CN115965234B - 基于双因素的生产作业风险综合定量评估方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种生产作业风险评估的方法与系统，该方法包括：获取待测作业中的危险源和危害因素；危险源为异常释放的能量，为导致事故的根源；危害因素为触发能量释放导致事故的不安全因素，为导致事故的条件；危害因素包括生产人员不安全行为状态、生产物质资料与作业环境的不安全状态条件；根据危险源、危害因素及和产生原因确定所述事故发生概率；根据待测作业的目标对象确定可能造成的事故危害程度；根据所述事故发生概率和可能造成的事故危害程度确定所述待测作业的风险值。通过建立各类因素标准化分类方法，能够全面规范分析导致事故的各类因素，实现了作业风险的定量评估，且为保障安全生产作业提供了有效途径。

Description

基于双因素的生产作业风险综合定量评估方法与系统

技术领域

本发明涉及生产作业的风险管理领域，具体地涉及基于双因素的生产作业风险综合定量评估方法与系统。

背景技术

风险预控是搞好安全生产作业的重要举措，包括危险源辨识、危害因素分析、风险评估、措施制定等内容，企业传统的风险预控工作主要是基于特定行业生产特点，依靠企业具体经验开展，存在的突出问题：

1)风险预控的对象和目标不清，没有针对设备、人员等不同管控对象的特性，制定出特定的辨识方法和模式，特别是现场作业人员，既是事故的制造者，又是事故的受害者，具有特殊性。

2)危险源与危害因素概念不分，混在一起笼统辨识，导致危险源辨识和危害因素分析不规范，不全面系统；

3)风险评估根据事故发生的可能性和事故后果，采用半定量法，一是靠评估人员的经验认识估值并确定评估等级，主观随意性大；二是事故发生率简单依据同行业事故发生情况，没有有效结合企业具体情况，导致风险评估不准确，难以在生产实践中得到有效应用；

4)制定的预控措施缺乏针对性、可操行和实效性，风险预控与标准化建设、隐患排查等工作两层皮，难以有效衔接、融合，不能在日常安全管理中有效发挥作用。

导致上述问题的根本原因是对风险评估的理论认识不够深刻，方法不够科学严谨，主要依靠具体人员的经验，结果差异性较大，不能满足实际工作需要。

因此，研究建立科学规范的风险预控技术方法，全面准确的进行危险源辨识、危害因素分析、风险评估，将风险预控与标准化建设、隐患排查等工作紧密结合，具有重要意义。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种基于双因素的生产作业风险综合定量评估方法与系统，该方法通过综合考虑危险源、危害因素及产生原因，建立风险预控模型及相关各类因素的标准化分类方法，能够全面规范分析导致事故的各类因素，实现作业风险的定量评估。在此基础上，建立全面系统有针对性的生产作业管控方案，为保障安全生产作业提供了有效途径。

本发明提出了一种作业风险评估方法，该方法包括：获取待测作业中的危险源和危害因素；所述危险源为异常释放的能量，为导致事故的根源；所述危害因素为触发能量释放导致事故的不安全因素，为导致事故的条件；所述危害因素包括生产人员不安全行为状态、生产物质资料与作业环境的不安全状态条件；根据所述危险源、危害因素及和产生原因确定所述事故发生概率；根据待测作业的目标对象确定可能造成的事故危害程度；根据所述事故发生概率和可能造成的事故危害程度确定所述待测作业的风险值。

可选的，根据所述危险源、危害因素及和产生原因确定所述事故发生概率，包括：通过分析所述危险源及危害因素，确定所述危险因素引发事故发生的概率；通过分析所述危险因素及产生原因，确定所述危险因素产生原因引发危害因素发生的概率。

可选的，所述通过分析所述危险源、危害因素及产生原因，确定所述事故发生的概率，包括：

P＝ξAB

其中，P＝(P₁,P₂,…P_k)，P_z代表第z种事故发生的概率，z＝1,2,…,k，

ξ为底层向量，ξ＝(x₁，x₂，x₃,…,x_m)，x_i为产生原因i发生概率值，i取值为1,2,3,…,m；

A为一级状态转移矩阵，a_ij为产生原因i引起危害因素j状态转移的概率值,i取值为1,2,3,…,m，j取值为1,2,3,…,n；

a_ij＝p_j,i＝N_j,i/t₂₀，其中，p_j,i为产生原因i引起危害因素j发生的概率，用a_ij表示概率值，N_j,i为产生原因i引起危害因素j发生的起数，t₂₀为特定类型事故统计周期，B为二级状态转移矩阵，b_jz为危害因素j引起特定事故z状态转移的概率值,j取值为1,2,3,…,n，z取值为1,2,3,…,k；

b_jz＝p_z,j＝N_z,j/t₂₀，其中，p_z,j为危害因素j引发特定z类型事故的概率，用b_jz表示概率值，N_z,j为危害因素j引发特定z类型事故的起数，

P_z＝N_z/t₂₀，其中，P_z为特定类型事故发生概率，N_z为特定类型事故发生起数。

可选的，所述根据待测作业的目标对象确定可能造成的事故危害程度，包括：确定所述目标对象的暴露率、释放能量的强度及释放能量的作用时间、所述目标对象对外在能量的承受度阈值；根据所述目标对象的暴露率、释放能量的强度、释放能量的作用时间、所述目标对象对外在能量的承受度阈值确定可能造成的事故危害程度。

可选的，所述根据所述目标对象的暴露率、释放能量的强度、释放能量的作用时间、所述目标对象对外在能量的承受度阈值确定可能造成的事故危害程度，包括：

S＝αf(E,t)(E≥E₀)，

其中，S为事故危害程度，α为目标对象(人员、设备等)的暴露率，E为释放能量的强度，t为释放能量的作用时间，E₀为所述目标对象对外在能量的承受度阈值。

可选的，所述根据所述事故发生概率和可能造成的事故危害程度确定所述待测作业的风险值，包括：

其中，R为待测作业的风险值，P_z为第z种事故发生概率值,z取值为1,2,3,…,k，S_z为第z种事故的事故危害程度。

可选的，该方法还包括：根据所述待测作业的风险值确定所述待测作业的风险等级：当风险值＜第一风险阈值，风险等级为低风险；当第一风险阈值≤风险值＜第二风险阈值，风险等级为中风险；当第二风险阈值≤风险值，风险等级为高风险。

