付 凈,聶方超,劉 虹,張海燕,王澤恒

(1.吉林化工學(xué)院資源與環(huán)境工程學(xué)院，吉林 吉林 132022；2.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)應(yīng)急管理與安全工程學(xué)院，北京 100083；3.盤錦遼東灣新區(qū)管理委員會，遼寧 盤錦 124221)

為了進(jìn)一步遏制化工行業(yè)事故，提高企業(yè)安全生產(chǎn)績效，安全管理控制策略不應(yīng)局限于個人行為的控制或技術(shù)裝備措施的改善，而應(yīng)更多地關(guān)注組織管理效能的發(fā)揮[1]。安全管理體系作為組織為實現(xiàn)安全目標(biāo)而形成的系統(tǒng)化管理方法，評估其結(jié)構(gòu)適用性及實施運行效果，對于改善企業(yè)安全管理現(xiàn)狀，提升事故預(yù)防效果具有重要意義[2]。2008年，國家頒布了《危險化學(xué)品從業(yè)單位安全標(biāo)準(zhǔn)化通用規(guī)范》(AQ 3013—2008)，該標(biāo)準(zhǔn)化通用規(guī)范側(cè)重于技術(shù)層面的要求和規(guī)范，具有較好的可操作性。但隨著國際先進(jìn)管理理念的涌入和標(biāo)準(zhǔn)的不斷更新，PSM理念及框架的應(yīng)用和ISO 45001《職業(yè)健康安全管理體系標(biāo)準(zhǔn)》的頒布，化工企業(yè)安全管理體系評估標(biāo)準(zhǔn)中還需要考慮納入一些嶄新的元素，以增強(qiáng)對管理理念和方法的指導(dǎo)[3]。

目前，針對安全管理體系多數(shù)學(xué)者更關(guān)注于通用評估模型的構(gòu)建，如鄔長城[4]根據(jù)成熟度模型設(shè)計了基于事故致因理論的安全管理體系評估框架，涉及安全文化、組織結(jié)構(gòu)、管理運行方案等內(nèi)容；Li等[5]和佟瑞鵬等[6]分別根據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計建立了不同的通用安全管理體系評估模型，但未考慮行業(yè)應(yīng)用的差異性。為了更好地提升事故預(yù)防的效果和風(fēng)險干預(yù)的時效性，安全管理體系評估模型的構(gòu)建需要充分考慮行業(yè)特征和管理實踐，保證兩者緊密有序的聯(lián)系，并在突出技術(shù)規(guī)范要求和理念指導(dǎo)的同時具備不斷更新和優(yōu)化的機(jī)制。

因此，本文基于獨立、窮盡思想，利用枚舉分析法，以《危險化學(xué)品從業(yè)單位安全標(biāo)準(zhǔn)化通用規(guī)范》(AQ 3013—2008)為參照，從安全管理體系的有關(guān)評估工具、通用框架和行業(yè)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)項要素中析出關(guān)鍵要素，確定了化工企業(yè)安全管理體系評估指標(biāo)集的構(gòu)成維度、要素和觀測指標(biāo)，采用信息熵法確定各維度和要素的權(quán)重，并利用區(qū)間可拓方法進(jìn)一步評估化工企業(yè)安全管理體系評估指標(biāo)集的效用，定量化地展示評估過程，確定關(guān)鍵控制要素。該研究結(jié)果可為化工企業(yè)安全管理體系建設(shè)、完善以及優(yōu)化措施的制定提供參考。

