礦井風(fēng)險評價基礎(chǔ)模型的研究與探討

【摘 要】 提出了風(fēng)險的絕對值和相對值的概念，探討了如何合成事故發(fā)生可能性和事故后果嚴(yán)重程度這兩個指標(biāo)，如何確定多個評價單元的評價對象的風(fēng)險等級劃分等問題。

【關(guān)鍵詞】 風(fēng)險，絕對值，相對值，指標(biāo)合成，風(fēng)險等級

Probe into the Basic Model of Mine Risk Assessment Abstract: In this thesis, the conception of absolute value and comparative value of risk is put forward, then how to synthesize the probability index and the aftermath index, and how to ascertain the risk rank of a multiunit object is probed into. Key Words: Risk, absolute value, comparative value, synthesize, risk rank

1. 前 言

隨著社會對生活和工作的安全條件的日益重視，人們對于風(fēng)險評價的研究也逐步深入，出現(xiàn)了一些較成熟的風(fēng)險評價方法，并創(chuàng)造了良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。但是，目前的一些風(fēng)險評價方法由于沒有認(rèn)真區(qū)別對待事故風(fēng)險所包含的事故發(fā)生可能性、后果嚴(yán)重度實際值和理論值的不同以及兩者之間存在的關(guān)系，使得一些風(fēng)險評價方法在基本的評價原理或評價模型上存在不合理或不完善的地方。本文提出事故風(fēng)險的絕對值和相對值的概念，研究分析了風(fēng)險評價的基礎(chǔ)模型和一些評價的基本原則和方法。

2. 風(fēng)險的絕對值和相對值

風(fēng)險有兩個方面的含義：一方面是指一定時期內(nèi)各類可能發(fā)生的事故發(fā)生的概率，或各類事故發(fā)生的可能性的大??；另一方面是指該時期內(nèi)一旦這些事故發(fā)生，其造成損失的大小，或事故后果的嚴(yán)重程度。 也可以說，風(fēng)險就是事故發(fā)生概率和事故損失或者是事故發(fā)生可能性和后果嚴(yán)重程度的綜合反映。需要注意的是，事故發(fā)生可能性和后果嚴(yán)重程度可以反映事故概率和事故損失的大小，但不能把它們等同看待，在進(jìn)行風(fēng)險評價方法研究時，必須看到它們概念的不同給風(fēng)險評價研究帶來的影響。這就是需要區(qū)分風(fēng)險的絕對值和相對值的原因所在。

2.1 風(fēng)險的絕對值 通過精確地、科學(xué)地分析和計算，得出某一時間段內(nèi)事故發(fā)生的概率值和損失值，這個概率值和損失值或者兩者的乘積就是風(fēng)險的絕對值。 我們進(jìn)行風(fēng)險評價時，都希望能得到事故風(fēng)險的絕對值，因為這個值可以直接地、直觀地、準(zhǔn)確地反映出評價對象發(fā)生事故的危險程度。然而這往往只是一種理想，實際上經(jīng)常是很難得出這個絕對值，特別是事故發(fā)生的概率值。比如，對于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)環(huán)境多變，事故地點不確定，事故致因多重性的煤礦企業(yè)，在保證起碼的精確度的條件下，直接計算出井下某一地區(qū)發(fā)生瓦斯爆炸事故的概率值及其損失大小，是不太可能的。

2.2 風(fēng)險的相對值 雖然風(fēng)險的絕對值很難得出，但我們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^一些間接的方法對事故的危險程度進(jìn)行評價。通過對影響事故發(fā)生可能性和后果嚴(yán)重程度的各種內(nèi)因和外因的分析與綜合，我們可以得到這樣的指標(biāo)，雖然它不是概率值或損失值，且一般不能轉(zhuǎn)化成概率值或損失值，但它與事故發(fā)生可能性或后果嚴(yán)重程度有著密切的關(guān)系，能反映事故風(fēng)險的大小。只不過它不是反映風(fēng)險的絕對大小，而是反映風(fēng)險的相對大小。我們把這個指標(biāo)稱為風(fēng)險的相對值，包括事故發(fā)生概率的相對值和事故后果嚴(yán)重程度的相對值。例如對若干個礦井進(jìn)行風(fēng)險評價，我們?nèi)绻贸隽怂鼈兊娘L(fēng)險相對值，那么，我們根據(jù)這個相對值，至少可以作出像“甲礦比乙礦風(fēng)險大”、“丙礦比甲礦的風(fēng)險大得多”、“丁礦風(fēng)險最大”等這樣的判斷；或者根據(jù)大量的評價結(jié)果，劃分若干個風(fēng)險等級，把甲列為三級危險，乙列為四級危險等等。目前一般的風(fēng)險評價結(jié)果，都是相對風(fēng)險，而非絕對風(fēng)險。

