電力企業(yè)安全文化評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)的研究
評(píng)論: 更新日期:2008年05月09日
1991年,國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)對(duì)前蘇聯(lián)發(fā)生的切爾諾貝利核泄漏事故進(jìn)行調(diào)查分析,在其后編寫的INSAG—4《安全文化》中首次提出了安全文化的概念,并建立了一套核安全文化建設(shè)的思想和策略[1]。近年來,在軟對(duì)策和硬技術(shù)的雙重作用下,核事故得到了很好的控制,核電行業(yè)的安全文化建設(shè)初顯成效。事實(shí)證明:安全文化是保證安全的最持久因素。
安全文化建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是安全文化評(píng)價(jià)。只有對(duì)安全文化狀況做出科學(xué)的、客觀的、全面的評(píng)價(jià),才能從整體上了解安全文化建設(shè)的狀況,把握住安全文化建設(shè)達(dá)到的廣度和深度,才能有針對(duì)性地采取措施進(jìn)行改善,進(jìn)一步減少不安全因素,從而提高安全水平。當(dāng)前,核電行業(yè)已經(jīng)建立了一套較完整的安全評(píng)價(jià)方法,如關(guān)鍵要素評(píng)價(jià)法、業(yè)績(jī)性能指標(biāo)法、目標(biāo)管理法、比較鑒別法等。例如,歐盟核安全機(jī)構(gòu)提出了核電企業(yè)安全文化推進(jìn)指南,日本核安全機(jī)構(gòu)在其核安全文化推進(jìn)指南研究報(bào)告中結(jié)合10個(gè)大項(xiàng)36小項(xiàng)131個(gè)問題,提出了詳細(xì)的安全文化評(píng)價(jià)體系并開發(fā)了相應(yīng)的評(píng)價(jià)工具[2]。
我國(guó)在電力企業(yè)安全文化方面的研究起步較晚[3,4],如何借鑒國(guó)外先進(jìn)的核安全文化思想和理念,建立適合我國(guó)電力企業(yè)實(shí)際情況的安全文化的理論體系和評(píng)價(jià)體系,對(duì)促電力企業(yè)的安全生產(chǎn),全面提高電力企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 電力企業(yè)安全文化的定義
國(guó)際核安全咨詢組(INSAG)對(duì)安全文化的準(zhǔn)確定義為:安全文化是存在于單位和個(gè)人中的種種特性和態(tài)度的總和,它建立一種超出一切之上的觀念,即核電站的安全問題由于它的重要性要得到應(yīng)有的重視。談及企業(yè)安全文化,人們的普遍態(tài)度是抽象甚至空泛,這也恰恰反襯了某些生產(chǎn)人員安全文化意識(shí)的淡漠,凸現(xiàn)了安全文化建設(shè)的緊迫性。
在充分理解國(guó)際核安全組織和各國(guó)對(duì)安全文化不同定義的內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)電力企業(yè)的實(shí)際情況,我們認(rèn)為電力企業(yè)安全文化的定義和內(nèi)容可以表述為:以創(chuàng)造一個(gè)安全、舒適、高效的人文環(huán)境和生產(chǎn)條件為目標(biāo),以“以人為本”的理念為指導(dǎo),以已有的安全生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),以被激發(fā)出來的職工的內(nèi)在潛能為動(dòng)力,以系統(tǒng)工程思想為整合方法,使企業(yè)變?yōu)橐粋€(gè)有扎實(shí)安全基礎(chǔ)因而有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的實(shí)體,這是一個(gè)系統(tǒng)工程,由此而積累和創(chuàng)造的安全精神財(cái)富和安全物質(zhì)財(cái)富就是電力企業(yè)安全文化[3]。
電力企業(yè)安全文化的作用主要體現(xiàn)在:
(1)導(dǎo)向作用:正確的安全生產(chǎn)指導(dǎo)思想和健康的精神氣氛;
(2)激勵(lì)作用:人們?cè)侥苷J(rèn)識(shí)安全生產(chǎn)的行為的意義,就越能產(chǎn)生安全生產(chǎn)的行為的推動(dòng)力;
(3)凝聚作用:積極向上的安全生產(chǎn)的價(jià)值觀、信念和行為準(zhǔn)則使員工的安全行為更加自覺;
(4)協(xié)調(diào)作用:企業(yè)與員工、領(lǐng)導(dǎo)與員工、員工之間的利益融為一體,員工的需要與企業(yè)的安全生產(chǎn)目標(biāo)一致,部門之間相互協(xié)調(diào)。