可选的，所述危险源包括企业内部生产能量和企业外部事故能量；所述危险因素包括不安全行为和不安全状态。

另外，本申请还提出一种作业风险评估的装置，包括：信息获取模块，用于获取待测作业中的危险源和危害因素，危险源为异常释放的能量，是导致事故的根源，所述危害因素为触发能量释放，导致事故的不安全因素，是导致事故的条件，包括生产人员不安全行为状态，生产物质资料与作业环境的不安全状态条件等；信息评估模块，用于根据所述危险源、危害因素及和产生原因确定所述事故发生概率；根据待测作业的目标对象确定所述目标对象可能造成的事故危害程度；根据所述事故发生概率和目标对象可能造成的事故危害程度确定所述待测作业的风险值。

可选的，所述根据所述危险源、危害因素及和产生原因确定所述事故发生概率，包括：通过分析所述危险源及危害因素，确定所述危险因素引发事故发生的概率；通过分析所述危险因素及产生原因，确定所述危险因素产生原因引发危害因素发生的概率。

可选的，所述根据所述危险因素的发生概率及所述危险因素引发事故的概率确定所述事故发生概率，包括：

P＝ξAB

其中，P＝(P₁,P₂,…P_k)；P_z代表第z种事故发生的概率，z＝1,2,…,k，ξ为底层向量，ξ＝(x₁，x₂，x₃,…,x_m)，x_i为产生原因i发生概率值，i取值为1,2,3,…,m；A为一级状态转移矩阵，a_ij为产生原因i引起危害因素j状态转移的概率值,i取值为1,2,3,…,m，j取值为1,2,3,…,n；

a_ij＝p_j,i＝N_j,i/t₂₀，其中，p_j,i为产生原因i引起危害因素j发生的概率，用a_ij表示概率值，N_j,i为产生原因i引起危害因素j发生的起数，t₂₀为特定类型事故统计周期，B为二级状态转移矩阵，b_jz为危害因素j引起特定事故z状态转移的概率值,j取值为1,2,3,…,n，z取值为1,2,3,…,k；

b_jz＝p_z,j＝N_z,j/t₂₀，其中，p_z,j为危害因素j引发特定z类型事故的概率，用b_jz表示概率值，N_z,j为危害因素j引发特定z类型事故的起数，

P_z＝N_z/t₂₀，其中，P_z为特定类型事故发生概率，N_z为特定类型事故发生起数。

可选的，所述根据待测作业的目标对象确定可能造成的事故危害程度，包括：确定所述目标对象的暴露率、释放能量的强度、释放能量的时间及所述目标对象对外在能量的承受度阈值；根据所述目标对象的暴露率、释放能量的强度、释放能量的时间及所述目标对象对外在能量的承受度阈值确定可能造成的事故危害程度。

可选的，所述根据所述目标对象的暴露率、释放能量的强度、释放能量的作用时间、所述目标对象对外在能量的承受度阈值确定可能造成的事故危害程度，包括：

S＝αf(E,t)(E≥E₀)，

其中，S为事故危害程度，α为目标对象(人员、设备等)的暴露率，E为释放能量的强度，t为释放能量的作用时间，E₀为所述目标对象对外在能量的承受度阈值。

可选的，所述根据所述事故发生的概率和目标对象可能造成事故的严重程度确定所述待测作业的风险值R，包括：

其中，R为待测作业的风险值，P_z为第z种事故发生概率值,z取值为1,2,3,…,k，S_z为第z种事故的事故危害程度。

本发明提供的基于双因素的生产作业风险综合定量评估方法与系统，该方法包括：获取待测作业中的危险源和危害因素；所述危险源为异常释放的能量，为导致事故的根源；所述危害因素为触发能量释放导致事故的不安全因素，为导致事故的条件；所述危害因素包括生产人员不安全行为状态、生产物质资料与作业环境的不安全状态条件；根据所述危险源、危害因素及和产生原因确定所述事故发生概率；根据待测作业的目标对象确定可能造成的事故危害程度；根据所述事故发生概率和可能造成的事故危害程度确定所述待测作业的风险值。该方法通过综合考虑危险源与危害因素，建立风险预控模型及相关各类因素标准化分类方法，能够全面规范分析导致事故的各类因素，实现了作业风险的定量评估。在此基础上，建立全面系统有针对性的管控方案，为保障安全生产作业提供了有效途径。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明的双因风险预控模型示意图；

图2是本发明的危险源分类示意图；

图3是本发明的危险因素分类示意图；

图4是本发明的人员不安全行为分类示意图；

图5是本发明的不安全状态分类示意图；

图6是本发明的不安全状态的产生原因分类示意图；

图7是本发明的针对危害因素的控制策略示意图；

图8是本发明的针对危害因素产生原因的控制策略示意图；

图9是本发明的综合评估模型示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1是本发明的双因风险预控模型示意图。

按照双因(内外因)事故综合致因理论认为，生产涉及的对象包括生产物质资料、人员、环境，其中生产物质资料包括设备、设施、材料及工具等，各类生产资料按照生产工艺要求组成生产系统，生产系统中可能意外释放的能量是生产中存在的危险源，是产生事故的内因根源；生产过程中存在的各类不安全因素是触发事故的危害因素，是产生事故的外因条件，包括生产人员不安全行为及状态，生产(物质)资料与作业环境的不安全状态等，技术缺陷和管理不完善是导致危害因素的深层次产生原因。实现安全生产的基本途径(预控措施)是采取技术和管理手段，预防产生原因，消除危害因素，控制危险源。

根据上述理论，建立双因风险预控模型(如图1所示)，依据上述模型，实现对危险源、危害因素、产生原因按特定属性进行标准化分类，在实际生产作业中，危害因素及产生原因具体形式多样，通过标准化分类，按照特定属性分析，为本专利后续定量风险评估奠定了基础。

