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基于效用理論的礦工不安全行為控制研究

文檔作者：朱生茂劉增亮文檔來源：山西三元福達煤業(yè)有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年04月27日
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收稿日期：２０１７-０６-３０
作者簡介：朱生茂（１９８２ － ），男，山西長治人，助理工程師，從事煤礦安全管理工作。
ｄｏｉ：１０． ３９６９ ／ ｊ． ｉｓｓｎ． １００５ －２７９８． ２０１７． １１． ００４
基于效用理論的礦工不安全行為控制研究
朱生茂，劉增亮
（山西三元福達煤業(yè)有限公司，山西長治?。埃矗叮埃埃埃?
摘　要：為有效控制由于煤礦職工的不安全行為而引起的煤礦事故，利用效用理論建立了由于礦工不安全
行為引起的損失函數(shù)，通過分析得到：不安全行為越多企業(yè)的損失成本越大，企業(yè)的安全操作規(guī)程越規(guī)范、
對不安全行為的懲罰力度越大；不安全行為就越少，企業(yè)的損失成本越小。結(jié)合效用理論的分析結(jié)果，提
出了有效控制煤礦職工不安全行為的方法及措施。
關(guān)鍵詞：效用理論；不安全行為；損失函數(shù)；安全培訓
中圖分類號：ＴＤ７９１　　　文獻標識碼：Ａ　　　文章編號：１００５-２７９８（２０１７）１１-０００９-０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｕｎｓａｆｅ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ Ｍｉｎｅｒｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｕｔｉｌｉｔｙ Ｔｈｅｏｒｙ
ＺＨＵ Ｓｈｅｎｇ-ｍａｏ，ＬＩＵ Ｚｅｎｇ-ｌｉａｎｇ
（Ｓｈａｎｘｉ Ｓａｎｙｕａｎ Ｆｕｄａ Ｃｏａｌ Ｃｏ． ，Ｌｔｄ． ，Ｃｈａｎｇｚｈｉ?。埃矗叮埃埃埃茫瑁椋睿幔?
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｍｉｎｅ ａｃｃｉｄｅｎｔｓ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｍｉｎｅｒｓ＇ｕｎｓａｆｅ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅ ｌｏｓｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｍｉｎｅｒｓ＇
ｕｎｓａｆｅ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｔｙ ｔｈｅｏｒｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｏｒｅ ｕｎｓａｆｅ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ，ｔｈｅ ｇｒｅａｔｅｒ
ｔｈｅ ｌｏｓｓ ｃｏｓｔ ｏｆ ａｎ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ；ｗｈｅｒｅａｓ ｔｈｅ ｍｏｒｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓａｆｅｔｙ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｍｏｒｅ ｓｅｒｉｏｕｓ ｐｕｎｉｓｈｍｅｎｔ ｔｏ ｕｎｓａｆｅ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ，
ｔｈｅ ｌｅｓｓ ｕｎｓａｆｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏｓｓ ｃｏｓｔ． Ｆｉｎａｌｌｙ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｕｔｉｌｉｔｙ ｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｅ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｆｏｒ
ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｃｏａｌ ｍｉｎｅｒｓ＇ｕｎｓａｆｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｔｉｌｉｔｙ ｔｈｅｏｒｙ；ｕｎｓａｆｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ；ｌｏｓｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ；ｓａｆｅｔｙ ｔｒａｉｎｉｎｇ
　　煤炭是我國重要的基礎(chǔ)能源，而我國煤礦行業(yè)
安全事故形勢嚴峻，已經(jīng)成為制約煤礦企業(yè)發(fā)展的
瓶頸。研究顯示，煤礦事故中人為原因（設(shè)計缺陷、
管理失誤、故意違章）所占比率實際上高達９７． ６７％ ，
礦井作業(yè)人員的不安全行為是導致煤礦事故的主要
原因［１ － ３］。而煤礦事故往往又給國家和企業(yè)造成巨
大的經(jīng)濟損失，給社會及工人造成嚴重的心理陰影，
既造成了直接的經(jīng)濟損失又會產(chǎn)生由于事故對社會
不良影響而形成的社會負面影響。因此，研究人的
不安全行為對于控制和預防事故、保障國家財產(chǎn)和
工人生命安全具有重要意義。
對人的不安全行為的分析研究工作已經(jīng)很
多［４ － ７］，從經(jīng)濟學角度對不安全行為的研究很少，尤
其是利用效用理論對煤礦職工的不安全行為損失效
益的研究基本沒有涉及。鑒于此，本文利用效用理
論針對工人的不安全行為造成的損失進行研究，找
出確保損失最小化的影響因素，并提出有效控制措
施與途徑。
１　效用理論
效用理論是西方經(jīng)濟學中的一個重要概念，最
早是由伯努利于１７３８ 年在圣彼得堡悖論中提出的。
效用理論主要包括效用和效用函數(shù)［８ － ９］。效用實際
上是反映決策人對于風險的態(tài)度，是人們對于獲得
的滿意程度或者指對損失的不滿意程度，應用到煤
礦事故風險中，效用即為考慮事故或危險事件造成
的損失所帶來的不滿意程度。效用函數(shù)在經(jīng)濟學中
表示消費者在消費中所獲得的效用與所消費的商品
組合之間數(shù)量關(guān)系的函數(shù)，它被用以衡量消費者從
消費既定的商品組合中所獲得滿足的程度，是對于
效用的一種數(shù)量度量，應用到煤礦事故與不安全行
為關(guān)系問題方面指人們對煤礦事故造成的損失的不
滿意程度與不安全行為之間的函數(shù)關(guān)系。
效用函數(shù)可以有如下定義［１０］：設(shè)實值函數(shù)ｕ（ｘ）
是集合Ｄ 中的元素，若滿足ｘ≥ｙｕ（ｘ）≥ｕ（ｙ），則
稱ｕ（ｘ）為集合Ｄ 上的效用函數(shù)［１１］。ｕ（ｘ）有如下性
９
試驗研究　總第２１９ 期
萬方數(shù)據(jù)
質(zhì)：
１）?。酰ǎ┦牵?的單調(diào)增函數(shù)，即ｕ＇（ｘ）＞０；
２）　邊際效用遞減原理。即人們對于財富總想
獲得期望效用最大值：
ｍａｘｕ（ｘ）＝Σｎ
ｉ ＝ １ｕ（ｘｉ）ｐｉ
其中：ｍａｘｕ（ｘ）為行為選擇的最大期望效用值；
ｕ（ｘｉ）為選擇行為ｘｉ 時的效用值；ｐｉ 為行為人選擇行
為ｘｉ 的概率。隨著財富的增加，滿足程度的增加速
度不斷下降，效用函數(shù)二階導數(shù)小于零。即若函數(shù)
ｕ（ｘ）的二階導數(shù)存在，則ｕ＇＇（ｘ）＜ ０，稱為邊際效用
規(guī)律。運用效用理論研究煤礦事故損失與引起事故
的職工不安全行為之間的關(guān)系，對于控制煤礦職工
的不安全行為以及預防煤礦事故等意義重大。
２　基于效用的損失最小化方法
２． １　損失函數(shù)的建立
經(jīng)濟學中的效用函數(shù)指對獲得的財富滿意程度
的度量方法，函數(shù)值越大越好，而本文研究不安全行
為引起煤礦事故的損失，這種損失自然是越小越好。
因此這里的效用是指煤礦事故損失的對立面，用損
失函數(shù)來表示，損失越小即是效用越大。
定義損失函數(shù)為：
Ｓ（Ｂ，Ｌ，Ｚ，αＦ）＝ Ｌ（Ｂ）＋ Ｚ（φ，Ｂ）＋ αφＦＢ （１）
式中：Ｓｍｉｎ（Ｂ，Ｌ，Ｚ，αＦ）為煤礦企業(yè)事故損失函
數(shù)；Ｌ（Ｂ）項為不安全行為事故的直接經(jīng)濟損失（設(shè)
備損壞、救援、經(jīng)濟賠償?shù)龋?；Ｚ（φ，Ｂ）為維護安全狀
態(tài)的費用支出（配備安檢員、安監(jiān)設(shè)備、安全培訓
等）；αφＦＢ 為社會間接損失；φ 為比例系數(shù)，指企業(yè)
對不安全行為的范圍規(guī)定；Ｂ 為煤礦職工的不安全
行為量；Ｆ 為對員工的不安全行為的懲罰力度；α
為比例系數(shù)，與不安全行為損失成本成正比例關(guān)系。
