Comprehensive evaluation model and method of digital emergency plan for coal mine accidents based on entropy value method and loss function
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摘要:目的 针对现有煤矿事故数字化应急预案缺乏量化评价模型而难以精准选择最优方案的问题,提出一种新的煤矿事故数字化应急预案综合评价模型。方法 以我国法律法规及标准为指导,结合国内外应急救援评价体系的实际经验,通过专家评分,独立性分析构建煤矿事故数字化应急预案评价指标体系和评价等级,运用熵值法对n个备选数字化应急预案的一级指标进行模糊评价;其次,结合预案风险损失函数,为避免决策者对指标特征偏好的不一致性,定义阈值参数αx的最大值为决策精度,进行综合评价;最后,以重庆某煤矿为例,通过属性数学理论、模糊层次分析法、犹豫模糊集的方法进行算例分析和对比验证。结果 从数字化应急预案的风险监测能力y1、准备能力y2、实施能力y3、恢复能力y4等4项一级指标、17项二级指标建立评价指标体系和4级评价等级,运用熵值法得到权重w1=[0.056 0,0.035 7,0.131 0,0.508 7],w2=[0.026 0,0.237 8,0.751 1,0.353 8],w3=[0.861 9,0.070 0,0.086 2,0.093 0],w4=[0.056 0,0.656 3,0.031 5,0.044 3]进行模糊计算并运用损失函数进行计算得到预案评价,x2预案为4个备选数字化应急预案中在决策精度0.857下的最优解,预案x2评价分值I2=76.964 0分(80>I≥70),评价结果为一般,与现行预案特征指标相同,且与运用属性数学理论、模糊层次分析法、犹豫模糊集3种方法所得结果接近。结论 该模型作为煤矿事故数字化应急预案评价系统新的参考方法及综合评价模型,有效且实用,可用于省级区域煤矿安全监察局数字预案联动系统的评价。
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我国是世界上劳动人口最多的国家,为全面提升职业健康工作水平,实施职业健康保护行动是《健康中国行动(2019—2030年)》中重要行动之一[1],该行动指出将“健康企业”建设作为健康城市建设的重要内容,将工作压力、肌肉骨骼疾病等新职业病危害纳入职业健康范围。根据《上海市人民政府关于深入推进爱国卫生运动的实施意见》(沪府发〔2021〕6号)[2]和《关于推进上海市健康企业建设的通知》(沪爱卫办〔2020〕11号)[3]的要求,现上海正在积极开展“健康企业”和“健康园区”建设工作,推进功能社区和职业人群的健康促进。
在美国,职业健康素养(occupational health literacy,OHL)是指人们在工作环境中做出适合健康决策的能力,包括个体获取、理解和处理基本健康相关信息并将其应用于工作环境的知识、技能和意愿[4]。在我国,《中国劳动者职业健康素养——基本知识和技能(2022年版)》界定了OHL的内容,是指劳动者获得职业健康基本知识、践行健康工作方式和生活方式、防范职业病和工作相关疾病发生风险、维护和促进自身健康的意识和能力;OHL总体框架包括“职业健康法律知识”“职业健康保护基本知识”“职业健康保护基本技能”“健康工作方式和行为”等4个方面[5]。
为了解上海化学工业区职业人群的职业健康素养知识水平,本研究主要针对上海化学工业区中23家企业职业人群健康素养状况进行调查,以期为今后园区内开展“健康企业”和“健康园区”建设及健康促进工作提供科学依据,提升职业人群健康素养水平,促进化工区健康企业、健康园区建设。
1. 对象与方法
1.1 对象
2021年7月—2022年9月,选择上海化学工业区内23家企业劳动者进行职业健康状况基线调查。按照不同规模,对企业进行分层随机抽样,其中各行业大型、中型、小微型企业应调查人数原则上分别不少于200人、300人和500人,大型企业调查数量控制在调查企业总数的10%以内。研究对象纳入标准:(1)年龄18岁及以上职业人群;(2)自愿参与调查,签署知情同意;(3)本岗位工龄超过半年。
1.2 方法
1.2.1 调查问卷
通过现场调研、走访,查阅资料,设计调查问卷。问卷内容包括:(1)研究对象基本信息,包括行业、性别、年龄、文化程度、本岗位工龄等;(2)职业健康素养,采用《全国重点人群职业健康素养监测调查个人问卷》,包括职业健康法律知识(维度一)、职业健康保护基本知识(维度二)、职业健康保护基本技能(维度三)、健康工作方式和行为(维度四)4个维度内容。
