基于層次分析法的煤礦工人不安全行為影響因素研究*

程 蝶，舒仕海，黃 丹，張 陽

（興義民族師范學院物理與工程技術學院，貴州 興義 562400）

煤礦在我國能源消費中占主體地位，對我國的經濟發(fā)展起到重要作用，一直以來，煤礦開采是眾多生產環(huán)節(jié)中的重要部分。在當今社會經濟不斷提升的影響下，煤礦開采也在不斷地推進，煤礦開采具有要求低、成本低的優(yōu)點，對我國經濟發(fā)展做出了巨大貢獻。如今，煤礦開采過程相比以前，技術和設備都有了很大的進步，但仍然存在一些尤為關鍵和需要重視的問題，例如在開采時發(fā)生瓦斯爆炸、瓦斯突出、頂板事故等。無論什么原因導致的事故，最終都要從煤礦工人作業(yè)時的不安全行為中尋找解決問題的途徑。由事故致因理論可知，人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)會直接導致事故的發(fā)生[1-3]。圖1 為2011—2021 年全國煤礦事故死亡人數(shù)統(tǒng)計圖。

圖1 2011—2021 年全國煤礦事故死亡人數(shù)統(tǒng)計圖

通過分析圖1，可以看出近年來我國煤礦事故死亡人數(shù)呈逐年下降趨勢，但根據相關調查顯示，歷年來的煤礦事故由煤礦工人不安全行為導致的安全事故占全部事故的96.5%以上，這主要是由于人在心理、生理、能力等方面的難控性和復雜性，直接導致或者間接影響煤礦事故的發(fā)生。

因此，要有效評價煤礦工人的狀態(tài)是否處于安全狀態(tài)，需要建立科學全面的評價指標體系[4]。因為在安全生產過程中，預防和掌控不安全行為能有效避免或減少煤礦重大事故的發(fā)生、保證煤礦工人的安全，所以要加大力度深入研究影響人的不安全因素。

1 層次分析法（AHP） 介紹

1.1 層次分析法的概述

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是建立在系統(tǒng)理論基礎上的一種解決實際問題的方法，是一種將定性與定量分析方法相結合的多目標決策分析方法[4]。首先對問題進行分層處理；其次分析問題的性質，確定需要達到的目標，得出問題的組成因素，根據因素間的關系將因素按不同層次聚集組合，形成分析結構模型；最終把系統(tǒng)分析歸結為最低層（供決策的方案措施等） 相對于最高層（總目標） 的相對重要性權值的確定或相對優(yōu)劣次序的排序問題[5-9]。

1.2 層次分析法（AHP） 的步驟

首先，建立判斷矩陣。

其次，用方根法求評價因素權重向量近似值[10]，再計算指標權重特征值，其公式為

最后，再進行一致性檢驗，其公式為

2 煤礦工人不安全行為影響因素分析

煤礦企業(yè)生產過程中，其中發(fā)生的安全事故高達96.5%以上是人為因素造成的或者與人為因素有著很大的關系，為提升煤礦安全生產、保證相關工作人員人身安全，需要進行煤礦作業(yè)人員不安全行為影響因素分析。這是因為任何影響工人行為價值判斷的因素，都有可能影響工人的不安全行為的選擇。在實際分析中，要以煤炭企業(yè)作業(yè)人員作為相應的研究對象，針對實際問題進行全面、系統(tǒng)的分析。其中，主要影響因素有個體特征、生理因素、能力水平、心理因素等，在實際煤炭生產過程中相關管理人員要引導作業(yè)人員樹立正確的作業(yè)心態(tài)，加強對員工能力素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升，加強相關安全措施的投入，為作業(yè)人員提供良好的作業(yè)環(huán)境，并制定相關作業(yè)標準和規(guī)范，以此提升煤炭生產安全性，為煤礦企業(yè)高質量發(fā)展打下良好的基礎，其影響因素所包含內容如下。

