5.4 煤矿本质安全评价
在建立的评价体系经过有效性验证之后，就可以用于煤矿的本质安全评价。正如前文指出，煤矿本质安全评价的落脚点是四大评价单元，只有具体了解人－机－环－管4个子系统的本质安全状况，才能在总体上把握煤矿的本质安全状况。因此，对人－机－环－管4个子系统的评价成为煤矿本质安全评价的基础。通过对某一子系统内评价结果的合并，可以得到煤矿本质安全系统中人－机－环－管各评价单元的安全状况得分。通过各子系统得分就可以了解煤矿本质安全系统各单元的安全状态，并找出制约煤矿本质安全化实现的薄弱环节，为煤矿企业改进安全管理提供依据。这一阶段的评价工作可以称之为分系统评价，在此基础上才能进一步通过评价体系一级指标分值的合并，得到煤矿本质安全的总体得分，在这里我们称之为煤矿本质安全的总体评价。
5.4.1 煤矿本质安全分系统评价
5.4.1.1 评价方法选择
开展分系统评价需要分别对人员本质安全、机器设备的本质安全、环境的本质安全和管理的本质安全进行逐一评价。前文通过因子分析分别建立了人－机－环－管各自的评价指标，在此可以继续利用因子分析的结果，进一步开展分系统的本质安全评价。
诚然，基于层次结构的指标体系通常使用较多的评价方法是层次分析法和模糊综合评判法，这些方法能较好地处理多层次评价指标之间的关系，但也存在权重的设定具有主观性、计算过程较复杂、不便于操作等缺点。为此，在前文因子分析的基础上，笔者选择较为客观的评价方法，即通过问卷整理得到三级指标的评分，再利用因子得分系数矩阵可以得到各二级指标的评价得分，在此基础上进一步计算因子综合得分，就可以得到各评价单元的本质安全得分。这样一来，分系统评价就可以不再依赖主观地判断各个指标的权重，把煤矿本质安全评价与问卷调查有机地结合起来，利用问卷调查可以为评价收集数据，并在此基础上对煤矿子系统的本质安全状态进行客观地评价，使评价工作变得相对简单。
5.4.1.2 评价步骤
（1）计算三级指标得分。三级指标的评分以问卷调查结果为依据。为了保证前后分析口径的一致性，指标的赋值方法依然采用探索性因子分析中所用的五分制，取值越大则表示安全程度越好。同时，为了使每个指标的评分更具有代表性，将评价的样本扩充到所有的调查对象（共326份问卷），既包括用于探索性因子分析的样本，也包括用于验证性因子分析的样本。各个三级指标的平均得分Xi（i＝1，…，p）可以运用SPSS软件的描述统计模块方便地得到。
（2）计算二级指标得分。根据因子分析的原理，因子分析的数学模型是将变量表示为公因子的线性组合。即：
Xi＝ai1F1＋…＋aimFm i＝1，…，p （5－1）
由于公因子能反映原始变量的相关关系，故常用公因子代替原始变量来描述研究对象。为此，就需要反过来将公因子表示为变量的线性组合：
Fj＝bj1X1＋…＋bjpXp j＝1，…，m （5－2）
即构造因子得分函数，并将每个样本的若干变量值代入即可计算出每个样本的公因子得分。但需要注意的是，由于因子得分函数中方程的个数小于变量的个数即m＜p，因而不能精确地计算出因子得分，而只能对因子得分进行估计，在SPSS软件中计算因子得分通常是选择回归法。同时，在以上因子得分函数中，公因子Fj和原始变量Xi均为标准化变量，因此，回归模型中不存在常数项。我们在得到一组样本值后，就可以代入上面的关系式求出公因子的估计得分，从而用少数的公因子去描述原始变量的数据结构，用公因子得分去描述原始变量的取值。
在以上得到三级指标评分的情况下，二级指标得分的计算可以根据探索性因子分析的结果，如因子得分系数矩阵等有价值的信息，并借鉴因子得分的计算方法来得到二级指标的评分。因此，计算二级指标的得分实际上就是求各个因子的得分。尽管每个因子主要包含的是那些载荷比较大的变量，但在估计因子得分时，却包括了所有指标变量的信息。因此，只要将三级指标得分Xi和某个因子的得分系数bji分别代入因子得分函数，就可以得到该因子的得分，因子得分系数bji就相当于各个三级指标的权重，因子得分就相当于对应的二级指标的评分Fj。