２． ２　不安全行為與損失最小化關(guān)系
分析損失函數(shù)與各個參數(shù)的關(guān)系知，事故造成
的直接經(jīng)濟損失越大、預防不安全行為的費用支出
越大或事故的社會負面效應越嚴重，損失函數(shù)值就
越大，即
?Ｓ
?Ｌ ＞０， ?Ｓ
?Ｚ ＞０， ?Ｓ
?（αＦ）＞０
式（１）中，Ｂ 是與Ｆ、φ 以及其它事件ｑ 有關(guān)的
變量，表示成函數(shù)的形式為：Ｂ ＝ Ｂ（φ，Ｆ，ｑ）。由函
數(shù)Ｂ（φ，Ｆ，ｑ）參數(shù)間的關(guān)系知，?Ｂ
?φ ＜ ０， ?Ｂ
?Ｆ ＜ ０ 。因
為Ｆ、φ 越大會使不安全行為減少，但同時也會增加
企業(yè)為維護企業(yè)安全而消耗的成本。因此，求損失
函數(shù)Ｓｍｉｎ（Ｂ，Ｌ，Ｚ，αＦ）值，需要對式（１）關(guān)于Ｆ、φ 求
偏導數(shù)。則令：
?Ｓ
?Ｆ ＝ ｄＬ
ｄＢ
?Ｂ
?Ｆ ＋ ?Ｚ
?Ｂ
?Ｂ
?Ｆ ＋ αφＢ ＋ αφＦ ?Ｂ
?Ｆ ＝０ （２）
?Ｓ
?φ ＝ ｄＬ
ｄＢ
?Ｂ
?φ ＋ ?Ｚ
?φ ＋ ?Ｚ
?Ｂ
?Ｂ
?φ ＋ αＢＦ ＋ αφＦ ?Ｂ
?φ ＝０ （３）
將式（２）、（３）變形得式（４）和（５）：
ｄＬ
ｄＢ ＋ ?Ｚ
?Ｂ ＝ － （αφＦ ＋ αφＢ
?Ｂ
?Ｆ
）＝ － αφＦ（１ ＋ＢＦ
?Ｆ
?Ｂ）
＝ － αφＦ（１ － １
εＦ
） （４）
ｄＬ
ｄＢ ＋ ?Ｚ
?Ｂ ＋ ?Ｚ
?φ（?Ｂ
?φ）－ １ ＝ － αφＦ（１ ＋Ｂφ
?φ
?Ｂ）
＝ － αφＦ（１ － １
εφ
） （５）
其中εＦ ＝ － ＢＦ
?Ｆ
?Ｂ，εφ ＝ －Ｂφ
?φ
?Ｂ為經(jīng)濟學中的
彈性。容易知εＦ 和εφ 都大于０，但它們的值是大
于１ 還是小于１ 有重要意義，大于１ 時社會損失隨
著不安全行為量的增加而以某加速度的形式在增
加，反之則不然。
由經(jīng)濟學效用理論中邊際成本和邊際收益定
義，式（４）、（５）方程最左側(cè)剛好表示不安全行為引
起的邊際成本，右端剛好反映邊際收益，都與不安全
行為Ｂ 成函數(shù)關(guān)系。
令：
Ｍ１ ＝ ｄＬ
ｄＢ ＋ ?Ｚ
?Ｂ （６）
Ｍ２ ＝ ｄＬ
ｄＢ ＋ ?Ｚ
?Ｂ ＋ ?Ｚ
?φ（?Ｂ
?φ）－ １ （７）
上面得到?Ｂ
?φ ＜ ０ ，因此相同Ｂ 值條件下Ｍ１ ＞
Ｍ２，再結(jié)合效用函數(shù)的性質(zhì)對函數(shù)Ｍ１，Ｍ２ 作圖得
到對應大致曲線Ｌ１ 和Ｌ２，根據(jù)式（４）和（５）以及邊
際收益理論得到函數(shù)大致曲線Ｌ３、Ｌ４，如圖１ 所示。
圖１　不安全行為與成本、效益的關(guān)系
圖中Ｂ３ 表示在一定的Ｆ 值下，邊際成本等于邊
際收益，此時的不安全行為量對應著在此Ｆ 下最小
的損失成本；而Ｂ２ 表示在一定的φ 值下，此時的不
１０
２０１７ 年１１ 月　　　　　　　　　　朱生茂等：基于效用理論的礦工不安全行為控制研究　　　　　　　　第２６ 卷第１１ 期
萬方數(shù)據(jù)
安全行為量所對應的最小的損失成本。此時管理者
調(diào)節(jié)變量Ｆ 和φ 推動曲線移動，使極值點Ｂ２ 和Ｂ３
重合，此點就是在Ｆ 和φ 條件下，不安全行為量的
最小的損失成本。總之，Ｂ２ 和Ｂ３ 點是能夠使得煤
礦企業(yè)生產(chǎn)效用最大化、損失成本最小化的兩個極
值點，結(jié)合效用理論及實際生產(chǎn)，將煤礦職工的不安
全行為量即Ｂ 值控制在Ｂ２ 和Ｂ３ 之間將是理想的結(jié)
果，這可以通過研究確定合理的不安全行為的懲罰
力度Ｆ 值和與企業(yè)對不安全行為的范圍規(guī)定相關(guān)的
比例系數(shù)φ 值來實現(xiàn)。
２． ３　控制方法與途徑
由以上研究分析可知，不安全行為量和企業(yè)的
業(yè)績及成本有密切關(guān)系，如何控制職工不安全行為
是保障企業(yè)財產(chǎn)和職工生命安全亟待解決的問題。
控制職工不安全行為會增加企業(yè)一部分投入，但由
此引起的效益無形增加則是不可忽視的。因此，企
業(yè)通過研究分析調(diào)節(jié)安全范圍比例系數(shù)φ 和不安全
行為懲罰力度Ｆ 之間的關(guān)系，是控制員工不安全行
為并使企業(yè)收益最大化的有效途徑。
首先，在遵守國家法律法規(guī)的前提下，制訂合理
的煤礦安全生產(chǎn)制度，即確定合理的安全范圍φ。
讓工人知道該做什么不該做什么，這對于約束工人
的行為，提高安全作業(yè)具有不可替代的作用。管理
者和研究人員應該對本企業(yè)具體情況制定合理有效
可行的安全作業(yè)規(guī)程，同時采用適當?shù)莫剳椭贫龋▽?
