謝潤楠

(廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院職業(yè)衛(wèi)生檢測與評價中心，廣東 佛山 528300)

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基于突變級數(shù)法的職業(yè)病危害風(fēng)險評價方法研究

謝潤楠

(廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院職業(yè)衛(wèi)生檢測與評價中心，廣東 佛山 528300)

摘要：為增加工作場所的職業(yè)病危害風(fēng)險評價工作的科學(xué)性和客觀性，避免了人為確定權(quán)重，提出了一套定量評價工作場所職業(yè)病危害風(fēng)險的方法。方法對突變級數(shù)法在職業(yè)病危害風(fēng)險評價的應(yīng)用進(jìn)行理論研究，并選擇某家具廠進(jìn)行評價范例，構(gòu)建職業(yè)病危害風(fēng)險評價指標(biāo)體系，對評價指標(biāo)進(jìn)行量化分級，對最底層的控制變量指標(biāo)的分值進(jìn)行規(guī)范化處理，確定各層次突變系統(tǒng)類型，最后利用歸一公式進(jìn)行風(fēng)險評價遞歸計算，求得評價目標(biāo)的總隸屬度值。結(jié)果表明：通過突變級數(shù)法算出該家具廠的計算結(jié)果為0.8649，得出該家具廠存在的職業(yè)衛(wèi)生風(fēng)險等級為Ⅳ級，風(fēng)險情況為差，具有高風(fēng)險。此方法通過在某家具廠的應(yīng)用，證明突變級數(shù)法具有較強的實用性，而且突變級數(shù)法相對于其他定量評價方法計算簡便，有利于企業(yè)自身評估和政府對企業(yè)職業(yè)衛(wèi)生的監(jiān)管工作，值得在職業(yè)風(fēng)險評價方面進(jìn)一步研究和推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：職業(yè)病；風(fēng)險；評價；突變級數(shù)法

1引言

工作場所職業(yè)病危害風(fēng)險評價是指使用工程分析法、資料調(diào)查法等方法對作業(yè)場所中存在的職業(yè)危害因素進(jìn)行辨識與分析，判斷作業(yè)場所發(fā)生職業(yè)病以及職業(yè)衛(wèi)生事故的可能性，從而為作業(yè)場所的職業(yè)衛(wèi)生措施提供理論依據(jù)。然而關(guān)于職業(yè)衛(wèi)生風(fēng)險評價方法的選擇一直是一個難題。我國在GBZ/T 194-2007《工作場所防止職業(yè)中毒衛(wèi)生工程防護措施規(guī)范》中采用了單項指數(shù)法與綜合指數(shù)法，單項指數(shù)法是指通過某單一職業(yè)危害因素的濃度、強度、超限倍數(shù)作為評價指標(biāo)對作業(yè)場所進(jìn)行評價分析。綜合指數(shù)法是指在各單項指數(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行加權(quán)對作業(yè)場所進(jìn)行綜合分析和評價。由于各單項職業(yè)危害因素并不僅僅是加權(quán)的關(guān)系，所以綜合指數(shù)法與現(xiàn)實結(jié)果一般具有較大出入。

我國學(xué)者通過研究先后提出了諸如MES法、單項指數(shù)法、綜合指數(shù)法、有毒物質(zhì)控制效果分級法、模糊綜合數(shù)學(xué)法、蒙德法、集合比數(shù)法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、Fuzzy模型等職業(yè)病危害評價方法。[1～3]在這些方法中定性方法居多，其中模糊綜合數(shù)學(xué)法應(yīng)用較多[9]，較好的解決了職業(yè)衛(wèi)生評價上的一些問題。然而模糊綜合數(shù)學(xué)法是依賴權(quán)重選擇的方法，其權(quán)重的準(zhǔn)確性與評價人員的素質(zhì)等多個方面有關(guān)，而且這些方法計算比較復(fù)雜，對于一般的企業(yè)并不適用。因此，建立一種適合企業(yè)自身風(fēng)險評價方法，有利于科學(xué)、全面地評估各企業(yè)職業(yè)衛(wèi)生健康程度，也有利于職業(yè)衛(wèi)生工作深入開展，減少降低職業(yè)危害的發(fā)生概率，對于保護勞動者的身體健康具有重大意義。

本文以某家具廠為例，提出的突變級數(shù)法是一種基于突變理論和模糊綜合隸度指數(shù)的多指標(biāo)評價方法，與模糊綜合評價方法不同的是，突變級數(shù)法無需人為確定權(quán)重，只需把握各評價指標(biāo)的重要度，分清主次關(guān)系。該方法運用簡單，同時又不失客觀性、科學(xué)性和全面性。目前突變級數(shù)法已經(jīng)廣泛應(yīng)用與多個領(lǐng)域，但是應(yīng)用在職業(yè)衛(wèi)生評價上的較少。

