瓦斯浓度和通风状况来进行。同时杜绝一切非必要的热源，例如采用防爆 电器设备、防止机械摩擦火花等措施预防瓦斯引燃。同时煤矿中还应具备防止 瓦斯事故进一步扩大的安全措施【6 】。 3 机电事故。指触电、机械故障伤人等事故。 4 运输事故。指运输工具造成的伤害事故。如车辆撞、挤、轧人、斜井 绞 车道 跑车、竖井罐、皮带及刮板输送机伤人等事故。 机电事故和运输事故是煤矿中最常发生的事故，主要是设备陈旧、管理松 懈、人为操作不当等因素造成，可通过增加投入、不断优化机电系统、提高装 备水平、完善各种管理制度、完善机电部门管理组织和加大专业技术培训力度 来进行预防【7 。8 1 。 5 火药放炮事故。指放炮崩人、触响瞎炮伤人、火药、雷管爆炸等事故。 主要通过健全制度、加强管理来防治。 6 水害。指地质水、洪水灌入井下、井下透地面水、巷道或工作面积水， 充填溃水伤人、冒项后透黄泥、流沙等事故。 矿井水害防治技术包括矿井水文地质条件探查、矿井水害评价及矿井水害 治理等。煤矿水害防治工作要以“预防为主，防治结合’’为基本方针，以“预 测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采“ 为基本原则，并根据矿井水害实际 情况制定相应的“防、堵、疏、排、截”综合防治措施【9 J 。 7 火灾。指煤层自然发火和外因火灾，直接使人致死或产生的有害气体使 3 江苏大学硕士研究生学位论文 人中毒的事故 煤层自然发火未见明火，溢出有害气体中毒，应算作瓦斯事故 及地面火灾。 火灾防治包括火灾预测预报和火灾防治两部分。目前我国的煤矿火灾防治 主要通过均压防灭火、阻化剂防灭火、阻化汽雾防灭火、超大量灌注无机固化 粉煤灰防灭火、化学惰气泡沫防灭火、惰化技术防灭火和胶体防灭火等技术来 实现【1 0 1 。 8 其他事故。以上七类以外的事故。 1 ．1 ．4 煤矿安全决策现状 安全决策是煤矿安全工作的基础。在采取事故预防措施的过程中，几乎在 所有的方面都需要进行安全决策，尤其在安全设备设施优选方面、安全技术措 施方案优选评价方面、解决安全隐患方面，都要求管理者做出科学的决策。 但长期以来，重生产轻安全的观念使得安全决策并没有得到足够的重视， 安全效益一直被管理者忽视，所以目前在大多数煤矿企业中，安全决策并不是 通过科学的计算优化得出，而是通过开会拍板决定，根据企业年度的安全资金 预算、事故发生的类型、事故后果严重性粗略估计得出。这样，有限的安全资 源得不到优化配置，使企业的安全工作难以科学的进行。 1 ．2 课题研究的国内外现状 1 ．2 ．1 价值工程的发展现状 1 价值工程在国外的发展状况 ①价值工程在美国的应用与发展 最早将价值工程应用于工程项目的是美国，1 9 5 9 年，美国成立了全国性学 术组织“美国价值工程协会“ S A V E ，作为价值工程学术研究、交流和推广应 用的学术组织。1 9 6 7 年、1 9 6 9 年，美国航天局在阿波罗宇航计划实施中也应用 了价值工程。1 9 7 7 年，美国参议院以第1 7 2 号决议案的形式，号召各部门推广 应用价值工程。价值工程在美国发展的一个特色就是5 0 多年来价值工程的发展 是依靠法律来推动【m 1 3 1 。 4 江苏大学硕士研究生学位论文 ②价值工程在其他国家的推行 1 9 5 5 年日本派了一个成本控制考察团赴美考察，随后日本政府牵头举办价 值工程培训班，培训了一批价值工程专业人员。价值工程的应用渗透到电子、 机械、化工、矿业、钢铁、食品、金融、服务等部门，应用的范围也从产品扩 展到工程、组织、预算等领域。1 9 6 5 年，日本成立了“日本价值工程师协会” S J V E ，这个协会在日本的价值工程普及推广中起到了很大的作用。 西欧各国应用价值工程也较早，其中以原西德应用最好。