（安全技术及工程专业论文）农机安全事故成因机理及预防控制对策研究.pdf

学位论文版权使用授权书 江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致， 允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入中国 学位论文全文数据库并向社会提供查询，授权中国学术期刊( 光盘版) 电子杂 志社将本论文编入中国优秀博硕士学位论文全文数据库并向社会提供查询。 论文的公布( 包括刊登) 授权江苏大学研究生处办理。 本学位论文属于不保密口。 学位论文作者签名：筠痘牮 山f | 年6 月，弘日 指导教师签名圳亥 细f7 年t 只? 乒日 农机安全事故成因机理及预防控制对策研究 s t u d yo n g e n e t i cm e c h a n i s ma n dp r e v e n t i o na n d c o n t r o lm e a s u r e s o f a g r i c u l t u r a lm a c h i n e r y s a f e t ya c c i d e n t 专业名称 塞全撞苤拯王程 指导教师趔塞 姓名 邕建堡 2 0 1 1 年6 月 士学位论文 要 随着我国农业机械化的迅猛发展，农业机械保有量快速增加，农 机安全生产事故隐患进一步突出，农机安全事故时有发生，给农民带 来了严重的经济损失，并产生不良的社会影响。研究农机安全事故的 发生发展机制，进而制定有效对策措施预防农机安全事故，对于促进 农机安全生产，保障农业健康发展具有重要意义。 在分析农机安全事故特点及影响因素的基础上，总结出农机安全 事故具备主体、地域、状态、存在过失或意外、损害后果五个要素， 主要事故类型有农机交通事故、机械伤害事故、火灾爆炸事故、中毒窒 息事故、触电事故五类。“人机环管”构成的农机安全系统及其相关 因素相互影响、相互作用最终导致农机安全事故发生。 以主要事故类型农机交通事故和机械伤害事故为例构建事故影响 层次结构模型，运用改进层次分析法分析这两类事故的致因机理，得 出各因素对事故影响的权重，以更直观地描述农机安全事故的致因机 理；引入安全木桶理论以及安全熵概念，构建了农机安全事故安全木 桶模型：农机安全事故是由人员短板、农机短板、环境短板、管理短 板相互影响、相互作用的结果，并应用该模型对农机安全事故原因进 行实证分析。 依据灰色系统理论基本原理和特性，并利用其在不确定因素预测 领域的优势，对传统g m ( 1 , 1 ) 预测模型进行修正，建立了农机安全 事故预测g m ( 1 ，1 ) 改进模型。结合实例阐述了改进灰色预测模型的建立 和求解过程，结果表明，改进的g m ( 1 ，1 ) 模型更加合理地反映了农机安 全事故的发展趋势，并改善了预测精度，是分析农机安全事故规律、 预测事故的一个有效途径，可为制定农机安全管理对策措施提供理论 农机安全事故成因机理及预防控制对策研究 指导。 结合农机安全事故致因机理，从农机安全技术的改进、加强农机 安全管理、推进农机安全教育与培训、建立农机安全应急救援体系等 方面，提出了农机安全事故预防控制对策措施，对于预防与控制农机 安全事故具有一定的现实意义。 关键词：农机安全，层次分析法p m p ) ，事故致因机理，事故预测，灰 色理论，事故预防 w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h ea g r i c u l t u r a lm e c h a n i z a t i o n , ar a p i d i n c r e a s ei no w n e r s h i po fa g r i c u l t u r a lm a c h i n e r i e s ，t h eh i d d e nd a n g e r so f a g r i c u l t u r a lm a c h i n e r ys a f e t y a c c i d e n t sw e r ef u r t h e rh i g h l i g h t e da n d a g r i c u l t u r a ls a f e t y a c c i d e n t so f t e no c c u r r e d ，w h i c h b r o u g h t s e r i o u s e c o n o m i cl o s s e st of a r m e r sa n da d v e r s es o c i a li m p a c t i ti ss i g n i f i c a n tt o p r o m o t et h es a f e t yp r o d u c t i o no fa g r i c u l t u r a lm a c h i n e r i e sa