劉運(yùn)橋
(河鋼股份有限公司承德分公司,河北 承德 067002)
在當(dāng)前信息環(huán)境中,為了保證數(shù)據(jù)安全,往往存在數(shù)量較多的未知信息。但是在綜合評(píng)價(jià)時(shí),未知信息會(huì)導(dǎo)致最終評(píng)價(jià)結(jié)果的誤差較大?;疑到y(tǒng)分析方法對(duì)于包含不確定信息的研究對(duì)象深入研究,加強(qiáng)信息的可信度[1]。與常規(guī)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法差別較大,灰色系統(tǒng)分析方法以小樣本數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合多種客觀條件,生成可靠度較高的聚類(lèi)信息。
基于冶金行業(yè)工作特殊性,將安全生產(chǎn)作為該領(lǐng)域的主要研究問(wèn)題[2]。尤其是針對(duì)不斷發(fā)展的冶金行業(yè),如何保證安全生產(chǎn)成為企業(yè)面臨的難題。文中將灰色系統(tǒng)分析方法應(yīng)用于冶金安全生產(chǎn)中的應(yīng)用,尋找安全生產(chǎn)規(guī)律,并獲得冶金生產(chǎn)安全評(píng)價(jià)結(jié)果,為企業(yè)安全發(fā)展提供理論支撐。
通過(guò)分析冶金生產(chǎn)流程可知,絕大部分傷亡事故由人員操作不規(guī)范、管理檢查不到位和設(shè)備失效引起的[3]。所以,安全評(píng)價(jià)指標(biāo)選取,需要以上述三種事故引發(fā)條件的研究為基礎(chǔ)。其中,冶金生產(chǎn)工作人員的操作錯(cuò)誤一方面是由于自身精力不集中,另一方面則是由于冶金生產(chǎn)具有危險(xiǎn)源點(diǎn)多的特點(diǎn),操作錯(cuò)誤極易引發(fā)機(jī)械傷害、中毒多種類(lèi)型的事故。鋼鐵冶煉時(shí),為了保證冶煉效果符合要求,需要將爐溫度設(shè)置為1500℃左右,經(jīng)由爐外水冷的方式逐漸降低高爐溫度,使得爐子的溫度滿(mǎn)足安全穩(wěn)定需求,所以冷卻水的管理檢查不到位,是引起安全事故的主要原因之一。針對(duì)鋼鐵冶金行業(yè)現(xiàn)狀分析,鋼鐵冶金在每一步工藝過(guò)程中都會(huì)造成主體設(shè)備的腐蝕和磨損,在較為惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中,對(duì)冶煉設(shè)備的損害程度成倍增加,導(dǎo)致設(shè)備的失效,從而造成生產(chǎn)安全事故。
在進(jìn)行冶金安全管理過(guò)程中,均會(huì)存在一個(gè)相關(guān)的安全管理流程,并將生產(chǎn)人員的安全規(guī)范作為安全管理的指標(biāo)。通過(guò)提升生產(chǎn)人員的安全管理意識(shí),可以保證冶金的生產(chǎn)安全。因此,在冶金企業(yè)匯總,領(lǐng)導(dǎo)階層需要將冶金的危害性告知于員工,保證員工加強(qiáng)生產(chǎn)的約束條件,從而在根本上提升冶金生產(chǎn)安全效果。除此之外,領(lǐng)導(dǎo)階層需要將冶金管理作為核心管理理念,將自身對(duì)冶金安全生產(chǎn)的知識(shí)廣而告之,并只有加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)階層的冶金生產(chǎn)安全知識(shí),才能從真正意義上提升企業(yè)的冶金管理水平。冶金生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較多的污染物質(zhì),如果不能做好防護(hù),將會(huì)影響生產(chǎn)人員的身體健康,得不償失。企業(yè)需要將冶金存在的危害性進(jìn)行張貼,在每一個(gè)員工房生產(chǎn)的區(qū)域貼上小廣告,從而保證員工可以提高對(duì)生產(chǎn)安全的警惕。冶金作為工業(yè)的關(guān)鍵流程,其生產(chǎn)與加工起到至關(guān)重要的作用。
在冶金生產(chǎn)過(guò)程中,生產(chǎn)中的安全問(wèn)題較多,生產(chǎn)超標(biāo)或較少,均會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)難題。由于我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)水平較落后,企業(yè)中對(duì)冶金生產(chǎn)中的安全問(wèn)題了解不夠透徹,從而影響冶金生產(chǎn)安全指標(biāo)。因此,選取安全評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí),結(jié)合科學(xué)性原則和適應(yīng)性原則。按照冶金生產(chǎn)全面過(guò)程,選擇能夠體現(xiàn)安全狀況的評(píng)價(jià)指標(biāo)。為了加強(qiáng)指標(biāo)的適應(yīng)性,針對(duì)每一個(gè)冶金生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工藝,選擇對(duì)應(yīng)的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)。