基于HFACS-ISM 的危化品生產人因風險識別研究

王琛WANG Chen；李前兵LI Qian-bing；張永成ZHANG Yong-cheng

（①南京工業大學經濟與管理學院，南京 211816；②淮陰工學院管理工程學院，淮安 223200）

0 引言

隨著國民經濟的不斷發展，各領域對危險化學品的需求不斷增長。由于危險化學品種類繁多，具有易燃易爆、毒性、刺激性、腐蝕性等危險特性[1]，所以應加強危化品生產的安全防控工作。風險識別作為安全防控工作的重要環節，人為因素又是導致危化品事故發生的主要因素，因此危化品生產人因風險識別具有較大的研究價值。

危化品風險識別目前在國內已有眾多學者開展研究，郭健等提出了事故應急防控、事故誘因分析、應急處置救援、應急組織管理四個要素屬性的評估指標體系[2]；曹閏烽等提出一種基于故障樹分析法和貝葉斯網絡的系統可靠性研究方法[3]；周歡等從物理-事理-人理三個層面深入分析,構建了港口危化品物流風險管理的WSR 模型[4]。

本研究運用HFACS 理論以及ISM 模型對危化品生產進行人因風險識別，識別發生事故的關鍵人因風險因素,梳理出不同風險因素間的因果關系，以期為危化品事故預防控制、應急救援及安全管理提供參考。

1 危化品生產不安全事件人為因素識別

HFACS 是根據Reason 的“瑞士奶酪”事故致因模型基礎上提出的，是一種綜合的人因失誤分析方法[5]。因HFACS 模型最早是在航空領域被提出的理論，該模型中部分因素不適合直接用于分析危化品生產風險研究。因此，需對模型中的部分因素進行改進，使其更符合危化品生產的要求。HFACS 模型闡述了4 個層級的失效，分別為組織管理、不安全監督、不安全行為前提以及不安全行為，每個層次包含若干個組成因素[6]。通過文獻閱讀法，結合危化品生產的特點，從四個層次歸納出18 個組成因素以及具體表現，構建了危化品生產人因風險分析HFACS 模型（如表1 所示）。

2 危化品生產人為風險因素分析

2.1 解釋結構模型的構建

解釋結構模型（ISM），是一種用于分析復雜系統層級結構的研究方法[7]。解釋結構模型的構建步驟為：

2.1.1 構建鄰接矩陣

式中Si（i=1，2，…，n）表示系統中的第i 個元素。危化品生產人因風險因素集合為表1。依據因素Si與Sj之間是否存在直接影響關系確定各影響因素之間的鄰接矩陣A=（aij）n×n（見表2），其定義式為

表1 危化品生產人因風險分析HFACS 模型

表2 危化品生產人因風險鄰接矩陣

2.1.2 構建可達矩陣

借助MATLAB 軟件進行布爾運算，將鄰接矩陣A 與單位矩陣I 相加，并對其進行冪運算，如果矩陣M 滿足以下條件，則稱M 為可達矩陣（見表3）。

表3 危化品生產人因風險可達矩陣

2.1.3 層級劃分

將可達矩陣M 進行層次劃分有助于危化品生廠過程中人因風險因素見的影響關系，劃分出層級關系。根據得到的可達矩陣M，求得可達集R（Si）、先行集A（Si）、交集C（Si）。其中，R（Si）是受因素Si影響的所有因素的集合，A(Si)是能夠影響到Si的所有因素的集合，C（Si）是R（Si）與A（Si）的交集（見表4）。

表4 危化品生產風險可達集R（Si）、先行集A（Si）和共同集C（Si）

在上述基礎之上，依據可達集等于交集的原則，確定最高層級的因素所形成的集合，再將該集合中因素在可達矩陣中對應的行、列去掉，得到新的可達矩陣。

2.1.4 解釋結構模型的建立

經過上述步驟的計算分析，以及對分級結果進行縮減層次化處理，得出系統要素的遞階結構模型。（圖1）

圖1 危化品生產人因風險解釋結構模型

2.2 遞階層次結構分析

依據解釋結構模型將風險因素分為3 個層級，L1、L2為淺層，L3、L4為中層，L5為深層。處于淺層的風險因素主要是技能差錯、決策差錯、認知差錯、習慣性差錯、偶然性差錯，經分析確定是直接因素，可以對風險事件的產生形成直接影響。人員因素、精神狀態、能力狀態與技能差錯、決策差錯、認知差錯、習慣性差錯、偶然性差錯彼此之間存在直接影響關系。

中層風險因素主要是通過直接、間接的方式對淺層次、深層次因素產生影響，糾正無效、技術環境、物理環境、生理狀態直接影響人員因素、精神狀態、能力狀態這一層因素，從而間接地影響L1層級的因素。厘清因素之間的復雜關系，是預防、防治施工風險的重點、難點，因此要加強計劃、監督兩個方面工作的部署，保證工作安排合理、加強違規檢查力度是降低危化品生產風險的根本保障。

深層因素是直接或間接影響其他等級因素的根本因素，如果對于深層風險因素缺少足夠的重視，則很難從根源上進行有效的治理。資源管理缺陷、組織氛圍缺失、組織過程漏洞作為危化品生產風險的根本原因，因此應加強資源管理、組織氛圍、組織過程組織過程，這樣才可以很大程度地從根本上提高危化品安全管理水平。

3 預防對策

為有效減少危化品事故的發生,根據危化品生產人因風險HFACS 模型以及遞階層次結構分析，應采取宏觀措施和微觀措施相結合的方法管控危化品生產中的風險因素，提升危化品生產人員的安全意識。

宏觀措施包括：①政府對化工企業提供資金和政策支持，扶持重點化工企業發展；②化工企業制定安全計劃和風險管理計劃，建立相關應急救援程序，形成有效的安全標準，確保安全檢查工作不放過每一個細節；③化工企業完善資源管理，建立人力、財力、設備等資源管理機制，厘清人員工作職責；

微觀措施包括：①對工作人員遵守標準操作程序及計劃實施有效的監督,發現問題限期整改,確保問題及時解決；②保證合理的排班，保證工作人員足夠的休息，保持良好精神狀態和生理狀態；③開展團建活動，提升組織氛圍，增加同事間的協作水平；④提高員工培訓頻率，提供良好的技能環境，規范工作人員的操作技巧。

4 結論

①通過文獻閱讀法，從組織管理、不安全監督、不安全行為前提以及不安全行為四個維度歸納出18 個組成因素以及具體表現，建立了危化品生產人因風險分析HFACS模型。②利用解釋結構模型（ISM）建立了危化品生產不安全事件人為因素5 級遞階層次結構，將風險因素分為3 個層級，梳理出了因素間的復雜關系。③結合危化品生產人因風險HFACS 模型以及遞階層次結構得出的結論，資源管理缺陷、組織氛圍缺失、組織過程漏洞是導致危化品生產事故發生的根本原因，因此從宏觀和微觀兩個層面提出措施，體現了HFACS 和ISM 結合起來的優勢。