（3）计算一级指标得分。在计算出二级指标得分后，可以借鉴因子综合得分的计算方法，求出一级指标的评分。由于各个二级指标相对于一级指标的重要性是显著不同的，要利用二级指标得分计算一级指标得分必须合理确定各因子的权重。从因子分析结果可知，在因子提取过程中不同因子具有不同的方差贡献率因子的方差贡献率越大则说明该因子相对于上级指标越重要，因而可以以不同因子的方差贡献率来作为权重计算一级指标得分。因此，为了使三级指标得分、二级指标（因子）得分与一级指标（因子综合）得分三者之间保证高度的一致性，以各个二级指标（因子）的方差贡献率占总方差贡献率的比重为权重，进行因子得分的加权汇总，从而得到一级指标的综合得分。各因子的综合得分函数应为：
F＝（w1F1＋w2F2＋…＋wmFm）/（w1＋w2＋…＋wm） （5－3）
其中，F1，…，Fm分别为各二级指标（因子）得分，w1，…，wm分别为各二级指标（因子）的方差贡献率。
5.4.2 煤矿本质安全总体评价
煤矿本质安全总体评价就是对煤矿安全系统中人－机－环－管4个子系统的本质安全程度进行综合评价。对于煤矿安全系统而言，要求各个子系统应优化、匹配，才能实现系统功能上的本质安全。然而，由于各个子系统相对于煤矿本质安全的重要性在客观上存在着差异，“最优匹配”并不是要求各个子系统都要达到最佳状态，而是应与各自的相对重要程度相适应，使系统整体的状态达到最佳。这就要求对各个子系统本质安全的重要性加以准确地测量，并定量地表示为一定的权重，才能在各个子系统本质安全评价的基础上进行加权合并，从而得到煤矿本质安全综合评价的总得分。
5.4.2.1 原始权重确定
开展本质安全总体评价的关键在于科学地确定人－机－环－管各子系统本质安全的权重。根据文献资料，在当前开展的煤矿本质安全评价研究中，对人－机－环－管等子系统本质安全权重的确定方法，基本上都是采用层次分析法、模糊Borda法等。这些方法的共同特点就是都要借助专家的意见，都是主观赋权法，由此计算得到的各子系统本质安全的权重，不仅权重值相差较大，而且指标之间的权重关系也都不一致（表5.27）。
表5.27 煤矿本质安全各指标权重统计表
资料来源，根据1.杜春宇，2008；2.王志慧等，2008；3.徐磊，2009；4.穆丹丹，2009；5.刘黎，2009；6.王海涛等，2011资料整理，其他表下同。
从表5.27中可以看出，一些研究不仅求出了人－机－环－管4个因素的权重值，同时还求出了信息本质安全、本质安全文化的权重值，甚至还把设备本质安全分为机械设备（0.163）和供电设备（0.161）两类，使煤矿本质安全的一级评价指标最多达到7个之多。尽管如此，表5.27中的每一个文献资料所对应的要素重要性权重，都是相关研究人员在经过若干专家打分并采用科学的评价方法而得出的研究结论的一部分，具有较高的严肃性、可靠性和研究价值。因此，表5.27中各要素权重的大小，依然为我们确定人－机－环－管的原始权重提供了重要信息。从以上文献研究成果可以看出，6种研究思路尽管确定的一级指标数量不一定相同，但都包含了人－机－环－管4个基本要素。因此，我们不需要考虑4个基本要素以外的其他要素的权重大小，而只根据表5.27中4个基本要素的权重对它们进行归一化处理得到各自新的权重值（表5.28）。这样的处理不会改变各要素之间相对权重的大小关系，并基本保留了原来的权重信息。由此就得到了一组关于人－机－环－管4个指标相对重要性的原始权重值。
表5.28 四个指标权重的归一化结果表