安全文化內(nèi)涵豐富,它的基本要素包括安全生產(chǎn)價(jià)值觀、安全生產(chǎn)信念、安全生產(chǎn)行為準(zhǔn)則、安全生產(chǎn)行為方式、安全生產(chǎn)物質(zhì)表現(xiàn)、安全生產(chǎn)形象等,進(jìn)而還可以再細(xì)分成眾多的構(gòu)成部分。根據(jù)電力企業(yè)安全文化的特點(diǎn),參考國(guó)外安全文化評(píng)價(jià)的具體做法,筆者從安全意識(shí)、安全價(jià)值觀、安全行為、安全現(xiàn)狀4個(gè)方面出發(fā),編制形成了一個(gè)適合不同層次對(duì)象的問卷試題庫,對(duì)某大型電力企業(yè)下屬9個(gè)不同電廠進(jìn)行了問卷調(diào)查,在此基礎(chǔ)上開發(fā)了電力企業(yè)安全文化評(píng)價(jià)專家系統(tǒng),使調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、分析和提出改進(jìn)措施的全過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,并利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法建立了一套全面、科學(xué)的電力企業(yè)安全文化評(píng)價(jià)體系。
2 專家系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
在前期大量的問卷調(diào)查與分析所獲得的第一手資料的基礎(chǔ)上,該評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)首先建立了符合我國(guó)電廠實(shí)際情況的電力安全文化評(píng)價(jià)細(xì)則數(shù)據(jù)庫和改進(jìn)措施數(shù)據(jù)庫。針對(duì)不同電廠,系統(tǒng)自動(dòng)生成不同層次(如管理層,員工層等)的問卷,對(duì)用戶的回答情況自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,最終對(duì)該電廠的電力安全文化狀況給出一個(gè)總體評(píng)價(jià),并針對(duì)不同電廠給出相應(yīng)的改進(jìn)措施的建議。
系統(tǒng)采用VB6.0和SQLServer數(shù)據(jù)庫開發(fā)而成,有一個(gè)系統(tǒng)管理員站和多個(gè)答題站(最多10個(gè)),通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)成一個(gè)系統(tǒng),見圖1。這樣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是:能充分利用企業(yè)已有的計(jì)算機(jī)資源,系統(tǒng)可大可小,應(yīng)用靈活;能在極短的時(shí)間內(nèi)構(gòu)成該系統(tǒng),便于多人同時(shí)答題,提高調(diào)查統(tǒng)計(jì)和評(píng)價(jià)的效率;評(píng)價(jià)題庫、調(diào)查問卷和評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)全部安裝在一臺(tái)便攜計(jì)算機(jī)上,完成系統(tǒng)管理員站的全部功能,便于集中管理。
系統(tǒng)具備以下主要功能:
(1)用戶管理:此系統(tǒng)分為兩類站,即答題站和系統(tǒng)管理站。每一個(gè)站都有權(quán)限控制,根據(jù)不同的用戶級(jí)別,給予不同程度的操作。
(2)系統(tǒng)管理員站:根據(jù)登陸時(shí)的用戶名和密碼分為總系統(tǒng)管理員和一般管理員??傁到y(tǒng)管理員具有全部的權(quán)限:可以增加、修改、刪除題庫中的題目類型、層次、基本題目、附加題目;隨機(jī)生成調(diào)查問卷,創(chuàng)建評(píng)價(jià)任務(wù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)問卷答題情況;增加、修改、刪除電廠的基本信息;統(tǒng)計(jì)問卷的結(jié)果,給出安全文化評(píng)價(jià)結(jié)論和改進(jìn)措施建議。而一般管理員可根據(jù)總系統(tǒng)管理員為其設(shè)置的權(quán)限,具有其中的某些功能。
(3)答題站:根據(jù)登陸時(shí)輸入的層次,分為一般員工層和管理人員層兩類。一般員工只能看到并回答基本問卷中的題目,而電廠的管理人員可以看到并回答基本問卷和附加問卷中的題目。
(4)題庫管理:首先分為基本題庫和附加題庫兩大部分?;绢}庫中包含題目類型管理(主要將基本題目分為安全意識(shí)、安全價(jià)值觀、安全行為、安全現(xiàn)狀四大類),對(duì)基本題庫中的題目進(jìn)行增加、刪除、修改和查詢操作;附加題庫中包括層次管理,就目前情況來看,分為一般員工層和管理人員層,一般員工只答基本題庫中的題目,而管理人員要答基本題庫和附加題庫中的題目。當(dāng)然,還包括對(duì)附加題庫中的題目進(jìn)行增刪、修改和查詢操作。
(5)問卷管理:管理員按照一定的比例從2個(gè)題庫中隨機(jī)生成調(diào)查問卷,根據(jù)不同的電廠和問卷創(chuàng)建評(píng)價(jià)任務(wù),在線監(jiān)測(cè)每個(gè)答題站的答題情況。
(6)評(píng)價(jià)分析:統(tǒng)計(jì)問卷的結(jié)果,最終給出安全文化評(píng)價(jià)結(jié)論和改進(jìn)措施建議。在實(shí)際應(yīng)用中,只需將系統(tǒng)管理員站和評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫安裝在一臺(tái)便攜機(jī)上,利用電力企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),即可在極短時(shí)間內(nèi)構(gòu)建該評(píng)價(jià)系統(tǒng),并在現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)完成調(diào)查、統(tǒng)計(jì)分析和評(píng)價(jià)等一系列工作。