n ds a f e g u a r dt h e h e a l t h yd e v e l o p m e n to fa g r i c u l t u r et h a ti n v e s t i g a t i n gt h ed e v e l o p m e n t m e c h a n i s mo fa g r i c u l t u r a lm a c h i n e r ys a f e t ya c c i d e n t s ，a n dt h e nm a k i n g e f f e c t i v ea g r i c u l t u r a lc o u n t e r m e a s u r e st op r e v e n ta c c i d e n t s b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h ec h a r a c t e r i s t i c so fa g r i c u l t u r a lm a c h i n e r y s a f e t ya c c i d e n t sa n di n f l u e n c i n gf a c t o r s ，i tf o u n dt h a tt h ea c c i d e n tm u s t h a v ef i v ee l e m e n t s ，t h a ti ss u b j e c t ，r e g i o n ，s t a t e ，e x i s t e dn e g l i g e n c eo r s u d d e n n e s sa n dd a m a g e t h ea g r i c u l t u r a lm a c h i n e r ys a f e t ya c c i d e n t sw e r e c l a s s i f i e df i v e t y p e s ：m a c h i n e r yt r a f f i ca c c i d e n t ，m e c h a n i c a li n j u r y , f i r e e x p l o s i o na c c i d e n t ，p o i s o n i n gc h o k i n ga c c i d e n ta n de l e c t r i cs h o c ka c c i d e n t t h e a g r i c u l t u r a lm a c h i n e r ys a f e t ys y s t e m ，c o n s i s t i n go f “h u m a n ， a g r i c u l t u r em a c h i n e ，e n v i r o n m e n ta n dm a n a g e m e n t ，a n di t sr e l a t e df a c t o r s i n f l u e n c e da n di n t e r a c t e dw i t he a c h o t h e r ，u l t i m a t e l yl e a d i n g t o a g r i c u l t u r a lm a c h i n e r ys a f e t ya c c i d e n t s t a k et h em a i nt y p e so fa g r i c u l t u r a l m a c h i n e r ys a f e t ya c c i d e n tf o r e x a m p l e ，t h eh i e r a r c h i c a ls t r u c t u r em o d e l so ft h ea g r i c u l t u r a lm a c h i n e r y t r a f f i ca c c i d e n ta n dt h em e c h a n i c a li n j u r yw e r eb u i l d e d t h em e c h a n i s mo f t h e s et w ot y p e s a c c i d e n t sw a sa n a l y z e db yt h ei m p r o v e da h p , a n dt h e w e i g h to fe a c hf a c t o rw a so b t a i n e ds ot h a tt h em e c h a n i s mc o u l db e d e s c r i b e dm o r ed i r e c t l y a n do nt h i sb a s i s ，t h e s a f e t yc a