因此，考虑到评价问题的同一性和客观评价方法所需数据难以获取等原因，我们可以充分利用以上这些研究资料和研究成果，把6个文献资料的研究结果看作是6个安全管理专家的意见，相当于进行了一次专家调查。在此，我们假定这些专家的专业背景和实际经验都是相同的，也就是他们给出的结论都同等重要。
5.4.2.2 新权重的确定——偏移量权重法
为了确定人－机－环－管4要素本质安全的权重，在以上专家意见的基础上，我们可以利用一种客观而简便的方法来求取4个指标的权重值。这种方法的基本思路是：先计算每个指标的平均权重，然后计算原始权重的偏移量，最后确定新权重（王宇亮等，2005）。考虑到这一方法主要利用权重偏移量来求取新的权重，因而把该方法称为偏移量权重法。与其他权重确定方法相比，在得到专家权重资料的基础上，偏移量权重法更为简单实用，同时也比较客观。(www.xing528.com)
首先，根据表5.28中6位专家的权重值（作为原始权重），可以计算出每个指标的平均权重Aj，分别为：
A1＝（0.332＋0.268＋0.407＋0.417＋0.523＋0.280）/6＝0.371
A2＝（0.278＋0.331＋0.280＋0.188＋0.278＋0.421）/6＝0.296
A3＝（0.104＋0.106＋0.052＋0.123＋0.058＋0.092）/6＝0.089 A4＝（0.286＋0.295＋0.261＋0.272＋0.141＋0.207）/6＝0.244然后，计算各指标原始权重的偏移量，其计算公式为：
其中，Aj为以上求出的每个指标的平均权重。
根据上式可以得到原始权重与平均权重的偏移量表（表5.29）。计算指标权重的偏移量是为了进一步计算该指标权重值在实际权重中所占的比例或权重。指标权重的偏移量越小，说明该权重值相对于该指标权重的平均值越接近，那么在计算实际权重时该指标权重值应占的权重越大，甚至等于1；指标权重的偏移量越大，则说明越远离了该指标权重的均值水平，那么在计算实际权重时该指标权重值的权重就应该越小，甚至等于0。
表5.29 4个指标权重的偏移量计算表
在得到指标权重偏移量的基础上，就可以根据偏移量的大小来计算每位专家给出的每个指标权重值应在实际权重计算中所占的比例，也就是在利用原始权重资料计算新权重时原始权重的权重。然后，再以该权重为权进行加权平均，就可以得到每个指标的新权重。最后，新权重通常需要进行归一化处理，得到的才是指标的实际权重。
基于偏移量计算的原始权重的权重简称偏移量权重其计算公式为：
其中，maxAij＊和minAij＊分别表示每位专家对应的指标权重中最大和最小的权重偏移量。该权重取值在0～1之间，取值越大，说明原始权重的偏移量越小，取值越小则说明原始权重的偏移量越大。最后，每个指标的新权重应为以偏移量权重为系数的原始权重的加权平均，即：
根据公式（5－5）先计算得到每个指标的偏移量权重，见表5.30。
表5.30 4个指标的偏移量权重表
于是有：
对以上权重归一化处理后，得到人－机－环－管4个指标的权重分别为：0.373、0.287、0.096和0.244。将以上结果与各个指标的平均值比较可以发现，新的权重与其平均值都较为接近，其计算方法反映了以平均权重为中心按照偏移量大小加以修正的思想，综合考虑了各个专家的意见，并对不同专家给出的权重按照偏移量权重加以调整，因而确定的新权重更为客观。
在以上分别得到各子系统本质安全的评价得分和对应的权重的情况下，就可以进行加权汇总，从而计算出煤矿本质安全的总体得分，即可了解煤矿的本质安全程度。
5.4.3 评价等级划分及标准
