基于灰熵技术的企业安全管理的比较研究

来源:用户上传      作者: 朱建军

　　[摘要] 鉴于企业安全管理绩效评价所存在的模糊性和随机性的特点,本文通过应用灰熵多层次评价方法,对类似企业安全管理绩效进行比较和评价,得出各企业安全管理绩效优劣的排序及绩效差异程度。并对各企业在安全管理中的人、机、环境等因素存在的问题,并提出了相应的改进对策。
　　[关键词] 企业安全管理绩效灰熵比较研究
　　
　　一、引言
　　企业安全生产管理水平的评价是建立在企业安全生产管理的绩效的基础之上,同类型企业间安全管理绩效水平的高低是衡量企业安全生产管理质量的基本标准。探讨企业(特别是同类企业)安全生产管理有效性和水平差异的方法,对政府部门安全生产监督管理中的奖优罚劣、科学监管等有着直接的使用价值和现实意义。对企业来说,也可以通过比较与其他企业安全生产管理上方面所存在的不足,指导企业有针对地开展工作,不断提高自身的安全管理水平。本文试图利用灰熵综合评价技术,从企业安全生产管理的人、机、环境三个方面,对企业安全管理的绩效进行科学的比较。
　　二、灰熵基本原理
　　灰熵综合评价则利用熵和灰色关联度的综合而得的均衡接近度来衡量评价对象与理想对象的接近程度,从而确定评价对象的等级。灰熵综合评价模型可以分为单层次灰熵综合评价和多层次灰熵综合评价。
　　1.灰熵与灰熵增定理
　　定义1:设有限离散序列
　　,则
　　 (1)
　　其中为序列X的灰熵。
　　定义2:设X为有限离散序列 为序列X的灰熵,则任何趋于使均等的变动,即使序列 X趋于常数列的变动都会使熵增加。
　　定义3:灰熵是离散序列X的分量值均衡程度的测度,灰熵越大序列就越均衡。对于元素个数为n的离散序列X而言,序列的极大熵是当序列中的各元素均相等时,只与元素个数有关的常数。因此,序列的均衡度B就可以定义为:,其中H为灰熵极大值。特别地,当B=1时,时序列为一个常数列。
　　定义4:灰色关联度可表示为
　　(2)
　　式中,为参考序列与第i个比较序列的关联度,Li为关联系数且
　　(3)
　　式中,为参考序列的第k个值;为第i个比较序列的第k个值;ρ为分辨系数,通常取0.5;为两级最小差;为两级最大差。
　　2.灰熵综合评价模型
　　(1)单层次灰熵综合评价
　　①确定理想对象
　　。
　　②各评价对象与理想对象指标值的预处理。
　　③计算评价对象与理想对象的差值。。
　　④计算灰色关联度.由式(2)和(3)计算理想对象与各评价对象的灰色关联度。
　　⑤对各评价对象的差值序列归一化。归一化后为
　　。
　　⑥计算序列的熵及均衡度。由式(1),
　　。
　　⑦计算均衡接近度并进行评价。灰色关联度是序列接近度的测度,均衡度是序列均衡程度的测度,所以就可以由关联度和均衡度的乘积构造出评价的均衡接近度准则,即
　　w=B×r(4)
　　w越大的评价对象越均衡,接近理想对象,该评价对象就越好(或者说绩效越好)。这样就可以根据w值的大小来评价不同对象的绩效等级程度,称按w的方法评价对象的准则为均衡接近准则。由式(4)可以计算各评价对象与理想对象的均衡接近度,按w 的大小来评价各对象的绩效等级。
　　(2)多层次灰熵综合评价
　　当评价对象的各指标间分为不同层次时,需要采用多层次综合评价模型。多层次综合评价是在单层次综合评价的基础上进行的,评价方法与单层次相似。第2层次评价结果组成第2层次的评价矩阵,然后考虑第1层次各因素的权重,权重矩阵和均衡接近度矩阵合成为评价结果矩阵。
　　W=AW2 (5)
　　式中,W2 为第2层次灰熵评价结果组成的均衡接近度矩阵。由式(5)可计算出各评价对象的均衡接近度。
　　三、企业安全生产管理绩效灰熵综合评价
　　1.评价对象集的确定
　　危险化学品生产单位的危险有害因素较多,其安全管理在企业生产中占有重要的地位,各企业间安全管理的水平参差不齐,在本文中选取处于镇江新区化工园区的、笔者作为受聘安全生产专家顾问的镇江长兴酒精、镇江正丹化学和镇江福仕特化工等三家危险化学品生产企业的安全生产管理现状进行比较和评价。故评价对象集为:,其中为镇江长兴酒精安全生产管理绩效;镇江正丹化学为安全生产管理绩效;镇江福仕特化工为安全生产管理绩效。
　　2.评价指标集的建立
　　(1)影响企业安全管理绩效的因素分析
　　企业安全管理包括对人、机、生产环境等各方面的管理。企业对人的安全管理是按照人对安全生产影响的因素,通过一定的组织形式,统一人的认识,规范人的行为,充分发挥人的能力,强化生产系统的安全性,去实现安全生产的目的。人的因素以人的职业适性,包括年龄、生理和心理健康情况、文化水平、技术修养等重要因素。
　　企业安全生产系统中的“机”泛指一切生产作业中的客体,包括生产的机器、设备、仪表仪器、场地、工具、车辆、劳动保护用品等方面。企业在生产中对“机”的安全管理中,主要通过保障作业客体的安全有效性,而作业客体的安全有效性主要体现在三个方面:①失误―安全功能:指操作者即使操作失误也不会发生事故;②故障―安全功能:指即使机本身发生故障或损坏时,还能暂时维持正常的工作或自动转化为安全状态;③事故能量逸散:指因“机”的失效而产生了事故,能量的意外逸散可能造成事故伤害。所以企业应具有保护劳动者的良好防护,在最大程度上避免或减少伤害。
　　影响企业安全生产的环境因素比较复杂,可以将其分为:生产现场的微小气象条件(包括工作区温度、湿度、气流、照度等)、噪声、作业空间、粉尘、有毒物质等五个因素。
　　(2)建立评价指标集
　　由上面的分析可知,影响企业安全管理绩效的因素较为复杂,从人――机――环境系统工程的角度可以分为人、机、环境三大因素,即可建立指标集,此指标集为第1层次的因素。
　　影响企业安全管理绩效的人、机、环境的因素为第2层次的因素。其中,影响人的因素选取平均年龄U11、生理和心理健康健康平均水平U12(以满分为10分打分)、文化水平U13(平均受教育时间,年)和技术平均水平U14(以满分为100分打分),即得影响人的因素的指标集;影响“机”的因素选取失误―安全功能U21、故障―安全功能U22和事故能量逸散U23(均以满分为10分打分),即得影响“机”的因素的指标集;影响环境的因素选取生产现场的微小气象条件U31(以温度为例)、噪声U32、粉尘U33(‰)、作业空间U34(cm)和有毒物质U35(‰),即得影响环境因素的指标集。每个评价对象的指标集均由这2层因素构成。各评价对象的人、机、环境各指标的调查和打分原始值见下表。
　　3.第2层次灰熵综合评价
　　(1)人的因素的灰熵综合评价
　　①理想对象的确定人的因素中,年龄反映人的生理机能状况,根据生理学可知,年龄越接近25岁越好:其他3个指标显然越长(大)越好。因此,可确定出理想对象为x1*=(25,10.5,7,100)。
　　②原始数据的预处理。根据V’表达式,人的因素的原始数据预处理后为:
　　
　　③评价对象与理想对象差值的计算。各评价对象与理想对象的差值,各评价对象的差值序列组成差值矩阵为:

