我国煤矿死亡事故影响因素灰色关联分析.pdf

1 4 4 煤矿安全 T o t a l 4 3 l 茎翌基l 图 我国煤矿死亡事故影响因素灰色关联分析 罗传龙1 ，扈天保1 ．一，王修利3 1 ．中国矿业大学 北京 ，北京1 0 0 0 8 3 ；2 ．山东煤矿安全监察局，山东济南2 5 0 0 3 1 ； 3 ．山东丰源煤电公司赵坡煤矿，山东滕州2 7 7 5 0 0 摘要根据相关文献和近年来煤矿事故原因调查结果，把煤炭产量、采煤机械化程度、安全生产 法律法规、从业人员素质、G D P 增速等因素确定为影响煤矿伤亡事故的5 个主要因素，运用灰色 系统理论进行关联分析。分析结果表明与煤矿伤亡事故关联度较大的因素依次是从业人员素 质、采煤机械化程度、煤炭产量、安全生产法律法规、国内生产总值。该方法简单、精确度比较高， 有助于准确评价煤矿伤亡事故的关键影响因素和预防伤亡事故的发生。 关键词i 死亡事故；影响因素；灰色理论；关联分析 中图分类号T D 7 9 l文献标识码C 文章编号1 0 0 3 4 9 6 X 2 0 1 0 0 9 0 1 4 4 0 4 0 引言 近年来我国政府对煤炭行业的体制、机制、安全 管理、内部整合下了很大的功夫。根据国家安全生 产监督管理总局公布的资料显示，煤矿安全国家监 察体制创建1 0 年来，全国煤炭产量迅猛增长，煤矿 事故死亡总人数由“十五”高峰期2 0 0 2 年的69 9 5 人减少到2 0 0 9 年的26 3 1 人，下降了6 2 ．4 ％；一次 死亡l O 人以上重特大事故起数由2 0 0 0 年的7 5 起 减少到2 0 0 9 年的2 0 起，下降了7 3 ．3 ％；全国煤炭生 产百万吨死亡率由2 0 0 0 年的5 ．7 l 下降到2 0 0 9 年 的0 ．8 9 2 ，下降了8 4 ．4 ％，历史性地降到了l 以下。 但是与一些发达国家甚至一些发展中国家比较，我 国的煤炭安全还有很大的差距。根据美国矿山安全 健康局2 0 1 0 年1 月4 日公布的初步统计数据表明， 2 0 0 9 年美国煤矿事故死亡仅1 8 人 露天矿1 1 人， 井工矿7 人 ，创历史新低。根据目前可查的数据， 2 0 0 8 年，印度的原煤百万吨死亡率约为0 ．5 ，美国约 为O ．0 3 ，中国为印度的2 ．4 倍、美国的4 0 倍。这既 与我国经济所处的发展阶段、煤炭行业整体发展水 平、安全科技与装备和煤炭生产的特殊环境有关，也 与煤炭开采无序化、从业人员素质偏低有密切关 系⋯。这些因素中含有很多“不确定信息”，要分析 和确定全部影响因素是十分困难的，即便是相同的 事故后果，导致事故发生的原因也可能完全不 同[ 2 一】。对于这些部分信息已知、部分信息未知的 系统，难以用简单的数学模型来计算和分析哪些是 主要因素，哪些是次要因素，以及各种不同影响因素 对伤亡事故的影响程度。而灰色系统理论着重解决 “小样本”、“贫信息”不确定性问题，其特点是“少数 据建模”C 4 - 5 3 。灰色系统理论中的灰色关联分析方 法得到了较为深入的研究，在许多方面获得了成功 的应用∞川】。 利用灰色系统理论对煤矿伤亡事故的影响因素 进行关联分析，计算煤矿伤亡事故影响因素的关联 度，并进行排序，确定这些影响因素中哪些是主要因 素，哪些是次要因素，以便采取针对性措施预防和减 少伤亡事故的发生。 表l1 9 9 0 年以来我国煤矿事故死亡人数与 百万吨死亡率 煤矿安全 2 0 l o 0 9 1 4 5 l 灰色关联分析原理 2 影响因素的选取 1 ．1 灰色关联分析基本原理 灰色关联分析是一种分析系统中各因素关联程 度的方法。是根据序列曲线几何形状的相似程度来 判断其联系是否紧密，曲线几何形状越相似，则对应 关联度就越大；反之就越小。对于一个复杂的系统 和现象进行分析时，首先要选准反映系统行为特征 的数据序列，间接地表征系统行为，通过计算关联因 素变量的数据序列和系统特征变量数据序列的灰色 关联度，做出各个序列的图形，然后进行分析并得出 结果‘“ 。 1 ．2 灰色关联分析步骤 1 确定参考数据列和比较数据列。参考数据 列记为瓦，它是由不同的比较数据列对应的观测值 构成，记为 蜀 忌 X o 1 ，蜀 2 ，⋯，蜀 n ，k I ，2 ， ⋯，n o 被比较的数据列记为五 ．