1 9 6 7 年成立了“德 国工程师协会价值分析联合会”，他们开展价值工程活动有两个特点一是比较 重视标准化工作；二是把价值工程作为企业的基础工作。 英国在引入V E 理念之后发展成符合其本国国情的价值管理 v M 。二者的 根本思想和方法是一致的，但V M 在时间和研究内容的范围上拓宽了，由设计、 施工阶段向前延伸到项目决策阶段，向后延伸到项目的运营阶段，研究内容包 括对项目功能和目标的分析、评价和论证【1 1 m 】。 2 价值工程在国内的发展状况 ①推广过程 我国对价值工程的文字介绍最早是1 9 7 8 年长汽研究所戴俊波所著的V A 在日本汽车工业中的应用一文。1 9 7 9 年，在长春第一汽车制造厂、北京第一 机床厂、上海机床厂等企业第一批先后试行应用并取得了初步效果。1 9 8 4 年1 月，国家经委召开企业管理现代化座谈会将价值工程列为1 8 种现代化管理方法 之一，在全国推行。2 0 0 1 年4 月2 2 日，北京价值工程学会的成立，为价值工 程的推广应用提供了更好的交流与学习的机会和空间1 1 4 】。 ②应用概况 目前，价值工程已被广泛应用于机械、纺织、轻工、矿业、煤炭、冶金、 水利、农业、石化、电子、金融、邮电、交通、教育、科研、军工及卫生等行 业，应用于生产、流通的全过程，在经营管理、可行性研究、机构设置、行政 事务、服务程序等诸方面均有不同程度的应用。据不完全统计，全国通过推广 应用价值工程取得的直接经济效益达2 0 多亿元。 ③我国应用价值工程的行业结构分析 9 0 年代，V E 与T Q C 、I E 等现代管理技术一样，在国民经济各行业中得到 江苏大学硕士研究生学位论文 普遍认同，并广泛应用。但行业发展都很不平衡，V E 的应用主要集中在工业 行业，其次是建筑业，再次是农业，最低是金融、保险等第三产业。工业领域 V E 的应用极不平衡，主要集中在普通机械制造业和专用设备制造业【蝤】。 ④价值工程应用成果的地区分布 V E 成果在我国各个地区的应用发展不平衡。从近5 年发表的成果统计看， 成果最多的是华东和华南地区，其次为华北、中南与东北地区，发表成果空白 的省份有海南、青海和西藏，同其它地区比较形成了强烈的反差。由此可见， V E 应用成果数同地区经济发展水平呈明显的正相关【1 6 l 。 1 ．2 ．2 安全价值工程的发展现状 安全价值工程无论在国内还是在国外都刚刚起步，目前正处于理论研究阶 段，关于这方面的相关文献和资料也很少。罗云教授在安全经济学一书中 给出安全价值工程【1 7 】这个概念，文中还对安全价值工程的实施步骤作了一个大 概的论述。作者并没有很详细的进行相关深入性分析和给出应用的方法和实例， 但为我们以后研究安全价值工程提供了一个总的思路和方法。此外在何学秋所 著的安全工程学和高等院校安全工程专业教学指导委员会编著的安全学 原理中也对安全价值及安全价值工程作了相关介纠1 8 ～9 1 。 中南大学和北京科技大学对安全价值工程进行了相关研究，并强调了安全 价值工程的重要性和实际应用的广泛前景，但也只有很少的一部分研究内容， 属理论范畴，并没有应用到实际当中。同时在研究安全价值工程时，往往只重 视价值工程的广泛应用性，而针对安全这个领域的特殊性关注不够多，对安全 价值工程理论及方法的研究也局限于价值工程的概念和方法【2 0 _ 2 。 1 ．2 ．3 煤矿安全决策研究现状 关于煤矿安全决策的研究在近几年开始兴起，基本思路都是将安全问题转 化为经济问题再进行分析研究。安全决策研究目前处于理论研究阶段，关于煤 矿、化工行业安全决策的研究最多，但由于各方面事故统计资料的缺乏，能真 正应用于实际工作的很少。目前关于安全决策的方法有很多，最常用的有利益 成本分析法、风险决策法和综合评分决策法等。 6 江苏大学硕士研究生学位论文 1 ．