基于TOC的煤矿安全精细化管理效率研究

马金山

(河南理工大学能源科学与工程学院，河南 焦作 454000)

据资料统计我国的煤炭产量占世界的35%，但我国的矿难死亡人数却占世界的80%［1］。我国煤矿事故多发的原因是多方面的，但其直接原因不外乎是“物的不安全状态”和“人的不安全行为”。消除安全隐患、预防事故一靠安全技术工程，二靠安全管理手段。然而，安全技术措施并不能完全消除安全隐患，因此还必须依靠安全管理手段。在煤矿安全管理中有诸多的安全管理方法，但目前比较有效且为众多煤矿企业所采用的是精细化管理模式。煤矿安全精细化管理的对象多、因素复杂、工作量大，因此其管理效率必然会受到较大的影响。而煤矿安全精细化管理效率的高低直接关系着煤矿安全管理的效果，因此，提高煤矿安全精细化管理的效率是十分值得关注和研究的问题。笔者在工业工程(industrial engineering，IE)理论的指导下采用约束理论(theory of constraints，TOC)对制约煤矿安全精细化管理效率的相关问题进行了分析探讨。

1 基本理论

1.1 工业工程

工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统，进行设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理学和社会科学方面的专门知识和技术，以及工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价［2］。到目前为止，工业工程的应用已经渗透到各个方面，其解决问题的思路和方法已为工程技术人员和管理人员所接受和应用。

1.2 约束理论

约束理论认为，任何系统都存在着一个或多个约束条件［3］。约束理论是以整个系统为研究对象，通过对系统约束的识别和改进，提高系统整体效率的管理优化理论［4］。约束理论有一套解决问题的原则、系统控制的工具、约束改进的方法及思维过程［5-6］。

1.3 精细化管理

精细化管理的核心是精确定位、合理分工和量化考核。精确定位是指对每个部门、每个岗位的职责都要准确定位，对每个系统的各道工序和各个环节都要清晰规范、有机衔接;合理分工是指细分工作职责和办事程序，从而建立制衡有序、管理有责、高效运行的内部管理系统;细化责任是指通过对各业务部门的责任细化，建立完善的内部管理制度;量化考核是指将各部门的经营目标量值化，经济责任具体化，对经营运行行为与结果进行控制的过程，考核时要做到定量准确，考核及时，奖惩兑现［7］。安全精细化管理是系统安全管理模式，是以企业的生产系统整体为对象，采用系统安全分析手段和现代控制方法，分析生产中存在的各种危险因素，做好系统控制，使危险因素始终保持在可控的安全状态。遵循事前预防，事中控制，事后分析的思路。

2 安全精细化管理模式及安全管理效率

煤矿安全精细化管理模式［8］是对涉及煤矿安全的各个因素都细化、量化。制定标准，落实到人，实行时时、处处、动态的考核和管理，这种管理模式对于煤矿这种复杂的生产系统的安全管理是十分有效的。

通常认为管理效率是指管理活动本身所耗费的成本与所带来收益的比例关系［9］。如果将煤矿的安全精细化管理系统看作一个生产系统，那么其产出便是矿山的安全状态(效果)。因此，可以认为煤矿安全精细化管理效率就是煤矿安全精细化管理活动投入各要素所耗费的成本与产生的安全效益(效果)的比例关系。这里的安全效益(效果)指的是煤矿生产过程中某一研究周期内的实际安全状况。因此，衡量煤矿安全精细化管理的效率是以一定的研究周期为基础的。

煤矿安全精细化管理的效率在具体的管理过程中是动态变化的。为了说明煤矿安全精细化管理效率的变化过程，这里引入边际安全精细化管理效率的概念。所谓边际安全精细化管理效率是每增加单位安全精细化管理要素的投入Q所能引起的管理效率的变化。安全精细化管理效率(management efficiency，ME)和边际安全精细化管理效率(marginal management efficiency，MME)之间的变化趋势及相互关系如图1和图2所示。图1为煤矿的安全精细化管理效率ME与某一安全管理要素Q的投入之间的关系，它反映了安全精细化管理效率随着某一管理要素的投入增长的变化趋势，即有一个安全管理效率的最佳状态。图2为某一边际安全精细化管理效率MME的变化趋势，从图2中可以看出边际安全精细化管理效率总是处于递减的趋势，当边际安全管理效率为0时，安全精细化管理的效率处于最佳状态，此后安全精细化管理的效率便呈现下降的趋势。