2.3 風(fēng)險的絕對值與相對值之間的關(guān)系 風(fēng)險的相對值與絕對值之間存在著下面的關(guān)系： 風(fēng)險的絕對值＝?（風(fēng)險的相對值）十誤差 式中?（х）是未知函數(shù)，對于不同的評價對象或使用不同的評價方法，?（x）是不相同的，他們可能只是近似而非精確地擬合函數(shù)，而且由于缺少大量評價結(jié)果（風(fēng)險的相對值）與實際風(fēng)險的絕對值的對比，其具體形式是難以得到的。 式中的誤差包括三方面的誤差： ①由于評價方法不完善產(chǎn)生的誤差； ②由于函數(shù)?（х）不精確而導(dǎo)致的誤差； ③由于評價使用的數(shù)據(jù)與評價對象的實際情況之間的不完全符合而導(dǎo)致的誤差。

3. 風(fēng)險的表示方法

3.1 絕對風(fēng)險的表示方法 （1）用事故發(fā)生概率和事故損失這兩個指標(biāo)來表示絕對風(fēng)險。這種表示方法可以給人直觀的、深刻的印象。 （2）用事故發(fā)生概率和事故損失的乘積這個指標(biāo)來表示絕對風(fēng)險。目的是表達(dá)和對比的方便。 3.2 相對風(fēng)險的表示方法 （1）用事故發(fā)生可能性的評價結(jié)果和事故后果嚴(yán)重程度的評價結(jié)果作為表示相對風(fēng)險的兩個指標(biāo)。 （2）把事故發(fā)生可能性和事故后果嚴(yán)重程度的評價結(jié)果合成一個指標(biāo)來表示相對風(fēng)險。目的是為了表達(dá)、對比和危險等級劃分的方便。 我們通過對事故發(fā)生概率和損失的評價得出風(fēng)險的相對值；事故發(fā)生可能性和事故后果嚴(yán)重程度。由于評價結(jié)果只是與實際的事故發(fā)生概率和損失大小之間存在著密切關(guān)系而這種關(guān)系的具體形式一般是不可知的，那么當(dāng)我們把事故發(fā)生可能性和后果嚴(yán)重程度的評價結(jié)果合成一個指標(biāo)時，就面臨一個如何合成的問題，是把事故發(fā)生可能性和后果嚴(yán)重程度的評價結(jié)果相乘，還是相加，或者采用其他方法。下面討論這個問題。