| } X i 1 ，五 2 ， ⋯，置 ，1 ，j } l ，2 ，⋯，，l 。其中i 为被比较数据列 的数量。 2 原始数据变换。原始数据变换方法很多， 主要有初值化处理、规格化处理和均值化处理。本 文采用初值化处理方法。初值化处理就是用每一个 比较数列的第1 个数菇； 1 去除其它数茗， k ，记 为 n 端叱’， 1 ∥。 2 ’．”∥， n f 1 ，2 ，⋯，m 1 得到的新数列x ’。就是不同时刻的值相对于第 1 个时刻值的百分比 ％ 。 3 求差序列A l 尼 I 茗’。 k 一菇’； 后 I ；i l ，2 ，⋯，，I 。1 ，2 ，⋯，m 2 4 求两极最大差肼和最小差m M m i n m ．a x △i k ，／ n 画n m 蟹△‘ | | } 5 计算关联系数‰ 五 赫后“， 2 ，⋯，，l ；1 ，2 ，⋯，m 3 f 为分辨系数，f ∈ 0 ，1 6 计算关联度吼 吉舌‰ 七 _ j } l ，2 ，⋯，，l 4 7 优势分析。 2 ．1 煤炭产量 建国以来，我国煤炭工业变化巨大，煤矿生产能 力快速增长。到1 9 9 6 年，煤炭产量跃居世界第一， 达l3 7 4M t 。1 9 9 7 2 0 0 0 年，受亚洲经济危机影响， 煤炭产量呈下降趋势。2 0 0 1 年，煤炭市场形势好 转，全国煤炭产量开始回升，2 0 0 6 年煤炭产量23 2 5 M t ，2 0 0 7 年煤炭产量达25 2 3M t ，2 0 0 8 年下半年美 国的次贷危机导致全球金融危机，中国的经济也深 受影响，即使在这种国际经济背景下，2 0 0 8 年我国 煤炭产量达27 1 6M t ，创全国原煤产量新高。随着 煤炭产量的增加，煤矿百万吨死亡率经历了下降、上 升、再下降的阶段。自从1 9 6 1 年出现一个高峰点以 后，总的趋势是随着全国煤炭产量的增加，煤矿的百 万吨死亡率处于下降的趋势。从1 9 9 1 2 0 0 2 年，煤 炭产量有很大增长，但煤矿百万吨死亡率一直稳定 在5 左右；自2 0 0 3 年开始，煤矿百万吨死亡率降到 4 以下，2 0 0 6 年为2 ．0 4 ，2 0 0 7 年为1 ．4 8 5 ，2 0 0 8 年为 1 ．1 8 2 ，2 0 0 9 年历史性地降到了1 以下，为0 ．8 9 2 。 2 ．2 采煤机械化程度 采煤机械化水平、全员效率和采出效率是反映 采煤技术状况的主要指标，特别是综合机械化采煤 是改善我国煤矿生产安全状况的有效途径邛】，选用 采煤机械化程度作为反映采煤技术水平的指标。 2 ．3 安全生产法律法规 安全生产法律法规完善发展变化状况。建国初 期，我国煤炭工业法制建设基础薄弱。在很长一段 时间里，整个煤炭行业没有一部专门的法律，国务院 也未颁布过一个有关煤炭的行政法规，只有个别省 区 人大发布过有关煤炭生产管理的地方性法规， 而大量的是国务院煤炭工业主管部门和省 区 、直 辖市人民政府煤炭行业主管部门发布的有关煤炭生 产和管理的行政规章，包括规程、办法、决定、指令等 法律性文件。直到1 9 9 6 年中华人民共和国煤炭 法的颁布实施，才算形成了比较完整的煤炭工业 的法律法规体系。这些法律法规内容宽广，对煤矿 安全的覆盖面也较大，不易考察其对煤矿安全的具 体影响，因此，转而研究法律法规颁布数量对煤矿安 全的影响却是是有意义的。 2 ．4 从业人员素质 从业人员的素质，尤其是管理层人员的素质，直 接影响着员工的行为。文献 1 l 1 3 ] 研究表明 8 0 ％以上事故的直接原因是人的不安全行为，而人 1 4 6 煤矿安全 酬4 3 1 的不安全行为又与安全知识、安全意识和行为习惯 有关。据统计，2 0 0 8 年底，全国煤炭行业从业人员 约5 7 0 ．7 万人，比2 0 0 4 年末的5 5 2 ．4 万人增加1 8 ．3 万人，增长3 ．3 l ％。其中，具有研究生及以上、大学 本科、专科、高中、初中及其以下学历的人员分别占 到O ．4 ％、3 ．7 ％、8 ．6 ％、3 2 ．8 ％和5 4 ．5 ％。分别低 于全国单位就业人员平均值0 ．3 、4 ．