基于結(jié)構(gòu)方程模型的天然氣增壓集輸站安全影響因素相互關(guān)系分析

李紅旭 鄒碧海,2 梁元杰

（1.重慶科技學(xué)院安全工程學(xué)院，中國 重慶401331；2.重慶市安全生產(chǎn)科學(xué)研究院，中國 重慶 401331）

當(dāng)氣田開采進(jìn)入后期，地層壓力隨之降低，逐漸無法滿足生產(chǎn)和輸送的要求，增壓集輸站的設(shè)置能夠有效地解決此類問題。主要負(fù)責(zé)天然氣集中和增壓兩大重要工藝，工藝過程非常復(fù)雜，涉及到壓縮機(jī)、壓力管道、壓力容器等眾多特種設(shè)備，且生產(chǎn)介質(zhì)具有高溫高壓、易燃易爆或腐蝕、有毒等特性。天然氣增壓集輸站是高風(fēng)險(xiǎn)存在并集中的場所，解決天然氣增壓集輸站安全問題尤為迫切。因此，本文從“人員-設(shè)備-環(huán)境-管理”四個(gè)方面分析天然氣增壓集輸站安全影響因素，用結(jié)構(gòu)方程模型分析人員、設(shè)備、環(huán)境、管理因素與天然氣增壓集輸站安全的關(guān)系以及各因素之間的互動(dòng)關(guān)系，以進(jìn)一步探討天然氣增壓集輸站安全問題，促使天然氣增壓集輸站的整體安全管理水平得到提升。

1 天然氣增壓集輸站安全影響因素分析

1.1 人員影響因素分析

本文認(rèn)為人員因素在本模型中是一個(gè)潛在變量，將人員因素這一潛在變量分解為個(gè)人身體素質(zhì)、個(gè)人心理素質(zhì)、個(gè)人技能和個(gè)人安全心態(tài)四個(gè)維度，這四個(gè)維度同時(shí)又構(gòu)成了四個(gè)不同的潛在變量，其測量變量如下：

個(gè)人身體素質(zhì)（b）的觀測變量為：個(gè)人的體力和耐力、抗疲勞能力和各感官的靈敏能力；個(gè)人心理素質(zhì)（m）的觀測變量為：精神集中力、應(yīng)急處置能力、快速反應(yīng)能力和果斷決策能力；個(gè)人技能（t）的觀測變量為：業(yè)務(wù)操作熟練程度和理論文化素質(zhì)；安全心態(tài)（p）的觀測變量為：安全觀念、工作態(tài)度和工作積極性。

1.2 設(shè)備影響因素分析

本文認(rèn)為設(shè)備因素（s）本模型中是一個(gè)潛在潛在變量，主要可以通過設(shè)備材質(zhì)達(dá)標(biāo)率、設(shè)備腐蝕程度、設(shè)備故障率、設(shè)備維修保養(yǎng)制度落實(shí)情況、維修保養(yǎng)工藝和集輸規(guī)程符合度和設(shè)備更新率6個(gè)觀測變量來測量。

1.3 環(huán)境影響因素分析

本文認(rèn)為環(huán)境因素本模型中是一個(gè)潛在潛在變量，是由作業(yè)環(huán)境和自然環(huán)境兩個(gè)因素構(gòu)成，這兩個(gè)因素各自形成一個(gè)潛在變量，這兩個(gè)因素的觀測變量如下：[1]

作業(yè)環(huán)境（w）的觀測變量為：氣體檢測設(shè)備配備程度、噪聲控制程度、廠房設(shè)備布置的合理性和消防體系的完整性；自然環(huán)境（n）的觀測變量為：廠區(qū)地理位置的安全性、廠區(qū)土壤類別和雷雨天氣頻率。

1.4 管理影響因素分析

本文認(rèn)為管理因素在本模型中是一個(gè)潛在變量，由安全組織機(jī)構(gòu)、安全規(guī)章制度、安全培訓(xùn)和應(yīng)急管理四個(gè)因素構(gòu)成，這四個(gè)因素各自形成一個(gè)潛在變量，這四個(gè)因素的觀測變量如下：

