煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)若干方法分析研究

毛開(kāi)江

（應(yīng)急管理部信息研究院，北京 100029）

目前是推進(jìn)國(guó)家治理體系和治理能力現(xiàn)代化、建設(shè)數(shù)字政府的重要時(shí)期，但煤礦安全監(jiān)察還是以傳統(tǒng)監(jiān)察為主，迫切需要現(xiàn)代化手段創(chuàng)新煤礦監(jiān)察方式，提升煤礦安全監(jiān)察效率。國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于印發(fā)《煤礦安全監(jiān)管執(zhí)法計(jì)劃編制辦法（試行)》的通知（煤安監(jiān)監(jiān)察〔2018〕24 號(hào)）明確要求“以安全風(fēng)險(xiǎn)管控為主線，綜合考慮煤礦安全管理、災(zāi)害程度、生產(chǎn)布局等因素，對(duì)轄區(qū)煤礦進(jìn)行分類，實(shí)施分類監(jiān)管”。如何對(duì)煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，是實(shí)現(xiàn)分類監(jiān)管和提升煤礦安全管理水平迫切需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)當(dāng)前煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)典型的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行分析，對(duì)現(xiàn)代綜合評(píng)價(jià)方法理論進(jìn)行梳理，提出當(dāng)前開(kāi)展煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估需要注意的事項(xiàng)。

1 煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)典型評(píng)價(jià)現(xiàn)狀分析

1.1 定性評(píng)價(jià)方法

定性評(píng)價(jià)方法是指評(píng)價(jià)人員在已有的經(jīng)驗(yàn)（理論）的指導(dǎo)下，運(yùn)用非數(shù)據(jù)方法對(duì)煤礦生產(chǎn)的相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行定性分析。由于定性安全評(píng)價(jià)方法具有容易理解、便于操作、評(píng)價(jià)過(guò)程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用比較廣泛。主要的定性安全評(píng)價(jià)方法包括安全生產(chǎn)檢查表法、專家現(xiàn)場(chǎng)詢問(wèn)觀察法、作業(yè)條件危險(xiǎn)性分析（LEC）、故障類型和影響分析（FMEA）、危險(xiǎn)和可操作性分析（HAZOP）、故障樹(shù)分析（FTA）、事件樹(shù)分析（ETA）等。

其中，安全檢查表法是通過(guò)預(yù)測(cè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程潛在的危險(xiǎn)因素，將危險(xiǎn)因素制定成表逐項(xiàng)檢查從而發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)因素的手段和工具[1]，是煤礦監(jiān)管監(jiān)察部門和企業(yè)最常用的方法。當(dāng)前煤礦企業(yè)主要按照《國(guó)家煤礦安監(jiān)局關(guān)于開(kāi)展煤礦安全自檢自改工作的通知》（煤安監(jiān)監(jiān)察〔2017〕6 號(hào)）進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，煤礦監(jiān)管監(jiān)察部門主要是依據(jù)《國(guó)家安全監(jiān)管總局 國(guó)家煤礦安監(jiān)局 關(guān)于開(kāi)展煤礦全面安全體檢專項(xiàng)工作的通知》（安監(jiān)總煤監(jiān)〔2017〕11 號(hào)）進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。其優(yōu)點(diǎn)在于評(píng)價(jià)內(nèi)容比較全面，缺點(diǎn)是比較主觀，是一種靜態(tài)的評(píng)價(jià)方法，無(wú)法作出系統(tǒng)性的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)論是否科學(xué)主要依托于檢查人員的專業(yè)素質(zhì)。

專家現(xiàn)場(chǎng)詢問(wèn)觀察法跟安全檢查表法類似，完全依托專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行煤礦風(fēng)險(xiǎn)安全評(píng)價(jià)。

作業(yè)條件危險(xiǎn)性分析法[2]（LEC）認(rèn)為，影響危險(xiǎn)性（D）的主要條件有:① 發(fā)生事故或危險(xiǎn)事件的可能性（L）；② 暴露于這種危險(xiǎn)環(huán)境的頻率（E）；③ 事故一旦發(fā)生可能產(chǎn)生的后果（C）。其關(guān)系式為D = LEC。該方法目前主要在煤礦單一風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中使用較多，但評(píng)價(jià)結(jié)論也比較主觀。

故障類型和影響分析（FMEA）逐一進(jìn)行分析，找出所有潛在的失效模式，并分析其可能的后果。目前在煤礦設(shè)備檢修、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、膠帶運(yùn)輸機(jī)風(fēng)險(xiǎn)控制等方向上已有應(yīng)用，總體上應(yīng)用還是比較少。