1.2.2 调查方法
由经过统一培训的调查人员进行问卷调查,采用以企业为单位集中发放问卷。问卷填写前由调查人员介绍问卷填写要求,然后调查对象现场填写并回收,无法现场作答的调查对象采用问卷星在线填写。调查人员现场检查问卷填写情况,保证每位调查对象独立完成并填写完整。随机抽取问卷10%进行复核,并填写质量控制记录。
1.2.3 判定标准
职业健康素养水平是指具备职业健康素养的劳动者在总劳动者人群中所占的比例,以问卷总得分率达到80%判定为具备基本职业健康素养。以各维度得分率达到80%劳动者占总劳动者比例计算各维度素养水平(知晓率)。
总得分率=实际得分/应答题总分× 100%;维度得分率=该维度实际得分/该维度应答题总分× 100%。
1.2.4 统计学分析
采用Excel软件对调查资料进行汇总,用SPSS 24.0统计学软件对调查数据进行统计学分析。定量资料采用均数±标准差(x ± s)表示,定性资料采用例数、百分比表示;单因素分析采用χ2检验,多因素分析采用二元logistic回归。检验水准α = 0.05(双侧)。
2. 结果
2.1 基本情况
本调查共发放调查问卷2 120份,收集有效调查问卷1 921份,有效回收率90.61%。上海化学工业区内23家企业中主要行业包括化学原料和化学制品制造业959人(占49.95%),电力、热力、燃气及水生产和供应业645人(占33.54%),其他行业317人(占16.50%)。其他行业主要有医药制造业、橡胶和塑料制品业、石油、煤炭及其他燃料加工业、科学研究和技术服务业、环境卫生业、建筑业等。调查对象中男性1 577人(占82.09%),女性344人(占17.92%);年龄18 ~ 29岁280人(占14.58%),30 ~ 39岁654人(占34.04%),40 ~ 49岁617人(占32.12%),50岁及以上370人(占19.26%),平均年龄(39.8 ± 9.33)岁;初中及以下255人(占13.27%),高中/职高/中专563人(占29.31%),大专563人(占29.31%),大学本科及以上540人(占28.11%)。本岗位工龄1年及以下361人(占18.79%),2 ~ 5年555人(占28.89%),6 ~ 10年427人(占22.23%),11 ~ 15年326人(占16.97%),≥ 15年252人(占13.12%),平均工龄(8.4 ± 8.27)年。企业规模不足300人的小微企业人数占比50.02%。
2.2 职业健康素养整体情况
劳动者职业健康素养知识水平总得分率达到80%的共1 129人,职业健康素养水平为58.77%。不同行业、性别、年龄段、文化程度、企业规模的劳动者职业健康素养水平差异有统计学意义(P<0.05),其中化学原料和化学制品制造业、女性、年龄30 ~ 39岁、大学本科及以上学历、小型企业的劳动者具备较高的职业健康素养。4个维度中职业健康保护基本知识的知晓率最高(85.06%),职业健康保护基本技能的知晓率最低(10.20%)。不同特征劳动者职业健康素养水平及4个维度知晓情况见表 1。
表 1 不同特征劳动者职业健康素养水平及各维度知晓率特征 调查人数 具备职业健康素养人数 职业健康素养水平/% 维度一/% 维度二/% 维度三/% 维度四/% 行业 化学原料和化学制品制造业 959 661 68.93 67.47 89.36 20.44 76.96 电力、热力、燃气及水生产和供应业 645 294 45.58 53.18 80.31 0.00 66.98 其他 317 174 54.89 61.83 81.70 0.00 71.29 χ2值 89.093 33.328 28.24 218.953 19.696 P值 < 0.001 < 0.001 < 0.001 < 0.001 < 0.001 性别 男 1 577 905 57.39 60.43 84.08 10.21 72.23 女 344 224 65.12 67.73 89.53 10.17 74.71 χ2值 6.962 6.373 6.603 0 0.877 P值 0.008 0.012 < 0.011 0.985 0.349 年龄/岁 18~29 280 164 58.57 55.00 81.07 20.36 69.29 30~39 654 416 63.61 62.39 88.38 11.93 72.94 40~49 