第十五部分劳动安全与事故预防教学课件.ppt

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1、第十五章 劳动安全与事故预防,本 章 内 容,事故及其危害 人机系统的安全性分析与评价 事故产生的原因 事故预测与预防 案例：浮动床离子交换器的运行、使用及事故预防,第一节 事故及其危害,一、危险、安全与事故的含义 （一）危险与安全的概念 （1）危险。危险是可能导致事故的状态，或事故的前提条件，或发生事故的必要条件。是一种已存在的或潜在的条件，其发生可导致意外事故。也就是说，危险是任何可以导致人员伤害、疾病或死亡的或导致设备的损伤或损失的实际或潜在的状况。一般用危险性来表示.,危险性-是指某种危险源导致事故、造成人员伤亡或财物损失的可能性。 一般地，危险性包括危险源导致事故的可能性和一旦发生事

2、故造成人员伤亡或财物损失的后果严重程度两个方面的问题。在定量地描述危险源的危险性时，采用危险度作为指标；在概率地评价危险源的危险性时，一般认为： 危险度危险源导致事故的概率事故后果严重度。,（1）危险,传统定义：不发生导致人身伤害、职业病、死亡或引起设备或财产损失，或危害环境的状态或条件。 现在定义：所谓安全，就是没有超过允许限度的危险。或者说：发生导致人身伤害、职业病、死亡或引起设备或财产损失，或危害环境的程度没有超过允许的限度。 设S代表安全性，D代表危险件，则应有S=1-D。,（2）安全,事故是指人在实现其目的行动过程中，突然发生的、迫使其有目的的行动暂时或永久终止的一种意外事件。 事故

3、是在生产或生活中人们不期望发生的导致人员伤害、死亡，导致设备或财产损失和破坏，以及环境危害的偶然事件（随机事件）或突发事件。 事故有生产事故和非生产事故之分。本章讨论生产事故。,（二）事故的定义,（1）事故的因果性 事故因果性是说，一切事故的发生，都是事故原因相互作用的结果。并且多数事故的原因都是可以认识的。 （2）事故的偶然性和必然性 事故具有偶然性和突发性的特点，在一定条件下可能发生、也可能不发生，是随机事件，即事故的偶然性。 事故的因果性又表明事故有其发生的必然性。长时期构成事故发生的条件，就必然会造成事故的发生。,(二)事故的特性,(3）事故的潜在性和预测性 事故在未发生之前，似乎一切

4、都处于“正常”和“平静”状态，但并不是不发生事故。相反，此时事故正处于孕育和生长阶段。这就是事故的潜在性。 正是事故有孕育和生长的过程，在这个过程中，必然有某些信息出现，这正是事故的预测性。,(二)事故的特性,发生事故后，或造成人员伤害、死亡，或导致设备、财产损失和破坏，或危害环境，对个人、家庭、社会都会带来巨大危害。 2002年，全国共发生各类事故1073434起，死亡139393人，其中 一次死亡3-9人的重大事故2629起，共死亡10054人； 一次死亡10-29人的特大事故116起，共死亡1718人； 一次死亡30人以上的特别重大事故12起，共死亡623人。,三、事故的危害,2002年

5、全国各类死亡人数所占比例为：道路交通：78.4%；水上交通：0.33%；铁路5.96%；民航：0.10%；工矿企业10.71%；消防火灾：1.72%；农机：2.2%；其它0.52%。 这些事故的危害是巨大的，每年给全国十万余个家庭带来不幸，每年都造成数万个孤儿和寡母。,三、事故的危害,职业病的危害也是不容忽视的。据1996年底统计资料，仅全国省属以上国有煤矿尘肺病患者高达17.5万人，已累计死亡53722人。据对20世纪90年代尘肺病死亡人数的分析，每年大约有3000人左右死于尘肺病。我国每年为职业病要支付巨额的医疗费用，造成的损失也是巨大的。,三、事故的危害,第二节人机系统安全性分析与评价,

6、一、系统安全分析 系统安全分析是从安全的角度对人-机-环境系统中的危险因素进行的分析，它通过揭示可能导致系统故障或事故的各种因素及其相互关系来查明系统中的危险源，以便采取措施消除或控制它们。 系统安全分析的目的是查明危险源以便在系统运行期间内控制或根除危险源。,调查分析以下内容： （1）可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的各种危险 源及其相互关系。 （2）与系统有关的环境条件、设备、人员及其它有关因素。 （3）利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根除某种特 殊危险源的措施。 （4）对可能出现的危险源的控制措施及实施这些措施的最好 方法。 （5）对不能根除的危险源失去或减少控制可能出现的后