s km o d e lo f a g r i c u l t u r a lm a c h i n e r ys a f e t ya c c i d e n t ，t h a ti st h ei n f l u e n c ea n di n t e r a c t i o n 农机安全事故成因机理及预防控制对策研究 o fh u m a ns h o r tb o a r d ，a g r i c u l t u r a lm a c h i n e r ys h o r tb o a r d ，e n v i r o n m e n t s h o r tb o a r da n dm a n a g e m e n ts h o r tb o a r dr e s u l t e di na g r i c u l t u r a lm a c h i n e r y s a f e t ya c c i d e n t ，w h i c hw a s b u i l d e db yi n t r o d u c i n gt h es a f e t yc a s kt h e o r y a n ds a f e t ye n t r o p y , a n dt h em o d e lw a sa p p l i e dt oa n a l y z et h ec a u s eo f a g r i c u l t u r a ls a f e t ya c c i d e n t s o nt h eb a s i so fb a s i cp r i n c i p l e sa n dc h a r a c t e r i s t i c so fg r e ys y s t e m t h e o r ya n du s i n gi t sa d v a n t a g e so ff o r e c a s t i n gu n c e r t a i n t i e s ，a ni m p r o v e d g m ( 1 ，1 ) m o d e lo fa g r i c u l t u r a lm a c h i n e r ys a f e t ya c c i d e n tp r e d i c t i o nw a s b u i l tb ya m e n d i n gt h et r a d i t i o n a lg m ( 1 ，1 ) p r e d i c t i o nm o d e l t h er e s u l t i n d i c a t e dt h a tt h ei m p r o v e dm o d e lw a sm o r er e a s o n a b l et or e f l e c tt h e d e v e l o p m e n tt r e n do fa g r i c u l t u r a lm a c h i n e r ya c c i d e n t s ，a n di m p r o v e dt h e p r e d i c t i o na c c u r a c y i tw a s a l le f f e c t i v em e a nt oa n a l y z et h ea g r i c u l t u r a l a c c i d e n t sa n dp r e d i c tt h ea c c i d e n te f f e c t i v e l y , w h i c hc o u l dp r o v i d ea t h e o r e t i c a lg u i d a n c ef o ra g r i c u l t u r a ls a f e t ym a n a g e m e n t c o m b i n e dw i t hg e n e t i cm e c h a n i s mo fa g r i c u l t u r a lm a c h i n e r ys a f e t y a c c i d e n t ，t h ep r e v e n t i o n a n dc o n t r o lc o u n t e r m e a s u r e so fa g r i c u l t u r a l a c c i d e n t sw e r ep r o p o s e di nr e s p e c to fa g r i c u l t u r a lt e c h n o l o g yi m p r o v e m e n t ， r e i n f o r c e m e n to f a g r i c u l t u r a ls a f e t ym a n a g e m e n t ，p r o m o t e ds a f