3 研究内容和框架 本课题主要致力于研究安全价值工程在煤矿安全决策中的应用问题，主要 包括以下内容 1 根据价值工程的基本原理和方法，给出安全价值工程的定义、内容、方 法、步骤以及适用范围，并指出安全价值工程的特殊性，对安全价值工程作系 统全面的论述。指出安全功能、安全成本及安全价值的相关定义和范围，并分 析他们之间的相关关系。 2 指出煤矿安全价值链的概念、内容以及在煤矿中的具体作用。这也是本 文的一个创新点，把安全价值工程和安全价值链结合起来，运用安全价值工程 对安全链进行分析，更全面、系统的分析出企业的安全状况，提出改进措施。 3 运用安全价值工程和安全价值链相关理论进行煤矿安全决策，从安全设 备设施优选、安全技术措施方案优选评价、优先解决安全隐患三个方面进行例 述。以科学的方法规范企业的安全管理工作，更合理地进行安全投资和安全成 本核算，提高企业安全工作的效果。 本文内容的框架如图1 ．1 所示。 绪论 I Il 安全价值工程 】 安全价值链 -_ ___ 佞全价值优选决策应用一 厂、厂、 安全价值优选决策应用二安全价值优选决策应用三 安全设备优选安全技术措施优选优先解决安全隐患 ＼ ／L ／ ＼／ I [ 结论考展望i ， I 图1 ．1 论文框架图 F i g u r e1 ．IS k e l e t o nm a p o ft h i sp a p e r 7 江苏大学硕士研究生学位论文 2 ．1 价值工程概述 第2 章安全价值工程 价值工程【2 2 - 2 4 1 是以产品、作业、服务等为获取功能而发生费用的事物为对 象，通过相关领域的协作，系统分析对象的功能与费用，不断创新，力图以最 低的寿命周期费用，可靠地实现必要功能，提高对象价值，获取最佳综合效益 的思想方法和管理技术。价值工程的核心是对产品或作业进行功能分析。 价值工程中的“价值’’是指对象 产品、工作或服务 的功能与获得该功能 所花费的全部费用之比【2 5 】。表达式为 F V 二 2 ．1 C 式中V ．一价值 价值系数 ； F 功能 对象的效用 ； C 成本 寿命周期成本 。 如果从企业的角度来对产品价值进行评定时，往往是把公式中的成本C 看 作制造该产品所投入的人力、物力资源，即输入；把功能F 看作产品能满足用 户的效用，即输出。那么，价值就相当于从产品中所获得的经济效益。 2 ．2 安全价值工程概述 2 ．2 ．1 安全价值的含义 按照价值工程的有关理论，我们可以给出安全价值的定义，即安全价值指 单位安全成本所实现的安全功能，安全价值量的计算如式2 ．2 所示 S V 等 2 ．2 式中S V - 一研究对象的安全价值； S 卜研究对象的安全功能； C _ 研究对象的成本，安全措施的投入。 由上式可知，安全价值S V 与安全功能S F 成正比，与安全投入成反比；根 8 江苏大学硕士研究生学位论文 据前面的分析可知，安全功能s F 也就是指所研究的安全措施可实现的安全度S ， 即该安全措施实施前后安全性的变化量；安全成本C 是指该安全措施所消耗的 人力、物力和财力的总和，安全成本包括实现这一安全功能所支付的直接和间 接的费用。 在工业生产中，安全功能主要指防止灾害、事故及职业病的发生和扩大， 维持工业生产正常、有序进行。按功能性质不同，可分为预防性安全功能和控 制性安全功能两种预防功能指防止事故及职业病的发生，控制性安全功能指 防止事故及职业病的扩大；按功能作用不同，可分为避免或减少人身伤亡及职 业病功能、避免或减少损失功能和避免或减少环境危害功能按功能之间的关 系，可分为上位安全功能和下位安全功能，上位安全功能是目的，下位安全功 能是实现上位安全功能的手段【19 1 。 安全功能主要通过各个部门、各个环节密切配合，采取安全工程技术措施 和安全管理来实现，安全功能的实现程度与安全工程技术措施实施效果、安全 管理效果密切相关，而安全工程技术措施实施效果又与安全投入、煤矿自然灾 害危险程度、安全管理水平等密切相关，因此，安全功能的实现程度与安全投 入、煤矿自然灾害危险程度、安全管理水平的关系可用下式表示 S F K X C X G ／D 2 ．