隨著專家和工程人員對(duì)煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)的提高，危險(xiǎn)和可操作性分析（HAZOP）、故障樹(shù)分析（FTA）、事件樹(shù)分析（ETA）等半定量的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法開(kāi)始引起重視?？傮w上看，定性安全評(píng)價(jià)方法有一定的局限性，不同參評(píng)人員的專業(yè)背景、現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)歷的差異會(huì)導(dǎo)致預(yù)測(cè)事故風(fēng)險(xiǎn)的差異性，同時(shí)，評(píng)價(jià)結(jié)果難以給出可以量化的解釋。

1.2 定量評(píng)價(jià)方法

我國(guó)煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察部門尚未建立煤礦風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)的評(píng)價(jià)技術(shù)尚處于研究探索階段。目前在煤礦應(yīng)用的定量評(píng)價(jià)方法主要有模糊數(shù)學(xué)方法、灰色評(píng)價(jià)方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)方法、概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法等。

其中，模糊數(shù)學(xué)方法是通過(guò)模糊數(shù)學(xué)對(duì)受到多種災(zāi)害因素影響的煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)做出一個(gè)總體的評(píng)價(jià)，主要解決煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)涉及的模糊、難以量化的問(wèn)題。

灰色評(píng)價(jià)方法是以灰色關(guān)聯(lián)分析理論為指導(dǎo)，通過(guò)建立灰色綜合評(píng)估模型，對(duì)各種影響煤礦安全的因素進(jìn)行權(quán)重選擇，進(jìn)行煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)方法是通過(guò)建立運(yùn)算節(jié)點(diǎn)（神經(jīng)元），每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一種特定的輸出函數(shù)，每?jī)蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)間的連接代表一個(gè)權(quán)重，組成一個(gè)運(yùn)算網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)輸入煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，對(duì)煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法是根據(jù)事故的基本致因因素的事故發(fā)生概率，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的概率分析方法，求取事故基本致因因素的關(guān)聯(lián)度（或重要度）或整個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)事故發(fā)生概率的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法。

1.3 煤礦安全評(píng)價(jià)方法總結(jié)

通過(guò)對(duì)定性和定量的煤礦安全評(píng)價(jià)分析可以看出：

一是煤礦安全生產(chǎn)涉及“人、機(jī)、環(huán)、管”四方面的因素，各因素之間的關(guān)系復(fù)雜，安全上具有關(guān)聯(lián)性，安全風(fēng)險(xiǎn)存在非線性關(guān)系，單一定性的評(píng)價(jià)方法不能全面有效的準(zhǔn)確理解煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)，而定量的評(píng)價(jià)方法則將煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)的非線性關(guān)系轉(zhuǎn)化為線性關(guān)系，忽視了煤礦運(yùn)行的系統(tǒng)規(guī)律，兩種評(píng)價(jià)方法均無(wú)法有效客觀認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)煤礦風(fēng)險(xiǎn)。

二是隨著煤礦監(jiān)管監(jiān)察部門對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)管監(jiān)察的迫切需要，尤其是2020 年受新冠肺炎疫情影響以來(lái)，傳統(tǒng)的監(jiān)管監(jiān)察方法已不能滿足煤礦安全管理需求。由于我國(guó)沒(méi)有構(gòu)建國(guó)家層面的煤礦安全生產(chǎn)評(píng)價(jià)綜合體系，還不能有效地進(jìn)行煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，煤礦監(jiān)管監(jiān)察部門的安全管理尚缺乏針對(duì)性和有效性，需要進(jìn)一步研究煤礦安全評(píng)價(jià)方法和技術(shù)，以便煤礦監(jiān)管監(jiān)察部門開(kāi)展遠(yuǎn)程監(jiān)察、精準(zhǔn)監(jiān)察和執(zhí)法，且有利于解決當(dāng)前煤礦數(shù)量多但煤礦安全執(zhí)法力量不足、人員老化等問(wèn)題。

2 現(xiàn)代綜合評(píng)價(jià)方法理論研究

綜合評(píng)價(jià)是需要將眾多指標(biāo)按層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合而實(shí)施的評(píng)價(jià)，涉及運(yùn)籌學(xué)、心理學(xué)、多元統(tǒng)計(jì)分析、模糊數(shù)學(xué)等學(xué)科[3]。近年來(lái)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、灰色系統(tǒng)理論等新興學(xué)科方法開(kāi)始在綜合評(píng)價(jià)中應(yīng)用，逐步形成了基于決策科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)并利用現(xiàn)代信息技術(shù)開(kāi)展各類評(píng)價(jià)的現(xiàn)代綜合評(píng)價(jià)方法。

2.1 層次分析法理論

層 次 分 析 法（analytic hierarchy process， AHP）是一種定性與定量分析相結(jié)合的多準(zhǔn)則決策方法。其通過(guò)將決策問(wèn)題的有關(guān)元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，用一定標(biāo)度對(duì)人的主觀判斷進(jìn)行客觀量化。它把人的思維過(guò)程層次化、數(shù)量化，并用數(shù)學(xué)為分析、決策、預(yù)報(bào)或控制提供定量的依據(jù)，比較適合人的定性判斷起重要作用的、對(duì)決策結(jié)果難以直接準(zhǔn)確計(jì)量的場(chǎng)合。