1） 個體特征：素質和態(tài)度、安全意識、價值觀。

2） 生理因素：感覺器官、體能、年齡、身體疾病、疲勞。

3） 能力水平：工作能力、反應能力、突發(fā)應變能力、預警能力、判斷能力。

4） 心理因素：情緒和個性、社會影響和家庭因素、作業(yè)環(huán)境。

3 結構模型的建立及實證

3.1 構建層次結構

通過業(yè)內專家的討論，對影響因素進行初步的分級判斷，共分為3 層，分別為一級目標層（A）、二級準則層（C）、三級措施層（P）。圖2 為煤礦工人不安全行為影響因素模型。

圖2 煤礦工人不安全行為影響因素模型

3.2 權重的確定與分析

RI 隨機一致性指標見表1；標度及其含義見表2。

表1 RI 隨機一致性指標

表2 判斷矩陣標度及其含義

3.2.1 權重的確定

確定準則層（C） 對目標層（A） 煤礦工人不安全行為的權重。由煤礦行業(yè)的權威專家探討，以及長時間作業(yè)于煤礦環(huán)境的工作人員的豐富的經驗以及科學的理論知識，對權重矩陣中各指標賦分。接下來，需要求出各個指標因素對于準則層各因素的相對權重。表3 為C-C 判斷矩陣。

表3 C-C 判斷矩陣

以下計算準則層各因素在目標層（即煤礦工人不安全行為） 中的相對重要程度。

1） 用方根法求評價因素權重向量近似值。由式（1） 計算可得

2） 數(shù)值歸一化處理并求評價因素權重向量ωi。由式（2），計算可得ω1=0.351 2，ω2=0.108 9，ω3=0.188 7，ω4=0.351 2。

3） 計算C-C 判斷矩陣的最大特征值λmax。λmax=4.010 3，ω= [0.351 2 0.108 9 0.188 7 0.351 2]。一致性指標為=0.003 4，RI=0.9，一致性比率=0.003 8＜0.1，即該判斷矩陣滿足一致性檢驗。

4） 計算措施層（P） 對準則層（C） 的相對重要程度。措施層（P） 對準則層（C） 構成的判斷矩陣見表4。

表4 C1-P 判斷矩陣

由表4 數(shù)據計算得，C1-P 判斷矩陣的最大特征值λmax=3.082 8。數(shù)值歸一化處理求評價因素權重向量W= [0.614 4 0.117 2 0.268 4]。對其進行一致性檢驗，=0.041 4，一致性比率=0.071 4＜0.1，即該判斷矩陣滿足一致性檢驗。

由表5 中數(shù)據計算得，C2-P 判斷矩陣的最大特征值λmax=5.410 2。數(shù)值歸一化處理求評價因素權重向量W= [0.371 3 0.342 3 0.079 3 0.157 8 0.049 3]。對其進行一致性檢驗=0.102 6，一致性比率=0.091 6＜0.1，即該判斷矩陣滿足一致性檢驗。

表5 C2-P 判斷矩陣

由表6 中數(shù)據計算得，C3-P 判斷矩陣的最大特征值λmax=5.147 6。數(shù)值歸一化處理求評價因素權重向量W= [0.151 9 0.405 3 0.055 1 0.151 9 0.235 8]。對其進行一致性檢驗=0.036 9，一致性比率=0.032 9＜0.1，即該判斷矩陣滿足一致性檢驗。

表6 C3-P 判斷矩陣

由表7 中數(shù)據計算得，C4-P 判斷矩陣的最大特征值λmax=3.018 3。數(shù)值歸一化處理求評價因素權重向量W= [0.625 0 0.136 5 0.238 5]。對評價因素權重向量做一致性檢驗，通過表1 查得RI=0.58，=0.009 2，得到一致性比率=0.015 9＜0.1，即該判斷矩陣滿足一致性。