图1 安全精细化管理效率示意图

图2 边际安全精细化管理效率示意图

煤矿安全精细化管理的效率高低与煤矿安全效果之间存在着密切的关系，但二者之间并不是即时反应的关系，而是具有一定的时滞性，原因在于煤矿安全精细化管理的效率是以某一个生产周期为研究对象的。煤矿安全精细化管理效率的低下，并不代表着即时(或某一时刻)煤矿安全状况的不良，反之，煤矿安全精细化管理效率较高也不代表即时(或某一时刻)的安全状况就一定良好。

3 基于TOC的安全精细化管理效率

3.1 促进煤矿安全精细化管理效率提高的程序

3.1.1 精细化管理效率改进流程

由于煤矿安全涉及的内容多，因素复杂，因此精细化的安全管理模式是卓有成效的，但同时煤矿安全精细化管理的效率也受到诸多因素的制约。如何识别并打破这种约束对煤矿安全精细化管理的效率是至关重要的。而如前所述约束理论正是一种基于对系统的约束进行识别，并采取积极有效的措施对约束进行分析改进从而实现系统效率的系统管理理论。在吸收TOC思想的基础上提出促进煤矿安全精细化管理效率提高的程序，具体的分析程序如图3所示。

图3 煤矿安全精细化管理效率改进流程图

3.1.2 管理效率的分析诊断

煤矿的安全效果与煤矿安全管理效率之间具有密切的关系，但是二者并不同步，概括地说，安全效果的反应相对安全管理效率的表现具有一定的滞后性。在某一时期安全管理的效果尚未恶化前及时地对安全管理的效率进行改进是十分有意义的，否则可能需要付出较大的代价才能重新维持煤矿良好的安全状态。因此及时地判断出某一时期安全管理效率所处的较低下状态，进而找出制约安全精细化管理效率的因素是十分重要的。

该阶段的主要工作是根据管理效率的评判指标体系采用切实可行的方法来判断当前煤矿安全精细化管理效率所处的状态，如果所处的状态仍然是有效的，则宜采取维持的状态，否则，要采用相应的方法来找出制约煤矿安全精细化管理效率的因素。识别方法有许多种，具体哪种方法更为有效则需要研究，最简单的是采用IE的“5W1H”的设问技巧，通过对制约管理效率的一些现象进行分析，最终可发现存在的问题。例如制约煤矿安全精细化管理效率的因素(瓶颈)有:管理内容多、工作量大、煤矿工作人员素质参差不齐、工作环境较差和组织领导不力等。

3.1.3 提出制约因素的改进方案

由于制约安全精细化管理效率的因素在不同的时刻表现不一，因此要根据各要素不同的性质来确定约束改进的基本策略。如经过上述诊断得出制约煤矿安全精细化管理效率的因素是管理的工作任务繁重、信息量大，则要采取的约束改进策略便是进行煤矿的信息化建设。唯有如此，才能避免安全精细化管理过程中信息量过大造成的统计困难，使来自基层的信息被层层过滤后发生失真现象，消除由于安全精细化管理增加的工作量和工作程序而使部分职工产生的抵触心理等［10］。

3.1.4 制约管理效率约束的自身改进

对约束的具体改进要采用的最根本的方法是必须使系统内非瓶颈因素(资源)尽可能地支援瓶颈因素，使瓶颈因素的潜力得到最大限度的提高，从而实现整个管理系统效率的提高。约束改进的方法需要深入细致地研究，其中IE由于其自身的特点提供了诸多可充分地利用系统内的要素来提高系统效率的方法，这是应该特别加以利用的。

3.1.5 制约管理效率约束的外部改进

根据IE的基本原则，尽量利用自身的条件挖掘内部潜力，对制约系统效率的瓶颈因素进行改进，但是这一方法并不完全奏效，因此单靠系统内部的力量无法达到提高管理效率的预期目标时，必须采取打破约束的外部手段来提高管理的效率。如对由于信息量过大而导致管理效率低下的因素，信息化建设是一个有效的约束改进方案，但是该方案的实施，单靠自身无法完成，必须投入一定的资金引入外部的技术和力量。但从安全管理成本控制基本原则来看，首要的是要考虑系统内部资源的充分利用。

3.1.6 管理效率的持续改进

根据约束理论的基本原理，对制约系统的瓶颈因素进行识别、提出改进方案、实施改进、打破约束等一系列的步骤后，整个系统的效率较之改进前会有所提高，但同时新的约束又会出现，它会进一步制约安全管理效率的提高。另外，还要注意的是，根据边际管理效率递减的原理，某一管理要素对管理效率的边际贡献率也是递减的，这就意味着原先的瓶颈因素有可能再次成为瓶颈。因此，对煤矿安全精细化效率的改进应是持续不断的，而不是一劳永逸的。

