矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”组合干预研究*

李　磊，田水承

(1.西安科技大学 安全科学与工程学院，陕西 西安 710054；2.教育部 西部矿井开采及灾害防治重点实验室，陕西 西安 710054)

矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”组合干预研究*

李磊1，2，田水承1，2

(1.西安科技大学 安全科学与工程学院，陕西 西安 710054；2.教育部 西部矿井开采及灾害防治重点实验室，陕西 西安 710054)

为了预防和控制煤矿工人的不安全行为，从而减少煤矿重大事故的频发，文中从行为前、行为中、行为后3个方面构建组合干预策略集。采用系统动力学原理，构建矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”组合干预的SD模型，奠定仿真模拟研究基础。运用Vensim PLE软件对模型进行仿真模拟研究，通过分析矿工不安全行为水平在干预下变化趋势，对比分析了矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”的干预效果，结果表明行为前干预效果最显著。

矿工；不安全行为；组合干预；SD

0　引　言

对国内近30 a的重大事故调查统计结果表明：由人的不安全行为而导致的事故占事故总数的96.5%以上。由此可知，减少煤矿重大事故发生的根本途径是预防和控制煤矿工人不安全行为的发生[1]。

目前，国内外一些学者如Geller[2]，Helmreich[3]、黄清武[4]、刘双跃[5-6]、陈红[7]、陈曦[8]、李乃文[9]、薛韦一[10]、张江石[11]和曹庆仁[12]等学者专家对人的不安全行为干预研究主要集中在对不安全行为影响因素的分析，从个体人、技术设备、组织管理、安全氛围和环境等因素对人的不安全行为提出矫正与控制对策，但是对不安全行为干预对策的研究尚不够深入。主要表现在制定煤矿工人不安全行为的干预对策偏笼统或只是简单涉及，可操作性和有效性不强，并且尚未有效开展组合干预对策的研究，尤其是针对不安全行为全过程的监管措施研究尚不多见或实用性不强。因此，文中针对目前研究存在不足，从如何将多种不安全行为干预对策有效组合起来的视角展开研究，尽可能使干预对策的效用最大化，从而提升煤炭企业不安全行为的管控水平。

1　不安全行为组合干预的定义

李停军(2013)首次对矿工不安全行为“组合干预”的定义进行了描述，认为组合干预指的是运用一定的手段和方法，将这些手段和方法有机的结合起来，有针对性的对影响矿工不安全行为的某个或者多个因素进行影响，使矿工的不安全行为发生改变，从而达到对矿工不安全行为的矫正的目的。

通过对前期的研究结果进一步完善，认为对矿工不安全行为组合干预的定义还应该更加强调其综合性、全过程性、有效性等。鉴于此，对矿工不安全行为组合干预定义进行补充，定义为：综合运用多种手段对矿工不安全行为发生的全过程中进行有效干预，最终达到有效预防和控制不安全行为的目的。

2　组合干预策略集构建

2.1组合干预策略集选取来源

2.1.1文献提取

通过对文献的收集和分析，归纳出相关学者和专家在控制矿工不安全行为上所采取的策略和方法，为构建出符合现实实际的控制策略提供指导。以文献作为收集的来源，共检索文章近百篇。通过统计分类整理，最终提取的矿工不安全行为干预策略有：①事故案例学习；②员工选拔；③培育企业的安全文化和氛围；④合理的作息时间；⑤完善用工制度；⑥引进先进技术；⑦落实安全激励；⑧提高安全投入；⑨健全安全管理制度；⑩考核；安全监察与监督；安全确认；建立冗余系统；作业标准化。

2.1.2事故案例分析

案例选择范围为陕西的煤矿企业，收集得到的干预策略主要有：①重视安全培训，思想上督促员工；②行为上规范员工行为，提升业务能力、技能；③加强管理，完善规章制度并严格执行，建设良好的安全文化，合理的奖惩制度；④提供安全的工作环境；⑤提供良好地劳保用品；⑥领导要以身作则，积极落实跟班制度，关怀员工，加强沟通；⑦现场矫正、说服教育、停工培训；⑧不安全行为纳入区队和个人绩效考核；⑨正向激励、营造安全氛围。

2.1.3现场调研

设计访谈大纲，共对95人次进行访谈，访谈对象为煤矿员工和管理者。并对访谈所得进行汇总。

2.2组合干预策略集构建

通过上述3种途径从不同的角度对矿工不安全行为干预策略集的收集，并进行相近性筛选、归类等处理，形成矿工不安全行为干预对策集，见表1.