4. 事故發(fā)生可能性和后果嚴(yán)重程度的合成 事故發(fā)生可能性和后果嚴(yán)重程度的合成結(jié)果是風(fēng)險的相對值，指的是發(fā)生事故的相對危險性的大小，而不是絕對危險性的大小。 4.1合成原則 （1）合成結(jié)果不一定是越接近絕對值越好，而是其變化越能反映絕對值的變化越好，即絕對值和相對值的相關(guān)性越強(qiáng)越好。 （2）因為風(fēng)險評價的結(jié)果與客觀實際情況之間往往存在著較大的誤差，所以合成受誤差（評價方法誤差、數(shù)據(jù)誤差）的影響越小越好。 （3）為了有利于評價結(jié)果的處理和風(fēng)險等級的劃分，合成結(jié)果越平穩(wěn)越好，不要出現(xiàn)異常的大或異常的小。 （4）由于合成時存在事故發(fā)生可能性與后果嚴(yán)重程度的權(quán)值分配問題，所以要求權(quán)值分配越容易掌握越好。 4.2乘法合成 由于下式成立： 絕對風(fēng)險＝事故發(fā)生機(jī)率×事故損失 該乘積可以解釋是評價對象在一段時期內(nèi)最可能的因發(fā)生事故而造成的損失的大小。所以我們首先想到的合成方法就是乘法合成，即： 相對風(fēng)險＝事故發(fā)生可能性的評價結(jié)果×事故后果嚴(yán)重程度的評價結(jié)果 然而在這里，乘法合成卻不是一個好的合成方法，原因如下： 首先，由于事故發(fā)生可能性的相對值并不是一個概率值，事故后果嚴(yán)重程度的相對值也不一定是事故損失的大小，只能說它們分別從兩個方面反映風(fēng)險的大小，這時仍然把他們相乘起來，顯然失去了原來的意義，也失去了理論上的依據(jù)。另外，根據(jù)合成原則進(jìn)行分析，乘法合成有以下缺點： （1）乘法合成受誤差的影響較大。如下式所示： 相對風(fēng)險＝（事故發(fā)生可能性十誤差1）×（事故后果嚴(yán)重程度十誤差2）＝事故發(fā)生可能性×事故后果嚴(yán)重程度十事故發(fā)生可能性×誤差2十事故后果嚴(yán)重程度×誤差1十誤差1×誤差2 因為合成時出現(xiàn)誤差與事故發(fā)生可能性和事故后果嚴(yán)重程度的乘積項、誤差與誤差的乘積項，當(dāng)誤差1和誤差2較大時，合成結(jié)果就會存在更大的誤差。 （2）乘法合成時，乘積變化范圍大，波動性大，不利于分級評價。 （3）乘法合成時，事故發(fā)生可能性和事故后果嚴(yán)重程度的權(quán)重不易分配，甚至無法控制。因為相乘的兩個因子的權(quán)重分配與相加的兩個因子的權(quán)重分配方法有著本質(zhì)的不同，不能認(rèn)為因子取值大的權(quán)重就大，因子取值小的權(quán)重就小。對于相乘的兩個因子，哪個因子對乘積的貢獻(xiàn)更大，是表現(xiàn)在哪個因子的變化范圍大，這里變化范圍指的是： 因子甲在［1，100］之間變化，且取整數(shù)，最小變化為1，即變化范圍是[1，2，3，…，100]； 因子乙在［0.1，10］之間變化，且最小變化為0.l，即變化范圍是[0.1，0.2，0.3，…，10］； 這時，甲和乙相乘時，我們可以認(rèn)為甲和乙的權(quán)重是一樣的。 而如果因子甲在［10，100］之間變化，且最小變化為10，即變化范圍是［10，20，30，…，100］，則當(dāng)甲和乙相乘時，我們可以認(rèn)為甲的權(quán)重小，乙的權(quán)重大。 由以上分析可以看出，乘法合成存在著難以解決的權(quán)重分配的問題。 4.3加法合成 加法合成也是一種容易想到的方法，如下式所示（事故發(fā)生可能性和后果嚴(yán)重程度的評價結(jié)果已經(jīng)進(jìn)行了權(quán)值分配處理）： 相對風(fēng)險＝事故發(fā)生可能性評價結(jié)果十事故后果嚴(yán)重程度評價結(jié)果 加法合成的相對風(fēng)險與絕對風(fēng)險明顯地也存在著很強(qiáng)的相關(guān)性，加法合成和乘法合成相比有以下的優(yōu)點： ①加法合成受誤差的影響要比乘法合成小得多； ②加法合成的結(jié)果平穩(wěn)的多，一般不會出現(xiàn)大小異常的現(xiàn)象； ③加法合成可以方便地給不同的因子賦予不同的權(quán)重。 4.4 合成方法的選擇 根據(jù)以上的分析，可以認(rèn)為，把事故發(fā)生可能性的評價結(jié)果和后果嚴(yán)重程度的評價結(jié)果合成為一個綜合的反映事故危險性的相對風(fēng)險指標(biāo)，采用相加的方法比相乘的方法好，即相對風(fēng)險等于事故發(fā)生可能性的評價結(jié)果與事故后果嚴(yán)重程度的評價結(jié)果的加權(quán)之和。