綜上所述,多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)保持互通性和特異性?xún)蓚€(gè)特點(diǎn),符合安全生產(chǎn)要求。從整體來(lái)看,將評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐譃槿?、機(jī)、管理和環(huán)境四個(gè)一級(jí)要素,并將其細(xì)分為多個(gè)二級(jí)要素,獲取多個(gè)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)。將多個(gè)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)作為安全管理的關(guān)鍵要素,充分提高員工冶金安全管理意識(shí),并利用先進(jìn)的科技技術(shù),將冶金設(shè)備作出進(jìn)一步完善,從而保證冶金生產(chǎn)技術(shù)的安全模式。
為了提升冶金生產(chǎn)安全評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性,文中基于灰色系統(tǒng)分析方法構(gòu)建灰色聚類(lèi)賦權(quán)模型,對(duì)上述評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行計(jì)算。在灰色系統(tǒng)分析過(guò)程中,考慮到系統(tǒng)很多的構(gòu)成因素都存在較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。所以,灰色系統(tǒng)分析的要點(diǎn)是將對(duì)系統(tǒng)影響大的主導(dǎo)因素提取出來(lái),文中利用灰色關(guān)聯(lián)分析明確冶金安全生產(chǎn)中的主要影響因素,ijd表示隨機(jī)選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)的白化值,則有以下約束條件:
公式中,d表示白化值,i表示評(píng)價(jià)次序,j表示評(píng)價(jià)指標(biāo),n表示評(píng)價(jià)指標(biāo)總數(shù)。在冶金安全生產(chǎn)評(píng)價(jià)時(shí),將安全水平劃分為3個(gè)層次的灰類(lèi),分別是“十分安全”、“比較安全”以及“不安全”。以此為依據(jù),生成白化值矩陣:
標(biāo)定聚類(lèi)權(quán)矩陣為:
公式中,D表示白化值矩陣,H表示標(biāo)定聚類(lèi)權(quán)矩陣,η表示標(biāo)定聚類(lèi)權(quán)值?;诨疑到y(tǒng)分析方法構(gòu)建的灰色聚類(lèi)賦權(quán)模型在應(yīng)用中,結(jié)合白化值和標(biāo)定聚類(lèi)權(quán)矩陣生成的聚類(lèi)列向量,明確冶金安全生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)所屬灰類(lèi)。
通過(guò)標(biāo)定聚類(lèi)權(quán)值實(shí)時(shí)調(diào)整評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重,當(dāng)決策指標(biāo)的灰數(shù)較大時(shí),該指標(biāo)的重要程度亦有所提升。基于上述思想,在聚類(lèi)指標(biāo)權(quán)重?zé)o法確定的情況下,表現(xiàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)與安全生產(chǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果之間的聯(lián)系。文中將聚類(lèi)系數(shù)計(jì)算公式改進(jìn)為:
公式中,σ表示聚類(lèi)系數(shù),k表示聚類(lèi)指標(biāo)排序,a表示指標(biāo)權(quán)重,f表示臨界值。再構(gòu)造聚類(lèi)列向量iσ:
利用灰色關(guān)聯(lián)分析法為選取的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán),用指標(biāo)權(quán)重取代標(biāo)定聚類(lèi)權(quán)的作用,更好地呈現(xiàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要程度。最后,按照最大隸屬度原則,明確聚類(lèi)對(duì)象對(duì)應(yīng)的灰類(lèi),將貢獻(xiàn)較小的評(píng)價(jià)指標(biāo)去除,構(gòu)建合理的安全評(píng)價(jià)體系。由于灰色系統(tǒng)可以將已知信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì),保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性,但是還有一部分信息是未知的,無(wú)法進(jìn)行有效的統(tǒng)一,因此,與常規(guī)方法不同,灰色系統(tǒng)分析方法是以未知信息作為分析核心,突出未知信息的重要性特點(diǎn),再將未知信息與與之信息的沖突進(jìn)行評(píng)定,即可找出分析物質(zhì)之間存在的規(guī)律,從而提供最佳的分析判定標(biāo)準(zhǔn)。因此,本文使用灰色系統(tǒng)分析方法,對(duì)冶金安全生產(chǎn)的問(wèn)題進(jìn)行研究。