表1　矿工不安全行为干预策略集

对于不安全行为干预时间过程的划分并没有严格的界限。将干预对策假定只属于“行为前—行为中—行为后”中的某一阶段是为了后续研究的方便。但并不是每个干预对策必须准确的对应在“行为前-行为中-行为后”的某一阶段，在实践中存在在部分对策既是属于行为前，又属于行为中，亦可属于行为后。

3　组合干预系统动力学研究

3.1系统动力学概述

SD是系统动力学(system dynamics-SD)的英文简称，是由美国麻省理工学院(MIT)的J.W.Forrester教授1956年提出的研究系统动态行为的一种计算机仿真技术，它基于系统论，并吸收控制论、信息论的精髓，是研究高度非线性、高阶次、多变量、多重反馈复杂系统的一种定量方法。是一种系统整体思考与分析、综合与推断的方法。它是定性分析与定量分析的统一，以定性分析为前提，定量相结合，利用系统动力学的模型模拟研究复杂系统的功能与行为之间的相互作用关系。

3.2基于SD的组合干预模型分析

3.2.1矿工不安全行为行为前的干预系统

在对干预策略集分析的基础上，运用SD方法得到矿工不安全行为行为前的干预系统作用关系如图1所示，矿工不安全行为行为前组合干预系统SD模型如图2所示。

图1　行为前的干预组合干预因果图Fig.1　Causality diagram of combination intervence under pro-behaving intervention

图2　行为前的干预组合干预流图Fig.2　Flow diagram of combination intervence under pro-behaving intervention

图1表示的是其相互之间的作用关系，而由图2可知，状态变量：L1：行为前干预水平；L2：设备更新域管理水平；L3：安全文化建设水平；L4：安全投入水平。流率变量：R1：行为前干预水平增加量；R2：设备更新域管理水平增加量；R3：安全文化建设水平增加量；R4：安全投入水平增加量。辅助变量：A1：人际关系；A2：合理的休息；A3：控制生产任务量；A4：安全确认；A5：作业标准化；A6：冗余系统；A7：技能与岗位匹配；A8：员工选拔；A9：应急演练；A10：危险辨识。

3.2.2矿工不安全行为行为中的干预系统

同理可得，矿工不安全行为行为中的干预系统作用关系如图3所示，SD模型如图4所示。

图3　行为中的干预组合干预因果图Fig.3　Causality diagram of combination intervence under behaving intervention

图4　行为中的干预组合干预流图Fig.4　Flow diagram of combination intervence under behaving intervention

图3表示的是其相互之间的作用关系，而由图4可知，其状态变量：L5：行为中干预水平；L6：行为观察与矫正水平。流率变量：R5：行为中干预水平增加量；R6：行为观察与矫正增加量。辅助变量：A11：沟通与交流；A12：安全激励；A13：监督检查。

3.2.3矿工不安全行为行为后的干预系统

同理可得矿工不安全行为行为后的干预系统作用关系如图5所示，SD模型如图6所示。

图5　行为后的干预组合干预因果图Fig.5　Causality diagram of combination intervence under post-behaving intervention

图5表示的是其相互之间的作用关系，而由图6可知，其状态变量：L7：行为后干预水平；L8：公示与罚款水平；L9：不安全行为上报水平。流率变量：R7：行为后干预水平增加量；R8：公示与罚款水平增加量；R9：上报水平增加量。辅助变量：A14：事故案例学习；A15：考核；A16：建立不安全行为档案；A17：工友的帮助与指正。