1 化工企業(yè)安全管理體系評估指標(biāo)集的構(gòu)建

1.1 化工企業(yè)安全管理體系維度和要素的提取

安全管理體系是具有多模塊、多層次結(jié)構(gòu)的復(fù)雜系統(tǒng)，完善的安全管理體系需同時具有控制風(fēng)險、持續(xù)改進(jìn)的效用，以及遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和管理制度的適用性[7]。安全管理體系評估維度和要素的提取應(yīng)遵循兩種方式：一是評估工具及體系要素的梳理，以獲取典型通用維度和要素，可適用于不同行業(yè)；二是化工行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要素的提取，發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)對體系運行的約束性，獲取行業(yè)特色的維度和要素。本文列舉典型評估方法一級指標(biāo)和二級指標(biāo)的項數(shù)，見圖1(a)。其中，涉及國際標(biāo)準(zhǔn)化組織最新頒布的ISO 45001職業(yè)健康安全管理體系標(biāo)準(zhǔn)[8]，Marcelo等提出的基于彈性工程的安全管理體系評估方法(MAHs)[9]，國際職業(yè)安全協(xié)會的NOSA五星安全管理體系[10],職業(yè)健康安全評價項目組的職業(yè)健康安全評價系列(OHSAS)標(biāo)準(zhǔn)[11-12]，以及相關(guān)學(xué)者如Hale[13-15]的通用評估框架。此外，考慮行業(yè)特色要素的提取，基于AQ 3013—2008及其相配套的評審標(biāo)準(zhǔn)等國內(nèi)現(xiàn)行的安全管理體系評估方法，篩選出適合于化工行業(yè)安全管理的維度和要素?；ば袠I(yè)作為典型的過程工業(yè)，通過建立過程安全管理體系，可實現(xiàn)有效預(yù)防過程安全事故(Process Safety Incident，PSI)的目的，因此化工企業(yè)安全管理體系評估維度和要素需吸納過程安全管理體系標(biāo)準(zhǔn)的要素，主要參照《化工企業(yè)工藝安全管理實施導(dǎo)則》(AQ/T 3034—2010)，均遵循PDCA循環(huán)模式，具體標(biāo)準(zhǔn)的要素分布見圖1(b)。其中，有關(guān)圖1中維度和要素符號的圖例說明見表1。

圖1 化工企業(yè)安全管理體系主要參照維度和要素Fig.1 Main reference dimensions and elements of the safety management system of chemical enterprises

表1 化工企業(yè)安全管理體系維度和要素符號的圖例說明

注：代碼中英文大寫字母為對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)縮寫的首字母；圖例中箭頭方向均指向一級要素。

1.2 化工企業(yè)安全管理體系評估指標(biāo)集的構(gòu)建

采用枚舉分析法(MECE)對安全管理體系的維度和要素進(jìn)行整合、增補和剔除[16]，確定化工企業(yè)安全管理體系評估指標(biāo)集的2層級、8維度和29要素的基本結(jié)構(gòu)，詳見表2。原標(biāo)準(zhǔn)中若存在多級要素，可作為構(gòu)建安全化工企業(yè)管理體系評估指標(biāo)集中的觀測變量?；て髽I(yè)安全管理體系評估指標(biāo)集維度和要素與提取文獻(xiàn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)性見圖2，按維度前編碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

表2 化工企業(yè)安全管理體系評估指標(biāo)集的維度和要素

注：表中括號內(nèi)數(shù)字代表觀測變量的數(shù)量。

圖2 化工企業(yè)安全管理體系評估指標(biāo)集維度和 要素與提取文獻(xiàn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)性Fig.2 Relevance of the dimensions and elements of the evaluation index set of the safety management system of chemical enterprises with the extraction of literature and related standards

由表2和圖2可見，構(gòu)建的化工企業(yè)安全管理體系評估指標(biāo)集涵蓋了AQ 3013—2008所有的基本要素，同時包含OHSAS、MAHS、NOSA等評估工具要素以及Hale提出的通用評估框架要素，兼顧了技術(shù)規(guī)范、管理理念和方法的指導(dǎo)作用，使原有的評估體系得到進(jìn)一步的優(yōu)化。

2 實證分析

2.1 基于區(qū)間可拓方法的某化工企業(yè)安全管理體系運行狀況評估

本文應(yīng)用構(gòu)建的化工企業(yè)安全管理體系評估指標(biāo)集，采用區(qū)間可拓評價法對某化工企業(yè)的安全管理體系運行現(xiàn)狀進(jìn)行評價。該化工企業(yè)主要生產(chǎn)乙二醇、環(huán)氧乙烷等產(chǎn)品，設(shè)有SD乙二醇裝置和新增環(huán)氧乙烷精細(xì)單元。具體的評估過程如下。

