煤矿安全风险评价若干方法分析研究

毛开江

（应急管理部信息研究院，北京 100029）

目前是推进国家治理体系和治理能力现代化、建设数字政府的重要时期，但煤矿安全监察还是以传统监察为主，迫切需要现代化手段创新煤矿监察方式，提升煤矿安全监察效率。国家煤矿安全监察局关于印发《煤矿安全监管执法计划编制办法（试行)》的通知（煤安监监察〔2018〕24 号）明确要求“以安全风险管控为主线，综合考虑煤矿安全管理、灾害程度、生产布局等因素，对辖区煤矿进行分类，实施分类监管”。如何对煤矿安全风险进行评价，是实现分类监管和提升煤矿安全管理水平迫切需要解决的关键问题。本文通过对当前煤矿安全风险典型的评价方法进行分析，对现代综合评价方法理论进行梳理，提出当前开展煤矿安全风险评估需要注意的事项。

1 煤矿安全风险典型评价现状分析

1.1 定性评价方法

定性评价方法是指评价人员在已有的经验（理论）的指导下，运用非数据方法对煤矿生产的相关环节进行定性分析。由于定性安全评价方法具有容易理解、便于操作、评价过程简单等优点，其应用比较广泛。主要的定性安全评价方法包括安全生产检查表法、专家现场询问观察法、作业条件危险性分析（LEC）、故障类型和影响分析（FMEA）、危险和可操作性分析（HAZOP）、故障树分析（FTA）、事件树分析（ETA）等。

其中，安全检查表法是通过预测企业生产过程潜在的危险因素，将危险因素制定成表逐项检查从而发现危险因素的手段和工具[1]，是煤矿监管监察部门和企业最常用的方法。当前煤矿企业主要按照《国家煤矿安监局关于开展煤矿安全自检自改工作的通知》（煤安监监察〔2017〕6 号）进行安全风险评价，煤矿监管监察部门主要是依据《国家安全监管总局 国家煤矿安监局 关于开展煤矿全面安全体检专项工作的通知》（安监总煤监〔2017〕11 号）进行安全风险评价。其优点在于评价内容比较全面，缺点是比较主观，是一种静态的评价方法，无法作出系统性的动态评价，评价结论是否科学主要依托于检查人员的专业素质。

专家现场询问观察法跟安全检查表法类似，完全依托专家经验进行煤矿风险安全评价。

作业条件危险性分析法[2]（LEC）认为，影响危险性（D）的主要条件有:① 发生事故或危险事件的可能性（L）；② 暴露于这种危险环境的频率（E）；③ 事故一旦发生可能产生的后果（C）。其关系式为D = LEC。该方法目前主要在煤矿单一风险评价中使用较多，但评价结论也比较主观。

故障类型和影响分析（FMEA）逐一进行分析，找出所有潜在的失效模式，并分析其可能的后果。目前在煤矿设备检修、通风系统设计、胶带运输机风险控制等方向上已有应用，总体上应用还是比较少。

随着专家和工程人员对煤矿安全风险认识的提高，危险和可操作性分析（HAZOP）、故障树分析（FTA）、事件树分析（ETA）等半定量的风险评价方法开始引起重视。总体上看，定性安全评价方法有一定的局限性，不同参评人员的专业背景、现场经验和经历的差异会导致预测事故风险的差异性，同时，评价结果难以给出可以量化的解释。

1.2 定量评价方法

我国煤矿安全监管监察部门尚未建立煤矿风险指标体系和评价标准，相关的评价技术尚处于研究探索阶段。目前在煤矿应用的定量评价方法主要有模糊数学方法、灰色评价方法、神经网络评价方法、概率风险评价法等。

其中，模糊数学方法是通过模糊数学对受到多种灾害因素影响的煤矿安全风险做出一个总体的评价，主要解决煤矿安全风险涉及的模糊、难以量化的问题。

灰色评价方法是以灰色关联分析理论为指导，通过建立灰色综合评估模型，对各种影响煤矿安全的因素进行权重选择，进行煤矿安全风险评估。

神经网络评价方法是通过建立运算节点（神经元），每个节点代表一种特定的输出函数，每两个节点间的连接代表一个权重，组成一个运算网络，通过输入煤矿安全风险指标，对煤矿安全风险进行评价。

概率风险评价法是根据事故的基本致因因素的事故发生概率，应用数理统计中的概率分析方法，求取事故基本致因因素的关联度（或重要度）或整个评价系统事故发生概率的风险评价方法。

1.3 煤矿安全评价方法总结

通过对定性和定量的煤矿安全评价分析可以看出：

一是煤矿安全生产涉及“人、机、环、管”四方面的因素，各因素之间的关系复杂，安全上具有关联性，安全风险存在非线性关系，单一定性的评价方法不能全面有效的准确理解煤矿安全风险，而定量的评价方法则将煤矿安全风险的非线性关系转化为线性关系，忽视了煤矿运行的系统规律，两种评价方法均无法有效客观认识和评价煤矿风险。