617 360 58.35 67.26 85.41 6.81 76.66 ≥ 50 370 189 51.08 56.49 81.62 5.14 68.11 χ2值 15.397 17.784 12.678 51.769 10.464 P值 0.002 < 0.001 0.005 < 0.001 0.015 文化程度 初中及以下 255 79 30.98 42.75 70.20 1.96 59.22 高中/职高/中专 563 281 49.91 53.64 82.06 8.70 68.74 大专 563 336 59.68 60.75 86.68 12.97 72.82 大学本科及以上 540 433 80.19 80.19 93.52 12.78 82.96 χ2值 201.904 132.593 79.882 28.889 56.436 P值 < 0.001 < 0.001 < 0.001 < 0.001 < 0.001 本岗位工龄/年 < 2 361 212 58.73 62.33 83.93 11.08 73.96 2 ~ 5 555 321 57.84 60.00 83.42 12.61 70.81 6~10 427 252 59.02 62.76 87.12 10.54 74.00 11~15 326 200 61.35 64.11 88.96 7.98 75.15 ≥ 15 252 144 57.14 59.92 81.75 5.95 69.44 χ2值 1.381 2.082 9.029 10.608 3.984 P值 0.848 0.721 0.060 0.031 0.408 企业规模 微型 21 7 33.33 42.86 76.19 4.76 66.67 小型 940 605 64.36 68.40 87.66 11.28 76.06 中型 695 408 58.71 59.42 84.46 12.09 70.50 大型 265 109 41.13 49.06 78.11 1.89 66.79 χ2值 51.762 35.754 16.558 24.555 12.084 P值 < 0.001 < 0.001 0.002 < 0.001 0.008 合计 1 921 1 129 58.77 61.74 85.06 10.20 72.67 2.3 职业健康素养水平影响因素分析
以是否具备职业健康素养为响应变量(具备= 1,不具备= 0),以行业、性别、年龄、文化程度和企业规模为预测变量,进行二分类logistic回归分析,结果显示:行业和文化程度是职业健康素养水平的影响因素(P<0.05),其中相对于初中及以下学历,高中/职高/中专、大专、大学本科及以上学历劳动者的职业健康素养水平分别提高至1.813、2.764、7.174倍;电力、热力、燃气及水生产和供应业,其他行业劳动者的职业健康素养水平是化学原料和化学制品制造业劳动者的0.421和0.595倍。见表 2。
表 2 职业健康素养水平影响因素logistic回归分析组别 偏回归系数 SE值 Wald χ2值 P值 OR值 95%CI值 行业 化学原料和化学制品制造业 1.0 电力、热力、燃气及水生产和供应业 -0.866 0.118 54.171 < 0.001 0.421 0.334 ~ 0.530 其他 -0.520 0.143 13.240 < 0.001 0.595 0.450 ~ 0.787 文化程度 初中及以下 1.0 高中、职高和中专 0.595 0.164 13.196 < 0.001 1.813 1.315 ~ 2.500 大专 1.017 0.164 38.394 < 0.001 2.764 2.004 ~ 3.813 大学本科及以上 1.971 0.177 124.085 < 0.001 7.174 5.072 ~ 10.147 考虑到知识水平可能对技能和行为有影响,将维度一、维度二作为预测变量,维度三、维度四作为响应变量再次进行二分类logistic回归分析。结果显示:除文化程度外,维度三主要受维度二影响(P<0.05),维度四受维度一和维度二影响(P<0.05),主要表现为维度一或二得分高的,维度三或四得分也较高(OR > 1)。见表 3。
