王天瑜，春思帆

（中原工學院 能源與環(huán)境學院，河南 鄭州 451191）

近年來，隨著煤礦機械化、信息化、智能化的快速發(fā)展，我國煤礦安全生產(chǎn)狀況明顯改善。但是，礦井頂板、瓦斯、透水等事故依舊屢有發(fā)生，煤礦安全生產(chǎn)形勢依然嚴峻[1-2]。2021 年“8·14”青海柴達爾煤礦頂板事故，工人違章冒險清淤，強行挑頂作業(yè)，導致頂板抽冒，造成20 人死亡，直接經(jīng)濟損失5 391.02萬元[3]。據(jù)相關(guān)文獻統(tǒng)計，在所有導致煤礦重大事故的直接原因中，人為因素所占比例高達97.67%，其中，礦工違章行為占人為因素的比例為55.37%[4]。因此從煤礦工人違章行為出發(fā)，準確識別影響違章行為的主要因素，探明各因素間的相互作用機理，對于控制煤礦事故發(fā)生具有非常重要的意義。在此背景下，國內(nèi)外學者對煤礦工人違章行為進行了大量的研究并已取得一定的成果[5-11]?，F(xiàn)有研究在一定程度上反映了影響因素之間的作用關(guān)系，但并未對各因素間的作用機理進行更深層次的研究。解釋結(jié)構(gòu)模型（ISM）利用人們的實踐經(jīng)驗和知識，劃分系統(tǒng)因素層級結(jié)構(gòu)；交叉影響矩陣相乘法（MICMAC）運用矩陣相乘原理，定量計算系統(tǒng)因素的驅(qū)動力和依賴度大小，繪制象限分類圖，識別系統(tǒng)中的高驅(qū)動力和高依賴性因素，分析因素間的驅(qū)動-依賴關(guān)系。鑒于此，運用ISM 和MICMAC 相結(jié)合的方法，深入研究礦工違章行為的影響因素及其相互之間的作用機理，進而為減少煤礦工人違章行為提供針對性的預防對策，實現(xiàn)有效控制煤礦事故發(fā)生的目的。

1 ISM-MICMAC 分析方法

1.1 ISM 模型

ISM 模型將人的實踐經(jīng)驗與計算機編程相結(jié)合，最終將系統(tǒng)構(gòu)造成一個多級遞階的解釋結(jié)構(gòu)模型[11]，具體步驟如下：

1）確定系統(tǒng)因素集合S。S=｛S1，S2，…，Sn，｝，其中：Si（i＝1，2，…，n）為第i 個因素；n 為因素的個數(shù)。

式中：aij為矩陣A 中的元素，且若i=j，則aij=0。

3）計算可達矩陣M。根據(jù)布爾矩陣運算法則，當鄰接矩陣A 符合下式時，即可確定其可達矩陣M。

式中：M 為可達矩陣；A 為鄰接矩陣；I 為單位矩陣。

4）劃分層級關(guān)系。根據(jù)可達矩陣M，確定各因素的可達集P（Si）、先行集Q（Si）和交集C（Si）。其中，P（Si）為M 中第i 行值為1 的列因素的集合；Q（Si）為M 中第i 列值為1 的行因素的集合；C（Si）為P（Si）與Q（Si）的交集。當C（Si）滿足P（Si）∩Q（Si）=P（Si）條件時，即可確定第1 層級因素。在可達矩陣M 中劃去第1 層級因素相對應的行和列，得到新的可達矩陣，重復上述步驟，可確定第2 層級因素。依次類推，可得到其他層級因素。

5）構(gòu)建解釋結(jié)構(gòu)模型。依據(jù)以上計算及分析，構(gòu)建系統(tǒng)因素的多級遞接結(jié)構(gòu)模型。

1.2 MICMAC 方法

采用ISM 模型，劃分系統(tǒng)因素層級，從宏觀上指明各因素的層級排位。通過MICMAC 方法，計算各因素的驅(qū)動力與依賴度大小，并繪制象限圖，可以更直觀地明晰各因素在系統(tǒng)中的地位及作用。根據(jù)可達矩陣M，依次計算各因素的驅(qū)動力值Di和依賴度值Rj，即：

式中：Mij為可達矩陣M 中的元素；i 為元素所在行；j 為元素所在列；Di反映因素Si的解決可以推動其他因素解決的程度；Rj反映因素Sj的解決依賴于其他因素解決的程度。

2 煤礦工人違章行為影響因素識別

2.1 違章事故統(tǒng)計

選取近5 年來的134 起煤礦事故案例為樣本，對工人違章行為所造成的礦井瓦斯、頂板、水災、火災及煤塵等事故進行分類統(tǒng)計，煤礦工人違章事故統(tǒng)計見表1。