7、果。 （6）一旦对危险源失去控制,为防止伤害和损害的安全防护措 施。,1、系统安全分析的内容,2、系统安全分析方法,方法很多，常用的方法主要有以几种： （1） 检查表法 (Checklist)； （2） 预先危害分析 (Preliminary Hazard Analysis，PHA)； （3）故障类型和影响分析 (Failure Model and Effects Analysis，FMEA)； （4）危险性和可操作性研究（Hazard and Operability Analysis，HAZOP）； （5） 事件树分析 (Event Tree Analysis，ETA)； （6） 故障树分析

8、 (Fault Tree Analysis，FTA)； （7） 因果分析(Cause-Consequence Analysis,CCA)。,（一）概述 事故树（Fault Tree Analysis，缩写为FTA）也称故障树，在日本称为FTA安全工学，是一种描述事故因果关系的有方向的“树”，是安全系统工程中重要的分析方法之一。它能对各种系统的危险性进行识别评价，既适用于定性分析，又能进行定量分析。 FTA作为安全分析评价和事故预测的一种先进的科学方法，已得到国内外的公认和广泛采用。 事故树是从结果到原因描绘事故发生的有向逻辑树，是用逻辑门联接的树图。事故树分析法是一种图形演绎方法，在对系统分析

9、时，围绕系统不希望发生的失效事件，做层层深入的分析，直至追踪到引起失效事件发生的全部原始原因为止。,二、事故树分析法,（1）确定所要分析的系统 确定系统中所包含的内容及其边界范围，明确影响系统安全的主要因素。 （2）熟悉系统 详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或布置图。 （3）调查系统发生的事故 调查所要分析的系统过去和现在所发生过的各类事故，收集国内外同类系统曾发生过的所有事故，找出本系统事故发生的规律，设想给定系统可能要发生的事故。,（二）分析步骤,（二）分析步骤（续）,（4）确定顶上事件 所谓顶上事件就是要分析的对象事件。对于某一确定的系统，可能发生多种事故，但究竟以那一种事故作

10、为分析的对象？一般来说要确定那些易于发生且后果严重的事故作为事故树分析的顶上事件。 （5）调查原因事件 从人、机、环境出发调查与事故有关的所有原因事件和各种因素。 （6）绘制事故树图 采用规定的符号，从顶上事件起，一级一级找出直接原因事件，按其逻辑关系，绘制出事故树图。,（二）分析步骤（续）,（7）定性分析 按事故树结构，利用布尔代数化简事故树，求取事故树最小割集或最小径集，分析基本事件的结构重要度，根据定性分析的结论，确定预防事故发生的措施。 （8）定量分析 确定各基本事件发生的失误率，并计算其发生的概率，标在事故树上，并求出顶上事件发生的概率，分析各基本事件的概率重要度。根据定量分析结果对

11、系统进行风险分析，以确定安全投资方向。 （9）进行安全评价 根据损失率的大小评价该类事故的危险性。目前我国FTA一般都考虑到第7步进行定性分析为止，也能取得较好效果。,（三）事故树编制,1事故树中的事件的几种概念 （1）顶上事件 这是人们最不希望发生的失效事件（或故障事件），是使系统不能正常工作的故障表现形式，是分析故障发生的原因、发生的概率以及可能产生的影响的最终事件，是失效分析的起点。 （2）中间事件 导致顶端事件发生，且还需要再分解的因素，包括系统组成部分自身性质的变化以及系统外界因素，统称为中间事件。在图中，置于矩形块中并除去顶端事件之外的事件均为中间事件，也称为相对最终事件。 （3）

12、基本事件 导致系统或部件发生失效的、最基本的、无需再分解的事件。在图中,置于圆圈中的均为基本事件。,（三）事故树编制（续）,2.事故树符号及意义 事故树中使用的符号通常分为事件符号和逻辑门符号两大类，常用的绘制事故树的符号在表15-1中介绍。,2、故障树的编制,故障树的编制方法一般分为两类，人工编制和计算机辅助编制。 人工编制故障树的常用方法是演绎法，它是通过人的思考来分析顶上事件是怎样发生的。 在编制时首先确定顶上事件，找出直接导致顶上事件发生的各种可能的因素或因素的组合，也就是中间事件，在顶上事件与直接导致其发生的中间事件之间，根据其逻辑关系相应地绘制上逻辑门。然后依此方法再对每个中间事件

13、进行分析，找出导致其发生的直接原因，逐级向下演绎，直到不能分析的基本事件为止。,图15-1 煤矿井下斜巷运输事故树图,举例:（1）煤矿井下斜巷运输事故树,（2）砂轮伤害事故的事故树图,图15-2 砂轮伤害事故的故障树图,（3）锅炉结垢事故树,图15-3 锅炉结垢事故树图,1.布尔代数运算法则 在事故树分析中常用逻辑运算符号（ ，）将各个事件连接起来，此连接式称为布尔代数表达式。在求最小割集时，要用布尔代数运算法则，化简代数式。这些法则见表15-2所示。,（四）布尔代数运算法则及事故树的数学表达式,2事故树的数学表达式 为了进行事故树定性、定量分析，需要建立数学模型，写出它的数学表达式。把顶上事

