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【“抗违章保护技术”系列十】《违章(误操作)行为分析及抗违章对策》简介
来源: | 作者:郭春平 | 发布时间: 2019-02-28 | 1418 次浏览 | 分享到:

为了研究违章(包括误操作)问题,本人整理成《煤矿安全史上的今天》,该资料从元月1日起,一直到12月31日止,共365天,把历史上每天真实发生的最少一起事故按顺序编排整理而成,共包括了812起事故,死亡人数16524人,其中:违章带电作业事故共72起,死亡3195人;还汇编了《煤矿井下带电作业事故案例》,该资料主要以违章带电作业类型及设备部位分类汇编,共收集了百余起事故,死亡人数三千多人。 

《煤矿安全史上的今天》封面图

《煤矿井下带电作业事故案例》封面图

在北大学习时写成了毕业论文《违章行为分析及抗违章对策》,奠定了抗违章理论基础。

北大毕业论文《违章行为分析及抗违章对策》封面图

《违章行为分析及抗违章对策》摘要

违法、违规、违章、违纪在我国及世界各国十分普遍,本文以安全监督管理极其严格的我国煤矿安全为样本进行分析研究。煤矿安全监管已接近战时军事管理,但违章引发的重特大事故仍然时有发生,国家安监总局等权威研究指出:90~95%的事故是由于违章作业造成。著名管理大师德鲁克曾应邀进行过“不正确使用”研究。所以,违章(或称作不安全行为)问题是非常值得研究的重大课题。


中国工程院院士张铁岗与国务院特贴专家郭春平合影

原中国矿大(北京)副校长孙继平与国务院特贴专家郭春平合影

本文采用的书面材料是经权威部门公布、作者整理收集的两本事故案例资料,一本是《煤矿安全史上的今天》,一本是《煤矿井下带电作业事故案例》。采用的非书面材料是作者的直接经验。

郭春平在北大学习期间与北大教授林毅夫合影

本文应用纳什均衡存在性定理、“监管博弈”的纳什均衡混合战略表达式及概率统计的大数定律,首次证明了违章存在的客观必然性,并提出“违章均衡”概念,还应用大数定律证明了纳什均衡的自觉遵守性;参考行为经济学理论,研究分析了事故案例及作者煤矿井下实际工作直接经验,参照电路过渡过程理论,对违章作业过程进行了分解研究,首次发现违章作业过程中存在“违章过渡过程”,该发现为实现违章预控的可行性提供了科学支撑;并提出“遵/违章选定定则”科学假说,即作业人员比较“预期违章受益”和“预估违章成本”高低,决定是否违章;同时,画出“违章临界线”图;还对该定则进行了理论验证,并应用该定则分析了实际案例。

违章过渡过程图

参照电路在换路时“能量不能跃变”规律,首次提出“违章不能跃变定则”,即从不违章到违章必然要经过占用一定空间和时间的、安全的“违章过渡过程”,越过“违章红线”后,才能进行危险作业;应用牛顿力学、运动学及状态方程理论,提出了在违章作业过程中,违章工具(或徒手)在违章者人力及阻力的合力作用下,遵照“违章状态方程”而移动;由于违章状态可用微分方程表示,说明违章移动轨迹有规律可循,根据动力学及控制论,首次证明了违章是可以预控的;根据动量定理,首次推导出“违章预控的充要条件”;要预控违章就要应用抗违章技术,所以,本文简介了抗违章技术理论及国家安监总局对抗违章技术的意见,分析了抗违章技术应用实例;首次提出“抗违章保护”概念,及衡量抗违章保护性能的重要指标--“抗违章保护人为失效时间”;并根据经验首次发现:预控井下违章带电作业的抗违章保护人为失效时间大于30分钟,就能可靠地预控违章作业;对比法律、管理、宣传、培训、教育、抗违章技术、三大保护(短路、漏电及接地)等抗违章对策,得出抗违章保护是最理想的违章预控技术,并进行了举例说明。

郭春平参加北大毕业典礼并被授予硕士学位

如何才能创新出抗违章新技术,文中举出了四种技术创新方法。这四种创新方法中,寻求企业科技创新动力点及企业全面科技管理、抗违章技术创新方法,是作者分别于1989年和2009年提出的。依靠关键的少数创新,在需求的同频共振区上创新是作者根据实际经验概况出来的。在研究“章”的问题时,还提出“哑铃型”责任承担失衡概念。

“哑铃型”责任承担失衡图

研究表明:

1、违章的存在具有客观必然性,作业人员在决策是否违章时:当预期违章受益大于预估违章代价,就违章,否则,不违章;

2、任何违章作业过程都存在违章过渡过程,在该过程中,违章者的工具或徒手的移动状态,可以用微分方程表示,在越过违章“红线”前,可以安全地预控任何违章作业行为;

3、抗违章最好的对策是采用“抗违章保护”预控违章作业,在“违章过渡过程”中,还没有触碰到“违章红线”前,就将误(违章)作业信号转换为电信号,实现报警或闭锁,保证“想违章违不成,即使违章也造不成事故”;煤矿井下的违章带电作业行为是可以预控的,抗违章技术相比法律、管理、教育、培训、宣传及三大保护(短路、漏电、接地),预控违章带电作业的可靠性最高。

郭春平做抗违章保护技术讲解

意义: 

本文研究成果将为国内外煤矿预控井下违章带电作业提供直接的理论依据,进而大面积研究并推广应用抗违章技术,彻底杜绝违章带电作业,实现降低约一半瓦斯爆炸的理想目标;同理,对其它矿产能源的井下安全生产也有重大意义。而且,还能推广应用到交通安全、消防安全、银行安全等领域;甚至可把“违章预控”研究成果类推到“反恐”等违法犯罪领域,实现在违法犯罪的“过渡过程”中,通过技术手段预控人的违法犯罪行为。

依据本文研究成果推理,还可作出如下预测:当“机器人”的智能水平达到或超过人类时,由于“机器人”也要考虑“预期违章受益”和“预估违章代价”,“安全监管机器人”与“生产作业机器人”双方也会进行有限博弈,根据纳什均衡存在定理可知,也会构成纳什均衡,“生产作业机器人”也会出现违章、违法行为。只有“傻机器人”不会违章。