对某中小型危化企业安全投资——效益关系模型的研究

王文立 邵党恩 张乐(. 中国平煤神马集团河南神马氯碱化工股份有限公司，河南 平顶山 46700； . 河南省平顶山市新华区香山街小学，河南 平顶山 467047)

0 引言

化工企业是以物料的合成，反应新的生成物为基础的企业，在我国的国民经济生产中具有十分重要的作用。但是化工生产鉴于其具有高温、高压、易燃易爆且有毒性的独有生产特性，一旦发生事故，便会发生重大安全事故，造成的影响与损失无法估量，其灾难后果的长久性更是企业与国家所难以承受的。而我国的国情所致，中小型的危化企业占据了我国化工行业的半壁江山，且分布广泛，给国家的安全管理带来了巨大的困难和挑战[1]。因此，我国的中小型危化企业内部管理应加强对于化工生产安全管理的重视，而化工企业安全管理控制中最重要的一环就是安全投入。这是决定企业安全生产水平高低的关键要素。而安全投入不足，恰恰是我国中小型危化工企业普遍存的问题，究其本质这也是我国危化行业事故发生率居高不下的主因之一。

1 中小型危化企业事故致因关联的安全投入

结合我国中小型危化企业的实际，分为人的因素、物的因素、环境的因素和管理的因素来追根溯源事故致因并分析其与安全投资相对应的关联见表所示1。

表1 事故致因和安全投资关联分析

2 中小型危险化工企业安全投入与安全效益的分析

2.1 中小型危险化工企业安全投入分析

本文根据《企业安全生产费用提取和使用管理办法》对化工生产企业安全投资的使用规定并通过调研中小型危化企业安全投资的实际情况，把中小型危化企业的安全投资分为劳动防护用品投资；安全评价、检测支出；安全宣传教育投资；完善、改造和维护安全防护设备设施支出；危险源、事故隐患检查、评估、监控、整改投资；应急演练救援费这六大类。

2.2 中小型危化企业安全效益分析

经调研发现，目前我国的中小型危化企业在进行安全投资过程中出现的问题：(1)某些企业不愿意在安全生产方面投入过多的资金，认为会占用有限的生产投入资源。(2)有些企业领导具有完善的安全科学知识和丰富先进的安全管理能力，在进行安全投资时候进行了合理性分析，愿意投入资金整顿安全。(3)还有些企业的安全管理负责人没有借鉴学习到先进的安全管理知识，没有宏观的规划安全投资致，而是凭借一些经验之谈，拍脑门的决策安全投资，造成了没有针对性解决问题。种种原因使安全事故较大概率的发生在我国的中小型危化企业中，造成不可弥补的事故灾害，给国家和人民造成巨大的损失。因此，如何利用有限的资源，处理企业安全与生产之间的关系这一矛盾共存体，如何精准的量化决策安全投资实现最大安全经济效益成为中小型危化企业的掌舵人最为关心的问题。

本文通过建立安全投入的减损产出模型和增值产出模型来量化中小型危化企业的安全经济效益，并确定最优的安全投入，给予企业决策时一定的指导。

3 中小型危化工企业安全产出分析

3.1 安全投入减损产出[2]

安全经济损失与企业安全投资总额有关联，同时各分类的安全投资也影响着事故损失。本文引用Cobb-Douglas 生产函数建立安全投入与事故经济损失的关系模型，因此中小型危化企业安全投资优化前事故损失金额模型为：

中小型危化企业安全投资优化后事故损失金额模型为：

中小型危化企业安全投资与事故损失的关系函数模型成立条件：

(1)f ＞0，故参数m＞0；

(3)由于ai＜0，则极限=∞，(i=1,2,…,6),说明各安全分项投资影响是非常大的

(4)不考虑工艺技术改变的影响

故中小型危化企业安全损失减少量为：

3.2 安全投入增值产出模型

企业产品总产值B受到原料投资A0和年度发生的事故损失大小的影响[3]。基于此建立企业年度总产值B与A0、事故损失的关系模型：

(1)中小型危化企业安全投资优化前产出模型

(2)中小型危化企业安全投资优化后产出模型

模型成立条件分析：

(1)B＞0，故系数n＞0

3.3 中小型危化企业安全经济效益优化模型

中小型危化企业安全经济效益优化模型

对于建立的模型(6)运用偏导数求极值的数学方法及使用Matlab 中有限制的非线性规划最大值命令fmincon 求解，从而确定了企业各项最优的安全投资金额。

4 案例分析

企业历年投资及产值如表2 所示。

表2 企业历年投资及产值表 单位：元

根据该企业历年所统计的数据，确定该企业各分项安全投资对该企业的事故损失的影响程度以及计算该单位在2018 年计划生产投资为5152.2 万元时，此时企业如何决策安全投资能获得最大的安全经济效益。

利用SPSS 软件对企业安全投入与事故经济损失进行多元线性回归，得到安全减损量为：

拟合得出企业总产值与生产性投入和事故损失的模型，得出安全增值产出为；

得出安全经济效益模型化简为：

运用MATLAB 软件的命令fmincon[4]求上述模型函数的最大值，求出最优解为k为199.57，即A1:A2:A3:A4:A5:A6= 23.59895:27.39698:11.83172:47.33907:66.34199:10.57113

因此，当该化工企业2018 年度生产投资为5152.2 元时，根据模型的计算结果，可获得安全效益最大值为416.0897 万元，安全投资最合理的数量为187.49828 万元。

优化后的各项安全投入比列与原决策方案下各项安全投入比例对比如图1 所示。

图1 安全投资优化前后的结构图

5 结语

(1)运用SPSS、Matlab 软件对该企业的安全经济效益最优模型求解，该企业于2018 年度生产投资为5152.2 万元时，安全投资的最优比例为:23.59:27.39:11.83:47.33:66.34:10.57。优化安全投资结构后可实现的安全效益最大值为416.0897 万元，最优的安全投资约为187.39 万元。

(2)该企业在2010 年与2011 年的安全投资是基本持平的，但是事故损失却呈现了较大的不同。对比图1 的分析可知，该厂在2011 年的安全投资结构中减小了危险源、事故隐患检查、评估、监控、整改投资的比重，正确的解释了为什么该厂在2011 年出现了相较于2010 年更大的事故损失。

(3)从2013 年到2014 年间，该厂出现了事故损失和安全投资总额同步上升的现象。对比图1 的分析可知，是因为减小了危险源、事故隐患检查、评估、监控、整改投资以及安全设施检测及安全评价支出的比重，

(4)企业在2016 年到2018 年间，该企业逐步加大了安全教育投资和劳动防护用品投资，表明企业在安全管理中突出了以人为本的理念，意在培养人员的安全素养和技能来增加人员的能动性降低事故，其本意是好的，但依然呈现了事故损失的飙升，究其原因是隐患排查整改投资和完善、维保安全设备设施费用减少所致。说明企业的安全实现不仅需要本质安全人还需要本质安全的设备设施。

(5)基于该企业的历年统计数据分析和模型优化结果分析，该企业在进行安全投入决策时候，应将有限的安全投入资源优先投入到危险源、事故隐患检查、评估、监控、整改投资方面。