表 3 职业健康素养水平中维度三、四的影响因素的logistic回归分析响应变量 预测变量 偏回归系数 SE值 Wald χ2值 P值 OR值 95%CI值 维度三 文化程度 初中及以下 1.0 高中/职高/中专 0.616 0.497 1.532 0.216 1.851 0.698 ~ 4.908 大专 1.118 0.491 5.180 0.023 3.059 1.168 ~ 8.014 大学本科及以上 0.794 0.494 2.586 0.108 2.213 0.841 ~ 5.824 维度二 0.776 0.355 4.776 0.029 2.173 1.083 ~ 4.357 维度四 文化程度 初中及以下 1.0 高中/职高/中专 0.120 0.179 0.450 0.502 1.128 0.794 ~ 1.602 大专 0.183 0.182 1.017 0.313 1.201 0.841 ~ 1.715 大学本科及以上 0.400 0.197 4.102 0.043 1.492 1.013 ~ 2.197 维度一 1.495 0.120 155.815 < 0.001 4.459 3.526 ~ 5.639 维度二 1.172 0.148 63.031 < 0.001 3.228 2.417 ~ 4.311 3. 讨论
本次调查结果显示上海化学工业区中23家企业职业人群职业健康素养知识水平为58.77%,低于《国家职业病防治规划(2021—2025年)》中重点人群职业健康知识知晓率≥ 85%的要求[6]。4个维度职业健康发展水平不均衡,职业健康保护基本知识(维度一)知晓率最高(85.06%),职业健康保护基本技能(维度三)呈现低知晓率情况(10.20%)。职业健康保护基本技能主要涉及:(1)知晓获取职业健康信息和服务的途径;(2)遇到急性职业伤害时,能够正确自救、互救并及时报告;(3)理解本岗位职业病危害警示标识和说明[5]。上海化学工业区发生急性中毒概率较高[7],因此仍需企业和园区加强劳动者职业卫生培训管理(如职业人群接害因素防护培训、防护用品佩戴实操训练、化学中毒危害培训等),提升职业人群自救互救能力。针对警示标志和说明、职业健康信息和服务的途径正确率较低的情况,应正确设置职业病危害警示标志和说明,为职业人群普及职业健康信息及获取途径。
多因素分析显示行业和文化程度是职业健康素养水平的影响因素。随着文化程度升高,职业健康素养水平增加,这与李燕茹等[8]及白立新等[9]的研究结果一致。化工区中主要行业为化学原料和化学制品制造业,平时注重对化工企业进行职业健康培训,主要方式为聘请外部专家培训、企业内部培训、专家现场走访指导等,而稍微忽视了电力、热力、燃气及水生产和供应业、医药制造业、橡胶和塑料制品业、石油、煤炭及其他燃料加工业、科学研究和技术服务业、环境卫生业、建筑业等其他行业的职业健康培训,因此今后应加强化学原料和化学制品制造业以外行业职业人群的职业健康教育。在化工区中存在大量承包商、劳务派遣人员及临时工,他们的学历多数处于初中及以下和高中/职高/中专,针对低学历人群呈现职业健康素养水平较低的情况,企业应规范承包商、劳务派遣劳动者及临时工等人员的职业健康培训工作,切实落实职业健康培训主体责任[10],在实际工作中加强岗前职业危害培训。此外,本次回归分析还发现调查对象维度一或二得分高的,维度三或四得分也较高(OR > 1),提示通过培训提高职业健康法律知识(维度一)、职业健康保护基本知识(维度二),也有利于提高职业健康保护基本技能(维度三)、健康工作方式和行为(维度四)水平。
综上,结合化工区行业特点和化学环境等因素,应针对化学原料和化学制品制造业以外的行业及低学历人群,有针对性地开展职业病危害因素防治健康教育,并适当增加职业健康教育频次。在开展职业健康教育工作方面,可以围绕职业健康保护行动、《职业病防治法》宣传周等活动,普及职业健康知识;采用微信小程序知识问答、线上与线下讲座、微信公众号、视频等方式,开展职业健康知识竞赛、有奖问答活动,强化职业人群职业健康防护能力;也可通过“职业健康达人”评选活动、职业健康传播作品征集活动,发挥示范效应和辐射效应,带动形成规模效应,形成全面参与的健康局面;通过定期开展职业健康素养水平调查,评估职业健康教育培训、健康促进、健康管理工作方面成效,促进化工区健康企业、健康园区建设。
作者声明 本文无实际或潜在的利益冲突 -
表 1 煤矿事故数字化应急预案评价指标体系