14、件用布尔代数表现，并自上而下展开就可得到布尔表达式。 例如：有某事故树如图15-4所示。,（五）最小割集的概念和求法 （1）最小割集的概念。能够引起顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合称为最小割集。换言之，如果割集中任一基本事件不发生，顶上事件就绝不发生。一般割集不具备这个性质。例如本事故树中 是最小割集， 是割集，但不是最小割集。 （2）最小割集的求法。利用布尔代数化简法，将上式归并、化简。,表示系统的危险性，每个最小割集都是顶上事件发生的一种可能渠道。最小割集的数目越多，越危险。分述如下： （1）表示顶上事件发生的原因。事故发生必然是某个最小割集中几个事件同时存在的结果，求出事故树全部最

15、小割集，就可掌握事故发生的各种可能，对掌握事故的规律，查明事故的原因大有帮助。,（六）最小割集的作用,（2）一个最小割集代表一种事故模式。根据最小割集，可以发现系统中最薄弱的环节，直观判断出哪种模式最危险，哪些次之，以及如何采取预防措施。 （3）可以用最小割集判断基本事件的结构重要度，计算顶上事件概率。,（六）最小割集的作用,人机系统的安全性评价是以实现人机系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对人机系统中存在的危险因素、有害因素进行辨识与分析，判断系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度，从而为制定防范措施和管理决策提供科学依据。,三、安全评价,（一）安全评价意义,（1）有助于政府安

16、全监督管理部门对企业安全生产实行宏观控制。 （2）有助于安全投资的合理选择。 （3）有助于保险公司对企业灾害实行风险管理。 （4）有助于提高企业的安全管理水平。,安全评价对企业安全管理的作用,1）使安全管理由事后处理变为事先预测、预防，使安全理科学化。 2）使安全管理由纵向单一管理变为全面系统管理，使安全理全面化、统一化。 3）使安全管理由经验管理变为目标管理，使安全理标准化。,安全评价有以下四个基本原理： 相关性原理 类推原理 惯性原理 量变到质变原理,（二）安全评价的基本原理,任何事物的发展变化都不是孤立的，都与其他事物的发展存在或多或少的相互影响、相互制约、相互促进的关系。 事故和导致事

17、故发生的各种原因之间存在着相关关系，表现为依存关系和因果关系：危险因素是原因，事故是结果。 分析各因素的特征、变化规律、影响程度以及从原因到结果的途径，揭示其内在联系和相关程度，才能在评价中得出正确的分析结论。,1、相关性原理,例如，煤矿瓦斯爆炸事故有三个因素综合作用造成的： 由沼气积聚达到爆炸浓度 氧气浓度大于12% 存在引爆火源 而这三个因素又是沼气逸出多或沼气易于积聚、通风不良、检查失误、安全装置失效或管理不当、有电气火花、撞击摩擦火花、自燃火源等因素造成的。,1、相关性原理,许多事物在发展变化上常有类似的地方。利用事物之间表现形式上存在某些相似之处的特点，有可能把先发展事物的表现过程类

18、推到后发展事物上去，从而对后发展事物的前景做出预测。这就是类推（类比）推理，是人们经常使用的一种逻辑思维方法。 可以看出，这实际是一种预测技术。类推在人们认识世界和改造世界的活动中，有着非常重要的作用；在安全生产、安全评价中，同样育着特殊的意义和重要的作用。,2、类推原理,任何一种事物的发展与其过去的行为是有联系的。过去的行为不仅影响到现时，还会影响到未来。这表明任何事物的发展都有时间上的延续性，这种延续性称为惯性。利用惯性可以建立各种类型的趋势外推预测模型，从过去事故的发展规律来预测未来事故的发展趋势。,3、惯性原理,任何一个事物在发展变化过程中都存在着从量变到质变的规律。在一个系统中，许多

19、有关安全的因素也都一一存在着量变到质变的规律。因此，在安全评价时,考虑各种危险、有害因素对人体的危害，以及采用的评价方法进行等级划分等，均需要应用量变到质变的原理。,4、量变到质变原理,安全评价方法是对系统的危险因素、有害因素及其危险、危害程度进行分析、评价的方法。 安全评价方法可分为两大类： 定性安全评价 定量安全评价,（三）安全评价方法,定性安全评价方法应用最广泛，主要有： 安全检查表(SCL)； 事故树分析(FTA)； 事件树分析（ETA）； 危险度评价法； 预先危险性分析(PHA)； 故障类型和影响分析(FMEA)； 危险性可操作研究(HAZOP)； 如果怎么办（whatif）； 人的