2.1.1 確定經(jīng)典域、節(jié)域和待評物元

根據(jù)能力成熟度模型(Capability Maturity Model，CMM)，組織管理水平的程度由低到高通常劃分為4～6個等級[17]，同時汲取NOSA評級系統(tǒng)區(qū)間賦值思想，并參照文獻(xiàn)[18]和[19]，確定化工企業(yè)安全管理體系等級域U為{差，中，良，優(yōu)}，分別對應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4個級別，其對應(yīng)分值分別為{[0,59]、[60,74]、[75,89]、[90,100]},將上述值代入下式確定其經(jīng)典域和節(jié)域(見表3)：

(1)

式中：R0j為經(jīng)典域;U為等級域;Vj為評價指標(biāo)cn關(guān)于等級Uj所規(guī)定的取值范圍，ajn、bjn為其上、下限；RU為節(jié)域；VU為評價指標(biāo)cn關(guān)于等級域U所規(guī)定的取值范圍，aUn、bUn為其上、下限；Ri為待評物元；Ni為待評對象；Vin為Ni關(guān)于cin的取值，gin、lin為其上、下限。

本文中，等級變量j=1，2，3，4；一級指標(biāo)變量i=1，2，…，8；二級指標(biāo)cin中n值隨i變化，如當(dāng)i=1時n=1，2，…，5，當(dāng)i=2時n=1，2，3，4，以此類推，根據(jù)表2中數(shù)據(jù)信息可確定不同的n值。

表3 化工企業(yè)安全管理體系維度的經(jīng)典域和節(jié)域

綜合參考RBI《風(fēng)險管理手冊》和《危險化學(xué)品從業(yè)單位安全標(biāo)準(zhǔn)化通用規(guī)范》的具體評分項，同時參照MAHS的因子定量法，對體系中各維度和要素指標(biāo)進(jìn)行定量賦值[4,20]?？紤]到體系維度和要素指標(biāo)提取來源的多樣化以及實際賦值難以精確量化的問題，各維度和要素指標(biāo)的賦值采取百分制區(qū)間賦值法，確定的待評物元即指標(biāo)分值，見表4[19-21]。

表4 化工企業(yè)安全管理體系等級評價參數(shù)

2.1.2 建立關(guān)聯(lián)函數(shù)

待評價指標(biāo)cin關(guān)于化工企業(yè)安全管理體系等級j的關(guān)聯(lián)度Kj(cin)為

(2)

式中：待評價物元區(qū)間值Vin與經(jīng)典域區(qū)間值Vj的距為ρ(Vin,Vj)，即：

(3)

同理,可確定待評價物元區(qū)間值Vin與節(jié)域物元區(qū)間值VU的距ρ(Vin,VU)。

以一級指標(biāo)中的首個二級指標(biāo)c11關(guān)于等級Ⅰ(差)的關(guān)聯(lián)度K1(c11)計算過程為例，由公式(3)可計算得ρ(V11,V1)為

同理,可計算得ρ(V11,VU)為

將ρ(V11,V1)與ρ(V11,VU)代入公式(2)，可計算評價指標(biāo)c11關(guān)于Ⅰ等級(差)的關(guān)聯(lián)度K1(c11):

同理,可計算各二級指標(biāo)關(guān)于化工企業(yè)安全管理體系等級的關(guān)聯(lián)度，其計算結(jié)果見表4中要素指標(biāo)關(guān)聯(lián)度Kj(cin)。

2.1.3 采用信息熵確定評價指標(biāo)的權(quán)重

本文采用信息熵法確定評價指標(biāo)的權(quán)重。信息熵可度量信息的無序程度，信息熵越大，信息無序程度越高，信息量越小，指標(biāo)權(quán)重也就越小[22]。采用信息熵法計算各評價指標(biāo)權(quán)重的步驟如下：

(1) 構(gòu)建評價指標(biāo)關(guān)于各評價等級的關(guān)聯(lián)度計算矩陣：

(4)

(2) 計算各評價指標(biāo)的熵:

(5)

式中：Ei為全部指標(biāo)中第i個評價指標(biāo)的熵；fji為全部二級指標(biāo)中第i個評價指標(biāo)關(guān)于等級j的特征比重,其計算公式為

(6)