　　
　　④灰色关联度的计算。由式(2)计算灰色关联系数矩阵为:
　　
　　各评价对象与理想对象的灰色关联度为:
　　。
　　⑤对差值矩阵归一化。对各评价对象与理想对象的差值归一化为:
　　
　　⑥序列C’的熵及均衡度的计算。由式(1)得:
　　。
　　由均衡度定义得序列的均衡度:。
　　⑦均衡接近度的计算。由式(4)可得各评价对象与理想对象的均衡接近度分别为:w1=0.635,w2=0.540,w3=0.480。根据判断准则可知,。
　　(2)机的因素的灰熵综合评价
　　机的因素中,失误―安全功能、故障―安全功能越大越好,事故能量的逸散越小越好。因此,可确定出理想对象为x2*=(10,9,8)。类似于人的因素的灰熵综合评价过程,可以得到各评价对象与理想对象的均衡接近度分别为:w1=0.492,w2=0.417,w3=0.576。根据判断标准可知,。
　　(3)环境因素的灰熵综合评价
　　环境因素中,温度越接近20摄氏度越好;噪声的最优指标可取30dB;粉尘指标可取0.8‰,越小越好;作业空间越大越好,可取为120cm;有毒物质浓度最优指标取0.5‰%。因此,可确定出理想对象为x3*=(25,90,0.8,120,0.7)。类似于人的因素的灰熵综合评价过程,可以得到各评价对象与理想对象的均衡接度分别为:w1=0.437,w2=0.529,w3=0.505。根据判断准则可知,。
　　4.第1层次灰熵综合评价
　　通过专家调查法确定出人、机、环境的权重矩阵。则由式(5)可得第1层次的综合评价:
　　
　　根据判断准则可知,。
　　5.结果分析
　　通过以上分析可知,镇江长兴酒精、镇江正丹化学和镇江福仕特化工等三家危险化学品生产企业中,镇江长兴酒精安全管理综合绩效最好,其次是镇江正丹化学,镇江福仕特化工安全管理绩效最差。从第2层次综合评价的结果可看出三家企业安全生产管理中人、机、环境的综合现状。镇江长兴酒精的作业人员的整体素质要远远好于另外两家化工企业,但其“机”的整体状况不如镇江福仕特化工,且镇江长兴酒精环境状况在三化工企业中最差。因此,镇江长兴酒精安全管理工作的重点应是提高机器设备的失误―安全功能、故障―安全功能,采取措施防止事故能量的意外逸散,加强对可能逸散事故能量进行屏蔽和防护。另外镇江长兴酒精应加大力度,改善劳动者的作业环境环境。镇江正丹化学和镇江福仕特化工在安全管理中也各有千秋,应该根据自身在安全生产管理中所存在的缺陷和薄弱环节有针对地进行整改,以提高企业的安全生产水平。
　　四、结语
　　在现代企业中,安全管理几乎无处不有,无处不在。企业安全管理是一个复杂的系统工程,这为政府相关部门对企业安全生产的监督管理带来很大的难度。企业安全生产管理的绩效水平是政府相关行政管理部门对企业安全生产监督管理的基础,是对企业安全生产情况进行表扬先进、鞭策落后的重要依据。利用灰熵综合评价模型对企业安全管理绩效水平进行分析,可以科学地对企业间的安全管理绩效水平进行比较和评价,可以提高企业安全管理绩效评价的客观性和科学性,通过对结果的深入分析,可找出企业安全管理中存在的不足之处,从而为目标明确、有的放矢地改进安全管理工作提供理论依据。这种方法亦可用于企业内部安全生产管理评价,其结果可用于企业发现自身安全管理的不足,掌握企业安全管理各个要素之间的联系,指导企业有计划、有步骤地开展工作,不断提高企业的安全生产水平。
　　
　　参考文献:
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