表1 煤礦工人違章事故統(tǒng)計Table 1 Statistics of violation accidents of coal miners

分析結(jié)果表明：工人違章行為所導致的事故占事故總數(shù)的58.96%，是引發(fā)煤礦瓦斯、頂板、火災等事故的主要原因。此外，對其中79 起工人違章事故案例進行分析發(fā)現(xiàn)，涉事煤礦在作業(yè)工人、環(huán)境條件、企業(yè)管理及組織氛圍等方面尚存在諸多不足之處。

2.2 違章行為影響因素指標體系

以煤礦工人違章行為作為研究對象，在對79 起工人違章事故調(diào)查報告進行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合文獻資料調(diào)研[4-7,11]及專家咨詢等方法，最后確定影響煤礦工人違章行為的主要因素，包括個人、環(huán)境、管理及組織4 個層面共16 個因素，影響因素指標體系見表2。

表2 違章行為影響因素指標體系Table 2 Index system of influencing factors of violation behaviors

3 影響因素ISM-MICMAC 分析

3.1 影響因素ISM 模型構(gòu)建

3.1.1 違章行為影響因素集合S 和建立鄰接矩陣

煤礦工人違章行為影響因素集合S 共包含16個因素，違章行為影響因素指標體系見表2。通過文獻調(diào)研[4-7,11]和業(yè)內(nèi)訪談咨詢，確定煤礦工人違章行為影響因素之間有無直接影響關(guān)系，并依據(jù)式（1）建立鄰接矩陣A。

3.1.2 計算可達矩陣

可達矩陣用于說明各因素之間是否存在相互作用關(guān)系。依據(jù)鄰接矩陣A，由式（2），利用Matlab 軟件即可求得可達矩陣M。

3.1.3 劃分層級關(guān)系

依據(jù)ISM 層級劃分方法，經(jīng)計算得到的違章行為影響因素分級表見表3。根據(jù)以上分析，得到的影響因素多級遞接結(jié)構(gòu)模型如圖1。

圖1 影響因素多級遞階結(jié)構(gòu)Fig.1 Multi-level hierarchical structure of influencing factors

表3 影響因素分級表Table 3 Grading table of influencing factors

3.1.4 影響因素ISM 模型

可將違章行為影響因素劃分為4 級3 階的多級遞接結(jié)構(gòu)，L1為表層直接因素，L2和L3為中層間接因素，L4為深層根本因素。

1）表層直接因素。表層直接因素全部集中于個人因素，是最直觀、最易被發(fā)現(xiàn)的因素。安全知識技能缺乏、安全意識水平不高、安全行為習慣不佳、自?；ケＲ庾R不足將會直接影響煤礦工人的行為，導致違章事故的發(fā)生。

2）中層間接因素。中層間接因素包括個人因素、環(huán)境因素及管理因素。該類因素通過作用于表層直接因素，推動其發(fā)展及變化，繼而影響煤礦工人的行為；同時也被深層根本因素所影響。此類因素是承上啟下的一組因素，并且與表層及深層因素之間關(guān)系復雜，是防治煤礦工人違章行為的重點及難點。

3）深層根本因素。深層根本因素涉及管理因素和組織因素，是表層直接因素和中層間接因素的根本因素。這類因素只有通過直接或間接因素才可對煤礦工人的行為產(chǎn)生影響，是隱性的、不易感知的因素，因而常常被人們所忽視。該類因素是煤礦工人違章行為產(chǎn)生的源頭，若對其缺乏足夠的重視，很難從根源上預防和控制煤礦工人的違章行為。

3.2 影響因素MICMAC 分析

3.2.1 MICMAC 象限劃分

根據(jù)可達矩陣M，由式（3）和式（4），計算得到的各影響因素的驅(qū)動力值和依賴度值見表4。據(jù)此，以驅(qū)動力和依賴度的平均值作為分界線，繪制的16個影響因素的象限分類圖如圖2。

圖2 影響因素驅(qū)動力-依賴度分類Fig.2 Classification of dependence-driving force of influencing factors

表4 影響因素驅(qū)動力值和依賴度值Table 4 Driving force values and dependence values of influencing factors

3.2.2 MICMAC 結(jié)果分析

通過MICMAC 分析，將16 個影響因素分為以下幾類：

1）第1 象限的因素屬于自治簇。涵蓋的影響因素有：從業(yè)工齡S5、作業(yè)環(huán)境條件S6、設(shè)備設(shè)施條件S7、工作任務(wù)強度S8、安全教育培訓S11、安全監(jiān)督檢查S12、違章處罰S13，均為ISM 模型的中層因素。此象限因素具有較低的依賴性和較低的驅(qū)動力，對表層及深層因素起著承上啟下的作用，對煤礦工人違章行為有著至關(guān)重要的影響。另外，安全監(jiān)督檢查S12具有相對較強的驅(qū)動力，表明因素S12的解決可以較大程度地推動更低層次因素的解決。