2基于突變級數(shù)法的職業(yè)衛(wèi)生風(fēng)險評價原理及步驟

2.1突變級數(shù)法

法國數(shù)學(xué)家Rene Thom先生于1972年提出的突變理論，在突變理論中，將描述系統(tǒng)狀態(tài)的參數(shù)稱為狀態(tài)變量，將引起突變狀態(tài)的因素稱為控制變量。勢函數(shù)是描述系統(tǒng)控制變量和狀態(tài)變量相互關(guān)系與相互位置的函數(shù)。突變理論研究勢函數(shù)的變化使得狀態(tài)變量從一種穩(wěn)態(tài)到另一種穩(wěn)態(tài)的理論。

突變級數(shù)法是由我國都興富教授在突變理論的基礎(chǔ)上提出的多目標(biāo)評價方法[5]。該方法是一種利用突變理論與模糊數(shù)學(xué)相結(jié)合形成突變模糊隸屬函數(shù)，按歸一公式可以計算出各控制變量的中間值，稱為突變級數(shù)值，再利用系統(tǒng)中各突變模型的歸一公式逐步向上綜合直到歸一為一個總隸屬函數(shù)值，從而對多個目標(biāo)進(jìn)行重要度排序分析的一種綜合評價方法。

2.2基于突變級數(shù)法的職業(yè)病危害風(fēng)險評價步驟

2.2.1構(gòu)建職業(yè)病危害風(fēng)險評價指標(biāo)體系

利用職業(yè)衛(wèi)生基礎(chǔ)理論將待評價系統(tǒng)劃分為多個作業(yè)單元，再根據(jù)相關(guān)理論對每個作業(yè)單元進(jìn)行職業(yè)有害因素辨識，辨識出作業(yè)單元內(nèi)所擁有的職業(yè)有害因素，構(gòu)建職業(yè)衛(wèi)生風(fēng)險評價指標(biāo)體系。并根據(jù)職業(yè)有害因素的接觸人數(shù)的大小進(jìn)行指標(biāo)重要度排序，接觸人數(shù)多的重要性大，將重要性大的因素排到最左側(cè)。

2.2.2評價指標(biāo)的量化分級

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對對每個作業(yè)單元的單項有害因素進(jìn)行監(jiān)測并記錄。根據(jù)職業(yè)有害因素的實際監(jiān)測情況，借鑒常用風(fēng)險評估等級劃分的標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合毒物劃分標(biāo)準(zhǔn)，將各個單因素風(fēng)險分為5個等級，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，分別對應(yīng)輕微危害、輕度危害、中度危害、高度危害、極度危害。對應(yīng)的也給評價指標(biāo)賦值，分別為1,2,3,4,5分。將總隸屬函數(shù)也分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個等級，分別對應(yīng)“優(yōu)，可忽略風(fēng)險”，“良，低風(fēng)險”，“一般，一般風(fēng)險”，“差，高風(fēng)險”，“極差，極高風(fēng)險”。

2.2.3對最底層的控制變量指標(biāo)的分值進(jìn)行規(guī)范化處理

由于在歸一化過程中，控制變量代表的是系統(tǒng)狀態(tài)變量在不同方面的特征，每個指標(biāo)的數(shù)據(jù)取值范圍以及量綱均不相同，導(dǎo)致數(shù)據(jù)之間無法相互進(jìn)行比較。因此，在使用歸一化公式之前，需要將各控制變量的指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為0～1之間越大越好型數(shù)據(jù)，就是將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，無論控制變量指標(biāo)是越大越好型還是越小越好型數(shù)據(jù)，都可以通過標(biāo)準(zhǔn)化處理將其轉(zhuǎn)化為0～1之間的越大越好型指標(biāo)。

(1)對越大越好型指標(biāo):

(1)

(2)對越小越好型指標(biāo):

(2)

2.2.4確定各層次突變系統(tǒng)類型

根據(jù)突變級數(shù)法的基本原理，確定各指標(biāo)的突變系統(tǒng)類型。突變系統(tǒng)類型一共有7個，最常見的有3個。即尖點突變系統(tǒng)、燕尾突變系統(tǒng)和蝴蝶突變系統(tǒng)[4]。

尖點突變系統(tǒng)模型為： f(x)=x4+ax2+bx

(3)

(4)

(5)

上面f(x)表示一個系統(tǒng)的一個狀態(tài)變量x的勢函數(shù)。狀態(tài)變量x的系數(shù)a、b、c、d表示該狀態(tài)變量的控制變量。若一個指標(biāo)僅分解為兩個子指標(biāo)，該系統(tǒng)可視為尖點突變系統(tǒng)；若一個指標(biāo)可分解為三個子指標(biāo)該系統(tǒng)可視為燕尾突變系統(tǒng)；若一個指標(biāo)能分解為四個子指標(biāo)，該系統(tǒng)可視為蝴蝶突變系統(tǒng)。