基于双因风险预控模型，形成了一套系统的风险预控方法，核心内容包括危险源辨识、危害因素分析、产生原因分析、风险评估(作用后果、可能性)，预控措施制定等。危险源辨识是确定生产系统中存在可能异常释放并可能造成事故的能量物质；危害因素分析是针对危险源确定生产现场存在的直接诱发事故的可能因素，包括生产人员、生产物质资料、作业环境等方面的不安全行为、状态及条件等，由于危害因素相互作用，该方法中分析危害因素时，按照事故逻辑树，只分析初始诱发因素；产生原因分析是从技术和管理角度确定相关对象要素产生不安全因素的深层次原因；预控措施制定是根据存在的危险源、危害因素、产生原因及风险评估等方面，制定预防与消除综合管控措施，包括危险源控制策略、危害因素控制标准、产生原因控制措施、监管鉴证方案等，有针对性防止和控制危害因素的产生。

本方法将危险源与危害因素区分开，从导致事故的直接原因(危害因素)及间接原因(产生危害因素的深层次原因)两方面分析可能导致的事故，并进行量化风险评估，制定预控措施，消除危害因素，控制危险源。

本方法以人员生产作业为研究对象；目标是人员不引发伤害，不被伤害，按照双因素事故致因机理建立风险评估模式。具体按照事故致因规律，明确与人员生产作业相关要素间的逻辑关系；应用多种理论解决相关问题，包括因果论，明确危害因素产生的前因后果；事故(逻辑)树，明确生产危害发展的全过程逻辑关系；轨迹交叉论，明确事故破坏程度及可能性等。采集行业领域及具体企业的历史生产经验数据信息，将行业领域风险与具体企业风险数据信息相结合，建立了系统、科学、有效、可复制的风险预控方法，能够全面系统规范的辨识危险源，分析危害因素及产生原因，综合定量评估风险。

图2是本发明的危险源分类示意图，如图2所示，根据造成事故的能量(体)来源，事故危险源分为两类：企业内部生产能量和企业外部事故能量。

其中企业内部能量源于生产企业内部生产现场，根据生产作业范围，包括特定生产区域及生产作业任务等，辨识生产系统中生产资料存在可能异常释放的危险能量，能量分为传导型、蓄能型及内能型等类型，具体能量种类包括机械能(动能、势能)、电能、热能、化学能等。这类危险源造成的后果属于通常的生产事故。

企业外部事故能量源于自然界及周边外围企业设施环境导致的事故能量，一是自然界导致灾害的能量，典型地如地震、台风、洪水、海啸、暴雪、极寒、高温、山体滑坡等；二是周边外围企业设施环境导致事故的能量，如水库、核设施、灰场(垃圾场)等事故产生的破坏性能量可能对生产企业造成的次生事故。

针对生产企业来讲，这两类事故危险源事故机理及控制要求不同，但相互关联。企业内部生产中存在的能量通常是安全生产控制的核心，而将外部能量作为影响生产的环境条件。当分析自然灾害等外部危险源时，主要是从预防的角度采取措施，并防止触发企业内部生产中的能量危险源异常释放，造成二次伤害。

能量危险源控制策略：特定的生产系统，能量危险源是客观存在的，根据生产能量二元性，影响能量危险源安全性的因素包括，一是生产系统的约束措施，保障生产系统足够的安全系数；二是监测控制措施，动态调节，保持生产能量在安全可控范围内；三是应急处置措施，包括对生产系统的应急处置及作业人员个体防护等措施，及时规避风险，例如通过建立的信息化系统，将能量类型及种类形成下拉菜单，根据现场危险源辨识进行选择。

所述危害因素为触发能量释放，导致事故的不安全因素，是导致事故的条件；所述危险因素包括不安全行为和不安全状态，按照不引发伤害，不被伤害的原则确定危害因素，根据事故致因机理，要保证安全生产，人员作业安全应满足以下基本要求，一是按照与其他要素相协调的关系，人员作业行为应符合常态下的安全作业要求，包括生产工艺要求，设备安全操作要求，环境要求，人员自身动作规范要求等；二是对生产场所异常变化的认知与处置要求，包括当生产系统发生异常变及其他人发生不安全行为时的认知及应急处置要求等；三是人员自身意识与能力胜任工作要求，包括身心健康，业务素质与工作相适应，防止违反人的生理要求，生产负荷过大、疲劳作业等。在不满足上述情况要求的条件下从事生产作业，就存在人身安全风险，相关不安全因素称为危害因素。

按照不引发伤害，不被伤害的原则，确定危害因素。依据事故致因机理，危害因素包括生产人员、生产物质资料、作业环境的不安全行为、状态及条件等，三者之间相互作用，互为因果，最终导致事故，根据初始危害因素，按照事故因果链，具体可分为以下模式：

(1)由于作业人员不安全行为，导致设备设施环境的不安全状态，进而引发事故伤害；

(2)对于设备设施环境的异常不安全状态，作业人员没有及时发现并采取应急处置措施，消除或控制风险，导致事故伤害；

(3)对于出现的风险，没有采取正确的个体防护或规避措施，轨迹交叉，导致事故伤害。

根据上述模式分析，针对人员作业，理论上讲，一切安全风险均与人的不安全行为有关，是控制安全事故的核心。设备设施环境的异常不安全状态是导致人的不全行为的条件，人的不安全状态是导致不安全行为的原因。

为便于分析，本方法采取以控制特定种类危害因素为目标，其它类危害因素为影响条件和作用后果的方式进行分析。具体地，以控制人员作业安全为目标，从分析人的不安全行为和状态为切入点，将生产物质资料的不安全状态和作业环境的不安全条件作为影响人的不安全行为的原因，同时也是不安全行为作用导致的后果。

图3是本发明的危险因素分类示意图，如图3所示，与人员相关，影响作业人员安全的危害因素分为人员不安全行为与各类不安全状态，不安全行为是作业人员受思想支配而主动表现出来的不符合客观要求的动态外在活动，而不安全状态是作业人员及所处现场条件状态的安全状况，涉及作业人员、物质资料、生产环境、作业活动等。

