復雜網絡視域下的陶瓷企業生產危險因素分析

段在鵬，李蓉蓉，楊 臻，王如一

(福州大學環境與資源學院，福建 福州 350116)

陶瓷企業在我國經濟中占有重要地位，但近幾年陶瓷企業生產事故頻發，安全問題日漸凸顯，安全生產現狀亟待進一步提高，安全技術標準尚未形成系統配套，安全管理標準較缺乏。目前針對陶瓷企業安全生產層面的研究匱乏，大多研究側重于從消防安全和職業病防治等方面單獨考慮陶瓷企業的安全生產。如陳媛媛等[1]從安全生產的監管和關鍵工藝技術安全性等方面，提出了加強建筑衛生陶瓷行業安全生產建設的建議；趙淑忠等[2]從日用陶瓷生產工藝入手，研究了日用陶瓷產品鉛鎘溶出量超標風險及其防范措施；胡淑雙等[3]提出在建筑衛生陶瓷行業實施安全生產標準化建設的建議。

陶瓷企業生產過程中所隱含的危險因素錯綜復雜，危險因素之間的關系難以用清晰的層次關系表達，如窯爐的安全受到人的不安全因素和物的不安全因素的影響，因此有必要將陶瓷企業錯綜復雜的危險因素明朗化。網絡層次分析法(Analytic Network Process,ANP)適用于在復雜系統中考慮層次內部元素的依存和下層元素對上層元素的反饋影響[4]，通過構建危險因素的網絡關系，可清晰地呈現各危險因素之間的相互影響關系。目前ANP法在安全評價研究領域應用廣泛。如張曉全等[5]開創性地將ANP法應用于研究航空維修關鍵人為因素之間的相互作用；Gómez-Navarro等[6]首次通過ANP法匯總并解釋了環境壓力指數中的指標；王永剛等[7]創新性地引入ANP法建立了航空公司安全水平評價模型；郭海東等[8]運用ANP法及三元區間數建立了建筑企業安全管理能力成熟度評價模型；楊虎等[9]采用ANP法對飛行訓練機構的威脅與差錯管理能力進行了評價；許葭等[10]建立了基于ANP法的網絡脆弱性評價模型，用于判定地鐵網絡中各個站點的安全現狀；Soota[11]創新性地采用ANP法對產品開發問題進行了評估，以實現客戶最滿意的設計。

基于上述研究，本文采用魚骨圖分析法找出陶瓷企業生產過程中的危險因素，并結合ANP法建立了陶瓷企業生產危險因素網絡層次分析模型，利用超級決策軟件計算出各危險因素的權重，并對重要危險因素提出防控措施，以切斷重要性高且難以修正的危險因素之間的網絡聯系，從而降低重要性高的危險因素的權重，最大限度地減少或杜絕生產事故的發生。

1 陶瓷企業生產危險因素分析

通過調研分析可知，造成陶瓷企業安全生產事故的直接原因有4個方面：人的不安全因素、物的不安全因素、環境的不安全因素以及管理上的失誤，本文采用魚骨圖分析法找出所有可能導致陶瓷企業生產危險的因素，詳見圖1。

圖1 陶瓷企業生產危險因素魚骨圖Fig.1 Fish bone diagram of risk factors in ceramic enterprises

本文采用魚骨圖分析法分析判斷，得到陶瓷企業生產的危險因素有22個，但無法說明各危險因素之間是如何相互影響的。例如：危險因素——工人文化素質低和工人安全教育培訓不足，都能導致工人安全意識薄弱，造成許多事故隱患；危險因素——燃氣系統故障與氣體輸送管道漏氣之間相互影響，陶瓷企業管道輸送的氣體均為易燃氣體，在燃氣系統發生故障或管道發生泄漏的情況下，遭遇明火后將會發生燃燒或爆炸事故。且在魚骨圖分析過程中，人的定性判斷起主要作用，對決策結果難以直接準確計量，不能直觀地反映危險因素之間的關系。

2 陶瓷企業生產危險因素關系建模

ANP法適合于對非定量的場合進行定量分析，通過構建危險因素之間的網絡關系，能夠清晰地呈現各危險因素之間的相互影響關系，因此本文基于魚骨圖分析的結果，采用ANP法對陶瓷企業生產危險因素關系進行建模、分析與計算。

