基于fsQCA方法的煤矿突发事件影响因素组态路径研究

王 灿， 王高飞

(黑龙江科技大学 管理学院， 哈尔滨 150022)

近年来，中国煤矿安全生产形势不断好转，煤矿突发事件死亡人数、百万吨死亡率以及发生数量明显下降。截至2021年底，中国煤矿突发事件发生数量与死亡人数同比下降16%和12.7%，并实现连续5年未发生煤矿特别重大事故。煤矿突发事件治理的深化促进了安全生产工作取得良好成效，提高了煤矿安全保障能力，但也存在着一定困境，例如煤矿开采深度不断加大的复杂生产环境、违法违规开采行为频繁发生、监管失衡等，这些困境无不对遏制煤矿突发事件的发生带来一系列挑战。煤矿突发事件一旦发生，将会导致人员伤亡和财产损失，同时造成社会反响。因此，探讨如何减少煤矿突发事件、提升煤矿生产的安全性和科学性，具有重要的现实意义。

现有文献对于煤矿突发事件的研究体现在3个方面。一是煤矿安全风险评价。国外对于煤矿安全风险评价的研究集中于评价方法，如计算机专家系统[1]、事故树分析[2]等。在国内，主要运用层次分析法和模糊综合评价法[3]、灰色决策方法[4]、熵权法[5]、BP神经网络[6]以及博弈论和理想解法(TOPSIS)相结合[7]等进行评价。二是聚焦在煤矿事故的人因研究。李红霞等[8]从人因视角出发，综述了煤矿安全领域的研究热点和发展趋势；乔楠等[9]运用群决策集结方法，解决运用人因分析与分类系统(HFACS)分析同一事故案例结果不同的问题；沈中芹等[10]基于改进的HFACS-MI模型，对煤矿透水事故中不安全行为及其影响因素进行研究。三是基于理论模型对煤矿突发事件进行分析及预测，注重从系统的角度解释事故。乔万冠等[11]采取时间和事件序列图(STPE)改进功能共振分析法(FRAM)，对煤矿重大事故致因机制进行分析；郭进平等[12]根据生态系统理论，设计非煤矿山安全管理系统模型。

综上，煤矿突发事件的研究多以构建煤矿安全风险定量评估模型为主，进而判定安全风险等级；在煤矿突发事件的定性分析中，多数研究以单一案例为主，鲜有将定性与定量方法相结合的研究。此外，现有研究较少考虑各致因因素之间的联动效应，多以研究单个因素的净效应为主。鉴于此，现从煤矿安全事故致因多角度考虑，创新地将管理学领域的方法论引入煤矿安全领域中，收集质性煤矿突发事件案例，运用fsQCA方法对煤矿突发事件案例进行组态分析，识别各种致因因素如何相互作用引致煤矿突发事件，进一步识别并阻断煤矿突发事件的主要路径，以期为煤矿突发事件的预防提供有益借鉴。

1 fsQCA方法

定性比较分析(qualitative comparative analysis，QCA)作为一种方法论，是以集合论和布尔运算为基础，能够结合案例导向和变量导向两者的优势，即定性与定量相结合的一种方法。该方法以组态思维为视角，从整体性分析思路出发，考虑多个前因条件构成的组态而不是单个前因条件对结果的影响，因而关注组态路径与结果变量之间的关系，体现为前因条件对结果的“联合效应”[13]。QCA方法整合了定性分析和定量分析各自的优势，在案例选取方面比较灵活，小样本研究多以10或15以下为分界线，大样本研究可达到100个以上，中等规模样本研究以10或15～50的样本数量[14]。目前，QCA方法已在管理学、政治学、社会学等学科领域取得了良好的实践。

