煤矿风险管理的双环控制模型研究.pdf

2017年06月 风险控制 煤矿风险管理的双环控制模型研究 郑汉松庞绪峰 （中国重型机械有限公司， 北京100036） 摘要： 本文对风险的内涵、 煤矿风险管理的方法进行了研 究， 给出了风险的定义和函数表达式。将人本原理和安全控制 论应用到煤矿风险管理中， 将风险管理从技术和人员两个方面 来进行研究， 分别构建煤矿风险管理的技术 （Technology） 和人 本(Humanity)两个子体系， 从而构建出统筹一体的煤矿风险管 理TH双环控制模型和数学模型。 关键词： 风险； 双环控制模型； 技术体系； 人本体系； 数学 模型 由于煤矿开采的生产过程的复杂性和灾害的多样性， 造成 煤矿生产的安全问题突出， 且难以解决。但是， 这些问题都可 以归结属于煤矿生产中的风险管理问题。本文通过对煤矿风 险管理的理论与方法的研究， 建立适当的煤矿风险管理和控制 方法体系， 从而实现更加全面的风险管理， 提高对煤矿事故风 险的分析和控制能力。 1 煤矿企业风险分析 1.1 风险的内涵 对于风险的定义， 有代表性的是Yates和Stone提出的三因 素模型， 即风险是由潜在损失、 损失大小和损失发生的不确定 性等三种因素构成的， 该模型从本质上反映了风险的基本内 涵， 是现代风险理论的基本概念框架1-2。结合煤矿生产的特 点， 借鉴以往学者所做的研究， 本文将风险定义为： 在正常的安 全生产过程中， 某一客观存在或某项活动具有导致安全生产系 统发生事故的可能性及其事故损失的组合。 风险因素是引发或增加风险事故概率和损失程度的条件， 是引发事故和造成损失的潜在原因。煤矿企业主要分为静态 和动态两类风险因素。静态风险是是客观存在的， 是由生产过 程中的危险源引发的。动态风险是生产过程中发生的且经常 变化的风险， 主要是人的行为和潜在的隐患1。风险事故就是 生产过程中的风险因素未进行控制或控制失效造成的。风险 事故所导致的损失主要包括经济损失、 人员伤亡、 工期损失、 环 境影响等。 结合上述定义， 用概率P （Probability） 表示风险事故的可能 性， 将风险事故的概率表示成m个风险因素综合作用的函数， 每个风险因素对整个风险事故的影响大小用系数K表示， 如公 式 （1） 所示； 用事故后果严重度C （Criticality） 来表示损失的大 小， 可以将事故后果严重度表示成n种风险损失综合统计的函 数， 如公式 （2） 所示； 用风险率R （Risk rate） 来表示风险的大小， 是风险事故概率P和事故后果严重度C的函数， 如公式 （3） 所 示。由此可得风险函数表达式： P= i=1 m PiKi m （1） C= j=1 n Cj（2） R=PC= i=1 m PiKi m j=1 n Cj（3） 1.2 企业风险管理理论 风险的定义指出了风险事故的两个方面， 即风险因素和风 险损失。风险管理就是在事故发生前， 为了降低事故风险、 经 济损失和人员伤亡， 通过对风险因素的辨识、 分析和评价， 采取 科学合理的技术和措施对风险因素进行解析、 监控和预警的 过程。 风险管理通常采用工程技术 （Engineering） 、 教育 （Educa tion） 和法制 （Enforcement） 相结合的3E对策。技术对策是为实 现生产条件的本质安全， 运用工程技术手段消除或减少生产过 程中的风险因素； 教育对策是为了使员工掌握必需的安全生产 知识和技能， 就必须提供层次分明、 形式多样、 内容丰富的教育 和培训； 法制对策是为了消除各类违纪违章现象， 通过法律、 标 准以及规章制度等强制性手段来约束人们的行为1。 在风险管理过程中人是关键因素， 人本原理就是把人放在 第一位， 秉承以人为本的思想， 把人作为管理活动的主要对象 和重要资源， 通过人去策划、 运作和实施各种生产和管理过程 4。因此， 为了规范人的安全行为， 就应该掌握人的思想和行为 规律， 采取科学合理的方法来调动人的积极性和创造性。 通常采用安全控制理论来进行事故风险的管理和控制， 安 全控制系统一般分为宏观和微观两种， 两种系统的特征在企业 安全控制系统中都有明确体现。煤矿企业的安全控制系统就 是以安全生产为控制目标， 以安全监督管理部门、 安全技术和 安全管理为控制器， 以安全检查、 监测和信息统计为反馈手段， 以企业生产经营活动为被控系统的系统3， 5。 2 煤矿风险管理的双环控制模型 煤矿企业的风险因素主要来自于物的不安全状态和人的 不安全行为， 利用事故预防的 “3E” 对策， 将人本原理和安全控 制论应用到煤矿风险管理中， 可以将风险管理从技术和人员两 个方面来进行研究， 分别构建煤矿风险管理的技术 （Technolo gy） 和人本(Humanity)两个子体系， 从而构建出统筹一体的煤矿 风险管理TH双环控制模型， 如图1所示。 图1 煤矿风险管理的TH双环控制模型 2.1 技术闭环控制体系 技术闭环控制体系的运行首先是通过设备检测监控或人 工来搜集风险信息， 然后依据国家和行业的标准规范进行风险 的分析、 评价和预警， 并提出相应的风险控制对策和具体措施， 最后依据预定的风险目标做出决策， 主要包括进行危险源控制 和隐患整改等1。 （1） 风险检测 218 2017年06月 风险控制 目前多数煤矿企业利用专用设备或监测系统， 自动采集风 险信息， 也有少数利用安全检查表来人工采集风险信息。 （2） 风险分析 风险分析是对生产过程中存在的风险因素进行辨识， 提前 预判其位置、 数量及潜在损失。 （3） 风险评价 风险评价就是根据风险分析确定风险因素的风险等级， 使 其量化， 判定事故发生的风险概率、 后果， 确定具体的风险值。 （4） 风险预警 风险预警就是根据风险评价得出的各类风险的危险程度 大小进行预警或提示。 （5） 风险控制 风险控制是通过采取的各种风险应对措施来降低风险概 率和减少事故损失， 并动态化的监控各类风险的发展变化。 （6） 风险目标 煤矿风险管理主要是为了实现产量、 安全、 成本三大目标， 也就是利用最低的成本赢得最高的产量和最大的安全保障。 （7） 风险决策 风险决策就是针对出现的风险， 根据预定的风险目标做出 决策， 决定采取何种措施来消除风险或降低风险带来的损失。 2.2 人本闭环控制体系 人本闭环控制体系的运行首先是煤矿企业根据自身的风 险状况， 构建科学合理的风险管理组织、 企业文化和应急救援 体系， 然后依据国家和行业的相关法律、 法规和规程对各级人 员进行全面的教育培训， 并对各级人员的安全思想和行为状况 进行考核， 最后根据考核结果进行人员的岗位调整或行为改进 1。 （1） 风险管理组织建设 在煤矿企业要设置专门的、 权责一体的风险管理机构， 构 建起从基层工人、 管理层到领导层的全员风险管理组织体系。 （2） 风险文化建设 风险文化建设主要包括物料环境、 人员行为、 规章制度、 思 想理念等四个方面， 这四个方面相辅相成， 要齐头并进， 不可 偏废。 （3） 应急救援体系建设 煤矿企业要建立专门的应急救援队伍， 制定事故应急预 案， 提前进行全员的教育培训和应急演练。 （4） 教育培训 煤矿教育培训包括知识教育、 技能教育、 思想教育三个部 分。培训必须是全员的、 全方位的。 （5） 绩效考核 煤矿企业要建立适用强的考核机制， 定期地对企业内各级 人员的德、 能、 勤、 绩情况进行考核， 奖优罚劣， 并对各种不安全 行为进行改进和完善。 2.3 两者的关系 TH双环控制模型将技术和人员分别构建体系， 技术体系 是风险管理的内核， 利用技术手段实现了对各类风险因素的分 析、 评价和预警控制， 人本体系是是风险管理的基础和平台， 通 过企业文化、 教育培训和考核激励等手段实现人的不安全行为 进行管控。两个体系相互作用、 相互制约， 要做好煤矿企业风 险管理工作就应综合考虑、 融为一体， 并在不断调整完善的动 态过程中实现对整个煤矿生产过程的闭环控制。 3 煤矿风险管理体系数学模型 风险管理体系的运行就是风险与其控制手段相互作用的 结果。风险管理体系可以看作一个作为输入量的风险和控制 手段与作为输出量的事故后果共同作用的黑箱6。根据煤矿风 险管理TH双环控制模型将风险管理体系的控制手段分为技术 和人本两个方面来构建煤矿风险管理体系黑箱， 如图2所示。 图2 煤矿风险管理体系黑箱示意图 将年度事故损失Lk作为煤矿风险管理体系的输出量， 将控 制手段CTk、 CHk和风险指数Rk作为输入变量。由于控制手段与 风险呈对立关系， 表达式中取负值3， 7。得到差分方程： LK=LK-LK-1 =-(CTK+CHK)LK-1+RK (4) 式中k为年度。 对式 （4） 进行变换： LK=1-(CTK+CHK)LK-1+RK(5) 若在一定时期内C和R保持不变， 对式(5)进行Z变换， 得到 通解为: LK= R CT+CH +L0- R CT+CH1-(CT +CH) k (6) 再经变换得到：LK=L0e -bk + R CT+CH (1-e -bk) (7) 当时间k趋向于无穷大时得到： lim kLK = R CT+CH =A(8) 由式 （8） 可知， 在风险管理体系运行过程中， 如果风险量和 控制手段不变， 若干年后， 煤矿企业的事故损失将趋向于一个 定值， 但不是零。由此可见风险控制的必要性以及风险和损失 的客观存在性。 对于式 （5） 再综合考虑随机误差8Wk， 可以得到煤矿风险管 理体系的状态方程： Lk=1-(CTk+CHk)Lk-1+Rk+Wk,k=1,2,（9） 再考虑观测误差Vk， 则得到观测方程： Zk=Lk+Vk,k=1,2,（10） 其中的L， Z， W， V都是一维向量。 4 结语 本文通过对风险的内涵、 煤矿风险管理方法的研究， 给出 了风险的定义和函数表达式。将人本原理和安全控制论应用 到煤矿风险管理中， 将风险管理从技术和人员两个方面来进行 研究， 分别构建煤矿风险管理的技术 （Technology） 和人本(Hu manity)两个子体系， 从而构建出统筹一体的煤矿风险管理TH 双环控制模型和数学模型， 对煤矿企业风险管理具有一定的指 导意义。 参考文献： 1庞绪峰. 煤矿风险管理的模型与方法研究D .青岛： 山东 科技大学， 2010. 2杨金廷. 煤矿安全生产风险集成管理研究D. 天津: 天津 大学, 2008. 3曹庆贵. 企业风险监控与安全管理预警技术研究D. 青 岛: 山东科技大学, 2005. 4毛海峰. 现代安全管理理论与实务M