冶金行業(yè)作為工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵,行業(yè)內(nèi)存在的風(fēng)險(xiǎn)不言而喻。由于冶金生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì)將原材料進(jìn)行打磨,運(yùn)輸,極易造成金屬粉塵,經(jīng)過(guò)除塵站時(shí),會(huì)將金屬分析進(jìn)行一次性消除。在消除粉塵的過(guò)程中,會(huì)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的吸附等操作,使粉塵粘在工作人員的衣服、鞋、帽上,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的工作,粉塵會(huì)隨著人員的運(yùn)動(dòng)進(jìn)入人體,對(duì)人體造成危害。冶金粉塵的直徑一般僅有10μm,吸入人體后,會(huì)造成過(guò)敏性鼻炎、咽喉炎等難以治愈的炎癥,嚴(yán)重者甚至?xí)l(fā)肺癌,成為冶金最難以防護(hù)的問(wèn)題。本文通過(guò)構(gòu)建灰色聚類(lèi)賦權(quán)模型,將冶金的危害進(jìn)一步評(píng)價(jià),在此環(huán)境下,本文認(rèn)為,冶金行業(yè)的安全生產(chǎn)首先需要改善生產(chǎn)環(huán)境,將密閉的空間改成通風(fēng)的環(huán)境,并對(duì)崗位內(nèi)的員工進(jìn)行每周一次的培訓(xùn),設(shè)置員工每天生產(chǎn)均需要開(kāi)窗通風(fēng),冬天可以開(kāi)一小時(shí),關(guān)一小時(shí),只要保證室內(nèi)的環(huán)境是流通的,冶金存在的粉塵就可以充分消除,進(jìn)一步保證冶金生產(chǎn)員工的安全。
因?yàn)榘踩u(píng)價(jià)體系中包含多種評(píng)價(jià)指標(biāo),每個(gè)指標(biāo)所代表的單位和物理意義有所差異,造成數(shù)據(jù)的量綱具有較大差異。并且,數(shù)量級(jí)相差懸殊難以計(jì)算關(guān)聯(lián)度。文中針對(duì)冶金生產(chǎn)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理,便于得到綜合安全評(píng)價(jià)結(jié)果。根據(jù)安全評(píng)價(jià)體系獲取冶金生產(chǎn)安全性狀態(tài),并進(jìn)行安全評(píng)級(jí)評(píng)定。冶金生產(chǎn)安全等級(jí)的評(píng)定,需要以冶金企業(yè)的總體事故狀況為基礎(chǔ),明確生產(chǎn)安全等級(jí)評(píng)價(jià)范圍。
文中將灰色系統(tǒng)分析方法應(yīng)用于冶金安全生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)聚類(lèi)分析計(jì)算冶金企業(yè)的實(shí)際因工傷亡事故數(shù)據(jù)。將原始數(shù)據(jù)按照安全評(píng)價(jià)體系中的指標(biāo)轉(zhuǎn)化為百分比數(shù)據(jù),表明每項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)所占據(jù)的比例。根據(jù)每項(xiàng)指標(biāo)的占比,生成三個(gè)灰類(lèi)的白化權(quán)函數(shù),每一個(gè)灰類(lèi)的范圍如圖1所示。
圖1 三個(gè)灰類(lèi)的白化權(quán)函數(shù)
根據(jù)圖1所示,a類(lèi)白化權(quán)函數(shù)顯示的事故發(fā)生率較低,生產(chǎn)安全情況較好,b類(lèi)白化權(quán)函數(shù)中事故發(fā)生頻率處于中等水平,冶金企業(yè)生產(chǎn)安全情況處于中等水平。最后,c類(lèi)白化權(quán)函數(shù)表明事故的危害程度和發(fā)生頻率均維持較高水平,需要加強(qiáng)安全管理水平。將安全評(píng)價(jià)結(jié)果按照聚類(lèi)系數(shù)明確生產(chǎn)安全性所屬類(lèi)別。
在冶金過(guò)程中,金屬材料會(huì)經(jīng)過(guò)教較長(zhǎng)時(shí)間的加工,為了減少金屬材料的成本支出,部分企業(yè)會(huì)回收其他金屬材料或化學(xué)藥品作為冶金的原材料。因此,在冶金生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)或氣體,以CO、HS、SO2、C6H6、NH4等有害氣體為主要污染源,極易造成生產(chǎn)人員出現(xiàn)癌癥的職業(yè)病。由于冶金是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,少量的有害物質(zhì)并不會(huì)形成較大的危害,但是長(zhǎng)期冶金過(guò)程中,有害氣體會(huì)一直侵害人體,從而形成致癌物質(zhì)在人體中留存,危害生產(chǎn)人員的性命。此外,冶金過(guò)程中需要進(jìn)行高溫?zé)捊穑谝睙捲O(shè)備中存在高溫散熱較強(qiáng)的部位,在此部位的員工將會(huì)受到高溫輻射,容易影響人體的代謝,造成中樞神經(jīng)的永久性傷害。冶金過(guò)程中,各種機(jī)械設(shè)備的噪音會(huì)對(duì)員工的聽(tīng)力造成傷害,使員工心情煩躁,聽(tīng)力下降,嚴(yán)重者將會(huì)影響員工的心腦血管問(wèn)題,造成永久的后遺癥。在此種冶金危害中,均屬于c類(lèi)白化權(quán)函數(shù),危害較大,安全等級(jí)較高,亟待加強(qiáng)安全管理水平。