e t y e d u c a t i o na n d t r a i n i n g o f a g r i c u l t u r a lm a c h i n e r y , e s t a b l i s h m e n t o f a g r i c u l t u r a ls a f e t ye m e r g e n c y r e s c u e s y s t e m i t h a ss o m e p r a c t i c a l s i g n i f i c a n c ei nt h ep r e v e n t i o na n dc o n t r o lo fa g r i c u l t u r a lm a c h i n e r ys a f e t y a c c i d e n t k e yw o r d s ： a g r i c u l t u r a l m a c h i n e s a f e t y , a n a l y t i ch i e r a r c h y i v p r o c e s s ( a h p ) ，a c c i d e n tc a u s i n gm e c h a n i s m , a c c i d e n t p r e d i c t i o n ，g r e yt h e o r y , a c c i d e n tp r e v e n t i o n 论文 第一章绪论 l 1 1 研究背景。1 1 2国内外研究现状与进展2 1 2 1 农机安全事故致因机制研究现状与进展3 1 2 2 农机安全事故预测研究现状与进展6 1 2 3 农机安全事故预防控制对策研究现状与进展8 1 3 研究目的、意义及内容9 1 3 1 研究目的和意义9 1 3 2 研究的内容1 0 第二章农机安全事故的特性及影响因素分析 2 1 农机安全事故的特性1 3 2 1 1 农业机械的种类1 3 2 1 2 农机安全事故的定义及类型1 3 2 1 3 农机安全事故的特点1 5 2 2 农机安全事故的影响因素分析1 7 2 2 1 人的因素1 7 2 2 2 农机的因素1 9 2 2 3 环境的因素。2 0 2 2 4 农机安全管理的因素2 1 2 3 小结2 l 第三章农机安全事故成因机理及致因理论模型的构建2 3 3 1 基于改进层次分析法的事故致因机理分析的提出2 4 3 2 农机安全事故成因机理分析。2 6 3 2 1 农机交通事故的致因机理分析2 6 3 2 2 机械伤害事故的致因机理分析3 0 3 3 农机安全事故致因模式的构建3 4 3 3 1 安全木桶理论3 4 3 3 2 农机安全事故安全木桶模型的构建3 4 3 3 3 农机安全事故木桶模型描述3 6 3 4 农机安全事故致因模式的应用3 6 3 5 爿、结3 8 v 农机安全事故成因机理及预防控制对策研究 第四章农机安全事故预测3 9 4 1 事故预测方法概述3 9 4 1 1 事故预测方法的选择3 9 4 1 2 灰色预测法简介4 0 4 2 改进农机安全事故灰色预测模型的构建4 0 4 2 1 传统农机安全事故g m ( 1 ，1 ) 预测模型及其缺陷4 0 4 2 2 改进农机安全灰色预测模型的构建4 3 4 3 实例应用4 4 4 4d 、结4 8 第五章农机安全事故预防控制对策研究4 9 5 1 农机安全事故预防原理及应遵循的原则4 9 5 1 1农机安全事故预防原理4 9 5 1 2 制定预防对策应遵循的原则。5 0 5 2 农机安全事故预防控制对策措施5 0 5 2 1 农机安全技术的改进。5 1 5 2 2 加强农机安全管理5 1 5 2 3推进农机驾驶操作人的安全教育与培训5 4 5 2 4 建立农机安全应急救援体系。5 4 5 3 小结5 5 第六章结论与展望。5 6 6 1 结论5 6 6 2 展望5 7 参考文献 致谢 在校期间发表论文情况 v i 5 8 6 3 6 4 江苏大学硕士学位论文 1 1研究背景 第一章绪论 农业机械在农业生产中的广泛使用是现代农业生产进步的必然趋势，农业机 械化水平是一个国家农业现代化程度的重要标志【1 1 。随着工业的发展，高新技术在 农业机械研发上的应用更加广泛，农机自动化和智能化水平将会进一步提高。信 息技术、智能技术的发展，精确农业技术体系的完善都将引起现代农业装备的重 大变革【2 】。农业机械的广泛使用同时也使得农机安全事故频发，造成人身伤害与财 产损失。 在欧美国家，农业生产是一个潜在危险性较高的生产活动。从收集到的世界 各国农业从业人员的伤亡数据表明，农业生产比其他大部分职业都要危险，对任 何一个农民家庭来说，由农业生产引发的事故伤亡率和职业病发病率都是不可接 受的【3 羽。因此，如何改善农机安全、预防与控制农机安全事故、促进农机安全生 产，是一个迫切需要解决的问题。 改革开放以来，我国农业机械化进程发展迅速。