2）第2 象限的因素屬于獨立簇。涉及的影響因素有：安全生產(chǎn)投入S9、安全管理制度S10、礦領(lǐng)導安全理念S14、管理者安全意識S15、企業(yè)安全氛圍S16，在ISM 模型中多為深層因素。該象限因素具有較高的驅(qū)動力和較低的依賴性，是影響煤礦工人違章行為的關(guān)鍵因素。若加強對這些因素的管理，將對表層及中層因素的解決產(chǎn)生積極的作用，因此應對其進行重點管控。

3）第3 象限的因素屬于聯(lián)系簇。此類因素具有較高的依賴性和較高的驅(qū)動力，其變化極易對其他因素產(chǎn)生作用及反作用。在該象限內(nèi)沒有因素分布，表明在煤礦工人違章行為的影響因素中，不存在驅(qū)動力及依賴性都強的因素。

4）第4 象限的因素屬于依賴簇。包括的影響因素有：安全知識技能S1、安全意識水平S2、安全行為習慣S3、自保互保意識S4，均為ISM 模型的表層因素。該象限因素具有較高的依賴性和較低的驅(qū)動力，是影響煤礦工人違章行為的重要因素。如安全知識技能S1、安全意識水平S2、安全行為習慣S3、自?；ケＲ庾RS4均受安全教育培訓的影響較大。

4 對策與建議分析

根據(jù)ISM 與MICMAC 分析可知，違章行為影響因素間有著復雜的相互作用關(guān)系，各個因素地位與作用也不盡相同。基于此，提出針對性的預防措施。

1）加大安全生產(chǎn)投入。礦領(lǐng)導應牢固樹立“以人為本，安全發(fā)展”的理念，加大安全生產(chǎn)投入。一方面，應改善工作場所的環(huán)境條件及設(shè)備設(shè)施條件，降低工作任務(wù)強度，促使煤礦工人養(yǎng)成良好的安全行為習慣，減少違章行為的發(fā)生；另一方面，應大力推進智能化礦山建設(shè)，使煤礦工人遠離作業(yè)現(xiàn)場，有效杜絕違章行為。

2）強化安全教育培訓。煤礦企業(yè)應建立健全安全管理制度，加強安全教育培訓管理，確保培訓時間充足、培訓力度得當、培訓內(nèi)容具有針對性，嚴格培訓考核制度，著力提升煤礦工人的個人安全能力，有效治理違章行為。

3）加強安全監(jiān)督檢查。企業(yè)管理者應提高安全意識，重視作業(yè)現(xiàn)場的安全監(jiān)督檢查工作，及時發(fā)現(xiàn)并糾正違章行為，嚴格執(zhí)行違章處罰制度，助益于培養(yǎng)煤礦工人的安全意識及安全習慣，有效控制違章行為。

5 結(jié) 語

1）煤礦工人違章行為影響因素之間存在著多層遞接邏輯關(guān)系。安全知識技能S1、安全意識水平S2、安全行為習慣S3、自?；ケＲ庾RS4是引起違章行為的表層直接因素；從業(yè)工齡S5、作業(yè)環(huán)境條件S6、設(shè)備設(shè)施條件S7、工作任務(wù)強度S8等是引起違章行為的中層間接因素；安全管理制度S10、礦領(lǐng)導安全理念S14、管理者安全意識S15、企業(yè)安全氛圍S16是引起違章行為的深層根本因素。

2）煤礦工人違章行為影響因素可分為自治簇、獨立簇和依賴簇。安全知識技能S1、安全意識水平S2、安全行為習慣S3、自?；ケＲ庾RS4屬于依賴簇，具有較強的依賴性，需要依賴其他因素的解決而被解決。安全生產(chǎn)投入S9、安全管理制度S10、礦領(lǐng)導安全理念S14、管理者安全意識S15、企業(yè)安全氛圍S16屬于獨立簇，具有較強的驅(qū)動力，對其他因素的解決具有積極的推動作用，應對其重點管控。

3）煤礦企業(yè)應從安全生產(chǎn)投入、教育培訓、監(jiān)督檢查等方面入手，加強對礦領(lǐng)導安全理念、管理制度、管理者安全意識等違章行為影響因素的治理，有效控制、預防和杜絕違章行為的發(fā)生。