表7 C4-P 判斷矩陣

3.2.2 指標權重排序

個體特征對煤礦工人不安全行為影響的權重為0.351 2× [0.6144 0.117 2 0.268 4]= [0.215 8 0.041 2 0.094 3]。

生理因素對煤礦工人不安全行為影響的權重為0.108 9× [0.371 3 0.342 3 0.079 3 0.157 8 0.049 3]= [0.040 4 0.037 3 0.008 6 0.017 2 0.005 4]。

能力水平對煤礦工人不安全行為影響的權重為0.188 7× [0.151 9 0.405 3 0.055 1 0.151 9 0.235 8]= [0.028 7 0.076 5 0.010 4 0.028 7 0.044 5]。

心理因素對煤礦工人不安全行為影響的權重為0.351 2× [0.625 0 0.136 5 0.238 5]= [0.219 5 0.047 9 0.083 8]。

綜上所述，得到煤礦工人不安全行為影響因素的權重及其排序，見表8。

表8 煤礦工人不安全行為影響因素的權重及其排序

4 針對不安全行為影響因素應采取的對策措施

1） 保證煤礦一線工人良好的身體狀態(tài)。煤礦工人在進行作業(yè)時，工作時間長，工作任務重，從而導致身體疲憊，視力、聽力、判斷能力都會下降，從而不能及時地對突發(fā)情況做出快速正確的處理，容易做出錯誤的判斷，這在生產過程中是十分危險的。煤礦企業(yè)通過合理地安排一線煤礦工人的作息時間，讓工人有足夠的休息時間，保證工人在作業(yè)時有良好的精神狀態(tài)，能對作業(yè)時發(fā)現(xiàn)的問題做出正確的判斷。

2） 培養(yǎng)煤礦工人健康的心理。對于在日常工作中出現(xiàn)的不安全行為，可以對員工進行正確的引導，積極地進行溝通，而不是一味地對員工進行懲罰。在生活中加強對員工的關心，在工作上給予幫助，減輕員工的工作心理壓力，此外定期開展安全事故模擬訓練，以便在事故發(fā)生的時候有強大的應對心理素質。

3） 加強推進對工人的安全培訓和安全教育工作。企業(yè)可以加強煤礦工人安全培訓工作，加強工人對培訓重要性的認識，及時總結培訓結果，當培訓成績合格后才能上崗作業(yè)。在工作期間，管理人員需要根據對工種或者崗位進行調整，每個月定期進行培訓，提高工人的突發(fā)應對能力、工作能力等，以此適應時代進步和科學技術發(fā)展的要求，并提高工人對機器操作的熟練與更新程度。

4） 建立完善的安全管理體系。煤礦企業(yè)通過建立安全管理體系，要求管理者做到以身作則，嚴格遵守安全管理體系，在日常管理工作中貫徹落實安全管理，監(jiān)督工人規(guī)范生產，讓工人人身安全受到制度保障。

5 結論

本文基于層次分析法，通過實地調研，文獻研究，確立煤礦安全生產為總目標，對于引起煤礦安全事故的16 種因素，采用層次分析法構建煤礦安全評價指標體系，并對煤礦安全事故影響因素進行了理論分析，從個體特征、生理因素、能力水平、心理因素4 個準則層指標，對各因素逐層分解確立了評價指標層，并通過對煤礦安全評價模型的判斷矩陣進行計算確定權重，同時進行一致性檢驗，CR＜0.1。結果表明，影響煤礦工人安全的主要因素依次為：情緒和個性（權重為0.219 5）、素質和態(tài)度（權重為0.215 8）、價值觀（權重為0.094 1）、作業(yè)環(huán)境（權重為0.083 8） 等，其中個體特征、心理因素起主要作用，情緒和個性、素質和態(tài)度占支配地位。根據所得的各種指標形成了科學的應對方案，并提出了相應的措施以降低煤礦安全事故發(fā)生概率。