农业机械的广泛使用，对于 提高农业生产力水平、发展农村经济、增加农民收入发挥了重要作用 6 - 9 1 。同时， 随着农业机械保有量快速增加和农机服务领域不断拓展以及农机作业面积不断扩 大，加之我国农业机械的使用分布于广大农村，农机安全生产事故隐患进一步突 出，农机安全事故蓄发的态势和农机安全生产形势尤为严峻。由于部分配套农机 具、零配件等附件设计不科学、质量差；农机监管部门对农机驾驶员或操作机手 的注册登记、培训考核、年度检审验把关不严；无牌无证、超载超速、违章载客、 人货混装、非法改装、拼装车辆、违反操作规程等违规违章现象严重，农机检审 成死角。众多农机安全隐患使得农机道路交通事故、路外事故以及农机作业伤害 等事故频发，严重威胁农民的生命财产安全和身体健康，农机安全使用问题已经 成为关系到人民生命财产安全的严峻问题。例如，2 0 0 9 年5 月8 日，湖南省湘西 自治州永顺县王村镇明溪村驾驶员谢冬生，酒后驾驶拖拉机，搭载2 8 人和1 吨化 肥从王村镇赶集返回明溪村，因操作不当，翻入路边3 米高的路沟，造成9 人死 亡、6 人受伤的严重后果。2 0 0 9 年6 月2 7 日，杨树民权九组的王某雇民权五组的 农机安全事故成因机理及预防控制对策研究 吴某去自家铡草，吴某用手扶拖拉机把铡草机拉过来后，用手扶车做动力开始进 行铡草，在铡了约8 分多钟。由于铡草机喂入轮被草堵住，王某就用手去拽，因 为铡草机没有防护罩，并且吴某没有向王某交代应该注意的安全事项，导致王某 的右手除大拇手指外全部被两个压轮压掉。农机安全事故屡屡发生，足以引起人 们对农机安全事故预防与控制的重视。 农业生产机械化是农业现代化的基础，我国农机使用分布分散、广泛，农业 生产机械化发展水平参差不齐，而且具有受区域自然因素和社会经济发展因素影 响大的特点，农机作业具有明显的季节性，加之近年来国家正在大力推进“三农 建设，从而加速推进了农机化进程，致使农机生产潜在的危险性和不安全因素逐 年增加。在农机作业生产过程中发生的人员伤亡、机物毁损等安全事故层出不穷。 这些农机安全事故必然导致以下后剁协1 4 】：农民的生命及健康受到威胁。人员 伤亡不仅给受害者本人带来极大的心理和生理伤害，而且也会影响受害人整个家 庭以后的生活与健康，甚至还影响数个家庭；影响农业生产机械化、自动化、 智能化发展进程。频发的事故势必影响农民对农业机械使用的担忧，农民对接受 农业机械新技术可能会出现迟疑的态度，从而阻碍农机化进一步推广；严重挫 伤农民的生产积极性，阻碍农村经济的发展。由此可见，农机安全事故是农业生 产发展的“绊脚石”，需要引起人们高度的重视。 农机安全事故成因机理及预防控制对策研究正是基于上述背景，旨在通过分 析农机安全事故的特点及其影响因素、进而研究农机安全事故的成因机理，构建 农机安全事故致因模式，预测农机安全事故的发展趋势，从而制定相应有效的对 策措施，预防和控制事故，为农机安全监管及事故预防提供理论参考。 1 2 国内外研究现状与进展 世界各国的农业生产都向机械化、自动化、智能化的方向发展，在农业领域， 农机使用十分普遍，因此，农业生产过程中的农机安全事故也不容忽视。尤其是 在发展中国家，农业生产受自然条件和机械化发展水平的限制，加之农机安全管 理水平和事故预防与控制措施滞后，农机安全管理及事故预防等配套服务已跟不 上农机化发展的速度，由农业机械化发展引发的农机安全事故问题尤为严峻。目 前，国内外的研究成果中与本课题有关的内容主要有以下三个方面：农机安全事 2 士学位论文 、农机安全事故预防与控制对策研究。 1 2 1农机安全事故致因机制研究现状与进展 欧美、日本、澳大利亚、新西兰等发达国家非常重视农业生产过程中的职业 健康与安全事故问题。早在上个世纪5 0 、6 0 年代，美国就设立了专门的农业安全 与健康中心，专门研究农业生产活动过程中相关的农业安全和健康问题。详细地 研究各类农业机械造成农机安全事故致因机理，并将这些研究成果用于指导农机 安全事故预防与控制，以降低农业生产过程中的伤残率和死亡率。 早期欧美国家对农机安全事故致因研究均集中于某一种或者几种农业机械事 故成因的研究，常常采用跟踪调查的研究方法【1 5 - 1 9 1 ，针对性地选定某一区域，经 过长达数年时间的调查研究，全面统计该区域农场劳动者或者农民的受教育程度、 年龄、工作持续时间、受伤部位等各项指标数据，分析统计数据得出某种或某几 种农业机械的事故致因机制，其中研究最多、最全面的是农用拖拉机事故。随着 农业生产机械化的普及和农场、牧场农业机械多样化的发展，以及事故致因理论 引入农机安全生产领域，农机安全事故致因研究也由最初的农机安全事故调查研 究发展到调查与理论相结合研究的转变m2 1 1 。 