3 安全文化的評(píng)價(jià)指標(biāo)
為了建立一個(gè)全面、科學(xué)的電力企業(yè)安全文化的評(píng)價(jià)體系,采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對(duì)調(diào)查問卷的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析[5]。如前所述,將安全文化的評(píng)價(jià)內(nèi)容劃分為安全意識(shí)、安全價(jià)值觀、安全行為、安全現(xiàn)狀四大方面,其下又分解為500個(gè)小的組成元素,這些小元素即為調(diào)查問卷的答案選項(xiàng)。將企業(yè)的安全文化狀況分為高級(jí)、中級(jí)和初級(jí)3個(gè)階段。取9個(gè)電廠中的6個(gè)作為訓(xùn)練樣本,3個(gè)作為待檢測(cè)樣本。將這6個(gè)電廠的員工對(duì)這些選項(xiàng)所做的答案作為人工BP網(wǎng)絡(luò)的輸入元素進(jìn)行訓(xùn)練,為此,將員工對(duì)這500個(gè)備選選項(xiàng)的答案全部統(tǒng)計(jì)成百分比的形式,實(shí)現(xiàn)了評(píng)測(cè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化。
基于確立的評(píng)價(jià)指標(biāo),設(shè)定BP網(wǎng)絡(luò)的輸入節(jié)點(diǎn)為500個(gè),隱層的節(jié)點(diǎn)數(shù)為14個(gè),輸出節(jié)點(diǎn)設(shè)定為3個(gè),輸出范圍分別在0和1之間。BP網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)初始權(quán)值和初始閾值隨機(jī)確定,學(xué)習(xí)速率取為0.6,網(wǎng)絡(luò)的全局誤差設(shè)定為0.01。
為了能夠更精確地計(jì)算梯度向量,使誤差收斂條件簡(jiǎn)單化,輸入樣本時(shí)可采取批處理方式,讓組成一個(gè)訓(xùn)練周期的全部樣本都輸入給網(wǎng)絡(luò)后,再用總的平均誤差作為目標(biāo)函數(shù)來調(diào)整權(quán)值和與閾值[6]。
4 訓(xùn)練過程及結(jié)果
將選用的6個(gè)電廠的問卷答案作為輸入樣本訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò),輸入指標(biāo)值構(gòu)成了一個(gè)6×500階輸入向量矩陣。再采用非神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的安全文化評(píng)價(jià)方法對(duì)這些問卷答案進(jìn)行專家分析,給出評(píng)價(jià),并作為有導(dǎo)師向?qū)У腂P網(wǎng)絡(luò)的期望輸出,構(gòu)成輸出向量。
其中(1,0,0)代表電廠的安全文化已處于高級(jí)階段,(0,1,0)代表電廠的安全文化處于中級(jí)階段,(0,0,1)代表電廠的安全文化還處于初級(jí)階段。
對(duì)照E和F發(fā)現(xiàn),BP網(wǎng)絡(luò)得到的結(jié)果跟事前的期望值基本保持一致,可見所設(shè)計(jì)的電力企業(yè)安全文化評(píng)價(jià)系統(tǒng)能夠反映企業(yè)的實(shí)際情況。
即電廠7處于安全文化發(fā)展的中級(jí)階段,電廠8和電廠9處于初級(jí)階段。結(jié)果表明,所建立的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在學(xué)習(xí)后具有存儲(chǔ)經(jīng)驗(yàn)并進(jìn)行判斷的專家功能,評(píng)價(jià)結(jié)果也與專家的評(píng)價(jià)相吻合。
5 結(jié)束語
電力企業(yè)安全文化評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)能自動(dòng)完成現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、統(tǒng)計(jì)分析和評(píng)價(jià)工作,并能完成題庫管理、調(diào)查對(duì)象管理、調(diào)查問卷生成與管理等功能,系統(tǒng)構(gòu)成靈活,使用方便,便于攜帶,達(dá)到了實(shí)際工程應(yīng)用的水平。目前該評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)還在進(jìn)一步完善,最終能根據(jù)統(tǒng)計(jì)和評(píng)價(jià)的結(jié)果,自動(dòng)給出企業(yè)安全文化的改進(jìn)措施的建議。
參考文獻(xiàn)
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