20、失误（HE）分析。,1、定性安全评价,定量安全评价是根据统计数据、按有关标准，应用科学的方法构造数学模型，对危险性进行量化处理，并确定危险性的等级或发生概率的一类评价方法。 目前定量安全评价主要有以下两种类型： （1）可靠性安全评价法 （2）指数法或评分法,2、定量安全评价,也称为概率法，它是以可靠性、安全性为基础，查明系统中的隐患，计算出其损失率、有害因素的种类及其危害程度，然后再与国家规定的或社会允许的安全值（安全标准）进行比较，从而来确定被评价系统的安全状况。这种方法需要一定的数学期基础，计算较复杂，也较难掌握。,（1）可靠性安全评价法,可靠性安全评价法常用的方法有： 事故树分析； 事件

21、树分析； 模糊数学综合评价法； 层次分析法； 格雷厄姆金尼法； 机械工厂固有危险性评价方法； 原因结果分析法。,（1）可靠性安全评价法,它是以物质系数为基础，采取综合评价的危险度分级方法。它通过计算危险（或安全）的分数来确定安全状况。这种方法计算较容易，但精度稍差。 常用的方法有： 美国道化学公司(Dow Chemical Co.)的 “火灾、爆炸危险指数评价法”； 英国帝国化学公司蒙德部的“IC/Mond火灾、爆炸、毒性指标法”； 日本劳动省的“六阶段法”； “单元危险指数快速排序法”。,（2）指数法或评分法,第三节 事故产生的原因,事故产生的原因是多方面的，可以从不同角度分析事故原因。 目

22、前世界上有代表的事故致因理论有十几种，如： “人为失误论”-认为一切事故都是由人的失误造成的； “能量转移论”-认为生物体受伤害的原因只能是某种能 量的转变； “综合论”-认为事故是由人的不安全行为和物的不安全状 态综合作用的结果；,“多米诺骨牌论”-认为伤害是由五因素的事件链造成的。五因素事件链是：社会环境和管理欠缺人为的过失不安全动作或机械、物质危害意外事件人身伤亡的事件。 在这里选用具有一定代表性的4M法，即从人、设备、环境与媒介、管理等四个方面进行分析。,第三节 事故产生的原因,（一）人为失误的含义 在某一具体的人机系统中，人为失误是指人实际完成的职能与系统已设定的应该完成的职能之间发

23、生偏差，从而对系统的目标、构造、模式、运行发生影响，使之逆转运行或遭受破坏。,一、人为失误,（1）未执行分配给他的职能。 （2）错误地执行了分配给他的职能。 （3）执行了未赋予他的份外职能。 （4）按错误的程序或错误的时间执行了职能。 （5）执行职能不全面。,(二)人为失误主要包含的五种情况,（1）操作错误，忽视安全、警告。 （2）人为造成安全装置失效。 （3）使用不安全设备。 （4）手代替工具操作。 （5）物体（指成品、半成品）存放不当。 （6）冒险进入危险场所。,(三)人为失误的表现,（7）攀坐不安全位置，在起吊物下作业。 （8）机器运转时加油、修理、检查、调整、焊接、清扫等。 （9）有分

24、散注意力的行为。 （10）在必须使用个人防护用品用具的场合中忽视使用，或穿不安全装束。 （11）对易燃易爆危险品处理错误。,(三)人为失误的表现,1.按作业要求分类 （1）遗漏差错。遗漏了必须做的事情或任务、步骤。 （2）代办差错。把规定的任务做错了。 （3）无关行动。在工作中导入无关的、不必要的任务或步骤。 （4）顺序差错。把完成任务的顺序做错了。 （5）时间差错。没有按规定的时间完成任务。,（四）人为失误分类,2.按发生人为失误的工作阶段分类 （1）设计失误 这是发生在设计阶段的人为失误。例如，在电梯设计中没有设置超负荷限制器，致使电梯超载坠落死人的事故发生。 （2）操作失误 指操作者在作

25、业操作中违反安全操作规程的不安全行为。,（四）人为失误分类,（3）检查或监测差错 指发生在检查、检验、监视、控制等作业工作中的人为失误。 （4）制造失误 这是指影响产品加工质量的人为失误。,（四）人为失误分类,3.按人体因素和环境因素分类 （1）操作者个人特有的因素造成的人为失误 如操作者个人心理状态、生理素质、生理素质、教育、培训、知识、能力、积极性等因素影响造成的人为失误。 （2）环境因素造成的人为失误 例如机器、设备、设施、器具、环境条件、作业方式、作业空间、作业空间、车间的组织与管理等因素影响造成的人的失误。,（四）人为失误分类,4.按大脑信息处理程序分类 （1）认知、确认失误 指从接