最初的控制變量代表不同質(zhì)態(tài)，無法進(jìn)行比較。歸一公式將各控制變量的的不同質(zhì)態(tài)歸為可比較的一種質(zhì)態(tài)，即用狀態(tài)變量表示的質(zhì)態(tài)[6]。根據(jù)不同的突變系統(tǒng)選擇對應(yīng)的歸一公式?？梢酝ㄟ^突變理論的分歧方程導(dǎo)出歸一公式。

根據(jù)突變理論，尖點突變系統(tǒng)歸一公式為：

(6)

其中，xa表示對應(yīng)a的x值，xb表示對應(yīng)b的x值。

同理，燕尾突變系統(tǒng)的歸一公式為：

(7)

蝴蝶突變系統(tǒng)的歸一公式為：

(8)

利用歸一公式進(jìn)行風(fēng)險評價遞歸計算，求得評價目標(biāo)的總隸屬度值。

3基于突變級數(shù)法的職業(yè)風(fēng)險評價在某家具廠的應(yīng)用

3.1家具廠基本情況概述

某木質(zhì)家具廠主要生產(chǎn)實木椅子，其生產(chǎn)工藝為木料開料、木料加工(包括彎料、鑼機等)、油磨、噴底漆、噴面漆。四樓生產(chǎn)車間作業(yè)崗位有木料加工崗位、油磨崗位以及噴底漆崗位，五樓生產(chǎn)車間作業(yè)崗位有噴面油崗位，基本作業(yè)情況及各個崗位接觸危害因素如表1所示。

表1　勞動者作業(yè)情況

3.2職業(yè)危害因素體系建立

根據(jù)車間的職業(yè)危害有害因素以及各個崗位接觸人數(shù)和接觸時間進(jìn)行重要性排序，接觸人數(shù)越多，則重要性就越前。若按職業(yè)病危害因素劃分，則此家具廠的重要度順序為噪聲、粉塵、化學(xué)毒物。若按生產(chǎn)單元和崗位劃分，接觸人數(shù)一樣，則按照接觸危害因素的數(shù)量進(jìn)行分類，若都一致，則按照接害因素的種類數(shù)量進(jìn)行重要性排序，構(gòu)建該家具廠職業(yè)危害因素指標(biāo)體系(表2)。

表2　職業(yè)危害因素指標(biāo)體系

3.3各單項危害因素量化分級

依據(jù)GBZ 159-2004《工作場所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測的采樣規(guī)范》、GBZ 2.1-2007《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第1部分：化學(xué)有害因素》、GBZ 2.2-2007《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第2部分：物理因素》對該家具廠進(jìn)行職業(yè)病危害因素檢測?；瘜W(xué)毒物、粉塵以及噪聲檢測結(jié)果分別如表3、表4以及表5所示。

表3　化學(xué)毒物檢測結(jié)果

表4　粉塵檢測結(jié)果

表5　噪聲檢測結(jié)果

在《職業(yè)病防治法》等相關(guān)法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，用人單位作業(yè)場所職業(yè)病危害因素不能超過限值，以此作為化學(xué)毒物以及粉塵評判等級最高級的標(biāo)準(zhǔn)。使用設(shè)備儀器檢測的每一項化學(xué)毒物都會有最低檢出值，因此把小于最低檢出值的作為化學(xué)毒物的最低評判等級；若用人場所設(shè)置的是無塵車間，則可以直接判別為最低評判等級。另外，參考茅輝軍在《模糊數(shù)學(xué)模型評價方法在噴涂作業(yè)環(huán)境職業(yè)病危害風(fēng)險評估中的應(yīng)用》的分級方法[9]，化學(xué)毒物以及粉塵的評判標(biāo)準(zhǔn)為檢測的濃度值與濃度限值的比值，在同一崗位所接觸的化學(xué)毒物中，以檢測出濃度值最高的物質(zhì)作為計算。而噪聲的評判標(biāo)準(zhǔn)以LEX,8h作為分級標(biāo)準(zhǔn)，評判分級標(biāo)準(zhǔn)如表6所示。

表6　毒物、粉塵、噪聲評判等級和評判值劃分

根據(jù)上述劃分準(zhǔn)則和現(xiàn)場檢測結(jié)果，最后得到各作業(yè)單元的職業(yè)有害因素的打分情況如表7所示。

表7　各作業(yè)單元職業(yè)有害因素打分

3.4原始數(shù)據(jù)規(guī)范化處理

化學(xué)毒物、粉塵以及噪聲的得分是越大越好，因此屬于越大越好的指標(biāo)。根據(jù)公式(1)可得各崗位職業(yè)有害因素的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值如表8所示。