3 、7 ．1 和O ．8 个 百分点n 4 1 ，因此，一选用工程技术人员比例作为反 映从业人员业务素质的指标。 2 ．5 国内生产总值 就我国而言，近些年安全生产问题突出，是与我 国处于高速工业化进程这个安全生产事故“易发 期”的大经济背景有关的。2 0 0 8 年我国人均G D P 不足33 1 3 美元，在世界的排名仅位于第1 0 4 位。 同时也与我国具有1 3 亿人口、庞大的农民工队伍、 长期的二元经济社会结构、粗放的经济增长方式、低 成本竞争等独特的国情和工业化战略密切相关。在 “八五”、“九五”的1 0 年里，虽然国民生产总值每年 以平均1 0 ．5 ％的速度在增长，而煤矿安全生产百万 吨死亡率一直维持在5 左右，并没有明显的下降。 到了“十五”时期，党和政府在煤矿安全生产领域采 取了一系列重大举措，加强了煤矿安全生产工作。 重点加大了煤矿安全投人，国家共安排国债资金8 9 亿元支持国有重点煤矿进行安全技术改造，制定和 实施了一些有利于煤矿安全生产的经济政策。经过 多方努力，“十五”时期，在煤炭产量快速增长的情 况下，煤矿安全生产状况保持了总体稳定、趋于好转 的发展态势。煤矿百万吨死亡率由“九五”时期的 平均每年5 ．1 9 ，下降到“十五”时期3 ．9 3 。根据煤 矿安全生产“十一五”规划，到2 0 1 0 年，全国煤矿 百万吨死亡率要比2 0 0 5 年下降2 5 ％以上，一次死 亡l o 人以上的特大事故起数要比2 0 0 5 年下降 2 0 ％以上，职业危害严重的局面得到有效控制，煤矿 安全生产状况明显好转。 因此，随着经济的快速发展，中国经济总量的增 加，人均收入也随之增加的情况下，煤矿企业在取得 较好经济效益的同时，积极投入大量资金改善煤矿 生产条件，对降低煤矿百万吨死亡率有着显著的影 响。 根据以上分析，确定煤矿伤亡事故影响因素为 五一煤炭产量、五一采煤机械化程度 ％ 、墨一安 全生产法律法规、墨一从业人员素质、恐一国内生产 总值，共5 个指标。 3 灰色关联分析的应用 查阅历年的中国煤炭工业发展研究报告、 中国煤炭工业年鉴、以及国家安全生产监督管理 总局网站、中华人民共和国国家统计局网站的相关 信息，以国有重点煤矿百万吨死亡率作为参考数列， 把1 9 9 0 2 0 0 8 年的统计数以上述5 个指标为比较 数列，将原始数据汇总于表2 。 根据公式 4 ，计算死亡人数墨与五的关联 表2 原始统计数据 度 巾1 l O ．7 8 ，西1 2 O ．8 4 ，西1 3 0 ．7 4 ，痧“ 0 ．8 9 ， 圣1 5 0 ．7 1 关联度排序为西“ 西1 2 咖】】 中1 3 西1 5 排序表明丘从业人员素质是最主要影响 因素。 4 结论 影响煤矿伤亡事故的因素很多，要确定所有的 因素是十分困难的。在综合众多文献的基础上，选 取了5 个因素，通过灰色关联分析，得出以下结论 1 死亡事故的影响因素主要是一线作业人员 违章作业、违章指挥、超产率。煤矿近几年发生的重 特大事故几乎都与违章作业有关。违章作业是一线 员工文化水平偏低和企业安全培训不足的体现，而 违章指挥与管理人员、工程技术人员的文化水平有 关，对煤炭产量的盲目要求往往也是导致违章指挥 的原因。 2 重伤、轻伤事故主要影响因素是违章指挥、 一线作业人员违章作业、采煤机械化程度。在煤矿 特殊的井下作业环境中，由于现场管理、技术人员业 务水平影响，违章指挥还没有得到完全杜绝；采煤机 械化程度对重伤、轻伤事故的影响是显而易见的，机 械化作业能有效降低员工直接参与危险作业的时 间，降低工作强度。 3 因素敏感性分析也表明，一线作业人员违 章作业是伤亡事故的主要因素。 总之，安全生产事故的预防是一个复杂的系统 工程，在目前的条件下，要完全解决系统中的不安全 因素是不现实的。只有在准确评价现状的基础上， 找出主要影响因素，有针对性地采取措施逐步解决 薄弱环节，才能有效预防和控制事故。 参考文献 [ 1 王显政．安全生产与经济社会发展报告[ M ] ．北京煤 炭工业出版社，2 0 0 6 ． 2 ]李宣东，傅贵，等．双因素理论与安全事故预防 J ] ． 1 4 7 辽宁工程技术大学学报，2 0 0 5 5 7 7 1 7 7 4 ． [ 3 傅贵，李宣东，李军．