根据得到的本质安全评分，我们可以从分值的高低大致看出煤矿本质安全程度的好坏。然而，这种基于数值的判断尽管很准确，但所传递的信息显得不够清楚和明确，不便于评价结束后后续工作的开展。为了更加形象、具体地反映煤矿的本质安全状况，需要将煤矿本质安全的定量评价得分转换成定性的评语，将评价结论明确地告知评价单位，煤矿现在到底是安全的还是不安全的。这就需要根据本质安全评价得分的情况，科学地划分评价等级，并相应地制订评价标准
根据凯勒（Kelly）提出的人类判断思考模型，人们对事物属性的判断通常可以用具有1～5的尺度来表示。相类似地，应用广泛的李克特量表（Likert Scale）把组成量表的每一陈述按照“非常同意”、“同意”、“不一定”、“不同意”、“非常不同意”5种回答来进行设计。这些理论和经验做法在一定意义上都说明，基于个人态度和属性判断的评价结果一般应以5级为好。前文在对三级指标评分时我们也是按照1分、2分、3分、4分、5分对每个题目打分，并在此基础上得到了二级指标、一级指标以及总体本质安全的评分，因此，各指标得分之间具有较高的可比性。与此同时，在这种五级判断标准下，指标得分通常可能会处于5个分值之间的4个区间。因此，我们认为，煤矿本质安全程度的等级应划分为4个级别较为合适。
为了问卷整理的方便性，前文对指标赋值采用了五分制。然而，这一打分方法的分值之间距离太小，用于煤矿本质安全等级划分的区分效果不够明显，为此需要把原来五分制得分转换成百分制，即对各系统的本质安全得分同时放大20倍，并按照百分制来划分本质安全等级。因此，煤矿本质安全总体评价的得分应界定在［0，100］之间，并把煤矿本质安全得分划分为4个区间：80分以上、60～80分、40～60分和40分以下。
本质安全评价得分的高低可以反映煤矿本质安全的状况，分数越高意味着本质安全水平越高，分数越低则说明本质安全状况越差。对于一个煤矿的本质安全评价得分由低到高，反映了不断实现本质安全化的过程，但本质安全本身是一个永远无法到达的终点，只能无限逼近，煤矿本质安全管理就是一个无限改进的过程。因此，即使本质安全得分达到80分以上甚至更高或满分，也只能说明煤矿的本质安全水平较高，但也无法实现本质安全的目标。煤矿本质安全化的这一规律告诉我们，本质安全评价等级的划分不宜采用“本质安全X级”以及“未达到本质安全”矿井的表述方法，而应根据相应的评价得分情况，对煤矿的本质安全状态加以明确标识。因此，与以上4个得分区间相对应，每个区间分别对应一个安全等级和安全评语，分别是：A级，本质安全状态良好；B级，本质安全状态一般；C级，本质安全状态差；D级，本质安全状态很差。
对于得分在不同安全级别的煤矿企业，应采取不同的安全管理措施。对于A级煤矿企业得分最高，相应地其安全状态比较理想，这些煤矿企业的安全管理模式已经得到优化，各项管理系统运转正常，应继续保持并按照评价结果深入分析仍然存在的不足，加以不断改进；对于B级煤矿企业得分在60～80分之间，也就是煤矿的本质安全状况刚好稳定在一个中等水平，还有许多方面可以进一步改善，需要根据评价结果有针对性地采取有力措施，优先解决安全生产的主要矛盾；对于C级煤矿企业，其本质安全得分偏低，反映了安全管理系统和运行模式有待进一步整合优化，需要大力开展管理变革，转变思维模式，并针对分系统评价得分情况，尤其是重点抓住人员本质安全和管理本质安全两方面存在的问题，采取有效措施以扭转安全生产的被动局面；对于D级煤矿企业的得分最低，安全状况极差，这样的煤矿企业根本没有安全可言，或者说根本是不安全的，不具备安全生产的条件，达不到安全生产的要求，对这样的煤矿企业应实行关停整顿，或由管理先进的煤矿企业予以整合。关于本质安全得分与安全等级的对应关系以及相应的安全管理状态和建议详见表5.31。
表5.31 煤矿本质安全评价标准
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