(3) 計算各評價指標(biāo)的權(quán)重

(7)

式中：Wi為第i個評價指標(biāo)在全部二級指標(biāo)中所占的權(quán)重。

由表4中要素指標(biāo)關(guān)聯(lián)度矩陣{Kj(cin)}轉(zhuǎn)置后可得到計算矩陣R(4×29)。以二級指標(biāo)c11為例，由公式(6)計算其關(guān)于等級Ⅰ(差)的特征比重f11:

=0.136

同理,可計算得f21=0.214,f31=0.428,f41=0.223，將上述值代入公式(5)，可計算得到評價指標(biāo)c11的熵E1:

同理，可計算得到各個評價指標(biāo)的熵Ei。將全部指標(biāo)的熵代入公式(7)計算各要素指標(biāo)的權(quán)重，計算結(jié)果見表4中要素指標(biāo)權(quán)重。

2.1.4 計算評價指標(biāo)的綜合關(guān)聯(lián)度

評價指標(biāo)的綜合關(guān)聯(lián)度計算公式為

(8)

式中：Kj(ci)為一級指標(biāo)ci關(guān)于等級j的關(guān)聯(lián)度;Win為第i個一級指標(biāo)下第n個二級指標(biāo)的權(quán)重。

根據(jù)公式(8)，由表4中各二級評價指標(biāo)(cin)的權(quán)重向量與對應(yīng)的關(guān)聯(lián)度矩陣{Kj(cin)}相乘，可計算得到一級指標(biāo)(ci)的綜合關(guān)聯(lián)度矩陣{Kj(ci)}。同理，由表4中各一級評價指標(biāo)(ci)的權(quán)重向量與對應(yīng)的關(guān)聯(lián)度矩陣{Kj(ci)}相乘可計算得到綜合關(guān)聯(lián)度矩陣K(N)={(K1(N)，…，Km(N))}，若最大項為Kj(N),則待評價對象N為j級，其計算結(jié)果見表5。

由表5可見，K(N)中最大值為K3(N)=0.008 6，說明該化工企業(yè)的安全管理體系運行狀況整體評估等級為良好。

2.1.5 計算等級變量特征值

等級變量特征值j*可反映評價對象偏向臨近等級的程度，其計算公式為

(9)

(10)

=2.818 2

由表5中維度指標(biāo)關(guān)聯(lián)度矩陣，同理可計算各維度指標(biāo)等級變量特征值j*，其計算結(jié)果見表5。

表5 某化工企業(yè)安全管理體系綜合評價結(jié)果

2.2 討論

2.2.1 企業(yè)運行特征與評估指標(biāo)集匹配性討論

化工生產(chǎn)具有高危性，實際生產(chǎn)過程中的風(fēng)險管控尤為重要。隨著技術(shù)的革新及管理理念的提升，化工企業(yè)應(yīng)在制定合理安全方針、明確發(fā)展方向的前提下，遵循具有反饋、更新、完善特點的PDCA管理模式，提升安全管理體系的執(zhí)行力，以便實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展。為了更有效地測量化工企業(yè)安全管理體系的效用，本文構(gòu)建的化工企業(yè)安全管理體系評估指標(biāo)集融合了國內(nèi)外通用標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和代表性學(xué)術(shù)理論，采用區(qū)間可拓方法定量化地展示出該評估指標(biāo)集構(gòu)成維度項的重要程度，并進(jìn)行排序，其排序結(jié)果為：A(0.253)>C(0.193)>H(0.127)>G(0.118)>B(0.109)>E(0.090)>D(0.067)>F(0.043)，突出了方針、計劃、承諾、風(fēng)險管理、支持、反饋、學(xué)習(xí)的重要性，并關(guān)注事故與應(yīng)急、作業(yè)過程和監(jiān)督檢查等環(huán)節(jié)，且機(jī)構(gòu)及人員管理和審計與評估等過程同樣不可忽視。該評估指標(biāo)集維度和要素的重要度排序與企業(yè)的實際運行特征基本符合。