具体的，根据人员行为与生产资料及环境等其他因素的作用关系，不安全行为分为四类：

1)工艺操作程序类：针对特定生产工艺和设备系统，对作业人员的操作程序及到位标准都有具体要求，需保障作业人员与生产工艺和设备的协调性，否则将影响安全生产，造成伤害，客观上应建立工艺、操作等方面标准。这类常见不安全行为包括：操作程序错误或动作不到位，如接地刀闸拉不到位、误将运行设备停电等；缺乏协调配合，如物件搬运无统一协调；作业无人指挥监护等。

2)作业行为规范类：基于作业人员的行为动作、姿势、站位等方面要求，需保障人员作业规范性，否则将造成对自身或他人的伤害，客观上应建立行为规范。这类常见不安全行为包括：作业动作不规范，如单手抡大锤、手提电动工具的导线或转动部分；所处空间位置不安全，如在起吊重物下逗留和行走；动作姿势不正确，如弯腰作业时间过长等。

3)个体防护类：基于高风险工作环境对个体防护装备配置要求，作业人员针对特定危险作业环境需采取正确个体防护，保障作业人员对作业环境的适应性，否则将对自身造成伤害，客观上建立个体防护配备标准。这类常见不正确的装束或缺少个体防护包括：不戴安全帽、未佩戴使用合格的安全带、在金属容器或潮湿的地方焊接作业未穿绝缘鞋等。

4)异常应对类：针对生产现场出现的不安全状态，作业人员应具有识别、应急处置的能力，否则造成个人伤害，客观上应建立监督检查及应急处置要求。这类常见问题包括：作业前不做正确检查，准备不充分，针对生产中出现的异常缺乏判断力，不能采取正确的应对措施。需要说明的是，特殊情况下，出现的险情超出了正常人的识别、应急处置和规避能力，不属于人的不安全行为。

图4是本发明的不安全行为分类示意图。不安全行为反映在不制造伤害和不被伤害两方面。一方面，第一项工艺程序操作类不安全行为体现在可能导致设备、环境不安全状态，；第二项作业规范类不安全行为体现在可能直接造成自身或他人伤害，或进入不安全的环境，属于不制造伤害范畴；另一方面，第三项个体防护类不安全行为体现在缺乏对设备、环境不安全状态的防护能力，第四项异常应对类不安全行为体现在缺乏对设备、环境不安全状态的应急处置与规避能力，属于不被伤害范畴。

图5是本发明的不安全状态分类示意图。不安全状态包括生产人员、生产(物质)资料、作业环境等方面，常见不安全状态包括：

1)生产物质资料的不安全状态：基于对设备、设施、材料、工器具质量完好要求，与生产任务的匹配度及与人交互的适应性，需要保障生产作业时处在安全状态。生产物质资料的不安全状态主要体现在：设备质量不完好及功能不可靠性；工器具及材料与作业任务不匹配或质量不合格，如锤头与木柄的连接不牢固，源线、电源插头破损等；

2)环境的不安全状态：人员需在安全作业环境条件状态下作业。基于与相关要素的交互关系，环境的不安全状态包括：a)物理环境，如通风不良、温度高(低)、湿度大、光线不足(过强)、噪声大等，体现的是自然环境对人员身体生理的影响；b)空间环境，如作业空间狭窄、梯子与架子不牢靠、地面不平整、线缆管路不合理影响、不符合人机功效学要求等，体现生产现场物体对人员作业的影响。c)安全防护环境，如警示标志缺失、报警系统不完善、防护栏不全、防护罩缺损、应急通道不畅通等，体现对生产现场可能异常释放能量的系统性物防措施。d)交互干扰，如生产现场存在交叉作业，错误指挥等，体现作业现场人员之间的交互联系和对动态作业的干扰影响。

3)作业人员的不安全工作状态：工作状态分为心理状态、生理状态与技能状态。a)心理状态因素，涉及安全意识、责任感、积极主动性等；心理方面的不安全状态包括人员负面心理情绪(冒险、侥幸)、在特定时间情绪不稳等。b)生理状态因素，涉及身体素质与工作的适应性、睡眠休息、疲劳状况等；生理方面的不安全状态包括人员有先天高空禁忌症、色盲，患有疾病、怀孕，酗酒等不良嗜好，体力与工作量不匹配，工作负荷过大，连续重体力劳动，疲劳作业等。c)技能状态因素，涉及相关知识、经验等。不安全工作状态影响工作的注意力、反应能力、手脚协调性、工作的完成能力等。技能方面的不安全因素包括人员缺乏工作经验、不掌握专业技能等。

理论上讲，在不考虑外部相关条件影响的情况下，人员的工作状态决定了人员的安全行为。应建立人员准入及现场作业准则，保障心理、生理及技能适应作业要求，消除人的不安全状态。

总之，人的不安全行为和不安全工作状态除了直接导致事故外，同时与物的不安全状态及环境的不安全状态相互作用，互为因果。人的不安全行为导致物的不安全状态及环境的不安全状态，反之物的不安全状态及环境的不安全状态造成人的不安全行为。通过控制不全状态作为解决人的不安全行为的有效途径。

按照上述不安全因素关系分析，事故源于各类不安全因素的相互作用，由初始因素触发，下面重点分析不安全状态类型初始触发因素产生原因。

图6是本发明的不安全状态的产生原因分类示意图，如图6所示，不安全状态的产生原因分为人的不安全状态产生原因、物的不安全状态产生原因和环境的不安全状态产生原因。具体不安全状态产生原因如下：

1)人的不安全状态产生原因：a)选人用人：选人用人不当，包括身体素质原因，身材或疾病等不适合特定工作；由于学历与工作经验不够，工作能力不能胜任工作。b)培训教育：培训教育不到位，没有准确掌握本岗位安全作业要求。c)作业安排：作业安排不合理，不符合人员生理需要，超负荷作业等。d)基础管理：基础管理不到位，包括激励机制、交流沟通、团结互助等。e)作业条件：作业条件不符合要求，设备系统及作业条件不安全，环境恶劣。