图6　行为后的干预组合干预流图Fig.6　Flow diagram of combination intervence under post-behaving intervention

3.2.4矿工不安全行为组合干预系统作用关系总图

基于上述对各个不安全行为干预子系统的分析以及SD因果反馈原理，构建了矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”干预因果关系图，如图7所示。

图7　矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”干预因果关系Fig.7　Causality diagram of intervention under “pro-behaving-behaving-post-behaving” of coal miners’ unsafe behaviors

3.3矿工不安全行为组合干预系统SD模型构建

矿工不安全行为组合干预策略因果作用关系图虽然可以表达了干预系统各要素之间的相互作用关系和因果反馈过程，但是却没有将各不用性质要素之间的区别显现出来。所以，文中运用系统动力学原理，在因果作用反馈回路的基础上，对矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”组合干预系统进行量化处理，并构建出矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”组合干预系统SD模型，如图8所示。

在图8中，主要包括3种变量，分别是：辅助变量、状态变量和流率变量表示见表2.

4　矿工不安全行为组合干预SD仿真研究

4.1矿工不安全行为组合干预SD数学模型的建立

采用Vensim PLE软件对矿工不安全行为组合干预进行仿真研究。根据矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”组合干预系统SD模型，构建出矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”组合干预内容打分数据表，通过让有多年现场工作的技术工人和专家对上述3个因素进行打分，并求得平均分值见表3.其中：X1—行为前水平；X2—行为中水平；X3—行为后水平。

图8　矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”组合干预流图Fig.8　Flow diagram of combination intervence under“pro-behaving-behaving-post-behaving” of coal miners’ unsafe behaviors

变量类型变量名称及其表示状态变量(9个)L1:行为前干预水平;L2:设备更新域管理水平;L3:安全文化建设水平;L4:安全投入水平;L5:行为中干预水平;L6:行为观察与矫正水平;L7:行为后干预水平;L8:公示与罚款水平;L9:不安全行为上报水平流率变量(9个)R1:行为前干预水平增加量;R2:设备更新域管理水平增加量;R3:安全文化建设水平增加量;R4:安全投入水平增加量;R5:行为中干预水平增加量;R6:行为观察与矫正增加量;R7:行为后干预水平增加量;R8:公示与罚款水平增加量;R9:上报水平增加量辅助变量(17个)A1:人际关系;A2:合理的休息;A3:控制生产任务量;A4:安全确认;A5:作业标准化;A6:冗余系统;A7:技能与岗位匹配;A8:员工选拔;A9:应急演练;A10:危险辨识;A11:沟通与交流;A12:安全激励;A13:监督检查;A14:事故案例学习;A15:考核;A16:建立不安全行为档案;A17:工友的帮助与指正

表3　矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”各影响因素打分表

针对各矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”干预系统，构建出干预策略的重要性调查问卷。对矿工不安全行为干预策略调查问卷，经SPSS统计软件分析得到各个干预策略的重要度分值，见表4.其中，R1：人际关系；R2：合理的休息；R3：控制生产任务量；R4：安全确认；R5：作业标准化；R6：冗余系统；R7：技能与岗位匹配；R8：员工选拔；R9：应急演练；R10：危险辨识；R11：沟通与交流；R12：安全激励；R13：监督检查；R14：事故案例学习；R15：考核；R16：建立不安全行为档案；R17：工友的帮助与指正。

表4　矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”干预策略重要性得分表

利用所得数据，对SD模型中各变量之间数量关系进行分析，并建立矿工不安全行为组合干预SD数学模型进行分析。确定各干预策略的干预系数值。

利用MATLAB软件算出各不安全行为干预子系统中干预策略的干预系数值，见表5.

表5　 “行为前-行为中-行为后”干预策略干预系数表

4.1.1模型的输入

矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”干预中各个变量依据对陕西等地煤矿问卷调研数据及专家对矿工不安全行为的实际情况打分，统计分析得到各个状态变量的初值，见表6.