2.2.2 評估方法討論

針對化工企業(yè)安全管理體系的評估可采用AHP、模糊綜合評價、灰色預(yù)測、結(jié)構(gòu)方程、可拓理論、突變理論、風(fēng)險矩陣、彈性理論等模型和方法[4-6,23-25]，每種評估方法在實際應(yīng)用過程中均各具特點，如AHP和模糊綜合評價方法可對評估指標(biāo)進(jìn)行橫縱雙向比較及動態(tài)分析；結(jié)構(gòu)方程模型可反映各評估指標(biāo)重要性存在差異的實際評估情況；可拓方法可針對層次結(jié)構(gòu)復(fù)雜、指標(biāo)屬性多樣的對象進(jìn)行評估，并可有效消除數(shù)據(jù)的主觀影響，對評估復(fù)雜和不確定系統(tǒng)具有動態(tài)的靈活性，其中區(qū)間可拓方法將評價指標(biāo)由具體值轉(zhuǎn)為區(qū)間值，能夠更全面地反映評價指標(biāo)歸屬等級的程度，符合化工行業(yè)的過程管理特性。此外，可拓方法還被廣泛應(yīng)用于對企業(yè)應(yīng)急能力、安全管理能力、風(fēng)險預(yù)警能力、人員行為能力等方面的評估[26-27]，通過對煤礦、建筑、民航、港口等企業(yè)部門的安全管理體系進(jìn)行評估，評估結(jié)果均表明該方法能綜合有效地反映企業(yè)安全管理能力現(xiàn)狀及指標(biāo)間的相互關(guān)系，具有良好的適用性和穩(wěn)定性。

2.2.3 實證分析結(jié)果討論

實證研究的某化工企業(yè)安全管理體系維度項評估等級確定為A(良)、B(良)、C(良)、D(中)、E(良)、F(中)、G(良)、H(中)；由等級變量特征值j*可判定該化工企業(yè)安全管理體系各維度項的運行效果排序為G>A>C>B>E>D>F>H，表明評估企業(yè)在事故調(diào)查與應(yīng)急方面的重視程度較高，運行效果較好，但對于安全管理體系的反饋、學(xué)習(xí)和持續(xù)改進(jìn)方面亟待加強(qiáng)；維度指標(biāo)綜合關(guān)聯(lián)度K(N)中最大值為0.008 6，表明該化工企業(yè)安全管理體系運行狀況的綜合評估等級為Ⅲ，屬于良好。該評價結(jié)果與企業(yè)安全管理體系的實際運行情況較為一致，表明建立的化工企業(yè)安全管理體系評估指標(biāo)集以及可拓方法的應(yīng)用具有一定的可靠性。

3 結(jié) 論

(1) 本文基于比較科學(xué)的相似融合性理念，依據(jù)AQ 3013—2008規(guī)范，將ISO 45001、OHSAS、MAHS等體系評估工具要素，以及Hale等提出的通用框架要素和AQ/T 3034—2010過程安全管理要素相融合，優(yōu)化得到了化工企業(yè)安全管理體系評估指標(biāo)集指標(biāo)，包括8個維度項、29個要素和162個觀測變量，突出了對安全管理體系持續(xù)改進(jìn)及程序指導(dǎo)的要求，兼顧技術(shù)規(guī)范和理念引導(dǎo)的完整性。

(2) 本文通過實證研究，利用區(qū)間可拓方法確定了某化工企業(yè)安全管理體系的綜合評估等級為Ⅲ級，屬于良好，關(guān)鍵維度項為：A方針、計劃、承諾，C風(fēng)險管理，H反饋、學(xué)習(xí)與持續(xù)改進(jìn)。因此，該評估企業(yè)應(yīng)對安全管理體系進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，并加強(qiáng)反饋、學(xué)習(xí)。可見，基于可拓方法的安全管理體系評估可以直觀地量化評定等級，發(fā)現(xiàn)安全管理體系運行過程中的薄弱環(huán)節(jié)，將潛在“管理漏洞”與具體維度要素對應(yīng)，便于調(diào)整策略的制定，從而提高企業(yè)的安全管理效能。

(3) 建議化工企業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的同時，可考慮使用該評估指標(biāo)集進(jìn)行自查，建立自我完善機(jī)制，以促進(jìn)安全管理體系的進(jìn)一步優(yōu)化和提升。