2)生产物质资料的不安全状态产生原因：a)过程控制：设备系统设计、制造、运行、监督、维护保养、检修、隐患整治等。b)人员行为：人的不安全行为引发设备工器具等物质资料的不安全状态。c)环境条件：环境的不安全条件引发设备工器具等物质资料的不安全状态。d)保障管理：保障管理包括安全投入等因素，导致设备工器具等物质资料的安全措施落实得不到保障。

3)环境的不安全状态产生原因：a)过程控制：环境设计、维护保养、隐患整治等。b)人员行为：人的不安全行为引发环境的不安全状态。c)生产条件：生产系统的不安全条件导致环境的不安全状态。d)保障管理：保障管理包括安全投入等因素，导致环境安全措施落实得不到保障。

根据事故致因理论，危害因素产生原因应从技术和管理两方面分析。技术原因主要体现在生产装备系统设计及生产工艺的合理性，物质资料与生产的适配性等方面。在实际生产阶段，生产作业的基本模式已相对固定，生产作业存在的风险首先要依据相关标准判断，并通过管理决策，制定技术和管理措施，落实管控，保障生产符合标准化要求。

因此，在本方法中，根据生产管控实际，从相关标准规范制定和全面系统管理两方面分析产生原因，进而相应制定针对性措施。

具体管控策略包括：

一)针对危害因素，即导致事故的直接原因，建立安全生产标准化体系。首先分析安全生产作业依据的相关标准是否齐全、完善，并具有可操作性和实效性；在此基础上，制定或改进相关标准，形成完善的标准化体系。标准包括设备设施工器具材料等物质资料的配备、质量完好标准及操作标准；作业环境条件标准，人员安全作业程序规范等。通过标准制定，明确危害因素预控措施及安全作业要求；并将这些标准与生产工艺技术方案相结合，落实到作业文件中，实现标准化作业。

图7是本发明的针对危害因素的控制策略示意图，如图7所示，控制策略包括人员安全作业行为程序规范，生产资料标准(生产资料配备标准、生产资料质量完好标准与生产资料操作标准)，作业环境标准。

二)针对危害因素产生原因，即产生事故的深层次间接原因，建立安全生产管控保障体系。分析影响危害因素产生及管控标准落实方面存在的问题，管理是否完善、到位；在此基础上，针对特定管控对象，制定系统性综合管理措施，保障安全作业标准有效落实，实现安全生产。具体包括：

(1)作业人员系统管控。通过分析与人的不安全行为及工作状态是否具备履行作业的能力，深入分析密切相关的素质条件因素，包括年龄、文化程度、工作年限、技能培训与等级证书等，进而分析人员作业准入条件检查与培训教育考核，班组建设管理(包括班前会学习教育、沟通协作、自保互保等)、现场作业管理、奖罚激励等方面管控原因，在此基础上，完善企业管控措施，包括制度、流程、表单等。

(2)生产资料与作业环境的系统管控。一是通过分析与生产资料不安全状态产生的相关因素，包括使用年限、性能状况、质量完好状况、与生产的匹配适用性等；二是通过分析现场作业环境与人员作业的匹配程度，存在的危害因素，环境设施的现代化水平等。进而分析日常运行、维护保养、定期检修，隐患整治、安全投入等方面管控原因，在此基础上，完善企业管控措施，包括制度、流程、表单等。

(3)生产作业过程的系统管控。分析生产作业的策划、准备及作业过程的各环节与危害因素产生相关因素，策划工作包括作业布置与审批，作业方案及安全措施、应急处置预案等；准备工作包括安全措施落实，及设备、设施、工器具、环境等方面的安全检查等；作业过程管控包括统筹、协调与监督等。

(4)企业基础管理。分析企业管理机制等基础管理方面现状，支撑保障安全生产体系的有效落实，基础管理包括相关制度、流程、表单等是否完善，隐患排查与整治是否及时，信息化、培训、安全投入等综合保障机制是否有效。

图8是本发明的针对危害因素产生原因的控制策略示意图，如图8所示，控制策略包括作业人员系统管控、生产资料系统管控、作业环境系统管控、生产作业过程系统管控、企业基础管理。

传统方法，只是笼统针对危险因素制定安全措施，本发明的预控措施是根据存在的危害因素及产生原因从两方面制定预防与消除措施，通过两方面管控措施，实现对危害因素及产生原因的双重管控，不仅消除危害因素，同时消除产生的原因，从源头防止危害因素的产生。另外，制定的措施包括制度、流程、表单等，内容更加具体、责任更加明确，针对性和可操作性强，能够确保在生产作业过程中产生实效。

危害因素导致的后果分为两类：

一是直接导致事故，造成不同后果，包括危害人身安全与健康，设备损害，影响正常生产，以及环境事件等；

二是间接导致事故，一种危害因素可能首先造成另外危害因素的产生，如不及时处理，逐步发展，最终造成事故。人的不安全行为导致设备不安全状态及形成不安全的工作环境条件，反之不安全的状态导致人的不安全行为。本方法中将首先出现的危害因素称之为初始危害因素。

需要说明的是，有些情况是在没有人员干预机会的情况下，按照事故因果链，事态经过若干环节发展过程，最终导致事故，在本方法中，这种情况导致的事故后果按第一类情况分析。

根据风险预控要求，接下来需要评估人员作业的事故风险，传统的风险评估是根据事故发生的可能性及造成事故的后果、人员暴露率等因素，采用半定量法进行评估，划分等级。这种评估受人为认知影响大，难以形成统一客观准确的评估，对实际工作的指导性不强。因此，需要建立有效的评估方法，满足现场实际应用。

依据本文建立的辨识分析模式与方法，明确危害因素、产生原因、事故后果间的相互逻辑因果关系，并对相关要素标准化分类，能够针对多样性具体作业，全面系统标准化辨识危险源、分析危害因素及产生原因，为采用大数据分析，定量风险评估奠定了基础。

