煤礦風(fēng)險管理的雙環(huán)控制模型研究

鄭漢松 龐緒峰（中國重型機械有限公司，北京 100036）

煤礦風(fēng)險管理的雙環(huán)控制模型研究

鄭漢松 龐緒峰（中國重型機械有限公司，北京 100036）

本文對風(fēng)險的內(nèi)涵、煤礦風(fēng)險管理的方法進行了研究，給出了風(fēng)險的定義和函數(shù)表達式。將人本原理和安全控制論應(yīng)用到煤礦風(fēng)險管理中，將風(fēng)險管理從技術(shù)和人員兩個方面來進行研究，分別構(gòu)建煤礦風(fēng)險管理的技術(shù)（Technology）和人本(Humanity)兩個子體系，從而構(gòu)建出統(tǒng)籌一體的煤礦風(fēng)險管理TH雙環(huán)控制模型和數(shù)學(xué)模型。

風(fēng)險；雙環(huán)控制模型；技術(shù)體系；人本體系；數(shù)學(xué)模型

由于煤礦開采的生產(chǎn)過程的復(fù)雜性和災(zāi)害的多樣性，造成煤礦生產(chǎn)的安全問題突出，且難以解決。但是，這些問題都可以歸結(jié)屬于煤礦生產(chǎn)中的風(fēng)險管理問題。本文通過對煤礦風(fēng)險管理的理論與方法的研究，建立適當(dāng)?shù)拿旱V風(fēng)險管理和控制方法體系，從而實現(xiàn)更加全面的風(fēng)險管理，提高對煤礦事故風(fēng)險的分析和控制能力。

1 煤礦企業(yè)風(fēng)險分析

1.1 風(fēng)險的內(nèi)涵

對于風(fēng)險的定義，有代表性的是Yates和Stone提出的三因素模型，即風(fēng)險是由潛在損失、損失大小和損失發(fā)生的不確定性等三種因素構(gòu)成的，該模型從本質(zhì)上反映了風(fēng)險的基本內(nèi)涵，是現(xiàn)代風(fēng)險理論的基本概念框架[1-2]。結(jié)合煤礦生產(chǎn)的特點，借鑒以往學(xué)者所做的研究，本文將風(fēng)險定義為：在正常的安全生產(chǎn)過程中，某一客觀存在或某項活動具有導(dǎo)致安全生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)生事故的可能性及其事故損失的組合。

風(fēng)險因素是引發(fā)或增加風(fēng)險事故概率和損失程度的條件，是引發(fā)事故和造成損失的潛在原因。煤礦企業(yè)主要分為靜態(tài)和動態(tài)兩類風(fēng)險因素。靜態(tài)風(fēng)險是是客觀存在的，是由生產(chǎn)過程中的危險源引發(fā)的。動態(tài)風(fēng)險是生產(chǎn)過程中發(fā)生的且經(jīng)常變化的風(fēng)險，主要是人的行為和潛在的隱患[1]。風(fēng)險事故就是生產(chǎn)過程中的風(fēng)險因素未進行控制或控制失效造成的。風(fēng)險事故所導(dǎo)致的損失主要包括經(jīng)濟損失、人員傷亡、工期損失、環(huán)境影響等。

結(jié)合上述定義，用概率P（Probability）表示風(fēng)險事故的可能性，將風(fēng)險事故的概率表示成m個風(fēng)險因素綜合作用的函數(shù)，每個風(fēng)險因素對整個風(fēng)險事故的影響大小用系數(shù)K表示，如公式（1）所示；用事故后果嚴(yán)重度C（Criticality）來表示損失的大小，可以將事故后果嚴(yán)重度表示成n種風(fēng)險損失綜合統(tǒng)計的函數(shù)，如公式（2）所示；用風(fēng)險率R（Risk rate）來表示風(fēng)險的大小，是風(fēng)險事故概率P和事故后果嚴(yán)重度C的函數(shù)，如公式（3）所示。由此可得風(fēng)險函數(shù)表達式：

1.2 企業(yè)風(fēng)險管理理論

風(fēng)險的定義指出了風(fēng)險事故的兩個方面，即風(fēng)險因素和風(fēng)險損失。風(fēng)險管理就是在事故發(fā)生前，為了降低事故風(fēng)險、經(jīng)濟損失和人員傷亡，通過對風(fēng)險因素的辨識、分析和評價，采取科學(xué)合理的技術(shù)和措施對風(fēng)險因素進行解析、監(jiān)控和預(yù)警的過程。

風(fēng)險管理通常采用工程技術(shù)（Engineering）、教育（Educa?tion）和法制（Enforcement）相結(jié)合的3E對策。技術(shù)對策是為實現(xiàn)生產(chǎn)條件的本質(zhì)安全，運用工程技術(shù)手段消除或減少生產(chǎn)過程中的風(fēng)險因素；教育對策是為了使員工掌握必需的安全生產(chǎn)知識和技能，就必須提供層次分明、形式多樣、內(nèi)容豐富的教育和培訓(xùn)；法制對策是為了消除各類違紀(jì)違章現(xiàn)象，通過法律、標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)章制度等強制性手段來約束人們的行為[1]。

