楊鑫剛，謝至立，王起全

(中國勞動關系學院安全工程學院，北京 100048)

0 引 言

隨著社會經濟的高速發(fā)展，安全生產越來越受到人們的重視。眾所周知，提高的企業(yè)安全管理水平是預防事故發(fā)生的重要手段，而增加安全投入是企業(yè)安全管理水平提高的重要保障。因此，深入探討了解企業(yè)安全投入與安全管理水平之間的關系，對于如何用最少的安全投資產生盡可能大的安全效益，具有重要的現(xiàn)實意義。

安全管理作為統(tǒng)籌協(xié)調生產的活動，起著保護職工安全與健康，保護國家集體財產不受損失，促進企業(yè)改善管理，提高企業(yè)效益保證事業(yè)順利發(fā)展的作用。安全生產法規(guī)定：安全生產工作應當以人為本，堅持安全發(fā)展，堅持安全第一、預防為主、綜合治理的方針，強化和落實生產經營單位的主體責任，建立生產經營單位負責、職工參與、政府監(jiān)管、行業(yè)自律和社會監(jiān)督的機制[1]。只有政府、企業(yè)、員工、社會以及中介機構等五個主體在實際生產過程中充分發(fā)揮自身的作用，才能形成良好并且有序的互動關系，才能真正提高企業(yè)的安全管理水平，保障安全生產正常進行。

但在實際生產過程中，企業(yè)應付檢查、政府監(jiān)管一刀切、員工安全意識不強、社會監(jiān)督渠道不充分、中介機構水平和社會責任感缺失等現(xiàn)象還在一定程度上普遍存在[2]。綜合影響下，安全管理往往流于形式，不能真正形成良好的安全管理環(huán)境。為了更好地應對不足，提高安全管理水平，許多學者進行了有益的嘗試：王斌楠等[3]基于績效管理理論樹立安全績效理念，為實驗室安全管理水平的提升提供了策略建議；何雨洋等[4]通過量化員工在安全生產工作中承擔的安全風險和安全職責，建立員工個人安全積分制，提升企業(yè)安全管理的精細化水平；孫立峰[5]針對在安全管理方面“無人管”“不會管”“不好管”的現(xiàn)象，提出安全管家服務，發(fā)揮其安全智庫的作用，以有效改變當前的安全管理不良現(xiàn)狀，提升安全管理水平，減少生產安全事故的發(fā)生；陽富強等[6]運用系統(tǒng)動力學(SD)理論從投入產出角度建立了實驗室安全管理SD模型，并以某高校安全工程專業(yè)防火材料制備實驗室為例對該模型進行了模擬仿真與驗證；段先哲等[7]通過對高放廢物地質處置安全評價模擬研究，從而提高安全評價的水平，以更好地預防相關安全事故。由于安全管理是一個動態(tài)的復雜系統(tǒng)，而系統(tǒng)動力學是研究反饋系統(tǒng)動態(tài)行為的一種基于計算機仿真的理論和方法，并且已經在多個領域得到成功應用[8-10]，因此，利用系統(tǒng)動力學研究安全管理契合度很高。

本文以政府的監(jiān)督與指導、企業(yè)的實施與保障、員工自律、社會監(jiān)督與參與和中介支持與服務等五個主體及其評價指標為中間變量，利用系統(tǒng)動力學的理論和方法，構建了安全投入與安全管理水平系統(tǒng)，得出了兩大系統(tǒng)的因果反饋圖和系統(tǒng)流量圖。

1 模型構建

系統(tǒng)動力學是一門以系統(tǒng)科學理論為基礎再和計算機仿真模擬方法能夠緊密結合的、通過研究系統(tǒng)反饋模式和行為的一門復雜科學，是一門與系統(tǒng)科學和管理科學緊密聯(lián)系的交叉綜合學科[9]；其基本思想是：系統(tǒng)的行為模式和系統(tǒng)的行為特性乃是取決于內部的結構中的不同功能的影響[10]。系統(tǒng)動力學適用于非線性因素和高階次復雜的系統(tǒng)，而此時的系統(tǒng)反應出來的往往是反直觀的動態(tài)情形。建模的基本步驟遵循從簡單到復雜、從淺顯的表象到深入的本質、需要從部分入手再到整體把握，具體有建模目的確認、確定系統(tǒng)邊界、建立流位流率系、建立流圖模型、分析反饋環(huán)、建立方程、仿真模擬等七大步驟[11]。