26、受外界信息到大脑感觉中枢认知过程所发生为失误。 （2）判断、记忆失误 指从判断状况并在运 动中枢做出相应行动决定到发出指令 的大脑活动过程所发生的人为失误。,（四）人为失误分类,（3）动作、操作失误 指从大脑运动中枢发 出动作指令到动作完成过程中所发生的人的误操作。,（四）人为失误分类,1.生理方面的原因 人体各器官及生理节奏等生物体活动规律、人体的疲劳特性等。 人的大脑的生理活动规律（意识水平） （1）大脑意识水平是不断变化的（如30min效应） （2）大脑意识水平与人为失误发生概率直接相关 （3）大脑生理机能的潮汐节奏,（五）人为失误产生的原因,2.心理方面的原因 (1)注意的心理特性 1

27、）不注意与注意 2）注意的强弱和范围,（三）人为失误产生的原因,（2）主观臆测 所谓主观臆测，是指个人无根据地推测所做的随意性判断。是 发生人为失误的重要原因。尤其在下列情况下更易于发生。 1）急于求成 2）缺乏知识 3）片面经验 4）侥幸心理 5）省能心理 6）逆反心理,（三）人为失误产生的原因,2.心理方面的原因（续） （3）心理环境 人在很熟悉的环境里，往往不注意外界环境状态的变化，因此造成误认事故是常有的。所谓“有经验的人，往往大意” （4）急迫时的行动 （5）忘却意图 （6）其他心理因素,（三）人为失误产生的原因,3.人的作业姿势和动作方面原因 （1）姿势 正确的姿势有利于动作的控制

28、 （2）非主要意识动作 像步行那样的习惯动作，可以认为是非主要意识的动作，即不是明确有意识的动作，几乎是反射性地、机械地进行 （3）场面行动 在我们活动的场所，如果在某个方向上有相当强烈的欲求的话，人们往往会不顾前后左右，而向该方向立即行动，这种行动称为场面行动。,（三）人为失误产生的原因,4.社会和工作环境方面的原因 社会压力会分散注意力而导致事故。如：工作变更、换了领导、婚姻、恋爱、生育、死亡、分离、疾病、以及时间紧迫、上司催促等等。 不良的工作环境易使作业者疲劳、引起意识水平下降，反应能力降低而增加人为失误频率。环境条件包括温度、湿度、照明、噪声、粉尘、振动等,（三）人为失误产生的原因,

29、5.作业能力方面的原因 系统对操作者的要求超过操作者作业能力限度，会增加出现错误的可能性。 （1）系统要求操作者做普通人做不到的事。 （2）系统可能是为精心选择或严格训练的人设计的，而不是为实际上使用该系统的人设计的，因面使操作者负担过重。 （3）系统要求操作者对过多的输入信号应答，或要求操作者操纵过多的控制器，或要求操作者过于迅速地做出反应，因而使作业者感到力不从心，负担过重。,（三）人为失误产生的原因,6.设施和信息方面的原因 当人们必须在权宜的条件下工作，或者得不到准确信息时，更可能发生错误。如： （1）信号的形态和含义难以区分，显示手段的变化难以识别。 （2）相关的显示装置分散布置，显

30、示方向与操作方向不一致，操作工具的形态难以识别，尺寸设计不当。 （3）设备布置缺乏充裕的空间，作业者作业空间狭小。 （4）装置和作业设计得易使作业者产生人为失误。 除此而外，人为失误与作业者个性也有关系,（三）人为失误产生的原因,（1）设备存在设计缺陷 如显示器、控制器设计不合理而导致事故。 显示器与控制器配合不一致，且与人的习惯相违背，致使操作者意识混乱而引起错误。 （2）防护、保险、信号等装置缺乏或有缺陷 （3）设备布置不合理、不安全 与易发生危险的设备距离过近，没超出安全距离； 设备布置过密，作业者缺乏必要的作业空间； 相关的显示装置布置过于分散，控制器布置得不便确认和控制等。,二、设备

31、因素,（1）作业现场不良 如微气候、噪声、振动、照明、粉尘等条件，一方面导致作业者疲劳、烦恼，引起意识水平下降、反应能力降低而增加事故发生率；另一方面影响作业者正确感知信息的能力，酿成错误判断而导致事故。 （2）外界的无关刺激达到一定程度，会引起作业者无意注意，以使注意对象转移而造成事故,三、环境因素,（3）作业现场的媒体不完备、不清晰，也易导致事故。例如： 非正常作业无作业指导书； 没有紧急通话的规定用语； 工程施工等非固定作业中所使用的指示或标志不能使人在一般的意识水平下注意到等。,三、环境因素,企业事故率高低与企业领导对安全管理的重视程度及管理体制是否健全密切相关。 （1）企业领导不重视