首先，本方法按照标准化分类采集数据，结合具体事故特点，按照要素间的逻辑关系，采用大数据分析技术，分析具体事故、危害因素与产生原因间的发生概率关系，建立针对特定事故类型的基础风险评估模型。

其次，按照建立的基础风险评估模型，针对具体企业，根据存在的危害因素及产生原因，在管理方面问题，进行基于现场问题的风险评估。

根据所述危险源及危害因素确定所述事故发生的概率，包括：通过分析所述危险源及危害因素，确定所述危险因素的发生概率及所述危险因素引发事故的概率；

基准风险评估是在基本作业模式下，根据不安全因素导致事故的可能性及其严重程度，计算基准风险值(R)。

其中，R为待测作业的风险值，P_z为第z种事故发生概率值,z取值为1,2,3,…,k，S_z为第z种事故的事故危害程度。

实际应用面临的问题：事故发生是小概率事件，当前，由于企业采集的数据信息较少，难以准确评估发生概率，更无法计算特定危害因素导致事故的风险概率。另外具体生产现场情况不同，采用不同计算方式评估的事故后果差异较大。

本文采用行业与具体企业相结合，根据事故致因机理，根据冰山理论，危害因素、未遂事故、事故之间存在特定的比例关系，建立基于危害因素及产生原因的安全生产风险评估计算方法。

第一步，事故是小概率事件，单从某一企业，难以有效采集充足数据信息，统计事故发生的真实频率。本方法采用从全国行业角度采集数据信息，统计事故发生情况，通过大数据分析，建立事故与危害因素发生概率关系模型。

第二步，实际工作中，危害因素产生于动态生产作业过程中，从风险预控的角度出发，作业前应重在检查存在的危害因素的有关状态及产生的原因，进而评估作业的实际风险。本方法根据多家典型企业多年检查数据进行统计，通过充分的大数据分析，建立危害因素与产生原因发生概率关系模型。

第三步，将上述两个模型融合，建立特定类型作业的可能发生的事故、危害因素及产生原因发生概率关系模型，用于计算基础风险发生概率。

第四步，根据能量释放能量的强度、作用时间、作用对象承受度、人员暴露率等因素，建立事故后果计算模型。

第五步，基于特定作业类型，考虑危害发生的可能性及造成的事故后果，建立基础风险评估计算模型。

根据所述危险因素的发生概率及所述危险因素引发事故的概率确定所述事故发生的概率。具体的，基础风险发生概率计算包括：

(1)事故与危害因素发生概率关系模型

首先，事故发生为小概率事件，为保障评估的准确性，利用大数据分析技术，在全国行业范围内统计一定时间内发生的同类型事故数量，如高空作业、起重作业等作业发生事故起数，按行业习惯，一般以20万工时为单位。

p_z＝N_z/t₂₀ (2)

式中：p_z为特定类型事故发生概率；N_Z为特定类型事故发生起数；t₂₀为特定类型事故统计周期(20万工时)

公式(2)反映了在行业范围内，某类事故在一定时期内发生的概率。

其次，事故发生概率取决于前述生产人员、生产物质资料、作业环境等方面危害因素出现的频率。根据事故因果关系，危害因素互为因果，形成事故发展因果链，最终导致事故发生。进而，根据公式(2)，可进一步建立公式，按照标准化分类，计算特定类危害因素导致事故的概率。

p_z,j＝N_z,j/t₂₀＝b_jz (3)

b_jt为危害因素j引起事故z发生的概率，该概率由现场统计所得，如统计由于不系安全带导致高空坠落事故的概率。

其中，p_z,j为危害因素j引发特定Z类型事故的概率，用b_jz表示概率值，即公式(5)中二级传递系数矩阵B中的元素；N_z,j为危害因素j引发特定z类型事故的起数。

公式(3)反映了某类危害因素造成事故的概率。按照事故链，危害因素可能出现在事故发展过程中的不同层级，本方法按照初始危害因素导致事故的权重计算。如在高空坠落事故中，统计由于不系安全带，作为初始危害因素的数量，计算得到由于不系安全带可能带来高空坠落事故风险。

公式(2)和(3)中的概率由已发生事故统计计算所得。概率数值随着采集数据信息量的增加，不断修正完善，逐步趋近实际。

上述模型只是用于计算特定危害因素导致特定事故的概率。如要计算全部危害因素导致所有事故的概率，采用公式(5)计算。

在实际生产中，危害因素中的大多数不安全状态等静态因素可在作业前监测感知，而不安全行为等动态因素发生在生产过程中，因此在作业前主要依据不安全状态因素计算，在生产过程中，通过危害因素的动态存在情况，及时调整作业风险评估。

(2)危害因素与产生原因间发生概率关系模型

上述公式只是根据危害因素计算导致事故风险值，更准确的风险评估还须分析考虑导致危害因素产生的原因及措施制定情况，具体应按照危害辨识分析模式考虑可能存在的深层次原因及预控措施方面的问题。

根据多家典型企业多年检查数据统计，通过大数据分析，建立危害因素与产生原因发生概率计算模型。

p_j,i＝N_j,i/t₂₀＝a_ij (4)

式中：p_j,i为产生原因i引起危害因素j发生的概率，用a_ij表示概率值，即公式(5)中一级传递系数矩阵A中的元素；N_j,i为产生原因i引起危害因素j发生的起数。

公式(4)反映了某类产生原因引发特定类危害因素的概率，由现场作业统计计算所得，如由于缺乏工作经验导致不系安全带的概率。概率数值随着采集数据信息量的增加，不断修正完善，逐步趋近实际。

(3)基础风险评估模型

最终，通过上述公式(2)、(3)、(4)，建立反映可能发生的事故、危害因素及产生原因发生概率关系的综合评估模型，用于计算特定类型生产作业的基础风险发生概率。

图9是本发明的综评估模型示意图。如图可知，事故发生的概率为P，P为概率矩阵：

P＝ξAB (5)