安全組織機(jī)構(gòu)（o）的觀測變量為：安全組織機(jī)構(gòu)設(shè)置的合理性、安全生產(chǎn)責(zé)任落實(shí)程度、管理機(jī)構(gòu)人員構(gòu)成及素質(zhì)情況和配備足夠數(shù)量的專兼職安全生產(chǎn)管理人員；安全規(guī)章制度（r）的觀測變量為：安全規(guī)章制度體系的完善程度、安全規(guī)章制度的合理性及可操作性和安全規(guī)章制度的有效落實(shí)程度；安全教育培訓(xùn)（c）的觀測變量為：特種作業(yè)人員持證上崗率、個(gè)人安全培訓(xùn)矩陣的合理性和員工接受并掌握培訓(xùn)知識(shí)的程度；對(duì)應(yīng)急管理（y）的觀測變量為：應(yīng)急預(yù)案的完整性、應(yīng)急資源的落實(shí)程度、應(yīng)急隊(duì)伍的建設(shè)程度和應(yīng)急預(yù)案演練總結(jié)程度。

2 天然氣增壓集輸站影響因素初始模型的提出

通過分析，本文假設(shè)天然氣增壓集輸站安全各影響因素與天然氣增壓集輸站安全外在表現(xiàn)違章作業(yè)率（q1）和安全隱患情況（q2）之間，存在一定因果關(guān)系，同時(shí)各影響因素之間也存在一定的影響關(guān)系，在此基礎(chǔ)上借鑒結(jié)構(gòu)方程模型，對(duì)影響天然氣增壓集輸站安全的 “人員——設(shè)備——環(huán)境——管理”與天然氣增壓集輸站安全之間的關(guān)系以及各因素之間的關(guān)系進(jìn)行分析，等到影響關(guān)系如圖1所示。

圖1 天然氣增壓集輸站影響因素初始模型

3 天然氣增壓集輸站影響因素關(guān)系問卷調(diào)查

本次調(diào)查問卷的核心部分為天然氣增壓集輸站安全的影響因素分析問題，現(xiàn)根據(jù)以確定的40個(gè)測量變量設(shè)計(jì)調(diào)查問卷。本文調(diào)查問卷的量化采用采用李克特（Likert）五點(diǎn)量表形式，其中，1分對(duì)應(yīng)“沒有影響”，2分對(duì)應(yīng)“影響很小”，3分對(duì)應(yīng)“影響一般”，4分對(duì)應(yīng)“影響較大”，5分對(duì)應(yīng)“影響很大”。在此基礎(chǔ)上對(duì)問卷數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

3.1 信度分析

在建立模型并完成問卷調(diào)研之后，對(duì)問卷調(diào)研結(jié)果進(jìn)行信度分析。信度指測量結(jié)果的一致性和穩(wěn)定性程度。這里采用反應(yīng)內(nèi)部一致性的Cronbach's Alpha指標(biāo)值測量數(shù)據(jù)的信度。該值越接近于1，信度越高。一般情況下，若該系數(shù)大于0.80，則表明問卷數(shù)據(jù)具有良好的內(nèi)部一致性，即可認(rèn)為問卷數(shù)據(jù)的內(nèi)部一致性可以接受。

運(yùn)用SPSS19.0軟件，使用Alpha模型得到各個(gè)因素?cái)?shù)據(jù)的Cronbach's Alpha如下所示。個(gè)人身體因素（b）、個(gè)人心理因素（m）、個(gè)人技能素質(zhì)（t）、個(gè)人安全心態(tài)（p）、設(shè)備因素（s）、作業(yè)環(huán)境（w）、自然環(huán)境（n）、安全組織機(jī)構(gòu)（o）、安全規(guī)章制度（r）、安全培訓(xùn)（c）、應(yīng)急管理 （y）、 現(xiàn)場安全 （q） 對(duì)應(yīng)的Cronbach's Alpha系數(shù)分別為0.840、0.977、0.963、0.975、0.914、0.954、0.952、0.869。

從信度分析可知，所有因素的調(diào)研結(jié)果都處于信度較高水平，因此，問卷數(shù)據(jù)的內(nèi)部一致性可以接受。

4 結(jié)構(gòu)方程模型的驗(yàn)證

4.1 初始假設(shè)模型擬合

結(jié)構(gòu)方程模型常用的幾個(gè)擬合指標(biāo)包括卡方自由度比（χ2/df）、漸進(jìn)殘差均方和平方根（RMSEA）、常規(guī)擬合度指標(biāo)(NFI)、比較擬合度指標(biāo)（CFI）和增值擬合度指標(biāo)（IFI）。各指標(biāo)擬合度可接受范圍如下所示：