為了加強(qiáng)冶金安全生產(chǎn)水平,文中針對(duì)上述冶金生產(chǎn)安全等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果生成安全監(jiān)管方案。冶金生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生的所有傷亡事故,均可以在生產(chǎn)過(guò)程中得到控制。當(dāng)危險(xiǎn)危害因素?zé)o法在安全評(píng)價(jià)結(jié)果中體現(xiàn)出來(lái),極有可能在后期生產(chǎn)中形成安全隱患,引發(fā)較大的生產(chǎn)事故?;诨疑到y(tǒng)分析的冶金安全生產(chǎn)評(píng)價(jià)方法的設(shè)計(jì),使得生產(chǎn)安全狀態(tài)直觀呈現(xiàn)出來(lái),便于人們依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)生產(chǎn)不安全行為進(jìn)行良好控制,達(dá)到降低事故發(fā)生頻率的目的。冶金安全監(jiān)管作為一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,涉及裝備管理、技術(shù)水平、生產(chǎn)技術(shù)以及員工培訓(xùn)等多方面因素,形成合適的安全管理模式。冶金安全生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)的另一個(gè)要素則是實(shí)時(shí)監(jiān)督操作人員的不安全行為,通過(guò)工作人員安全思想意識(shí)的培訓(xùn),將冶金安全監(jiān)管落實(shí)到實(shí)際冶金生產(chǎn)工作中。
冶金生產(chǎn)安全是現(xiàn)如今亟待解決的問(wèn)題,其管理過(guò)程較為復(fù)雜,隱藏的安全風(fēng)險(xiǎn)更加危險(xiǎn),只有減少冶金企業(yè)的冶金風(fēng)險(xiǎn)與危害性,才能提供冶金員工的生產(chǎn)質(zhì)量,提升冶金品質(zhì),為工業(yè)的發(fā)展提供先決條件。因此,本文使用灰色系統(tǒng)分析方法,對(duì)冶金中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,通過(guò)選取安全評(píng)價(jià)指標(biāo),得出多個(gè)安全評(píng)價(jià)模式;并在此基礎(chǔ)上通過(guò)構(gòu)建灰色聚類(lèi)賦權(quán)模型,保證員工的安全冶金;隨即評(píng)定冶金生產(chǎn)安全等級(jí),加強(qiáng)冶金安全管理水平。通過(guò)以上方法,可以提升冶金過(guò)程中的預(yù)防效果,從而減少員工傷亡的現(xiàn)象。為了更進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)冶金安全監(jiān)管,本文認(rèn)為,冶金企業(yè)需要實(shí)時(shí)關(guān)注科技的發(fā)展,將最新的科技技術(shù)融合至冶金工業(yè)中,保證冶金設(shè)備保持在先進(jìn)水平上,從而加快冶金行業(yè)的發(fā)展。除此之外,企業(yè)需要更加完善的冶金安全管理體系,改變傳統(tǒng)安全管理的表面化現(xiàn)象,真實(shí)地為員工做實(shí)事。在冶金安全監(jiān)管的過(guò)程中,可以設(shè)置不同崗位的管理人員,提高管理人員的安全意識(shí),認(rèn)真落實(shí)企業(yè)對(duì)員工安全的政策。并設(shè)置獎(jiǎng)罰機(jī)制,對(duì)于監(jiān)管能力強(qiáng)的人員予以獎(jiǎng)勵(lì),對(duì)監(jiān)管能力較差的人員予以處罰。監(jiān)管人員可以使員工輪班制,每一個(gè)監(jiān)管人員均需要考察其對(duì)冶金安全的意識(shí),保證每一位員工均可以得到冶金安全的良好教育。通過(guò)獎(jiǎng)罰機(jī)制提升員工的監(jiān)管積極性,最大限度地保證員工的冶金安全。
冶金行業(yè)發(fā)展過(guò)程中,安全生產(chǎn)是無(wú)法避免的問(wèn)題。文中在冶金安全生產(chǎn)中融入灰色系統(tǒng)分析方法,明確企業(yè)生產(chǎn)安全性。冶金生產(chǎn)安全的主要衡量指標(biāo)是因工傷亡人數(shù),所以文中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)選取某一家冶金企業(yè),采集該企業(yè)2016年至2020年的工傷事故,以此作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)采集數(shù)據(jù),形成表1所示的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