考虑到单凭某个因素难以导致煤矿突发事件，其往往是致因因素之间相互联动、复杂交互的后果，是多个前因条件的联动效应，体现为典型的条件组态关系，适用于QCA方法进行分析。fsQCA方法属于QCA方法的一种，不仅能够得到基于前因条件的组态路径，而且变量可以根据实际情况取0～1的连续值。由于煤矿突发事件的严重程度不同，故选取允许结果变量有多个取值的fsQCA方法，在多重并发因果关系下，探讨不同影响因素组合联动和煤矿突发事件之间的关系，从而识别并切断煤矿突发事件发生的路径，达到事前预防、源头阻断煤矿突发事件的目的。

2 研究设计

2.1 模型构建

在研究制约煤矿安全生产的影响因素中，一些现有模型未清楚定义各个模块的确切定义，如“瑞士奶酪模型”及其演化得到的HFACS，对具体案例分析时存在不便，研究煤矿安全事故原因时其内容存在交叉。事故致因“2-4”模型(24Model)克服了这些缺陷[15]。因此，本文结合24Model，建立完善的煤矿突发事件联动致因模型，如图1所示。

图1 煤矿突发事件联动致因模型

2.2 案例选择

本研究以国家矿山安全监察局和煤矿安全生产网作为煤矿突发事件案例的来源网站，最后将获得的2012—2022年40起煤矿突发事件作为研究案例。40起煤矿突发事件涵盖煤矿企业安全生产中常见的事故，如瓦斯事故、顶板事故、水害和火灾事故等。案例筛选标准如下:

1)典型性，所选事故案例获得了广泛的社会关注，具有较大影响力。

2)多样性，所选事故案例在事故结果、事故类型等多个维度上呈现多样化特征，使煤矿突发事件的组态路径更具解释力。

3)全面性，所选事故案例的事故始末有较为清晰的文本资料和全面完整的信息。

2.3 变量设计

2.3.1 结果变量设置

本文的结果变量为煤矿突发事件的严重等级。根据《生产安全事故报告和调查处理条例》[16]的规定，将事故划分为4个等级。将4个等级与fsQCA四值集的赋值原则相结合，分别进行赋值。

2.3.2 条件变量设置

本文选取40起煤矿突发事件的案例样本规模属于中等样本，最佳前因条件变量个数控制在4～7。条件变量的设置参考24Model，运用混合研究方法对引发煤矿突发事件的内在机制进行全面的审视，确定了不安全动作、不安全物态、习惯性不安全行为、安全管理体系缺欠、安全文化缺欠与组织外部原因6个前因条件。具体说明如下：

1)不安全动作(unsafe act，UA)。作为直接原因之一，不安全动作对引起煤矿突发事件有重要影响。组织中的各层级员工都包括在不安全动作发出者中。

2)不安全物态(unsafe condition，UC)。作为引起事故的另一直接原因，它的产生或激活一般取决于不安全动作或者习惯性不安全行为，对引起煤矿突发事件具有重要影响。与不安全动作都属于显性因素。

3)习惯性不安全行为(habitual unsafe behavior，HUB)。作为隐性因素，包含技能等方面的安全知识缺欠、发现并处理危险源的安全意识缺欠、体现在平时做法方面的安全习惯缺欠、安全心理缺欠和安全生理缺欠5个方面。其中，安全心理和安全生理缺欠可能是慢性疾病等外界因素长期作用的结果，也可能是突发性疾病等不确定因素的影响，这2个习惯性行为在煤矿事故调查报告中几乎没有被提及。因此，本文只针对安全知识、安全意识和安全习惯3个方面对煤矿突发事件的习惯性不安全行为进行分析。

4)安全管理体系(occupational health and safety management system，OHSMS)。指按照安全生产管理标准建立的系统性体系，体现在安全方针、安全管理组织结构、安全管理程序文件等方面。

5)安全文化(safety Culture，SC)。表现为安全工作指导思想的具体内容或来源。安全文化具有多维性[17]。本文将个人层面的安全意识归为习惯性不安全行为，所以安全文化方面选取观念文化、管理行为文化及制度文化、安全物态文化3个维度。

6)组织外部因素(external factors，EF)。是本组织以外的监督、监察单位等的不当监管以及组织所处政治、经济、法律、文化等影响事故发生的因素。组织外部因素在煤矿突发事件全过程产生一定影响。