事故的共性原因及其行为科 学预防策略[ J ] ．安全与环境学报，2 0 0 5 1 舳一8 4 ． [ 4 刘思锋，党耀国．灰色系统理论及其应用[ M ] ．北京 科学出版社，2 0 0 7 ． [ 5 x i n ，G ．M a o x i n g ，S ．I m p r o v e da b s o l u t eg r e yi ne i d e n c ed e - g r e ea n di t sa p p l i e a t i o n [ J ] ．K y b e m e t e s ，2 0 0 4 ，3 3 2 2 6 3 2 6 7 ． [ 6 邓聚龙．灰理论基础 M 】．武汉华中科技大学出版 社，2 0 0 2 ． [ 7 W e i q i n ，T ．；X i n p i n g ，x ．A p p l i e a t i o no fg r e yr e l a t i o na n a l - y s i st Om u l t i l e v e le v a l u a t i o ni nc o m p l e xs y s t e m s J ] ．J o u r - n a lW u h a nT r a n s p o r t a t i o nU n i v e r s i t y ，2 0 0 4 2 8 2 8 8 2 9 1 ． [ 8 ]郑行周．机械化采煤对煤矿生产安全的影响 J ] ．中国 煤炭，2 0 0 3 4 4 8 5 3 ． [ 9 C h e n L i ，Z h a n g Q i n n l i I l g ，X i a o y l n s ．W ，M e t h o d so fv a i l d a t i n gs i m u l a t i o n ，M o d e la n dp r o g r a md e s i g n [ J 】．J o u r a u l o fB e i j i n gI n s t i t u t eo fT e e h n o l i p ／，2 0 0 0 ，1 1 2 1 2 5 1 2 8 ． [ 1 0 ] 王晓梅．煤炭企业的安全经济效益分析 J ] ．煤炭学 报，2 0 0 7 8 8 9 3 8 9 6 ． I1 ] W o o d c o c kK ，D 呻CG ，S m i l e yA ，e ta 1 ．U s i n gs i m u l a t e di n v e s t i g a t i o n sf o ra c c i d e n ti n v e s t i g a t i o ns t u d ／e s [ J ． A p p l i e dE r g o n o m i c s ，2 0 0 5 3 6 1 一1 2 ． [ 1 2 ] H o l l n a g e lE ．C o g n i t i v eR e l i a b i l i t ya n dE r r o rA n a l y s i s M e t h o d M ．O x f o r d u K E l s e v i e rS c i e n c eL t d ，1 9 9 8 ． 1 3 K u b o t aR ，K i y o k a w aK ，A r a z o eM ，e ta 1 ．A n a l y 8 i 8o f o r g a n l s a t i o n e o m m l t t e dh u m a ne r r o rb ye x t e n d e d c a g A M C J 3 ．C o g n i t i o n ，T e c h n o l o g y w o r k ，2 0 0 1 3 6 7 8 1 ． [ 1 4 3中国煤炭工业协会．2 0 0 8 中国煤炭工业发展研究报 告[ M 3 ．徐州中国矿业大学出版社，2 0 0 8 ． 作者简介罗传龙，中国矿业大学 北京 资源与安全管 理学院在读博士生，安全工程及技术专业，研究方向为安全 管理。 收稿日期2 0 1 0 0 2 2 5 ；责任编辑陈洋