印度东北科学技术研究所的q v p r a s a n n ak u m a r 教授等针对印度东北部地区 农业生产调查显示圈，在2 0 0 0 年至2 0 0 5 期间，在印度东北部每年的农机安全事 故千人事故率是6 3 9 ；而在2 0 世纪9 0 年代，美国农业职业安全与健康研究中心 的调查显示，农机安全事故十万人死亡率是2 2 ，而且这个数字还在逐年上升；在 瑞士，农机安全事故千人事故率则是5 0 2 ；在澳大利亚农机安全事故十万人事故 死亡率是2 0 6 ，这些调查数据充分说明无论是在发达国家还是在发展中国家，农 机安全事故问题是一个亟待解决的严峻问题。 伊朗农业机械研究所的a r z h a n gj a v a d i 副教授在农机安全事故致因调查数据 中研究发现【矧，5 3 的农机安全事故伤害是由人的因素造成的，另外4 3 的事故 伤害是又人和机械的相互作用造成，由此可见，在伊朗绝大部分农机安全事故是 由人机系统相互作用引发的。 丹麦d a v i dj g l a s s c o c k 教授等人基于对西日德兰的一个农场事故预防的研究 提出了人环境事故致因模式刚，该致因模式的主要观点是：农场中的农机事 故主要由人、环境的耦合作用、并在外界刺激压力作用影响下发生。其中人是事 3 农机安全事故成因机理及预防控制对策研究 故的主体原因，人的安全态度、观念认识、行为是导致事故发生的主要因素；环 境因素主要包括农场大小、类型、农场中是否有儿童以及农业机械的安全标准等， 外界刺激压力是一项在人的特性和环境要求下的功能，它通过增加人的冒险行为 或降低人的认知功能影响人在危险情况下的行为，最终导致事故的发生。 随着系统安全的发展，许多研究人员在系统理论基础上提出了新的事故致因 机制，即系统模型。像流行病学模型一样，系统模型认为作业者、农机具、作业 环境之间有着不可分割的联系。因此，鲍勃菲尔恩兹建立了菲尔恩兹系统模型， 该模型认为瞄】，任何一位作业者所执行的工作都是人机系统网络的一部分。 这个系统由机器设备、使用设备的人及其作业环境三大部分共同组成，作业的结 果状况根本上决定于这三个因素，即人机的可靠性和环境的有利性。人的决 策失误和机器设备故障都有可能直接导致事故的发生，而坏境在这个系统中更是 发挥着极其重要的作用，一个不利的环境，不但影响人的行为，同时也会影响机 器设备的运作。从人机环境系统到目标即作业这一过程中，中间必然经历决策和 由此引发的风险两个过程。也就是说，为了使系统实现运作目标，首先必须做出 决策，在此基础上，为了实现目标，个人可能会承担一定的风险。在一般情况下， 信息越准确、可靠，决策则越有效，因而风险就越小，安全作业目标越容易实现， 反之，则风险增加而可能导致事故发生。因此，该模型认为，为有效预防和控制 事故的发生，应为作业者提供大量准确可靠信息并增加培训，以提高其决策的有 效性，降低风险同时保证机器设备的可靠性并提供一个良好环境。但是，在一定 压力条件下，即使具有足够的决策信息，同样也不能杜绝事故。因为决策者在诸 如生理、心理等压力下，可能会因对信息的错误分析和判断导致无效决策，从而 带来风险，引发事故的发生。 我国是农业大国，但是农机化生产起步晚，初期发展缓慢，所以在农机安全 事故致因机制的问题上研究起步较晚。改革开放之后，随着农村经济体制改革深 入，农机化进程迅速发展，农机安全生产问题同益突出，我国许多学者和农机安 全管理人员通过借鉴国外的先进的管理理论和成熟的管理经验，结合我国农机安 全发展现状，对农机安全事故致因机制做出了许多积极的、有实际意义的探索。 付蕾、顾瞻、冯明博认为造成农机安全事故的原因主要有以下几点【冽：机 械的原因，例如私自改装农业机械、机械老化、设施不全、未达标农机产品投入 4 硕士学位论文 全隐患；违规违章操作严重，部分农机手 无证驾驶、酒后驾驶现象依然存在；安全意识差，作业前不观察地形，作业现 场不及时清理非工作人员，机收中农户往往跟随机械作业，当驾驶员收获时，由 于视线不清、机器的遮挡，易发生人员伤亡事故。 王智才认为，农机安全事故的原因突出表现在以下三个方面【2 7 2 8 1 ：农机手 和农民群众的安全意识淡薄，重生产，想增收，轻安全的思想严重；“黑车非 驾”和违章载人的情况仍然很严重，这是农机安全事故的重要隐患；乡村道路 是个盲区，安全监管较弱，甚至失控；同时，认为主观上的原因也不容忽视，如 有些地区对农机安全生产监管不严，宣传教育工作不够重视，责任落实不够到位 等。 王常青、李显跃在研究山区农机安全事故原因中调查发现山区农机安全事故 多发主要有以下三个原因【2 9 】：农机经销商的宣传误导。一些农机经销商对前来 购机的机手说，你们买手扶拖拉机不上户办证也可以上路行驶。这种误导宣传造 成了手扶拖拉机无证驾驶、无牌行驶、非法载客现象越演越烈，致使农机安全生 产问题多多，隐患多多。农机驾驶人员安全生产和法规意识差。路况不佳地 段违法载客现象更为严重。 崔剑、王耀发认为p q ，农机作业系统运行的整体安全性，是由人、机器和环 境三者的安全可靠性形成，这三个因素形成一个“安全三角形”，它的三条边分别 代表人、机器和环境三者的可靠性，三条边首尾相接把“事故 严密封闭在三角 形之内，这就是早期的“农机安全三角形模型 ，该模型认为：农机运用的安全性 必须由人、机器和环境三者共同保证，只有当三者都充分安全可靠时，才能保证 系统不出事故。