2. 1 網絡關系分析

基于魚骨圖分析的結果，本文采用ANP法找出陶瓷企業生產過程中各危險因素之間存在的復雜關系，將魚骨圖關系轉化為網絡關系圖，見圖2。

對比圖1和圖2可見，圖2體現了二級指標間的相互關系，與現實更為相符，如危險因素“燃氣系統故障”和“氣體輸送管道漏氣”是相互指向，即說明其危險性存在相互聯系，具體網絡關系說明見表1。

圖2 陶瓷企業生產危險因素網絡關系圖Fig.2 Network diagram of risk factors in ceramic enterprises注：單向箭頭“→”表示兩個危險因素為因果關系，由原因指向結果；雙向箭頭“?”表示兩個危險因素互為因果關系，兩者互相影響。

表1 網絡關系說明表

一級指標：人的不安全因素B1、物的不安全因素B2、環境的不安全因素B3以及管理上的失誤B4；第一類二級指標：工人安全意識薄弱c1、工人文化素質低c2、工人技術水平參差不齊c3、工人疲勞作業c4、燒窯工人違章操作c5、彩繪工人未佩戴防護用品c6；第二類二級指標：窯爐的安全裝置失效c7、修胚工具缺陷c8、燃氣系統故障c9、氣體輸送管道漏氣c10、破碎系統帶故障運行c11；第三類二級指標：原料加工車間的粉塵c12、生產車間通風不良c13、燒結系統的高溫c14、施釉原料的重金屬c15、刻花車間照度不足c16；第四類二級指標：工人安全教育培訓不足c17、窯爐動火作業管理制度缺乏c18、各級車間安全責任劃分模糊c19、車間管理人員安全監督失誤c20、應急預案未完善c21、勞動組織不合理c22。

2. 2 基于SD軟件的ANP模型構建

ANP法涉及到的元素較多，計算過程復雜且計算量大，Satty教授開發了專門用于ANP法計算的超級決策軟件(Super Decisions，SD)，解決了復雜的計算問題。

本文以福建省德化縣典型的陶瓷企業為研究對象，根據陶瓷企業生產危險因素和ANP法運算規則編寫了專家調查問卷，先依照SD軟件的使用方法創建目標、準則和元素，再以元素集和元素的形式輸入到SD軟件中，即可得到陶瓷企業生產危險因素網絡層次分析(ANP)模型，見圖3。

圖3 陶瓷企業生產危險因素網絡層次分析(ANP)模型Fig.3 ANP model diagram of risk factors for ceramic enterprises

2. 3 ANP判斷矩陣的構造及指標權重計算

本次邀請在專業上頗有建樹的專家通過對陶瓷企業生產各危險因素的相對重要性進行打分，得到各危險因素的重要性賦值，并構造危險因素之間的判斷矩陣。以一級指標和第一類二級指標為例，構造的各危險因素之間兩兩比較的判斷矩陣見表2和表3,其在SD軟件中判斷矩陣的賦值界面見圖4和圖5。構造的判斷矩陣中分別有行因素和列因素，其中行因素代表的是準則，列因素代表的是次準則；判斷矩陣中所得到數值的含義表示行因素與列因素比較的相對重要性程度。標度為1表示因素a與因素b比較同等重要，標度為3表示因素a比因素b稍微重要，標度為5表示因素a比因素b較強重要，標度為2.4為兩相鄰標度的中間值。

表2 構造到一級指標間兩兩比較的判斷矩陣

表3 構造的第一類二級指標間兩兩比較的判斷矩陣

圖4 SD軟件中一級指標間兩兩比較的判斷矩陣賦值界面Fig.4 Interface of assigning the judgment matrix values of the second-level index of the first class in SD software

圖5 SD軟件中第一類二級指標間兩兩比較的判斷矩陣賦值界面Fig.5 Interface of assigning the values of the first class of the second-level index judgment matrix in SD software

其余二級指標的權重計算方法同上，將各二級指標對應的判斷矩陣輸入SD軟件中進行運算，即可計算得到各二級指標的權重值,見表4。

表4 二級指標的權重值

由表4可知，對陶瓷企業安全生產影響最大的3個危險因素分別為燃氣系統故障c9、氣體輸送管道漏氣c10、破碎系統帶故障運行c11，各指標權重值均為0.127。因此，陶瓷企業在日常生產中應著重注意這些環節，找出不足之處，并提出防控措施。