在風(fēng)險管理過程中人是關(guān)鍵因素，人本原理就是把人放在第一位，秉承以人為本的思想，把人作為管理活動的主要對象和重要資源，通過人去策劃、運作和實施各種生產(chǎn)和管理過程[4]。因此，為了規(guī)范人的安全行為，就應(yīng)該掌握人的思想和行為規(guī)律，采取科學(xué)合理的方法來調(diào)動人的積極性和創(chuàng)造性。

通常采用安全控制理論來進行事故風(fēng)險的管理和控制，安全控制系統(tǒng)一般分為宏觀和微觀兩種，兩種系統(tǒng)的特征在企業(yè)安全控制系統(tǒng)中都有明確體現(xiàn)。煤礦企業(yè)的安全控制系統(tǒng)就是以安全生產(chǎn)為控制目標(biāo)，以安全監(jiān)督管理部門、安全技術(shù)和安全管理為控制器，以安全檢查、監(jiān)測和信息統(tǒng)計為反饋手段，以企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動為被控系統(tǒng)的系統(tǒng)[3，5]。

2 煤礦風(fēng)險管理的雙環(huán)控制模型

煤礦企業(yè)的風(fēng)險因素主要來自于物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為，利用事故預(yù)防的“3E”對策，將人本原理和安全控制論應(yīng)用到煤礦風(fēng)險管理中，可以將風(fēng)險管理從技術(shù)和人員兩個方面來進行研究，分別構(gòu)建煤礦風(fēng)險管理的技術(shù)（Technolo?gy）和人本(Humanity)兩個子體系，從而構(gòu)建出統(tǒng)籌一體的煤礦風(fēng)險管理TH雙環(huán)控制模型，如圖1所示。

圖1 煤礦風(fēng)險管理的TH雙環(huán)控制模型

2.1 技術(shù)閉環(huán)控制體系

技術(shù)閉環(huán)控制體系的運行首先是通過設(shè)備檢測監(jiān)控或人工來搜集風(fēng)險信息，然后依據(jù)國家和行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行風(fēng)險的分析、評價和預(yù)警，并提出相應(yīng)的風(fēng)險控制對策和具體措施，最后依據(jù)預(yù)定的風(fēng)險目標(biāo)做出決策，主要包括進行危險源控制和隱患整改等[1]。

（1）風(fēng)險檢測

目前多數(shù)煤礦企業(yè)利用專用設(shè)備或監(jiān)測系統(tǒng)，自動采集風(fēng)險信息，也有少數(shù)利用安全檢查表來人工采集風(fēng)險信息。

（2）風(fēng)險分析

風(fēng)險分析是對生產(chǎn)過程中存在的風(fēng)險因素進行辨識，提前預(yù)判其位置、數(shù)量及潛在損失。

（3）風(fēng)險評價

風(fēng)險評價就是根據(jù)風(fēng)險分析確定風(fēng)險因素的風(fēng)險等級，使其量化，判定事故發(fā)生的風(fēng)險概率、后果，確定具體的風(fēng)險值。

（4）風(fēng)險預(yù)警

風(fēng)險預(yù)警就是根據(jù)風(fēng)險評價得出的各類風(fēng)險的危險程度大小進行預(yù)警或提示。

（5）風(fēng)險控制

風(fēng)險控制是通過采取的各種風(fēng)險應(yīng)對措施來降低風(fēng)險概率和減少事故損失，并動態(tài)化的監(jiān)控各類風(fēng)險的發(fā)展變化。

（6）風(fēng)險目標(biāo)

煤礦風(fēng)險管理主要是為了實現(xiàn)產(chǎn)量、安全、成本三大目標(biāo)，也就是利用最低的成本贏得最高的產(chǎn)量和最大的安全保障。

（7）風(fēng)險決策

風(fēng)險決策就是針對出現(xiàn)的風(fēng)險，根據(jù)預(yù)定的風(fēng)險目標(biāo)做出決策，決定采取何種措施來消除風(fēng)險或降低風(fēng)險帶來的損失。

2.2 人本閉環(huán)控制體系

人本閉環(huán)控制體系的運行首先是煤礦企業(yè)根據(jù)自身的風(fēng)險狀況，構(gòu)建科學(xué)合理的風(fēng)險管理組織、企業(yè)文化和應(yīng)急救援體系，然后依據(jù)國家和行業(yè)的相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)程對各級人員進行全面的教育培訓(xùn)，并對各級人員的安全思想和行為狀況進行考核，最后根據(jù)考核結(jié)果進行人員的崗位調(diào)整或行為改進[1]。

（1）風(fēng)險管理組織建設(shè)

在煤礦企業(yè)要設(shè)置專門的、權(quán)責(zé)一體的風(fēng)險管理機構(gòu)，構(gòu)建起從基層工人、管理層到領(lǐng)導(dǎo)層的全員風(fēng)險管理組織體系。

（2）風(fēng)險文化建設(shè)