二是随着煤矿监管监察部门对远程监管监察的迫切需要，尤其是2020 年受新冠肺炎疫情影响以来，传统的监管监察方法已不能满足煤矿安全管理需求。由于我国没有构建国家层面的煤矿安全生产评价综合体系，还不能有效地进行煤矿安全风险评价，煤矿监管监察部门的安全管理尚缺乏针对性和有效性，需要进一步研究煤矿安全评价方法和技术，以便煤矿监管监察部门开展远程监察、精准监察和执法，且有利于解决当前煤矿数量多但煤矿安全执法力量不足、人员老化等问题。

2 现代综合评价方法理论研究

综合评价是需要将众多指标按层次结构进行综合而实施的评价，涉及运筹学、心理学、多元统计分析、模糊数学等学科[3]。近年来，随着信息技术的发展，人工神经网络技术、灰色系统理论等新兴学科方法开始在综合评价中应用，逐步形成了基于决策科学、系统科学并利用现代信息技术开展各类评价的现代综合评价方法。

2.1 层次分析法理论

层 次 分 析 法（analytic hierarchy process， AHP）是一种定性与定量分析相结合的多准则决策方法。其通过将决策问题的有关元素分解成目标、准则、方案等层次，用一定标度对人的主观判断进行客观量化。它把人的思维过程层次化、数量化，并用数学为分析、决策、预报或控制提供定量的依据，比较适合人的定性判断起重要作用的、对决策结果难以直接准确计量的场合。

2.2 模糊综合评价理论

模糊综合评价理论是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清、不易定量的因素定量化，从多个因素对被评价事物隶属等级状况进行综合评价的一种方法。其主要特点是评价的数学模型简单，容易掌握，适合多因素（指标）评价，可将不确定的信息转换为模糊的概念，评价结果比较科学、合理、贴近实际，但隶属度和权重的确定有一定的主观性。

2.3 数据包络分析法

数据包络分析法是用于分析多指标投入和多指标产出间关系的一种评价方法，其核心在于假定每一个输入都会关联一个或多个输出，且输入和输出之间确实存在某种必然关系，但不必确定这个关系的显示表达式，无需进行任何权重假设，以输入输出的实际数据求得最优权重，具有很强的客观性。

2.4 人工智能评价法

人工智能是将信息学科、技术学科等多个学科集合在一起的综合性学科，是利用计算机系统模拟出人的大脑结构，然后自主分析，对遇到的问题进行自主的思考、判断，可以快速、直观、有效地解决各类复杂评价问题。随着信息技术的发展，人工智能评价法得到了广泛应用，如通过对企业进行360°画像，对企业的安全投入、人员培训、措施落实等各个维度进行判断，可以描述出模块企业的整体安全情况。

现代综合评价方法代表着评价的发展方向。这一模式的指标体系较全面、规范。评价方法借助于定性指标定量化，使指标体系能够通过计算机软件进行运算。该模式要求尽可能排除主观成分，使评价结果科学化[4]。

3 当前煤矿安全风险评估思考及建议

3.1 切实提高煤矿安全风险评估能力

在进行煤矿安全管理过程中，要注重切断风险变成隐患、隐患导致事故的传导链条，对风险进行有效管控。管控的前提是对风险进行评估，因此提高煤矿安全风险评估能力至关重要。

3.2 充分利用信息化手段提高风险评估效率

传统的煤矿安全风险评估主要是通过人海战术，以专家经验为基础，安全风险评估效率低。当前随着信息化技术的发展，应全面接入煤矿感知数据，构建煤矿风险评估指标体系和分析模型，充分利用大数据、云计算等技术，通过信息化手段提高煤矿风险评估效率。

3.3 深化创新煤矿安全监管监察模式

当前煤矿安全监管监察主要还是通过现场检查和执法开展，随着网络强国战略的全面贯彻执行，国家大力推广一体化在线政务服务平台和“互联网+监管”系统，建议煤矿安全监管监察紧跟时代步伐，深化创新煤矿安全监管监察模式，探索非现场（远程）监管监察等应用，通过应用推进煤矿安全风险评估理论和模型研究。

4 结论及展望

当前煤矿安全风险评估还是以定性的评价方法为主，随着信息技术的发展，定量的评价方法开始得到广泛应用，但跟其他行业的评价方式差距依然明显。结合煤矿监管监察部门及煤矿所在区域的煤矿赋存条件、开采方式、灾害情况、管理模式等因素，借鉴国内外其他行业成功的评价模式，加快利用最新现代综合评价方法理论成果，煤矿安全风险评估水平将会迈上新的台阶。