1.1 系統(tǒng)邊界的確定

企業(yè)的安全生產管理水平基本包括管理制度、資金投入、物質保障和管理等四個方面。本文從現(xiàn)代安全管理過程入手，把事故前、事故中、事故后的因素統(tǒng)一起來，將我國現(xiàn)行的安全管理機制分為政府的監(jiān)督與指導、企業(yè)實施與保障、員工自律、社會監(jiān)督參與、中介支持與服務等五個主體部分，并作出相應細分和歸納(圖1)。

圖1 安全管理機制及其影響因子Fig.1 Safety management mechanism and its influencing factors

1.2 建立因素因果回路圖

本文從安全資金投入-安全管理水平分析了系統(tǒng)中各因子之間內在的因果關系，構建了安全管理系統(tǒng)因果回路圖(圖2)。隨著各因子資金投入，各子系統(tǒng)安全管理水平得以提高，安全管理的整體水平也逐步提高，當?shù)桨踩繕怂胶?，將通過系統(tǒng)反饋減少對安全管理程度的費用。其中，事故預防、應急救援、事故調查的程度和有效程度將會對整個安全管理系統(tǒng)有一定的影響。

由圖2可知，該系統(tǒng)主要可以概括為：資金投入↑→政府的監(jiān)督與指導↑→安全管理水平↑；資金投入↑→企業(yè)實施與保障↑→安全管理水平↑；資金投入↑→員工自律↑→安全管理水平↑；資金投入↑→社會監(jiān)督與參與↑→安全管理水平↑；資金投入↑→中介支持與服務↑→安全管理水平↑。

圖2 因果分析圖Fig.2 Causal analysis diagram

在實際的生產過程中當安全的總投入與安全水平相適應或者安全水平已經較好的情況下，安全管理的總投入會慢慢減少，因此，安全管理的總投入和安全管理水平的關系應該是安全管理水平↑→資金投入↓。

1.3 定義安全管理機制SD變量級

根據(jù)SD理論和構建的因果分析圖定義了安全管理SD變量集(表1)。

表1 SD變量級及其變量級含義Table 1 SD variable level and its meaning

1.3.1 SD流圖構建

根據(jù)已經設定好的SD變量級和因果分析圖，運用Vensimple軟件可確定安全投入-安全管理水平的系統(tǒng)流圖(圖3)。

圖3 系統(tǒng)流量圖Fig.3 System flow chart

1.3.2 系統(tǒng)動力學方程

根據(jù)上述系統(tǒng)變量之間的關系建立SD方程，具體如下所述。

安全管理水平輔助方程見式(1)。

ZSP.K=QZL1×L1(t).K+QZL2×L2(t).K+

QZL3×L3(t).K+QZL4×L4(t).K+

QZL5×L5(t).K

(1)

子系統(tǒng)流位方程見式(2)和式(3)。

Li(t).K=

(Li(t).J+Ri(t).JK×DT)×M1×M3

(2)

Li(t).K=(Li(t).J+Ri(t).JK×DT)×M3

(i=1，2，3，4,5)

(3)

速率方程見式(4)～式(6)。

Ri(t).JK=Ai1×QZLi1+Ai2×QZLi2+

Ai3×QZLi3+Ai4×QZLi4(i=1,3,5)

(4)

Ri(t).JK=

Ai1×QZLi1+Ai2×QZLi2+Ai3×QZLi3

(i=4)

(5)

Ri(t).JK=Ai1×QZLi1+Ai2×QZLi2+

在姜黃切片、粉末的顏色值測定中發(fā)現(xiàn)，同一樣品任取的切片，10個顏色值之間差異較大，RSD值均大于15%；同一樣品粉末（混勻過4號篩），顏色值之間差異較小，RSD值均小于5%。表明采用姜黃粉末得到的顏色值精密度較高；進而選取粉末顏色值與姜黃素類各成分含量的相關關系作為本研究的實驗結果。因此，通過顏色值預測藥材品質的快速鑒別方法，應采用粉末的顏色值進行判定較為適宜。