5. 風(fēng)險等級的確定

5.1 確定風(fēng)險等級的必要性 我們通過風(fēng)險評價，得到能夠反映評價對象發(fā)生事故危險性大小的相對風(fēng)險值，為了明確地表征這種風(fēng)險程度，需要確定一個風(fēng)險程度分級方法和分級標(biāo)準(zhǔn)，把評價所得的風(fēng)險的相對值與風(fēng)險等級對應(yīng)起來，這樣我們才能明確區(qū)分評價結(jié)果多大時是相對安全的，多大時是比較危險的。分級方法和標(biāo)準(zhǔn)一般結(jié)合評價方法和分級管理的實際需要確定，要盡量貼近地反映評價對象實際的安全狀況或危險程度。 5.2 如何確定有多個評價單元的評價對象的風(fēng)險等級 一個評價對象可能劃分若干個評價單元，例如，評價某一礦井發(fā)生瓦斯爆炸事故的危險性，以采煤工作面和掘進(jìn)工作面劃分評價單元，假設(shè)該礦有甲、乙兩個采煤工作面，劃分為甲、乙兩個評價單元，對甲的評價結(jié)果為A甲，對乙的評價結(jié)果為A乙，那么，如何根據(jù)A甲和A乙確定整個礦井的風(fēng)險等級呢？一般有以下兩種基本方法： 一種是用A甲和A乙相加的和確定整個礦井發(fā)生瓦斯爆炸事故的風(fēng)險等級。這種方法有其合理性，也有其局限性。 （1）合理性。在相同的條件下，一個礦井采掘工作面越多，發(fā)生事故的可能性越大，后果也越嚴(yán)重。如果用單元評價結(jié)果相加的和確定整個礦井的風(fēng)險等級，則評價單元越多，相加的和越大，從而風(fēng)險等級也越高。這是其合理性。 （2）局限性。這種方法的局限性在于，對于評價單元少的礦井，即使其危險性很大，用這種方法確定的風(fēng)險等級都可能會較小。例如，對于只有一個評價單元的礦井，無論這個單元發(fā)生事故的危險性有多大，使用這種方法所確定的礦井危險等級都有可能低于有三個評價單元、而每個單元發(fā)生事故的危險性都很小的礦井。這就是這種方法存在的局限性，它可能疏漏一些有重大事故隱患的礦井，影響了評價的完整性和有效性。 還有一種方法是，對評價對象的各評價單元分別進(jìn)行風(fēng)險等級劃分，先得出各評價單元的風(fēng)險等級，然后用其中等級最高的一個作為整個評價對象的風(fēng)險等級。這種方法反映不出單元越多、風(fēng)險相應(yīng)增大的情況，但它沒有第一種方法在評價單元多少上存在的局限性，所以這種方法可以作為第一種方法的補(bǔ)充。 根據(jù)以上分析，我們?nèi)绻堰@兩種方法結(jié)合起來，以第一種方法為主，以第二種方法為輔，將可以解決根據(jù)多個評價單元的評價結(jié)果確定評價對象的風(fēng)險等級的問題。方法如下： （1）把所有評價單元的風(fēng)險評價值相加，得出整個評價對象的相對風(fēng)險評價值，用第一種方法，依照相應(yīng)的風(fēng)險等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，得出評價對象的第一個風(fēng)險等級； （2）對各評價單元，分別用第二種方法，依照相應(yīng)的風(fēng)險等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，得出各自的風(fēng)險等級，然后取其中等級最高的，作為評價對象的第二個風(fēng)險等級； （3）比較以上兩種方法得出的評價對象的兩個風(fēng)險等級，取其中等級較高一個的作為評價對象的最終的風(fēng)險等級。

6. 結(jié)束語

本文對風(fēng)險評價模型及存在的一些疑議進(jìn)行了研究與探討，提出了一些風(fēng)險評價的基本原則，探討了風(fēng)險評價的指標(biāo)合成和風(fēng)險等級劃分等重要問題，為風(fēng)險評價方法的研究提供了重要的技術(shù)支持。