表1 冶金企業(yè)2016年至2020年各類(lèi)工傷事故統(tǒng)計(jì)
將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)按照表1的形式進(jìn)行統(tǒng)計(jì),根據(jù)每一事故類(lèi)別的傷亡人數(shù),結(jié)合灰色系統(tǒng)分析方法計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度,獲取冶金生產(chǎn)安全的規(guī)律。并以此為基礎(chǔ)評(píng)價(jià)當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)安全性。
為了提升灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性,針對(duì)該冶金企業(yè)因公傷亡事故每個(gè)月份發(fā)生數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)合事故類(lèi)型和事故發(fā)生月份,將分辨系數(shù)設(shè)置為0.5,獲取灰砂紋關(guān)聯(lián)度計(jì)算結(jié)果,并繪制圖2所示的關(guān)聯(lián)樹(shù)。
圖2 關(guān)聯(lián)樹(shù)
根據(jù)圖2所示的關(guān)聯(lián)樹(shù)可知,冶金企業(yè)的五類(lèi)事故中,灰色關(guān)聯(lián)度最大的是現(xiàn)場(chǎng)違章事故。這種結(jié)果表明員工安全意識(shí)不足、操作不規(guī)范以及違章操作等多種問(wèn)題是引發(fā)冶金傷亡事故的主要因素。從事故發(fā)生時(shí)間分析可知,灰色關(guān)聯(lián)度最高的是2月、1月和12月,該時(shí)間段年節(jié)較為集中,員工思想較為散亂,造成生產(chǎn)事故高發(fā)。
根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算結(jié)果,選取與事故傷害關(guān)聯(lián)度較高的因素作為冶金生產(chǎn)安全評(píng)價(jià)的指標(biāo),應(yīng)用文中設(shè)計(jì)的灰色聚類(lèi)模型對(duì)企業(yè)生產(chǎn)安全性進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià),加強(qiáng)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)安全事故的預(yù)防。
為了驗(yàn)證文中設(shè)計(jì)生產(chǎn)安全評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用效果,基于上述選取指標(biāo)評(píng)價(jià)2016年~2020年冶金企業(yè)的生產(chǎn)安全性,將其與實(shí)際事故發(fā)生情況進(jìn)行對(duì)比。此外文中應(yīng)用基于層次分析法的生產(chǎn)安全評(píng)價(jià)方法,和基于熵權(quán)值的生產(chǎn)安全評(píng)價(jià)方法進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn),采用MAD值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)比三種評(píng)價(jià)結(jié)果,計(jì)算公式為:
公式中,m表示評(píng)價(jià)次數(shù), 表示安全評(píng)價(jià)值,x表示冶金事故實(shí)際調(diào)查值,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
根據(jù)上述對(duì)比結(jié)果可知,文中設(shè)計(jì)方法在實(shí)際應(yīng)用中,相比其他兩種方法,使得MAD值降低了0.23、0.32,提升了冶金生產(chǎn)安全評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
冶金生產(chǎn)安全問(wèn)題近年來(lái)備受關(guān)注,文中將灰色系統(tǒng)分析方法融入到其中,設(shè)計(jì)了一種安全評(píng)價(jià)方法。針對(duì)引起冶金事故的主要因素,構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,結(jié)合灰色聚類(lèi)模型獲取冶金生產(chǎn)安全性評(píng)價(jià)結(jié)果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,該方法得到的評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況極為接近,將該方法應(yīng)用于冶金行業(yè),對(duì)企業(yè)安全生產(chǎn)工作起到極大的指導(dǎo)作用。