Ai3×QZLi3+Ai4×QZLi4+

Ai5×QZLi5+Ai6×QZLi6(i=2)

(6)

影響因素輔助方程見式(7)～式(9)。

Aij=TRi(t)×QZLij

(7)

Aij=TRi(t)×QZLij×M11(i=1)

(8)

Aij=TRi(t)×QZLij×M2(i=2)

(9)

子系統(tǒng)實際投入輔助方程見式(10)。

TRi=ZTR×BLi×TRitoAi(i=2,3,5)

(10)

式中：K、J、JK分別為當期、過去時間、當期與過去的間隔時間；DT為仿真時間的長短，要求各個子系統(tǒng)的QZLi和BLi的和為1[12-17]。

2 模型參數(shù)確定

常州西源污水處理有限公司是常州市西夏墅鎮(zhèn)常州高新區(qū)紡織工業(yè)集中區(qū)配套的主要基礎設施之一。一期工程設計處理能力為1萬m3/d，項目總投資約4 928.26萬元；二期設計處理能力3萬m3/d，總投資6 203萬元。目前一期工程已停用，對應水池作為應急水池處理。

企業(yè)在2017年、2018年和2019年這三年內無重傷、死亡或其他重大生產安全事故，也沒有急性中毒、職業(yè)病的發(fā)生情況。為了進一步規(guī)范企業(yè)安全生產，企業(yè)申請創(chuàng)建三級標準化企業(yè)修訂的各類安全管理制度40項，編制了企業(yè)事故應急救援預案，對員工組織了安全生產責任制、安全管理制度和操作規(guī)程的培訓教育，完善了生產車間防雷防靜電、消防等安全措施，規(guī)范了危險化學品儲存，完善了日常安全檢查、專業(yè)檢查、綜合檢查、節(jié)假日檢查和季節(jié)性安全檢查制度。

對照《冶金等工貿企業(yè)安全生產標準化基本規(guī)范評分細則》，企業(yè)于2019年5月24—25日進行了自評，自評結果：標準分1 000分，空項130分，實得分613分，總扣分257分，百分制自評得分70.5分(大于60分)，且申請之日一年內無生產死亡事故，已達到工貿企業(yè)安全生產標準化三級企業(yè)達標要求。公司的目標是在2021年完成二級標準化。

2.1 參數(shù)確定

為了進一步進行仿真模擬需要對五大子系統(tǒng)需要確定其權重來表示其對安全水平的貢獻程度，對于每個評價因子在系統(tǒng)周期中的地位，通過層次分析法計算出子系統(tǒng)QZLi的值和各個因子的對子系統(tǒng)貢獻大小QZLij[12-14]。

對于五大子系統(tǒng)參與度的不同，可以看到政府、企業(yè)、員工、公眾、中介服務在安全管理過程中參與度最高的為企業(yè)和員工，在企業(yè)-員工的安全管理系統(tǒng)中員工參與安全工作是企業(yè)安全工作中的一環(huán)，如果從整體性來看企業(yè)的安全工作包括員工的安全工作。社會監(jiān)督、中介和政府不直接參與企業(yè)的日常管理工作。

利用層次分析法并根據(jù)實際情況可計算得出各個子系統(tǒng)的指標權重(表2～表7)，并對SD變量值及其數(shù)據(jù)進行了處理[15-17](表8)。

表2 子系統(tǒng)對系統(tǒng)安全總水平的貢獻率Table 2 Contribution rate of subsystems to the overall level of system safety

表3 政府子系統(tǒng)中各個因子對政府子系統(tǒng)安全水平的貢獻率Table 3 Contribution rate of each factor in the government subsystem to the security level of the government subsystem

表4 企業(yè)子系統(tǒng)中各個因子對企業(yè)子系統(tǒng)安全水平的貢獻率Table 4 Contribution rate of each factor in the enterprise subsystem to the safety level of the enterprise subsystem

表5 員工子系統(tǒng)中各個因子對員工子系統(tǒng)安全水平的貢獻率Table 5 Contribution rate of each factor in the employee subsystem to the safety level of the employee subsystem