2.3.3 QCA变量赋值

根据以上解释变量与结果变量的分析，本研究在考虑案例所占的对应权重的基础上，对各变量进行fsQCA四分赋值，见表1。

表1 变量设置与赋值

3 研究分析

3.1 单变量必要性分析

在fsQCA方法中，必要条件的判定标准是一致性值大于0.9。运用fsQCA软件，对6个前因条件及其对应的否定变量进行必要性分析，得出的必要性结果见表2。从表2可以看出，一致性值均小于0.9，不存在引起煤矿突发事件的必要条件，即单一前因条件无法满足必要条件的要求。同时也体现了煤矿突发事件的综合性和复杂性，因此，需要考虑前因条件对煤矿突发事件的协同联动效应。

3.2 条件组态分析

不同于上述前因条件的必要性分析，条件组态分析试图解释充分性，组态充分性需要通过一致性水平判断。一致性阈值的设定与频数阈值的选择需要综合案例样本规模等多方面的因素。结合本文研究实际，最终选择默认的一致性水平和频数阈值，分别为0.80和1。与现有研究一致，根据fsQCA软件输出的复杂解、简约解和中间解3种解，本文汇报中间解，辅之简约解，结果见表3。表3展示了6个前因条件共存在6个组态构型，所有条件组态的一致性均大于0.8，说明在满足多数案例情况下，6个组态是煤矿突发事件的充分条件。6个组态中分别至少包含2个前因条件，再次说明煤矿突发事件的发生是多个前因条件联动作用的结果。条件组态的总体覆盖率为0.729，解释了72.9%的煤矿安全事故案例。

表2 前因条件必要性检验结果

表3 煤矿突发事件组态分析

对组态进行横向分析，发现组态1a和组态1b具有相同的核心条件，即安全管理体系缺欠和组织外部原因发挥核心作用，在辅助条件上有所差异；组态2的核心条件为安全文化缺欠和组织外部原因；在组态3a、组态3b和组态3c中，不安全物态作为6个前因条件的显性因素之一，是引起煤矿突发事件的核心因素。

根据6个组态构型的核心条件与解释逻辑，本文发现煤矿突发事件的3条路径：组织外部原因——安全管理体系缺欠型、组织外部原因——安全文化缺欠型和显性因素型，下面将结合典型案例进行解释。

1)组织外部原因—安全管理体系缺欠型。由组态1a和组态1b发现的组织外部原因—安全管理体系缺欠型，是指煤矿突发事件主要受监管部门的不当监管或政治、经济等因素以及煤矿企业内部未建立完善的安全管理体系的联动影响，即使其他前因条件并不完备，如不安全物态、习惯性不安全行为和安全文化缺欠可有可无或不存在等。同时，从横向来看，组态1a和组态1b具有相同的辅助条件——不安全动作的存在。具有代表性的案例是黔西南州安龙县广隆煤矿“12·16”重大煤与瓦斯突出事故。一方面在煤矿整合相关工作中，该县政府推进迟缓，煤矿安全生产工作落实方面存在差距；另一方面广隆煤矿安全管理混乱，法定代表人将煤矿托管给不具备资质的个人，存在煤矿技术管理薄弱等问题，并且未制定针对性的安全技术措施，在有明显突出事故预兆情况下违章指挥工人冒险作业，最终造成16人遇难。政府监督不充分会使煤矿企业疏于安全管理，同样安全管理存在缺陷是政府监督存在问题的表现，2个因素联动对导致煤矿突发事件具有极大威胁。阻断此类煤矿突发事件路径的关键是重点关注煤矿企业，如安全方针指导思想是否落实到位、安全管理组织结构是否健全、安全管理程序文件是否完善等；同时监管部门应加强监管，落实相关工作，对于生产活动中易出现的风险或潜在的风险及时与企业沟通，并提出整改要求。