2.2 模糊綜合評(píng)價(jià)理論

模糊綜合評(píng)價(jià)理論是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理，將一些邊界不清、不易定量的因素定量化，從多個(gè)因素對(duì)被評(píng)價(jià)事物隸屬等級(jí)狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的一種方法。其主要特點(diǎn)是評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)單，容易掌握，適合多因素（指標(biāo)）評(píng)價(jià)，可將不確定的信息轉(zhuǎn)換為模糊的概念，評(píng)價(jià)結(jié)果比較科學(xué)、合理、貼近實(shí)際，但隸屬度和權(quán)重的確定有一定的主觀性。

2.3 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法是用于分析多指標(biāo)投入和多指標(biāo)產(chǎn)出間關(guān)系的一種評(píng)價(jià)方法，其核心在于假定每一個(gè)輸入都會(huì)關(guān)聯(lián)一個(gè)或多個(gè)輸出，且輸入和輸出之間確實(shí)存在某種必然關(guān)系，但不必確定這個(gè)關(guān)系的顯示表達(dá)式，無(wú)需進(jìn)行任何權(quán)重假設(shè)，以輸入輸出的實(shí)際數(shù)據(jù)求得最優(yōu)權(quán)重，具有很強(qiáng)的客觀性。

2.4 人工智能評(píng)價(jià)法

人工智能是將信息學(xué)科、技術(shù)學(xué)科等多個(gè)學(xué)科集合在一起的綜合性學(xué)科，是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模擬出人的大腦結(jié)構(gòu)，然后自主分析，對(duì)遇到的問(wèn)題進(jìn)行自主的思考、判斷，可以快速、直觀、有效地解決各類復(fù)雜評(píng)價(jià)問(wèn)題。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人工智能評(píng)價(jià)法得到了廣泛應(yīng)用，如通過(guò)對(duì)企業(yè)進(jìn)行360°畫(huà)像，對(duì)企業(yè)的安全投入、人員培訓(xùn)、措施落實(shí)等各個(gè)維度進(jìn)行判斷，可以描述出模塊企業(yè)的整體安全情況。

現(xiàn)代綜合評(píng)價(jià)方法代表著評(píng)價(jià)的發(fā)展方向。這一模式的指標(biāo)體系較全面、規(guī)范。評(píng)價(jià)方法借助于定性指標(biāo)定量化，使指標(biāo)體系能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行運(yùn)算。該模式要求盡可能排除主觀成分，使評(píng)價(jià)結(jié)果科學(xué)化[4]。

3 當(dāng)前煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估思考及建議

3.1 切實(shí)提高煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能力

在進(jìn)行煤礦安全管理過(guò)程中，要注重切斷風(fēng)險(xiǎn)變成隱患、隱患導(dǎo)致事故的傳導(dǎo)鏈條，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效管控。管控的前提是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，因此提高煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能力至關(guān)重要。

3.2 充分利用信息化手段提高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估效率

傳統(tǒng)的煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要是通過(guò)人海戰(zhàn)術(shù)，以專家經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估效率低。當(dāng)前隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)全面接入煤礦感知數(shù)據(jù)，構(gòu)建煤礦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系和分析模型，充分利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，通過(guò)信息化手段提高煤礦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估效率。

3.3 深化創(chuàng)新煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察模式

當(dāng)前煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察主要還是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查和執(zhí)法開(kāi)展，隨著網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的全面貫徹執(zhí)行，國(guó)家大力推廣一體化在線政務(wù)服務(wù)平臺(tái)和“互聯(lián)網(wǎng)+監(jiān)管”系統(tǒng)，建議煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察緊跟時(shí)代步伐，深化創(chuàng)新煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察模式，探索非現(xiàn)場(chǎng)（遠(yuǎn)程）監(jiān)管監(jiān)察等應(yīng)用，通過(guò)應(yīng)用推進(jìn)煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論和模型研究。

4 結(jié)論及展望

當(dāng)前煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估還是以定性的評(píng)價(jià)方法為主，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，定量的評(píng)價(jià)方法開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用，但跟其他行業(yè)的評(píng)價(jià)方式差距依然明顯。結(jié)合煤礦監(jiān)管監(jiān)察部門及煤礦所在區(qū)域的煤礦賦存條件、開(kāi)采方式、災(zāi)害情況、管理模式等因素，借鑒國(guó)內(nèi)外其他行業(yè)成功的評(píng)價(jià)模式，加快利用最新現(xiàn)代綜合評(píng)價(jià)方法理論成果，煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估水平將會(huì)邁上新的臺(tái)階。