工人的懲罰力度Ｆ），在經(jīng)濟效益最大化的驅(qū)使下，
每個員工會以最大的努力達到安全的目標。
其次，加強安全監(jiān)督與檢查。煤礦企業(yè)事故多
發(fā)，保障煤礦工人尤其是井下工作人員生命安全是
對企業(yè)最基本的要求。即在確定合理的安全范圍φ
后，通過監(jiān)督與檢查進一步落實消除不安全行為的
有關(guān)規(guī)定與措施。企業(yè)應該加大安全檢查及監(jiān)控力
度，每個關(guān)鍵環(huán)節(jié)配備專職安全檢查員并配備先進
監(jiān)測設(shè)備，加強重點環(huán)節(jié)檢查工作，及時發(fā)現(xiàn)不安全
行為，避免事故發(fā)生。
再者，加強安全教育與培訓工作（對企業(yè)所做的
懲罰Ｆ，企業(yè)由此產(chǎn)生的成本包括培訓費和參加培
訓的工人所創(chuàng)造的價值）。對不安全行為懲罰的最
終目的是為了降低不安全行為量，但一味采取懲罰
措施有時會產(chǎn)生相反效果，因此有必要在一定懲罰
力度Ｆ 的條件下，通過組織培訓班的形式，對工人進
行安全教育與培訓，使其充分認識事故危害的嚴重
性，提高工人安全技能及安全意識。
最后，采用其他一切可行的方法消除工人不安
全行為。如定期對工人進行家訪，及時解決工人實
際困難，使其專心工作。加強工人間的互助作用，在
實際工作中工人可以相互監(jiān)督與幫助，及時發(fā)現(xiàn)不
安全行為。
３　結(jié)　語
１）　根據(jù)效用理論建立了考慮煤礦企業(yè)由于職
工不安全行為的損失函數(shù)：
Ｓ（Ｂ，Ｌ，Ｚ，αＦ）＝ Ｌ（Ｂ）＋ Ｚ（φ，Ｂ）＋ αφＦＢ
２）　通過對損失函數(shù)的研究分析，討論了損失
函數(shù)最小值與不安全行為的關(guān)系，即不安全行為越
少企業(yè)的損失越小，收益越大。其中確定使得煤礦
企業(yè)生產(chǎn)效用最大化、損失成本最小化的兩個極值
點Ｂ２ 和Ｂ３ 點對控制工人不安全行為具有重要的指
導意義，結(jié)合效用理論及實際生產(chǎn)，將煤礦職工的不
安全行為量即Ｂ 值控制在極值點Ｂ２ 和Ｂ３ 之間將是
理想的結(jié)果，這可以通過研究確定合理的不安全行
為的懲罰力度Ｆ 值和與企業(yè)對不安全行為的范圍規(guī)
定相關(guān)的比例系數(shù)φ 值來實現(xiàn)。
３）　為將不安全行為控制在臨界值以內(nèi)，提出了
控制不安全行為的措施，如建立健全安全作業(yè)規(guī)程、
加強安全監(jiān)督與檢查、以及加強安全教育與培訓等。
參考文獻：
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ｏｆ ＩＣＡＲＩＳ＇０４． ２００４：３１６ －３２９．
［責任編輯：王偉瑾］
１１
２０１７ 年１１ 月　　　　　　　　　　朱生茂等：基于效用理論的礦工不安全行為控制研究　　　　　　　　第２６ 卷第１１ 期

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