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【“抗違章保護技術”系列十】《違章(誤操作)行為分析及抗違章對策》簡介
來源: | 作者:郭春平 | 發布時間: 2019-02-28 | 90 次瀏覽 | 分享到:

為了研究違章(包括誤操作)問題,本人整理成《煤礦安全史上的今天》,該資料從元月1日起,一直到12月31日止,共365天,把歷史上每天真實發生的最少一起事故按順序編排整理而成,共包括了812起事故,死亡人數16524人,其中:違章帶電作業事故共72起,死亡3195人;還匯編了《煤礦井下帶電作業事故案例》,該資料主要以違章帶電作業類型及設備部位分類匯編,共收集了百余起事故,死亡人數三千多人。 

《煤礦安全史上的今天》封面圖

《煤礦井下帶電作業事故案例》封面圖

在北大學習時寫成了畢業論文《違章行為分析及抗違章對策》,奠定了抗違章理論基礎。

北大畢業論文《違章行為分析及抗違章對策》封面圖

《違章行為分析及抗違章對策》摘要

違法、違規、違章、違紀在我國及世界各國十分普遍,本文以安全監督管理極其嚴格的我國煤礦安全為樣本進行分析研究。煤礦安全監管已接近戰時軍事管理,但違章引發的重特大事故仍然時有發生,國家安監總局等權威研究指出:90~95%的事故是由于違章作業造成。著名管理大師德魯克曾應邀進行過“不正確使用”研究。所以,違章(或稱作不安全行為)問題是非常值得研究的重大課題。


中國工程院院士張鐵崗與國務院特貼專家郭春平合影

原中國礦大(北京)副校長孫繼平與國務院特貼專家郭春平合影

本文采用的書面材料是經權威部門公布、作者整理收集的兩本事故案例資料,一本是《煤礦安全史上的今天》,一本是《煤礦井下帶電作業事故案例》。采用的非書面材料是作者的直接經驗。

郭春平在北大學習期間與北大教授林毅夫合影

本文應用納什均衡存在性定理、“監管博弈”的納什均衡混合戰略表達式及概率統計的大數定律,首次證明了違章存在的客觀必然性,并提出“違章均衡”概念,還應用大數定律證明了納什均衡的自覺遵守性;參考行為經濟學理論,研究分析了事故案例及作者煤礦井下實際工作直接經驗,參照電路過渡過程理論,對違章作業過程進行了分解研究,首次發現違章作業過程中存在“違章過渡過程”,該發現為實現違章預控的可行性提供了科學支撐;并提出“遵/違章選定定則”科學假說,即作業人員比較“預期違章受益”和“預估違章成本”高低,決定是否違章;同時,畫出“違章臨界線”圖;還對該定則進行了理論驗證,并應用該定則分析了實際案例。

違章過渡過程圖

參照電路在換路時“能量不能躍變”規律,首次提出“違章不能躍變定則”,即從不違章到違章必然要經過占用一定空間和時間的、安全的“違章過渡過程”,越過“違章紅線”后,才能進行危險作業;應用牛頓力學、運動學及狀態方程理論,提出了在違章作業過程中,違章工具(或徒手)在違章者人力及阻力的合力作用下,遵照“違章狀態方程”而移動;由于違章狀態可用微分方程表示,說明違章移動軌跡有規律可循,根據動力學及控制論,首次證明了違章是可以預控的;根據動量定理,首次推導出“違章預控的充要條件”;要預控違章就要應用抗違章技術,所以,本文簡介了抗違章技術理論及國家安監總局對抗違章技術的意見,分析了抗違章技術應用實例;首次提出“抗違章保護”概念,及衡量抗違章保護性能的重要指標--“抗違章保護人為失效時間”;并根據經驗首次發現:預控井下違章帶電作業的抗違章保護人為失效時間大于30分鐘,就能可靠地預控違章作業;對比法律、管理、宣傳、培訓、教育、抗違章技術、三大保護(短路、漏電及接地)等抗違章對策,得出抗違章保護是最理想的違章預控技術,并進行了舉例說明。

郭春平參加北大畢業典禮并被授予碩士學位

如何才能創新出抗違章新技術,文中舉出了四種技術創新方法。這四種創新方法中,尋求企業科技創新動力點及企業全面科技管理、抗違章技術創新方法,是作者分別于1989年和2009年提出的。依靠關鍵的少數創新,在需求的同頻共振區上創新是作者根據實際經驗概況出來的。在研究“章”的問題時,還提出“啞鈴型”責任承擔失衡概念。

“啞鈴型”責任承擔失衡圖

研究表明:

1、違章的存在具有客觀必然性,作業人員在決策是否違章時:當預期違章受益大于預估違章代價,就違章,否則,不違章;

2、任何違章作業過程都存在違章過渡過程,在該過程中,違章者的工具或徒手的移動狀態,可以用微分方程表示,在越過違章“紅線”前,可以安全地預控任何違章作業行為;

3、抗違章最好的對策是采用“抗違章保護”預控違章作業,在“違章過渡過程”中,還沒有觸碰到“違章紅線”前,就將誤(違章)作業信號轉換為電信號,實現報警或閉鎖,保證“想違章違不成,即使違章也造不成事故”;煤礦井下的違章帶電作業行為是可以預控的,抗違章技術相比法律、管理、教育、培訓、宣傳及三大保護(短路、漏電、接地),預控違章帶電作業的可靠性最高。

郭春平做抗違章保護技術講解

意義: 

本文研究成果將為國內外煤礦預控井下違章帶電作業提供直接的理論依據,進而大面積研究并推廣應用抗違章技術,徹底杜絕違章帶電作業,實現降低約一半瓦斯爆炸的理想目標;同理,對其它礦產能源的井下安全生產也有重大意義。而且,還能推廣應用到交通安全、消防安全、銀行安全等領域;甚至可把“違章預控”研究成果類推到“反恐”等違法犯罪領域,實現在違法犯罪的“過渡過程”中,通過技術手段預控人的違法犯罪行為。

依據本文研究成果推理,還可作出如下預測:當“機器人”的智能水平達到或超過人類時,由于“機器人”也要考慮“預期違章受益”和“預估違章代價”,“安全監管機器人”與“生產作業機器人”雙方也會進行有限博弈,根據納什均衡存在定理可知,也會構成納什均衡,“生產作業機器人”也會出現違章、違法行為。只有“傻機器人”不會違章。

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