χ2/df的可接受范圍為 [1.3]；RMSEA 的可接受范圍為＜0.08；NFI、CFI、IFI的可接受范圍為＞0.80

應(yīng)用AMOS18.0對(duì)初始假設(shè)模型進(jìn)行檢驗(yàn)，得到的擬合指標(biāo)如下所示：

χ2/df為2.845，表示模型擬合良好可以接受；RMSEA值為0.093，表示模型尚可具有普通適配；IFI值為0.856，在模型可接受范圍內(nèi)；CFI值為0.855，在模型可接受范圍內(nèi)；NFI值為0.795，其擬合條件應(yīng)為NFI＞0.8，NFI不滿足要求，需要對(duì)模型進(jìn)行修正。

4.2 SEM模型修正

在應(yīng)用Amos軟件進(jìn)行模型擬合時(shí)，在輸出結(jié)構(gòu)中顯示了修正結(jié)果的建議，根據(jù)建議，在個(gè)人技能和安全規(guī)章制度之間增加一條正相關(guān)路徑，同時(shí)在自然環(huán)境和個(gè)人安全心態(tài)之間增加一條正相關(guān)路徑，修正后的模型適配度分析結(jié)果：（χ2/df）為 2.727；RMSEA 為 0.090；NFI為0.804；IFI為0.866；CFI為0.865，可見修正后的模型適配度指標(biāo)均符合模型的要求，說明模型擬合是合適的。

5 結(jié)論

模型修正后，可以得到潛在變量間的標(biāo)準(zhǔn)化路徑系數(shù)，根據(jù)輸出的結(jié)果可知，安全規(guī)章制度與設(shè)備因素、作業(yè)環(huán)境和個(gè)人技能之間的標(biāo)準(zhǔn)化路徑系數(shù)分別為0.188、0.189、0.131，說明安全規(guī)章制度與這三個(gè)因素間之間存在正相關(guān)關(guān)系，即安全規(guī)章制度制定與落實(shí)的越好，設(shè)備因素、作業(yè)環(huán)境和個(gè)人技能就越好；安全培訓(xùn)與個(gè)人技能之間的標(biāo)準(zhǔn)化路徑系數(shù)為0.169，說明兩因素間之間存在正相關(guān)關(guān)系，公司安全培訓(xùn)越好，員工的個(gè)人技能就越高；個(gè)人心理素質(zhì)、個(gè)人技能和個(gè)人身體素質(zhì)三個(gè)因素對(duì)應(yīng)急管理的標(biāo)準(zhǔn)化路徑系數(shù)分別為0.129、0.147、0.121，說明這三個(gè)因素對(duì)應(yīng)急管理起到促進(jìn)作用；環(huán)境因素對(duì)個(gè)人安全心態(tài)起到了促進(jìn)作用，作業(yè)環(huán)境的促進(jìn)作用為.181，自然環(huán)境的促進(jìn)作用為0.195；在直接影響現(xiàn)場安全的因素中應(yīng)急管理、作業(yè)環(huán)境和設(shè)備因素三個(gè)因素對(duì)其作用最大分別為0.342、0.312和0.356，需要特別加強(qiáng)管理；個(gè)人安全心態(tài)、個(gè)人技能、安全組織機(jī)構(gòu)對(duì)現(xiàn)場安全的促進(jìn)作用分別為0.204、0.271和0.236；自然環(huán)境和個(gè)人身體素質(zhì)對(duì)現(xiàn)場的直接影響相對(duì)較小分別為0.131和0.119。

［1］夏瑋,李擁軍,張金榮,梁愛國,史建英.高含硫化氫油田集輸系統(tǒng)安全運(yùn)行評(píng)價(jià)技術(shù)[J].油氣田環(huán)境保護(hù),2013,03:69-72.

［2］顧文婷.油氣集輸過程重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)及評(píng)價(jià)[D].蘭州理工大學(xué),2010.

［3］歐陽金.城市燃?xì)鈨?chǔ)配站站場安全性評(píng)價(jià)研究[D].西南石油大學(xué),2009.

［4］周昕.基于結(jié)構(gòu)方程模型的南京市居民旅游影響感知研究[D].南京大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009,6.

［5］閆博.基于結(jié)構(gòu)方程理論的評(píng)價(jià)模型和實(shí)證分析[D].西安建筑科技大學(xué),2012.

［6］馮運(yùn)卿,李雪梅,李學(xué)偉,姜愛克.基于結(jié)構(gòu)方程的高速鐵路安全影響因素相互關(guān)系分析[J].北京交通大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2013,04:75-83.