式中：ξ为底层向量，ξ＝(x₁，x₂，x₃,…,x_m)，x_i为产生原因i状态值，i取值为1,2,3,…,m；

A为一级状态转移矩阵，

a_ij为产生原因i引起危害因素j状态转移的概率值,i取值为1,2,3,…,m，j取值为1,2,3,…,n；

B为二级状态转移矩阵，

b_jz为危害因素j引起特定事故z状态转移的概率值,j取值为1,2,3,…,n，z取值为1,2,3,…,k。

对于公式(5)的应用需满足两个条件：条件1.忽略时空变异特性；条件2.明确事故传播的单一途径，产生原因i→危害因素j→特定事故z。

在具体建模过程，产生原因涵盖了人、物、环境三方面，具体可以参考图6及其对应内容；危害因素包括了不安全行为和不安全状态，具体可以参考图4和图5及其对应内容。

上述公式从理论上解决了基于现场存在的危害因素及深层次产生原因，定量评估导致事故风险概率的问题。

根据待测作业的目标对象确定所述目标对象可能造成事故的严重程度。事故可能造成后果的严重程度，取决于释放能量对作用对象的破坏性作用后果。作用目标对象包括人员及设备、设施等，在危险环境中的暴露频繁程度；对于固定目标对象取值为1，而移动的目标对象(不仅是人员，也包括车辆等移动物体)根据工作时间出现在现场的时间比率计算暴露率(α)。对计算事故后果的影响因素包括释放能量的作用强度与时间，以及作业现场人员及设备、设施等对释放能量的承受程度。人员及设备、设施等对外在能量的作用存在承受度阈值(E₀)，超出阈值范围导致事故，阈值受到个体防护措施等因素影响。

通过上述分析，建立释放能量可能造成事故后果的危害程度与能量(E)的函数关系：

S＝αf(E,t)(E≥E₀) (6)

S为事故危害程度，α为目标对象(人员、设备等)的暴露率，E为释放能量的强度，t为释放能量的作用时间，E₀为目标对象对外在能量的承受度阈值。

结合公式(1)、公式(5)和公式(6)，建立基础风险评估计算模型。

基础风险评估是在现有技术工艺条件下，基于行业总体历史安全生产情况，按照事故机理，对采集的实际数据统计分析，从行业总体现状角度进行的具有普遍性的风险评估并提出风险预控措施。基础风险分析模型建立了事故、危害因素、产生原因间发生概率关系，能够比较准确计算危害因素的风险评估值，基准风险值R体现了行业当前的技术工艺及管控等方面总体水平，根据企业对风险的接受程度，将各类安全因素的风险分别定为高、中、低等不同等级。是对现有冰山理论及风险评估方法的改进和深化。

在实际工作中，该模型不仅可用于针对特定作业任务，进行总体风险评估，还可用于针对每道具体操作工序进行任务风险评估。风险值R的计算要求包括：根据事故机理和实践经验，分析导致能量释放的危害因素，评估能量危险源可能导致的事故类型及后果S，事故类型分为人员伤亡、设备损坏、生产中断、环境污染及职业健康损害等；利用现代大数据分析技术，建立分析模型，计算危害因素发生的可能性P；进而计算风险值R。

结合公式(5)和公式(6)计算现实风险值R，按照所述现实风险值评估生产现场实际风险等级。当R＜第一风险阈值，风险等级为低风险；当第一风险阈值≤R＜第二风险阈值，风险等级为中风险；当第二风险阈值≤R，风险等级为高风险；所述第一风险阈值和第二风险阈值根据国家对事故的相关规定及企业对风险的接受程度确定。

本发明首先根据双因事故机理，建立全面系统的危害辨识模式与方法，将基准风险评估与基于问题的风险评估相结合，形成综合风险评估，为便于在实际工作中实施，建立信息化管理系统模块，按照前述方法要求，分别开展基准风险评估与基于生产现场问题的风险评，信息系统(模块)包括危险源辨识、危害因素分析、风险评估、安全生产措施与标准制定等子模块，并采用下拉式菜单，进行提示性操作，确保规范、全面、准确。并将相关模块自动关联，最终将采集的数据信息及统计分析结果建立风险预控数据库，为后续应用奠定基础。

在具体实际工作中，以特定区域或生产作业为单位，针对具体特定作业类型，开展全面系统的风险分析并制定预控措施，能够对每道操作工序进行任务风险评估得到风险值R，建立风险预控数据库。并与生产实际工作相关联，实现资源共享。一方面，当实际工作需要时，可直接调取相关风险预控相关信息，根据工作流程制度，直接应用到相关运行检修文件中，有效落地实施；另一方面，根据在实际应用情况，及时反馈存在的问题并加以改进，通过实践积累，不断完善数据库，达到践行最佳安全生产实践的目标。

本发明提供的一种作业风险评估的方法包括：获取待测作业中的危险源和危害因素，所述危险源为造成事故的能量来源，所述危害因素为影响人员或设备的安全因素；根据所述危险源及危害因素确定所述事故发生的概率；根据待测作业的目标对象确定可能造成事故的严重程度；根据所述事故发生的概率和目标对象可能造成事故的严重程度确定所述待测作业的风险值。

本发明将危险源与危害因素分开，把危害因素分为不安全行为(动态)与不安全状态(静态)，从控制危害因素与产生原因两方面制定预控措施，建立基础风险评估与基于问题的风险评估方法，将行业事故情况与企业危害因素(隐患)情况相结合，建立事故与危害因素、产生原因间的计算模型，有效的评估了作业风险，对安全作业具有很好的指导作用。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.基于双因素的生产作业风险综合定量评估方法，其特征在于，包括：