2)组织外部原因——安全文化缺欠型。由组态2发现的组织外部原因——安全文化缺欠型，是指煤矿突发事件受监管部门的不当监管或政治、经济等因素和煤矿企业内部未充分传达安全工作指导理念的联动影响。以四川省川南煤业古叙煤电有限公司石屏一矿“10.26”较大顶板事故为例。一方面，该公司经营困难，债务负担重，在安全生产投入尤其是安全教育方面严重不足，导致员工对现场作业环境和灾害情况认识不足，从而在面对突发状况时应对和处置能力不足；另一方面，泸州市国资委等多个层级煤矿安全监察机构履职不到位，最终导致6人遇难。安全文化缺欠和组织外部因素的联动易造成煤矿安全生产事故。有效阻断此类煤矿突发事件路径，需要落实煤矿企业领导层的相关安全生产责任，践行安全生产理念，开展安全教育等活动；同时监管部门要与企业保持良好的政企关系，在安全生产方面进行积极沟通，从而促进煤矿企业良好安全文化氛围的形成。

3)显性因素型。由组态3a、组态3b和组态3c发现的显性因素型，是指煤矿突发事件主要受不安全物态的影响，不安全物态则主要是由不安全动作产生的。同时，横向来看，组态3a、组态3b和组态3c具有相同的辅助条件——不安全动作的存在。如攀枝花肖家湾煤矿“8.29”瓦斯爆炸事故，不安全物态方面体现为矿井提升绞车信号装置失爆，同时存在技术管理缺失、作业现场通风管理混乱，瓦斯积聚达到爆炸浓度，工人操作时产生电火花，引爆瓦斯，以致二次爆炸，最终造成48人遇难。由不安全动作引发的不安全物态是煤矿突发事件的重要前因条件，在该特别重大事故中，体现为不安全动作中工人的不安全操作产生的不安全物态是导致事故发生的主要原因。阻断此类煤矿突发事件路径应重点关注煤矿员工的不安全动作，加强煤矿员工的安全教育培训，提高及时发现、处理危险源的能力，注重良好安全习惯养成，减少不安全动作的发生。

3.3 稳健性检验

为了避免QCA研究结果的敏感性和随机性，通过剔除10个案例进行稳健性检验。该10个案例是根据4种结果变量中每一部分的案例数所占总案例数的比例选取，然后对剩余的30个案例进行分析。稳健性检验结论显示，数据分析的结果依然稳健。

4 结论

针对煤矿安全问题，以煤矿突发事件为对象，运用fsQCA方法，基于24Model开展了煤矿突发事件的影响因素组态路径研究，试图发现煤矿突发事件的生发机制，从而阻断煤矿突发事件的发生路径，为煤矿突发事件的预防提供有益借鉴。主要结论如下：

1)运用fsQCA方法分析了40起煤矿突发事件案例，得到6个组态构型，归纳为组织外部原因——安全管理体系缺欠型、组织外部原因——安全文化缺欠型和显性因素型3条事故路径。

2)建议重视组织外部原因对煤矿突发事件的影响。组织外部原因作为核心因素出现在煤矿突发事件的两个路径中，在搜集的案例中主要体现为相关单位监督不到位。因此，煤矿安全监察机构进一步重视对地方政府煤矿安全监管工作的监督指导，强化地方煤矿安全监管部门的监管执法力度，地方各级政府要严格落实相关政策和煤炭产业规定，坚持“地方监管、企业负责”的监管体制，促进煤矿企业安全生产主体责任的落实，为减少煤矿突发事件的发生创造有利的外部环境。

3)基于fsQCA方法论证了多个前因条件以“殊途同归”的方式导致事故发生，煤矿突发事件的预防需要考虑多种方法和途径，而非单一途径，应重点关注引起煤矿突发事件的主要途径。

本研究重点探索了煤矿突发事件的形成路径，根据不同路径类型的煤矿突发事件提出了对应的阻断策略。但在突发事件选取中仍带有一定主观性，较难兼顾所有个案，未来研究应进一步研究改进方法，为煤矿突发事件的预防提供进一步的支撑。