32、安全生产工作，安全管理组织机构不健全，目标不明确，责任不清楚，检查工作不落实，专职人员责任心不强。 （2）安全工作方针、政策不落实，法规制度不健全，工作计划不切实。 （3）安全管理信息交流不通畅，缺乏必要的交流制度和交流渠道。 （4）缺乏必要的职业适应性检查和培训。 （5）对临时作业、非正常作业、特殊及危险作业和夜班作业管理不善。 （6）车间作业环境和秩序杂乱，设备及安全装置管理不善，使用不当。,四、管理因素,一、事故预测方法 预测-是指预测者根据有关的历史资料和现实资料，运用适当的方法和技巧，对研究对象的未来状态进行科学的分析、估算和推断，并对预测结果进行验证评价和应用的活动过程。 事故预测

33、-也称为安全性预测，是对系统将来的安全状况进行的预测。伤亡事故预测包括事故发生可能性预测和事故发生趋势预测 常用的伤亡事故发生预测方法 回归预测法、指数平滑法、灰色系统预测法、卡尔曼滤波器预测法等。在此只介绍灰色系统预测法。,第四节 事故预测与预防,创建 灰色系统理论邓聚龙教授在1982年创立的，它以“部分信息已知，部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统为研究对象，要通过对“部分”已知信息的生成、开发，提取有价值的信息，实现对系统运行规律的正确认识和确切描述，并据以进行科学预测。 定义 把内部信息已知的系统称为白色系统；信息未知的或非确知的系统称为黑色系统；而把信息不完全确知的系统

34、称为灰色系统。 灰色系统的基本特征是构成系统的因素有些是清楚的，而另一些则不太清楚，于是系统既不“白”也不“黑”，呈“灰色”。 应用 有些事故致因因素及其对事故发生的作用很清楚，有些则不清楚。因此，可以借助灰色系统理论来研究。,灰色系统预测法,灰色系统的一个基本观点是把一切随机变量都看作是在一定范围内变化的灰色量。根据灰色系统理论，处理灰色量不是采用通常的数理统计方法，而是采用数据生成的方法来寻求其中的规律性。灰色系统数据生成方式有三种： （1）累加生成。通过数据列中各数据依次累加得到新的数据列。累加前的数据列称为原数据列，累加后生成的数据列称为生成数据列。 （2）累减生成。通过数据列中各数据

35、相减得到新的数据列。累减是累加的逆运算。 （3）映射生成。除了累加和累加、累减之外的其他生成。,1、数据生成,在伤亡事故发生趋势预测中主要采用累加生成的方式进行数据处理。 设有原始数据列,显然，生成数据列与原始数据列之间有如下关系：,经过累加生成得到的生成数据列比原始数据列的随机波动性减弱了，内在的规律性显现出来了。,1、数据生成,对于生成数据列 可以建立白化形式的微分方程，它称为一阶灰色微分方程记为 ，即一阶一个变量的微分方程：,其中 和 是待定参数。,该方程的解为：,该式称为时间反应方程。记参数列为,或,可以利用最小二乘法求解 ：,2、建立灰色模型,其中,2、建立灰色模型,3、后验差检验

36、为检验按灰色模型预测的可信性，需要进行后验差检验。 原始数据列的实际数据的平均值 和方差 分别为：,把第 项数据的原始数据值 与计算的估计值 之差 称作第K项残差,则整个数据列所有数据项的残差的平均值 和方差 分别为：,通过计算后验差比值 和小误差频率 来进行后验差检验。 （1）后验差比值。按定义，后验差比值为,后验差比值 越小越好。 小则意味着 小而 大，即尽管原始数据很离散，按灰色模型计算的估计值与实际值很接近。,（2）小误差频率。按定义，小误差频率为残差与残差平均值之差小于给定值 的频率：,小误差频率越大越好。,根据后验差比值和小误差频率可以综合评价模型的精度，见表15-3。,表15-3

37、 后验差精度等级,4、残差模型 如果经过后验差检验根据原始数据列建立的灰色模型不合格，可以建立残差模型对原模型修正。 对累加生成的数据列的数据项计算残差：,组成残差数据列,一般只用部分残差而不是全部残差建立残差模型，即 。,将残差数据列进行累加生成得到残差累加生成数据列，建立一阶微分方程：,该方程的解为：,把残差估计值加到生成数据列的对应项上，得到修正后的模型。一般地，从保证预测精度考虑，只对生成数据列的最后几个数据项进行修正。设对生成数据列的第项以后的数据项修正，则修正后的第 项的估计值 为：,4、残差模型,5、举例 某矿某年3-7月份的轻伤事故情况如表15-4所示: 表15-4 轻伤事故人