但是，事故是经常潜在的，三者之中只要有某一者的安全可靠性 丧失，就会引起三角形的一边短缺，“安全三角形就被破坏，事故就会出现。在 人一机一环境系统中，人、机器和环境三者并不是任意拼凑的偶合关系，而是彼 此相互依存、相互影响和相互适应的有机结合关系，三者的安全可靠性相互关联， 当其中某一者的安全可靠性较差时，可以相应提高其它两者的安全可靠性，调整 三者之问的安全协调关系，以保证系统仍能具有良好的安全性。实际发生的每一 起事故，都是“安全三角形 的一次破坏，因此，每当进行事故实例分析时，必 须从“安全三角形 的三边考察引起事故发生的全部原因，对“安全三角形认 5 农机安全事故成因机理及预防控制对策研究 真进行修补和加固，使之不会遭到同样的破坏。 何勇、郑文钟、奚文斌等认为，影响农机安全生产因素，从系统工程的观点 分析，基本上有人的因素、机具因素、作业环境因素和管理水平四个方面【3 1 1 。 综上所述，农机安全事故的致因机制主要集中在人机环管系统当中，这四 大因素相互作用、相互影响，最终导致农机安全事故。但是这四大因素究竟是如 何影响农机安全事故，其影响程度到底有多大，以及事故通过何种模式发生发展 等一系列问题，前人并没有做深入的研究。 1 2 2 农机安全事故预测研究现状与进展 随着农机化进程迅速发展，农机安全事故层出不穷，对农机安全事故预测问 题显得越来越重要，以前针对事故的预测主要主要根据经验对统计数据进行简单 的处理推测。伴随着数学预测技术及方法的发展，通过应用数学方法进行事故预 测显得尤为重要。对事故统计数据的分析，挖掘事故中潜在的规律性，同时分析 在目前的管理形势下事故的未来走势，通过建立数学模型对农机安全事故进行预 测，从而实现农机安全生产过程中“安全第一、预防为主、综合治理”的理念， 为农机安全事故预防对策措施的研究具有非常重要的现实意义。目前国内外学者 及研究人员在农机安全事故领域进行事故预测的方法主要有以下几种。 ( 1 ) 德尔菲法 德尔菲法是美国兰德公司于1 9 6 4 年提出，根据有关专门知识的人的直接经验， 对研究的问题进行判断、预测的一种方法，也称专家调查法p 2 】。德尔菲法主要是 利用农机作业过程系统各个环节的要求，写出需要进行事故分析的提纲【3 3 1 ，然后 通过对事故的背景资料进行分析，多次询问农机安全领域的专家的意见，从而得 出对事故未来发展的预测结果。德尔菲法的特点是具有反馈性和统计性，并且定 性问题能够实现定量化的处理，但是该方法由于受到领域内专家的综合知识以及 专家所处的社会背景的影响比较大，而且以专家的主观判断为主，与比较完善的 运用数学工具进行预测的方法相比显得比较宏观，预测的精度也很难得到保证， 所以德尔菲法主要用于小范围内的、短期的宏观预测。 回归预测模型法 回归预测模型法是用数学的工具进行预测的方法，它将概率统计学中的拟合 问题引入到事故预测中，而且可以将影响事故的每个因素进行数据上的拟合，从 6 厂二二二= 而建立比较直观的事故预测模型。回归模型 学位论文 法的特点是对于要处理的问题需要大 量的数据资料来支持，对于农机安全事故而言，需要大量的农机安全事故数据， 而且建立的模型进行的计算比较复杂，通过事故数据的拟合掩盖了事故发生的非 线性和动态变化性的特点p q ，所以回归模型法用于农机安全事故领域的预测结果 偏差相对较大。 ( 3 ) 时间序列预测法 时间序列预测法是从分析时间序列的变化特征等信息中，选择适当的模型和 参数，建立预测模型阳。并根据惯性原则，假定预测对象以往的变化趋势会延续 到未来，从而作出预测。时间序列的特点就是所用的数据都是有序的，该方法通 常要求研究系统相当稳定，历史数据量要大，数据的分布趋势较为明显，所以该 方法在农机安全事故领域预测精度偏低。 ( 4 ) 灰色预测模型法 农机生产过程涉及到人、机、环境、管理等几个方面，所以可以将这些因素 组成一个动态的系统来进行处理，而且由于这个系统中同时存在已知信息和未知 信息，所以可以将这个系统看做一个动态的灰色系统处理，运用灰色理论的方法 和理论来研究农机安全生产系统，将最终的农机安全事故作为特征量来进行事故 预测。运用灰色理论进行农机安全事故预测就是寻找农机安全事故数据之间的动 态联系性【3 5 1 ，将农机安全事故作为这个灰色系统中的灰色量，它区别于在数理统 计中的时间序列，是一种现实的动态变化的分析。运用灰色理论进行分析不需要 罗列出影响农机安全事故的每一个因素数据，而是从农机安全事故历史数据中挖 掘有用的数据信息，并且寻找潜在的规律，从而建立数学模型进行预测。灰色预 测模型利用数据的累加处理从而形成新的数据结构，这样就弱化了历史数据中的 随机性和波动性问题，所以就比较容易找到数据潜在的规律，该数学模型建模具 有所需要的样本数据量比较少，实用、精确的特点，对于农机安全事故由于漏报、 瞒报等人为的干扰，以及其他各种原因导致事故样本少的情况具有优势，所以该 模型适用于数据样本少的事故预测中。 