3.2 安全精细化管理效率的过程控制

约束理论对所研究对象进行管理和控制的方法是形象地引入了鼓—缓冲器—绳子(drum—buffer—rope，DBR)规则对系统的关键因素进行管理、协调和控制。对于煤矿的安全精细化管理系统，同样可以采用约束理论中DBR原理来进行分析。煤矿安全精细化管理涉及的内容多、因素复杂，因此从约束理论的观点来看在某一时期总会存在制约管理效率的因素，此时，如何对其进行管理非常重要。DBR规则对煤矿安全精细化管理效率的管理和控制作用如图4所示。

图4 安全精细化管理系统中的鼓—缓冲器—绳子示意图

3.2.1 加强瓶颈因素的管理

由于煤矿安全精细化管理的内容多，因此制约其管理效率的因素众多，然而在某一个时期必有一个关键的因素存在。因此对制约安全精细化管理效率的瓶颈因素的管理就显得十分重要。对瓶颈因素的管理通常是根据瓶颈因素的不同性质和特点进行有针对性的管理。如发现制约煤矿安全精细化管理效率的因素是信息统计的工作量大，统计困难，则可采取信息化建设的办法，消除精细化管理中单纯靠人工统计评判的传统方法。

3.2.2 管理要素的预控

在约束理论的DBR系统中，缓冲器是为了对瓶颈因素进行预先的调节和控制。在煤矿安全精细化管理过程中，若发现某一因素经常是制约管理效率提高的瓶颈因素，则必须对瓶颈因素的先导因素预先地进行控制和预防，这样就可有效地缓解由于瓶颈因素的制约作用而导致的管理效率低下。当信息统计的工作量大，统计困难为瓶颈因素时，在精细化管理的过程中就应该预先采取相应的措施，如将统计信息的任务进行分解、增加信息统计的人员等，进行管理要素的预控，可在一定程度上缓解由于瓶颈的作用导致的管理效率低下的现象。

3.2.3 把握好调控的时机

DBR规则中绳子的作用是进行信息的传递，并同时起着协调各个管理要素的关键作用。在煤矿的安全精细化管理过程中，由于瓶颈因素的制约，通过绳子可将瓶颈因素的信息提前传递到管理的前端要素中去，从而可预先对管理的前端因素进行调控。由于信息的提前传递也给安全精细化管理的调控提供较好的时机，这在一定程度上避免了由于对管理效率调控的不及时而产生对安全效果的影响，从而造成较大的损失。

3.3 提高安全精细化管理效率的基础和保障

3.3.1 安全精细化管理效率衡量的评估体系

煤矿安全精细化管理是为煤矿安全服务的，煤矿安全效果或安全状况如何是可以直接体会到的，但是其与安全精细化管理的效率之间并非即时反应。如某一时期精细化管理的效率不高，但煤矿的安全状况可能并没有明显恶化，但如果精细化管理效率低下的不良状况持续下去，煤矿的安全状况可能会在某一个时点由量变发展到质变，发生重大的安全事故，这是要极力避免的。因此及时地掌握煤矿安全精细化管理的效率并提前做好调节和控制十分必要，为此，必须有一套能反映安全精细化管理效率的指标体系和相应的评估效率的方法。

3.3.2 制约管理效率的瓶颈因素诊断方法

管理效率的高低可以通过构建一定的评估指标体系来反映，它反映的是管理系统的整体状况。识别诊断制约管理效率的瓶颈因素最简单是采用IE中的“5W1H”的设问技巧，能在很大程度上分析出问题的原因所在。但是对于一些比较复杂的因素，必须借助一定的理论和方法来进行。识别瓶颈因素时可能有多项制约因素，但要确定最关键的制约因素，需要采用一定的评估方法，如采用主成分分析的方法，可以将诸多的影响因素简化为主要的因素，在此基础上再进行关键因素的识别判断，即对瓶颈因素的分析和诊断采用综合的手段，并形成适用的方法。

4 结论

笔者运用约束理论的基本原理和方法对煤矿安全精细化管理效率改进的程序、对制约管理效率的瓶颈因素进行管理的方法以及如何提高煤矿安全精细化管理效率的基础和保障进行了阐述，提出了提高煤矿安全精细化管理效率的一些理论框架和设想，今后需要对衡量煤矿安全精细化管理效率的评估体系、管理瓶颈因素的诊断方法、促进煤矿安全精细化管理效率的方法等进一步进行研究。

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