38、次,该例中，原始数据列为：,累加生成数列为：,根据（15-5）,所以，,本例中，,所以，,即，本例的事故预测公式为：,为了得到原始数列的预测值，需要将生成数列的预测值作累减还原为原始值，即根据下式求得：,生成数列的预测值、原始数列的还原值分别如表15-5，15-6所示。,表15-5 生成数列的预测值与误差检验,表15-6 原始数列的还原值与误差检验,数据方差和残差方差分别为：,后验差比值为：,小误差频率,所以,根据 和 的评价标准（表15-3），本例题的预测结果的评价等级为“好”。,采用 可对8月的轻伤事故进行预测。,即根据预测，如果不能采取更有效的事故预防措施的话，下一月份的轻伤事故人次将是

39、36人。,二、事故预防,在防止人为失误和预防事故方面，人类已积累了丰富的经验，提出了许多行之有效的办法，并且这方面的研究工作不断发展。下面就介绍几种针对不同事故致因理论而提出的事故预防对策。,通过对人为失误与事故产生的原因进行分析，发现无论是人为失误，还是事故的发生都离不开人、机器设备、环境及管理等各因素。 人因工程学认为，引起错误的环境与引起事故的环境有着一致性，所有的事故都是以错误开始。把防止人为失误和预防事故的对策归纳合并起来，并从人因工程学角度分析，分别从人的方面、机械设备方面、作业环境方面和管理方面提出对策。,（一）根据4M法理论提出的事故预防对策,（1）要创造一种和睦、严肃的车间安

40、全气氛 不放过任何违反规程和工作错误之类的事。 防止出现违反规程的事，防止不安全行为； 对于不熟练的操作者，要重点注意； 开展班组活动，进行安全分拆，有异常现象能够预知，并研讨对策。 （2）重视危险物的处理 使作业者意识到危险物发生事故的严重后果，并在行动上慎重，要注意遵守安全操作规程，认真操作。 （3）提高危险作业时的大脑意识水平。,1人的因素方面的对策,（4）提高预知危险的能力 扩大和充实安全教育内容，分析研究大量事故案例 提高每一位作业者安全分析和预知危险的能力 使用安全检查表进行检查监督 （5）要防止在集中精神从事作业时由于意外事件的插入而产生失误 （6）紧急事态时的对策 紧急状态下大

41、脑的意识水平低，思维能力下降，误操作概率上升，极易发生事故。因此，对于非常事件、突发事件等紧急事态，应预先制定对策，并进行反复训练。以便一旦发生紧急事态就能做出条件反射式的对策行动，避免事故发生。,1、人的因素方面的对策,（1）要根据人体特性来设计设备或系统 如显示器的信号，控制装置的操作，紧急操作部件的安全标志，设备的大小、高度、视野要求等。 （2）设备或系统要 “简单” 以减少差错和事故 如紧急事态控制装置可采用“一触即关闭”的结构方式。 要设置必要的信息反馈系统和报警系统。 （3）合理安排显示器、控制器 显示装置应考虑视觉特性； 合理利用感觉系统的信息接受方式，合理分配信息容量； 适当运

42、用色彩、形状编码，使控制器易于区分 合理安排显示器与控制器的布局，便于信息的处理和交换。,2、设备方面的对策,（4）对于重要的设备或系统，可以使用联锁（闭锁）装置、故障安全装置、自动安全装置等安全性设计的方法，确保安全。 （5）通过设置防护装置把人与生产中危险部分隔离 对管道的高热部分、机器的运转部分、机器设备上容易触及的导电部分及可能使人坠落、跌伤的地方等，可根据用途和工作条件不同，设置防护罩、防护网、围栏、挡板等，使防护装置的形式、大小与机器设备被隔离部分完全适应，不妨碍生产操作，不得随意拆卸。,2、设备方面的对策,（6）科学设计信号装置 颜色信号必须鲜明，容易辨认；音响信号必须高于工作环

43、境的噪声；指示仪表必须准确、清晰。信号装置必须定期检查维护。 （7）有缺陷的设备、工具及时修理或更换。,2、设备方面的对策,（1）从人的因素出发，改善作业环境 把微气候、照明、噪声条件及作业和休息时间控制在适宜的水平，使作业者能在精力旺盛和意识集中的条件下作业，避免发生事故。 （2）根据人的特点创造适宜的作业条件 为作业者创造适合感觉器官和运动器官的作业条件，达到易看、易听、易判断、易操作、极少干扰和在舒适姿势下进行作业。 （3）开展文明生产，作业场所实行定置管理 工作现场的原材料、半成品、产品等整洁、定置摆放，工具、备品备件合理存放，安全通道通畅，工作地有足够的作业空间。,3、环境与媒介方面