風(fēng)險文化建設(shè)主要包括物料環(huán)境、人員行為、規(guī)章制度、思想理念等四個方面，這四個方面相輔相成，要齊頭并進，不可偏廢。

（3）應(yīng)急救援體系建設(shè)

煤礦企業(yè)要建立專門的應(yīng)急救援隊伍，制定事故應(yīng)急預(yù)案，提前進行全員的教育培訓(xùn)和應(yīng)急演練。

（4）教育培訓(xùn)

煤礦教育培訓(xùn)包括知識教育、技能教育、思想教育三個部分。培訓(xùn)必須是全員的、全方位的。

（5）績效考核

煤礦企業(yè)要建立適用強的考核機制，定期地對企業(yè)內(nèi)各級人員的德、能、勤、績情況進行考核，獎優(yōu)罰劣，并對各種不安全行為進行改進和完善。

2.3 兩者的關(guān)系

TH雙環(huán)控制模型將技術(shù)和人員分別構(gòu)建體系，技術(shù)體系是風(fēng)險管理的內(nèi)核，利用技術(shù)手段實現(xiàn)了對各類風(fēng)險因素的分析、評價和預(yù)警控制，人本體系是是風(fēng)險管理的基礎(chǔ)和平臺，通過企業(yè)文化、教育培訓(xùn)和考核激勵等手段實現(xiàn)人的不安全行為進行管控。兩個體系相互作用、相互制約，要做好煤礦企業(yè)風(fēng)險管理工作就應(yīng)綜合考慮、融為一體，并在不斷調(diào)整完善的動態(tài)過程中實現(xiàn)對整個煤礦生產(chǎn)過程的閉環(huán)控制。

3 煤礦風(fēng)險管理體系數(shù)學(xué)模型

風(fēng)險管理體系的運行就是風(fēng)險與其控制手段相互作用的結(jié)果。風(fēng)險管理體系可以看作一個作為輸入量的風(fēng)險和控制手段與作為輸出量的事故后果共同作用的黑箱[6]。根據(jù)煤礦風(fēng)險管理TH雙環(huán)控制模型將風(fēng)險管理體系的控制手段分為技術(shù)和人本兩個方面來構(gòu)建煤礦風(fēng)險管理體系黑箱，如圖2所示。

圖2 煤礦風(fēng)險管理體系黑箱示意圖

將年度事故損失Lk作為煤礦風(fēng)險管理體系的輸出量，將控制手段CTk、CHk和風(fēng)險指數(shù)Rk作為輸入變量。由于控制手段與風(fēng)險呈對立關(guān)系，表達式中取負(fù)值[3，7]。得到差分方程：

式中k為年度。

對式（4）進行變換：

若在一定時期內(nèi)C和R保持不變，對式(5)進行Z變換，得到通解為:

由式（8）可知，在風(fēng)險管理體系運行過程中，如果風(fēng)險量和控制手段不變，若干年后，煤礦企業(yè)的事故損失將趨向于一個定值，但不是零。由此可見風(fēng)險控制的必要性以及風(fēng)險和損失的客觀存在性。

對于式（5）再綜合考慮隨機誤差[8]Wk，可以得到煤礦風(fēng)險管理體系的狀態(tài)方程：

再考慮觀測誤差Vk，則得到觀測方程：

其中的L，Z，W，V都是一維向量。

當(dāng)時間k趨向于無窮大時得到：

4 結(jié)語

本文通過對風(fēng)險的內(nèi)涵、煤礦風(fēng)險管理方法的研究，給出了風(fēng)險的定義和函數(shù)表達式。將人本原理和安全控制論應(yīng)用到煤礦風(fēng)險管理中，將風(fēng)險管理從技術(shù)和人員兩個方面來進行研究，分別構(gòu)建煤礦風(fēng)險管理的技術(shù)（Technology）和人本(Hu?manity)兩個子體系，從而構(gòu)建出統(tǒng)籌一體的煤礦風(fēng)險管理TH雙環(huán)控制模型和數(shù)學(xué)模型，對煤礦企業(yè)風(fēng)險管理具有一定的指導(dǎo)意義。

[1]龐緒峰.煤礦風(fēng)險管理的模型與方法研究[D].青島：山東科技大學(xué)，2010.

[2]楊金廷.煤礦安全生產(chǎn)風(fēng)險集成管理研究[D].天津:天津大學(xué),2008.

[3]曹慶貴.企業(yè)風(fēng)險監(jiān)控與安全管理預(yù)警技術(shù)研究[D].青島:山東科技大學(xué),2005.

[4]毛海峰.現(xiàn)代安全管理理論與實務(wù)[M].北京:首都經(jīng)貿(mào)大學(xué)出版社,2000:18-40.

[5]何學(xué)秋.安全工程學(xué)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社, 2000:80-99.

[6]王先華,呂先昌,秦吉.安全控制論的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用[J].工業(yè)安全與防塵,1996,(1):1-6.

[7]張翼鵬.安全控制論的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用(二)[J].工業(yè)安全與防塵,1998,（2）:1～4.

[8]張翼鵬.安全控制論的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用(三)[J].工業(yè)安全與防塵,1998,（3）:1～4.