表6 社會子系統(tǒng)中各個因子對社會子系統(tǒng)安全水平的貢獻率Table 6 Contribution rate of each factor in the social subsystem to the safety level of the social subsystem

表7 中介子系統(tǒng)中各個因子對中介子系統(tǒng)安全水平的貢獻率Table 7 Contribution rate of each factor in the mediation subsystem to the security level of the mediation subsystem

表8 SD變量級數(shù)值及其數(shù)據(jù)處理Table 8 SD variable-level value and its data processing

續(xù)表8

2.2 模型模擬仿真

2.2.1 模型模擬仿真實驗

根據(jù)現(xiàn)有資料，常州西源污水處理有限公司2020年計劃將31.20萬元用于安全投入，實際每月平均投入2.60萬元。由政府主導的工業(yè)園區(qū)投入8萬元對園區(qū)宣傳、監(jiān)督、執(zhí)法人員進行培訓，平均每月投入0.66萬元。共投入6萬元用于員工培訓，平均每月0.5萬元?；ㄙM10.2萬元聘請常州安平安全技術服務有限公司開展二級安全標準化咨詢和編寫工作，平均每月0.85萬元。工業(yè)園區(qū)、街道辦和辦事處對企業(yè)違規(guī)排放、事故進行監(jiān)督，投入5.4萬元，平均每月0.45萬元。

將上述參數(shù)代入建立的SD模型中，仿真時間暫定為18個月，時間間隔為1個月，目標值設置為(二級標準化值)80，仿真結果見圖4～圖6。

圖6 模擬各個子系統(tǒng)的投入曲線Fig.6 Simulate the investment curve of each subsystem

2.2.2 模型模擬仿真結果分析

由圖4可知，基本的模擬過程是隨著資金總投入ZTR從一開始的快速增加再趨于穩(wěn)定，符合負反饋模式的情況。當ZTR的不斷增加的同時安全管理水平值ZSP也會在增加，符合正反饋模式的圖形。在第17個月的時候管理水平達到了預期的情況，安全投入的量不再增加，水平值在第18個月開始穩(wěn)定。最后月投入資金總數(shù)為20.37萬元，此時系統(tǒng)基本達到了二級安全生產標準化的水平。

圖4 模擬后資金-管理水平的關系曲線Fig.4 Relationship curve between funds and management level after simulation

由圖5可知，各個子系統(tǒng)第10個月安全管理水平從高到低的分別是企業(yè)、中介機構、政府、員工、社會監(jiān)督。企業(yè)子系統(tǒng)的水平值雖然在初始過程中處于比較低的水準，但是提升速度很快，同樣較快的還有員工子系統(tǒng)和中介子系統(tǒng)。由此可以得出：企業(yè)實施與保障是安全管理水平提高的最重要環(huán)節(jié)，員工自律和中介機構支持與服務對企業(yè)安全管理的改善具有重要作用。 但與設想不同的是，政府的子系統(tǒng)安全管理水平從結果上來看并沒有得到快速提升。

圖5 模擬各個子系統(tǒng)的水平曲線Fig.5 Simulate the horizontal curve of each subsystem

由圖6可知，最后第18個月投入最多的是企業(yè)，其次是員工、中介、政府，最后是社會監(jiān)督。

3 結 論

1) 企業(yè)自身的實施與保障對安全管理總水平的影響最大，充分體現(xiàn)了企業(yè)在安全生產管理過程中的責任主體地位。

2) 中介機構的支持與服務可以成為企業(yè)安全管理水平提高的重要途徑。實際上，在安全標準化建設過程中，中介機構可以為公司快速提高本單位安全水平提高專業(yè)化的服務于支持，在進行安全管理時可以將其作為輔助手段。

3) 仿真過程中員工子系統(tǒng)模擬的情況相對增長較慢。經調查發(fā)現(xiàn)，由于公司領導層人員調整、基層人員更換、生產崗位分層細化等原因，安全管理水平在短時間內無法立刻提升，員工培訓將是這兩年的重點工作。

4) 政府子系統(tǒng)、社會監(jiān)督子系統(tǒng)相對增長較慢。經調查發(fā)現(xiàn)，公司作為周邊地區(qū)模范企業(yè)，政府的監(jiān)督相對企業(yè)影響較小，這也與模擬的結果一致。