表6　矿工不安全行为状态变量打分表

4.1.2模型的输出与响应

通过对陕西某煤矿进行现场矿工不安全行为的调研，选取不安全行为水平(不安全行为发生次数)作为矿工不安全行为水平模型运行的输出响应。

4.1.3响应结果对比分析

对陕西某煤矿过去12个月进行了仿真验证，通过模型的有效性验证，并经过适当调整和模型修正，使所构建的模型基本符合SD研究的要求，具体仿真结果见表7.

表7　模型响应输出误差统计表

注：文中原始数据结果来源于该矿每个月员工不安全行为水平统计表报。

从上述对矿工不安全行为水平和安全行为水平这2个输出响应指标的仿真结果的模拟值和原始数据值的对比情况来看误差率均不超过5%.这说明运行仿真模拟值和实际值拟合比较好，同时也表明文中研究所构建的矿工不安全行为组合模型的结构和参数的设置比较合理。

4.2SD仿真结果输出与分析

对矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”组合干预模型进行SD仿真，运行结果分别如图9所示。

图9　“行为前-行为中-行为后”组合干预仿真模拟图Fig.9　Analog simulation diagram of influential factors of under combination intervence in “pro-behaving-behaving-post-behaving”

由图9可知，对矿工不安全行为的干预效果的明显程度依次为：行为前>行为中>行为后。所以可得干预效果最好的是行为前干预，最后的是行为后干预。

通过以上分析可以得出，行为前组合干预对策明显好于行为中组合干预和行为后组合干预。因此对不安全行为的预防要关口前移提前预防，对不安全行为的干预应注重岗前辨识和岗前干预。

5　结　论

1)构建了组合干预SD模型，奠定仿真研究基础。运用系统动力学原理，在构建矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”组合干预模型的基础上，分别建立矿工不安全行为“行为前-行为中-行为后”组合干预SD模型，为仿真模拟研究奠定了基础；

2)基于仿真模拟研究，对比干预效果的明显程度。对组合干预模型进行了仿真模拟研究，分析矿工不安全行为水平在干预下变化趋势，对比对矿工不安全行为行为前、行为中、行为后的干预效果，得出干预效果的明显程度依次为：行为前>行为中>行为后；

3)加强不安全行为日常管理，突出关口前移。对于煤矿企业的不安全行为的日常管理，在制定相应的对策措施时应强调不安全行为的行为前管控，也应同时注重对不安全行为的全过程管理，加强“行为前-行为中-行为后”组合干预对策的落实与实施。

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“Pre-behaving-behaving-post-behaving” combination intervence of coal miners’ unsafe behaviors

LI Lei1，2，TIAN Shui-cheng1，2

(1.CollegeofSafetyScienceandEngineering，Xi’anUniversityofScienceandTechnology，Xi’an710054，China；2.KeyLaboratoryofWesternMineExplorationandHazardPrevention，MinistryofEducation，Xi’an710054，China)

In order to prevent and control the unsafe behaviors of coal miners，it is a basic way to reduce coal mines fatal accidents.This paper constructed combination intervence strategies from three aspects in pre-behaving，behaving and post-behaving.And then using the system dynamic theory,we built SD model of combination intervence in the “pre-behaving，behaving and post-behaving” of unsafe behaviors of coal miners，which would lay a foundation for the study of analog simulation.And the simulation model was studied by the Vensim PLE software.By the analysis of the trend in coal miners’ unsafe behaviors level under the intervention,compared the effect of the intervention during “pre-behaving，behaving and post-behaving” in unsafe behaviors of coal miners.The results indicated that the most significant effect of intervention is pre-behaving.

coal miner；unsafe behaviors；combination intervence；SD

10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2016.0403

1672-9315(2016)04-0463-07

2016-03-25责任编辑：刘洁

国家自然科学基金青年科学基金(51504185)；国家自然科学基金(71271169；71273208)；西安科技大学培育基金(2014060)；西安科技大学能源学院青年教工创新项目(2014-NY-009)

李磊(1983-)，男，陕西榆林人，博士，讲师，E-mail：lilei_xust@163.com

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