3 基于網絡“隔斷”思維的防控措施

圖6 切斷陶瓷企業生產危險因素網絡關系示意圖Fig.6 Diagram of the risk factors for cutting off the network relationship in ceramic enterprises

3.1 切斷“工人文化素質低”與“工人安全意識薄弱”的網絡聯系

由陶瓷企業生產各危險因素的權重可知，工人的文化素質對陶瓷企業安全生產的影響也較大，而陶瓷企業工人總體上受教育水平不高，難以在短時間內改變現狀，所以直接從提高工人文化素質入手來促進企業安全生產和提高工人安全意識的難度較大。但從網絡關系的角度，可以通過增強工人安全教育培訓與工人安全意識的聯系，從而切斷“工人文化素質低”與“工人安全意識薄弱”的網絡聯系。

受教育程度和安全培訓水平對工人安全意識的作用較大，管理者的情緒智力及企業對安全生產的重視程度次之[12]。在安全管理中，企業是安全管理的責任主體，安全生產規章制度的真正執行主要還是要依靠責任主體來落實[13]。當陶瓷企業嚴格落實工人安全教育培訓，確保履職到位，做到“凡事有人負責”、“凡事有人監督”，把反違章操作的著眼點放在尋找影響企業全局安全工作的關鍵環節上時，工人文化素質對陶瓷企業安全生產的影響就減弱了，其與工人安全意識相應的關系也切斷了，各危險因素重要性的賦值就發生了變化，見表5。通過SD軟件計算得到網絡隔斷后各第一類二級指標的權重值，見表6。

表6 網絡隔斷后各第一類二級指標的權重值

由表6可知，工人文化素質低的權重從0.052降低至0.029，所以可以從加強工人安全教育培訓和提高企業對安全重視程度的角度，提高員工安全意識與安全執行力，切斷文化素質對安全意識的影響，減弱工人文化素質低對陶瓷企業安全生產的影響；而危險因素——工人疲勞作業、彩繪工人未佩戴防護用品、燒窯工人違章操作的權重值皆有所上升，從而引起相關管理者對這些潛在危險因素的重視。

3.2 切斷“燃氣系統故障”與“氣體輸送管道漏氣”的網絡聯系

火災與爆炸是近幾年陶瓷企業頻發的安全事故，而燃氣系統故障和氣體輸送管道漏氣是導致陶瓷企業火災與爆炸事故的主要危險因素，加強對燃氣系統和氣體輸送管道的質量控制是急需解決的問題，所以采取措施切斷“燃氣系統故障”與“氣體輸送管道漏氣”的聯系具有重要意義。可考慮在燃氣系統與氣體輸送管道之間設置連鎖裝置，當燃氣系統出現故障時，自動關閉氣體輸送管道，以此減弱燃氣系統和氣體輸送管道危險因素的重要性，切斷兩個危險因素間的聯系；再由專家分別為危險因素進行重要性賦值，確定判斷矩陣，并由SD軟件計算得到網絡隔斷后燃氣系統故障和氣體輸送管道漏氣的全局權重值都減小為0.109(見表7)，即危險因素重要性降低，安全性提升；而危險因素——窯爐的安全裝置失效的權重值升高，能夠引起相關管理者重視，促使其積極采取措施對窯爐的安全裝置進行控制。

表7 網絡隔斷后各第二類二級指標的權重

4 結 論

(1) 利用魚骨圖基于復雜的陶瓷企業生產危險因素分析，采用ANP法將危險因素指標體系分為二級指標，找出22個危險因素、15對相互關系，構建了陶瓷產業生產危險因素ANP模型。

(2) 運用SD軟件計算得出陶瓷企業生產各危險因素的全局權重，從而得到危險性大且難以控制的4個危險因素，分別為燃氣系統故障、氣體輸送管道漏氣、工人文化素質低、工人安全意識薄弱，即為陶瓷企業生產過程中需要重點控制的危險因素。

(3) 基于陶瓷企業生產危險因素之間的網絡關系，從網絡“隔斷”思維出發，采取措施切斷“燃氣系統故障”與“氣體輸送管道漏氣”、“工人文化素質低”與“工人安全意識薄弱”等危險性高且難以控制的危險因素間的網絡聯系，以降低這些難以修正的危險因素的全局權重，同時將易于控制的工人疲勞作業、破碎系統帶故障運行等危險因素提升至重要性較高的位置，以引起相關管理者的重視，促使其采取相應的措施進行控制，從而達到促進陶瓷企業安全生產的目的。