获取待测作业中的危险源和危害因素；

所述危险源为异常释放的能量，为导致事故的根源；

所述危害因素为触发能量释放导致事故的不安全因素，为导致事故的条件；

所述危害因素包括生产人员不安全行为状态、生产物质资料与作业环境的不安全状态条件；

根据所述危险源、危害因素及和产生原因确定所述事故发生概率；

根据待测作业的目标对象确定可能造成的事故危害程度；

根据所述事故发生概率和可能造成的事故危害程度确定所述待测作业的风险值；

所述根据所述危险源、危害因素及和产生原因确定所述事故发生概率，包括：

通过分析所述危险源及危害因素，确定所述危险因素引发事故发生的概率；

通过分析所述危险因素及产生原因，确定所述危险因素产生原因引发危害因素发生的概率；

所述通过分析所述危险源及危害因素，确定所述危险因素引发事故发生的概率，包括：

P＝ξAB

所述根据待测作业的目标对象确定可能造成的事故危害程度，包括：

确定所述目标对象的暴露率、释放能量的强度及释放能量的作用时间、所述目标对象对外在能量的承受度阈值；

根据所述目标对象的暴露率、释放能量的强度、释放能量的作用时间、所述目标对象对外在能量的承受度阈值确定可能造成的事故危害程度；

所述P＝ξAB包括：

其中，

P＝(P₁,P₂,…P_k)；P_z为第z种事故发生的概率，z＝1,2,…,k，

ξ为底层向量，ξ＝(x₁，x₂，x₃,…,x_m)，x_i为产生原因i发生概率值，i取值为1,2,3,…,m，

A为一级状态转移矩阵，a_ij为产生原因i引起危害因素j状态转移的概率值,j取值为1,2,3,…,n，

a_ij＝p_j,i＝N_j,i/t₂₀，

其中，p_j,i为产生原因i引起危害因素j发生的概率，

N_j,i为产生原因i引起危害因素j发生的起数，

t₂₀为特定类型事故统计周期，

B为二级状态转移矩阵，b_jz为危害因素j引起特定事故z状态转移的概率值，

b_jz＝p_z,j＝N_z,j/t₂₀，

其中，p_z,j为危害因素j引发特定z类型事故的概率，

N_z,j为危害因素j引发特定z类型事故的起数，

P_z,＝N_z,/t₂₀，

其中，P_z,为特定类型事故发生概率，N_z,为特定类型事故发生起数；

所述根据所述目标对象的暴露率、释放能量的强度、释放能量的作用时间、所述目标对象对外在能量的承受度阈值确定可能造成的事故危害程度，包括：

S＝αf(E,t) (E≥E₀)，

其中，S为事故危害程度，

α为目标对象的暴露率，

E为释放能量的强度，

t为释放能量的作用时间，

E₀为所述目标对象对外在能量的承受度阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述事故发生概率和可能造成的事故危害程度确定所述待测作业的风险值，包括：

其中，R为待测作业的风险值，P_z为第z种事故发生概率值,z取值为1,2,3,…,k，Sz为第z种事故的事故危害程度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

根据所述待测作业的风险值确定所述待测作业的风险等级：

当风险值＜第一风险阈值，风险等级为低风险；

当第一风险阈值≤风险值＜第二风险阈值，风险等级为中风险；

当第二风险阈值≤风险值，风险等级为高风险。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述危险源包括企业内部生产能量和企业外部事故能量；

所述危险因素包括不安全行为和不安全状态。

5.基于双因素的生产作业风险综合定量评估系统，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于获取待测作业中的危险源和危害因素，危险源为异常释放的能量，是导致事故的根源，所述危害因素为触发能量释放，导致事故的不安全因素，是导致事故的条件，包括生产人员不安全行为状态，生产物质资料与作业环境的不安全状态条件；

信息评估模块，用于

根据所述危险源、危害因素及和产生原因确定所述事故发生概率；

根据待测作业的目标对象确定所述目标对象可能造成的事故危害程度；

根据所述事故发生概率和目标对象可能造成的事故危害程度确定所述待测作业的风险值；

所述根据所述危险源、危害因素及和产生原因确定所述事故发生概率，包括：

通过分析所述危险源及危害因素，确定所述危险因素引发事故发生的概率；

通过分析所述危险因素及产生原因，确定所述危险因素产生原因引发危害因素发生的概率；

所述通过分析所述危险源及危害因素，确定所述危险因素引发事故发生的概率，包括：

P＝ξAB

所述根据待测作业的目标对象确定可能造成的事故危害程度，包括：

确定所述目标对象的暴露率、释放能量的强度及释放能量的作用时间、所述目标对象对外在能量的承受度阈值；

根据所述目标对象的暴露率、释放能量的强度、释放能量的作用时间、所述目标对象对外在能量的承受度阈值确定可能造成的事故危害程度；

所述P＝ξAB包括：

其中，

P＝(P₁,P₂,…P_k)；P_z为第z种事故发生的概率，z＝1,2,…,k，

ξ为底层向量，ξ＝(x₁，x₂，x₃,…,x_m)，x_i为产生原因i发生概率值，i取值为1,2,3,…,m，

A为一级状态转移矩阵，a_ij为产生原因i引起危害因素j状态转移的概率值,j取值为1,2,3,…,n，

a_ij＝p_j,i＝N_j,i/t₂₀，

其中，p_j,i为产生原因i引起危害因素j发生的概率，

N_j,i为产生原因i引起危害因素j发生的起数，

t₂₀为特定类型事故统计周期，

B为二级状态转移矩阵，b_jz为危害因素j引起特定事故z状态转移的概率值，

b_jz＝p_z,j＝N_z,j/t₂₀，

其中，p_z,j为危害因素j引发特定z类型事故的概率，

N_z,j为危害因素j引发特定z类型事故的起数，

P_z,＝N_z,/t₂₀，

其中，P_z,为特定类型事故发生概率，N_z,为特定类型事故发生起数；

所述根据所述目标对象的暴露率、释放能量的强度、释放能量的作用时间、所述目标对象对外在能量的承受度阈值确定可能造成的事故危害程度，包括：

S＝αf(E,t)(E≥E₀)，

其中，S为事故危害程度，

α为目标对象的暴露率，

E为释放能量的强度，

t为释放能量的作用时间，

E₀为所述目标对象对外在能量的承受度阈值。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

根据所述待测作业的风险值确定所述待测作业的风险等级：

当风险值＜第一风险阈值，风险等级为低风险；

当第一风险阈值≤风险值＜第二风险阈值，风险等级为中风险；

当第二风险阈值≤风险值，风险等级为高风险。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述危险源包括企业内部生产能量和企业外部事故能量；

所述危险因素包括不安全行为和不安全状态。

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