目标层 一级指标(权重) 二级指标(权重) 指标解释 指标评价标准 煤矿事故数字化应急预案评价指标体系 应急预案风险监测能力(0.5) 监测设备(0.1) 监测设备配备是否全面,是否有日常维护管理 梳理国家标准、规范性文件中的规定要求,不符合监测要求、日常维护不到位,1项扣0.05分 危险源辨识(0.2) 根据现状,分析对危险源(如瓦斯、煤尘、火灾、水灾、顶板、地质灾害等)辨识是否全面 根据资料分析和现场查证情况,以及基层单位人员沟通交流评估风险辨识是否准确,少1项扣0.05分 危险源监控(0.2) 是否对危险源进行定期监控,是否建立重大危险源数据库、档案,是否掌握重大危险源分布情况 根据资料分析,前往重点场所、部位查看验证,未对危险源进行定期监控,未建档建库,对危险源分布模糊不清,1项扣0.05分 应急预案准备能力(0.5) 专业人员培训(0.1) 定期专业培训应急指挥人员,定期进行应急演练 未定期做应急培训、演练,少1项扣0.05分 安全宣传(0.05) 定期进行安全知识日常宣传 未定期日常宣传扣0.05分 组织机构及职责(0.1) 应急指挥部、现场抢险队伍、技术支持以及相关保障机构是否完整 依据资料分析和抽样访谈情况,召集有关职能部门进行推演论证,检查职责划分是否清晰,关键岗位职责是否明确,若不满足,1项扣0.05分 应急物资(0.1) 物资装备种类、数量是否准备充足,物资装备功能状态是否良好,物资定期维护管理是否按时 依据资料分析和现场查证,结合风险评估要求,与生产、安全相关部门沟通交流,评估应急物资的实际数量、种类、功能是否满足需求,若不满足,1项扣0.05分 应急响应(0.05) 响应分级标准是否完善,响应程序是否合理 梳理国家标准、规范性文件、上位预案中的有关规定和要求,对照应急预案,1项不符合扣0.05分 应急救援队伍(0.1) 应急救援队伍业务知识,以及专业技术装备操作情况 应急救援队伍在规定时间内完不成业务知识考试或装备操作不合格,1项扣0.05分 应急预案实施能力(0.5) 预案实施(0.1) 根据事故级别启动对应级别应急预案情况 梳理规范性文件和国家标准对照应急预案中的不符合项,若不满足扣0.1分 预案响应(0.1) 救援组织机构责任是否明确,救援部门的内部协作能力 与生产、安全及相关部门进行座谈研讨,检查内部应急救援组织责任是否明确,协作能力是否满足要求,若不满足,1项扣0.05分 应急通信(0.1) 应急通信建设是否满足应急需求,信息公开是否全面 与信息上报职责部门进行座谈研讨,分析通信建设是否满足需求、信息公开是否全面,若不满足,1项扣0.05分 应急指挥(0.1) 考核指挥人员是否熟悉专业应急救援业务及相关知识 指挥人员缺乏专业知识扣0.1分 协同合作(0.1) 考核与外来救援组织的合作能力、协调相关单位应急资源保障的能力 查阅有关政府部门、救援队伍的相关应急预案,梳理分析与外来救援组织协同合作的要求,对照评估不符合项,1项扣0.1分 应急预案恢复能力(0.5) 善后处理(0.2) 各种救援、监测、个体防护、医疗设备恢复情况,以及是否按照国家政策处理相关伤亡人员事项 各种应急设备未恢复到正常标准,按国家政策处理相关伤亡人员的事项不全面,1项扣0.05分 后勤保障(0.2) 是否具有技术、经费、交通运输、医疗、治安等保障 根据国家标准、行业标准、地方标准的规定,对照应急预案中不符合部分,1项扣0.05分 预案修订(0.1) 1.生产经营单位因兼并、重组、转制等导致隶属关系、经营方式、法定代表人发生变化;2.生产经营单位生产工艺和技术发生变化;3.周围环境发生变化,形成新的重大危险源;4.应急组织指挥体系或者职责已经调整;5.依据的法律、法规、规章和标准发生变化;6.应急预案演练评估报告要求修订;7.应急预案管理部门要求修订 梳理《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》《中华人民共和国矿山安全法》等法律法规及国家标准、行业标准、地方标准,对照应急预案中的不符合项,缺乏1项扣0.05分 表 2 预案风险损失函数
T λpp λbp λnp λNn λBn λPn x1 b11 b12 b13 b14 b15 b16 x2 b21 b22 b23 b24 b25 b26 … … … … … … … xn bn1 bn2 bn3 bn4 bn5 bn6 表 3 预案风险损失函数赋值表
T λpp λbp λnp λNn λBn λPn x1 0.4 0.5 0.7 0.1 0.2 0.8 x2 0.3 0.4 0.7 0.1 0.3 0.5 x3 0.2 0.6 0.8 0.4 0.5 0.9 x4 0.1 0.3 0.6 0.3 0.4 0.7 表 4 阈值参数表
T x1 x2 x3 x4 αx 0.857 0.667 0.500 0.600 βx 0.333 0.400 0.333 0.250 -
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