表8　各作業(yè)單元職業(yè)有害因素打分規(guī)范化處理

3.5確定各層次的突變模型

根據(jù)建立的家具廠職業(yè)危害因素指標(biāo)體系，確定各層次的突變系統(tǒng)類型，經(jīng)分析，只有尖點突變模型與燕尾突變模型。

3.6歸一公式風(fēng)險遞歸計算

將各層次的突變模型確定以后，將每個作業(yè)單元職業(yè)有害因素標(biāo)準(zhǔn)化之后的數(shù)據(jù)帶入，根據(jù)不同的突變模型選擇不同的歸一方程，先對每個工作崗位的職業(yè)病危害因素進(jìn)行歸一化逐一計算，得出各個崗位的隸屬數(shù)值，再根據(jù)生產(chǎn)單元逐層計算，直至算出總隸屬函數(shù)，在該家具廠中，各個指標(biāo)的選擇都具有相當(dāng)?shù)莫毩⑿裕圆扇∠嗷テ骄祦碛嬎?。計算結(jié)果為0.8649。

3.7該家具廠職業(yè)風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)制定

一般風(fēng)險評價五個等級將風(fēng)險評價指數(shù)分為0.2，0.4，0.6，0.8，1。然而由于歸一公式的特點，導(dǎo)致突變級數(shù)法算出的評價值一般較高。所以需將絕對意義下的綜合指數(shù)轉(zhuǎn)化為突變級數(shù)法下的各級分級標(biāo)準(zhǔn)[8]。從理論意義上，最后轉(zhuǎn)化成突變級數(shù)法的隸屬值如表9所示。

表9　突變級數(shù)法下的隸屬值

3.8結(jié)果分析

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查以及職業(yè)病危害因素檢測分析，該家具廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生噪聲、粉塵和化學(xué)毒物有害因素，其中木料加工崗位的噪聲等級為Ⅳ級，屬于高度危害，木料加工崗位的粉塵等級以及五樓噴面油崗位的化學(xué)毒物等級為Ⅴ級，屬于極度危害。通過突變級數(shù)法算出該家具廠的計算結(jié)果為0.8649，說明該家具廠存在的職業(yè)衛(wèi)生風(fēng)險等級為Ⅳ級，代表該家具廠的職業(yè)衛(wèi)生風(fēng)險情況為差，具有高風(fēng)險。

4結(jié)論

目前在職業(yè)病危害因素檢測中，僅僅是簡單的將監(jiān)測結(jié)果分為合格、不合格兩部分，本文將各單項因素分為5個等級，相比于合格以及不合格，更加科學(xué)和客觀。將檢測結(jié)果分為五級并評分賦值了之后，采用突變級數(shù)法進(jìn)行職業(yè)病危害風(fēng)險評價。通過在某家具廠的應(yīng)用，證明突變級數(shù)法具有較強的實用性，而且突變級數(shù)法相對于其他定量評價方法計算簡便，有利于企業(yè)自身評估和政府對企業(yè)職業(yè)衛(wèi)生的監(jiān)管工作，值得在職業(yè)病危害風(fēng)險評價方面進(jìn)一步研究和推廣應(yīng)用。

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收稿日期：2016-04-18

作者簡介：謝潤楠(1990—)，男，碩士，主要從事職業(yè)衛(wèi)生檢測與評價工作。

中圖分類號：X961

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-9944(2016)12-0162-04

The Research of the Occupational Disease Hazard Risk Evaluation Method Based on Mutation Progression Method

Xie Runnan

(OccupationalHealthExamination&EvalutionCenter,GuangdongInstituteof

ProductQualitySupervising&Test,FoshanGuangdong528300，China)

Abstract:ObjectiveTo improvethe scientificity and objectivitywhen evaluating the risk of occupational disease in the workplace, to avoid the artificial weights, we explored a set of quantitative evaluation methodof the risk of occupationaldisease in workplace. Methodsinthe research, we anlayzed mutation progression method intheoryin the application of occupational disease hazards risk evaluation.Selectingone certain furniture factory asevaluationsample, we built the occupational disease hazard risk evaluation index system.We carried on the quantitative evaluation indexes for classifying, and normalized the bottom of the control variable index score., Then we identified a mutation at all levels system types.At last we used a recursive calculation formula for risk evaluation, andachieved the total membership valueofevaluation target. Results Through mutation progression method, the calculation result of the furniture factory is 0.8649, which was concluded that the risk levelof occupational health of this furniture factory reached to Ⅳ,i.e.,the poorrisk situation and a high risk. Conclusion Proved by application in a furniture factory, mutation progression method had strong practicability, and was simplecompared with other mutation progression methods for quantitative evaluation.Itwas advantageous to the enterprise itself in the occupational health assessment and government’s supervision work.And it was worth further research and application in terms of occupational risk assessment.

Key words:occupational disease; risk; evaluation ;mutation progression method