44、的对策,（4）危险牌示和识别标志 危险牌示要设在显明易见的地方，文字简明，含义明确，字迹鲜明易认。 识别标志常使用清晰、醒目的颜色、标记形象使人一目了然。 （5）绿化净化车间、厂区环境 （6）对于非正常作业 要事先制定作业指导书，其中要写明预定的方法以及不能实行时所应采取的对策； 应明确紧急通话时的有效方式或规定用语，防止出现令人听不懂的用语而耽误时间； 工程施工等非固定作业中所使用的指示或标志要色彩醒目，图示清晰，易于感知。,3、环境与媒介方面的对策,（1）加强组织领导 （2）职业选择和培训 1）职业选择 企业应根据岗位、工种特点、对求职者所应具备的必要的知识、技能、能力、性格等进行考核，选

45、择合适的人员。 2）职业训练 必须对入选人员进行培训，其中包括操作培训、技术培训、能力培训和安全培训等。通过对有关事故的原因及情况进行理论分析及模拟训练，可以训练其对紧急情况做出正确反应的能力。,4、管理方面的对策,（3）安全教育 安全教育包括安全生产的思想教育、劳动保护知识教育、劳动纪律教育、安全技术知识和规程教育、典型经验和事故教训的教育等。 根据不同教育对象，采用多层次、多途径、多形式进行，对新入厂实习人员实行三级教育（入厂教育、车间教育、岗位教育）。 对在岗的作业者，要防止麻痹思想，采取班前班后开安全会、安全日、安全技术交流会、事故现场会、安全教育陈列展览、放映安全教育影片以及安全操作

46、自我检查等形式，进行常备不懈的教育。 关键岗位应开展危险预知训练，提高作业者对危险的辨识能力。,4、管理方面的对策,（4）作业管理 采用行政和经济手段，推行各工种的标准化作业，减少人为失误； 建立必要的操作标准监督岗，让工人之间、上下级之间相互督促执行操作标准； 合理安排作息时间，积极采取保健措施，消除作业人员的疲劳； 按规定实行加班作业，禁止连续加班和患病坚持工作； 减少单调作业时间或对单调作业进行改进，减少单调作业引起的失误；制定各种措施，提高工人的工作积极性。,4、管理方面的对策,能量转移论事故是由认为事故是由能量的转移或意外释放造成的。其预防对策是防护能量逆流于人体。 Haddon认为

47、，在一定条件下某种形式的能量能否产生伤害、造成人员伤亡事故，应取决于： （1）人接触能量的大小； （2）接触时间和频率； （3）力的集中程度，他认为预防能量转移的安全措施可用屏障树（防护系统）的理论加以阐明； （4）屏障设置得越早，效果越好。,（二）根据“能量转移论”提出的事故预防对策,能量的类型,1. 势能（Potential energy）； 2. 动能（Kinetic energy）； 3. 热能（Heat energy）； 4. 化学能（Chemical energy）； 5. 电能（Electric energy）； 6. 原子能（Atomic energy）； 7. 辐射能（Rad

48、ioactive energy）： 8. 声能（Sound energy）； 9. 生物能（Biological energy）,事故预防对策,防护能量逆流于人体的方法大致分为以下类型： （1）限制能量或分散风险 如限制行车速度；规定矿井照明用低压电；限制一次运输量和仓库的贮存量；限制一次同时起爆的炸药量；提升运输时限制速度和载重量等。 （2）用较安全的能源取代危险性大的能源 用水力采煤取代爆破采煤 应用二氧化碳灭火剂代替四氯化碳 用液压动力代替电力；,事故预防对策（续1）,（3）防止能量蓄积 如控制爆炸性气体（如瓦斯）的浓度 应用低高度的位能 溜井放矿尽量不要放空（减少和释放 位能）等。 （

49、4）控制能量释放 采用保护性容器 采用减振装置吸收冲击能量 使有害的能量保持在有限的空间内（如耐压氧气罐、盛装辐射性同位素的专用容器）。,（5）延缓能量释放 如采用安全阀、逸出阀、吸收振动装置等。 （6）开辟释放能量的渠道 如煤矿井下接地电线，抽放煤体中的瓦斯，预先疏干溶洞地下水等，通过局部通风装置抽排炮烟等。 在压力容器上设置安全阀,事故预防对策（续2）,事故预防对策（续3）,（7）设置屏障 屏障是一些防止人体与能量接触的 物体。屏障的设置有三种形式： 1）屏障被设置在能源上。如机 械运动部件的防护罩、电器 的外绝缘层、消声器、排风罩等； 2）屏障设置在人与能源之间。如安全围栏、防火门、防爆墙等； 3）由人员佩戴的屏障即个人防护用品。如安全帽、手套、防护服、口罩等。,事故预防对策（4）,（8）提高防护标准 如采用双重绝缘工具