3 式中S F 研究对象的安全功能，其大小可用防止灾害、事故及职业病发生 和扩大的能力即安全性表示； C 研究对象的安全投入，主要指为实现安全功能所投入的人力、物 力、财力的总和； e 一安全管理水平； 驴煤矿自然灾害危险程度； K 包含科技水平等其他因素系数。 2 ．2 ．2 安全价值工程的概念和应用原理 安全价值工程【1 7 1 s a f e t yv a l u ee n g i n e e r i n g ，下文简称为S V E 是指运用价值 工程的理论和方法，依靠集体智慧和有组织的活动，通过对某项措施进行安全 功能分析，力图用最低安全寿命周期投资，实现必要的安全功能，从而提高安 9 江苏大学硕士研究生学位论文 全价值的安全技术经济方法。 安全具有两大效益功能 第一，安全能直接减轻或免除事故或危害事件，减少对人、社会、企业和 自然造成的损害。实现保护人类财富，减少无益消耗和损失的功能，简称“减 损功能”，可用损失函数L S 来表示。L S 是一条向右上方倾斜的曲线，它随着 安全性的增加而不断增加，当安全性达到1 0 0 ％时，曲线趋于平缓，其最大值 取决于技术系统本身的功能。L S 的曲线见图2 ．1 所示。其中I _ 安全增值； 卜安全产出；C 安全成本；E 安全效益；L 事故损失。 图2 ．1 安全成本函数及效益函数 F i g u r e2 ．1S a f e t yc o s tf u n c t i o na n db e n e f i tf u n c t i o n 第二，安全能保障劳动条件和维护经济增值过程，实现其间接为社会增值 的功能，称为“本质增益”，可用增值函数I S 来表达。I s 是一条在第四相限 内向右上方倾斜的曲线，它随着安全性的增加而不断减少。当系统无任何安全 性时，系统的损失为最大值 趋于无穷大 ，即当系统无任何安全性时 s 0 ，从 理论上讲损失趋于无穷大，具体值取决于机会因素；当安全性达到1 0 0 ％时， 曲线几乎与零坐标相交，其损失达到最小值，可视为零，即当S 趋于1 0 0 ％时， 损失趋于零。I S 的曲线见图2 ．1 所示。 以上两种基本功能，构成了安全的综合 全部 经济功能。用安全功能函数 F S 来表达 这里功能的概念等同于安全产出或安全收益 。那么就有 F S L S I S 2 ．4 l O 江苏大学硕士研究生学位论文 安全功能函数反映了安全系统输出状况。显然，提高或改变安全性，需要 投入 输入 ，即付出代价或成本。安全成本用C 表示。C 是一条向右上方倾斜 的曲线，它随着安全性的增加而不断增加，实现系统的初步安全 较小的安全度 所需成本是较小的。随着s 的提高，成本随之增大，并且递增率越来越大，当 s 趋于1 0 0 ％时，成本趋于无穷大。当s 达到接近1 0 0 ％的某一点时，会使安全 的功能与所耗成本相抵消，使系统毫无效益。C 的曲线见图2 ．1 所示。 F S 函数与C S 函数之差就是安全效益，用安全效益函数E S 来表达。那 么就有E S F S 广℃ S 。在S o 点E S 取得最大值，S L 和s u 是安全经济盈亏 点，它们决定了S 的理论上下限。在S o 点附近，能取得最佳安全效益。由于S 从S o - △S 增至S o 时，成本增值C l 小于功能增值F I 因而当S S o 后， 增加S 就显得不合算了。E S 的曲线及与其他曲线的相互关系见图2 ．1 所示。 那么充分、可靠地实现必要安全功能就是要寻找最适合企业的安全度S o 点。 1 当企业的安全度S 较小时，此时S S o ，安全成本发生额急速增大，且其 增大的速率比L S 绝对值减小的速率要大得多，同样企业也不能获得最