以上事故预测方法有各自的优点和局限性，由于农机作业生产过程中受到许 多复杂的因素的影响，而且每一个因素之间又有着各种各样的复杂的关系，这样 就使得农机安全事故预测呈现出不确定性和非线性的特点，由于传统的方法不能 7 农机安全事故成因机理及预防控制对策研究 解决事故预测中的一些随机变化的特点，所以就需要对农机安全事故进行更加深 入和分析和研究，改进传统的事故预测方法或者探索新的研究方法，从而提高农 机安全事故预测的科学性，为制定科学合理的事故预防对策措施提供参考。 1 2 3 农机安全事故预防控制对策研究现状与进展 对于事故预防与控制，应从安全技术、安全教育、安全管理三个方面入手， 采取相应的对策措施。在农机安全事故预防方面，需要根据农机安全生产的实际 情况，采取切实有效、科学的措施预防事故的发生，国外许多学者根据农机生产 实际情况，对农机安全事故预防方面进行了积极的探索和研究。 在美国，据美国农业健康安全研究中心统计数据显示，发生农机交通事故中 8 0 的事故是拖拉机事故，因此预防农机安全事故，拖拉机是一个重要的环节。早 在1 9 8 5 年，有学者就提出对拖拉机进行安装翻滚保护装置( r o p s ) 【3 6 】，在美国、英 国、加拿大、澳大利亚、新西兰等许多发达国家，这已成为强制实施的规范【3 7 ，婀， 通过安装这种放翻滚保护装置，能有效减少农机交通事故，有效降低了事故伤亡 率，这就是一种典型的改进农业机械工程的安全技术方法。 加拿大m a n i t o b a 大学教授d a n n yd m a n n 在研究农场农机安全事故预防对策 中提出以下预防对策措施p 9 】：致力于农业机械的再改进设计。农机机械的安全 可靠性对农机安全事故的预防具有极大的帮助，通过人机工程学的方法改进存在 缺陷的农业机械，使其更具安全可靠性是预防农机安全事故最佳方法，例如给拖 拉机安装放翻滚保护装置，用液压驱动代替电力机械驱动等。提供存在危险的 警告标识。针对存在危险因素的农机及其部位贴上安全警告标识，警告他人引起 注意。安全教育与安全培训。驾驶员的安全培训，持证上岗，农场作业人员的 安全教育。开展安全认证农场项目。农机管理人员对农场中的危险因素进行检 查，消除农场中的不安全因素，如拖拉机未安装防翻滚保护装置、缺少安全警告 标识等，从而达到农场安全认证的目标。 美国肯塔基大学j o a nm m a z u r 副教授在研究农村儿童参与农业生产事故预防 中发现【加】，在美国农村儿童参与农场生产活动极为常见，发生农业伤害事故也极 为普遍，为了确保农村儿童在农业生产中的安全与健康，无论在学校还是个人家 庭，对于需要参与农业生产活动的儿童进行安全教育，并且要通过影像教育的方 式来增加儿童对农业生长安全的认知，以减少农村儿童在农业生产活动中的伤害 8 学位论文 农机安全事故预防措施的制定也要相 应灵活改变，同样是安全教育，针对儿童这类特殊群体则需要采用影像安全教育 的方式，才能取到良好的效果。 国内有不少学者和农家安全管理人员都为预防农机安全事故进行了不懈的探 索和尝试。申均成、杨明东认为我国农业机械安全生产过程中主要由于农机技术 人员素质低、安全意识差、农机技术后备力量不足导致管理不到位等原因最终导 致农机安全事故【9 】，因此，预防事故应该以下几方面入手：政府牵头组织管理，努 力提高农机驾驶人员的素质，健全农机安全生产监督机构，加强农机安全宣传教 育。 丁翔文、毕海东认为，鉴于新形势下农机安全事故预防工作的长期性、艰巨 性和复杂性，迫切需要建立一套统一、协调、互动的监控系统，以做到任何时候、 任何情况下都可以采取快速、有效的监控、预警和应急行动【4 1 1 。 此外，我国农机安全监管人员在建立平安农机( 示范) 村、农机警务室【4 2 4 3 】等监 管模式进行了尝试，经实证试点研究表明，这些创新的监管模式在一定程度上降 低了农机安全事故的发生，促进了农机安全生产。 从国内外对农机安全事故预防的的对策研究来看，欧美等发达国家对农机安 全的预防一般采用本质安全的方法，即致力于提高农业机械的安全可靠性，从本 质上消除潜在的危险因素，而我国则注重应用安全管理的方法，即制定一系列条 例或规范约束人的行为，极少采用人机工程学进行本质安全对策的研究。对于事 故预防，本质安全是最理想的预防手段，只有再安全技术条件达不到系统要求时， 才考虑采用安全教育、安全管理的手段。因此，在农机安全事故预防研究过程中， 应根据事故致因机理，借鉴发达国家关于农机安全预防对策的研究成果，并立足 于实际，探索有效、科学的对策措施。 1 3 研究目的、意义及内容 1 3 1 研究目的和意义 农业机械大规模地使用是现代化经济发展的必然趋势，也是衡量一个国家农 业生产现代化水平的重要标志。改革开放以来，我国一直致力于推进农业生产机 械化、现代化发展，这极大地提高了农民的生活水平，迅速地加快了农村农业经 9 农机安全事故成因机理及预防控制对策研究 济发展步伐，为推进其他产业的发展奠定了基