基于系统安全理论的中国农机安全事故分析

马 超，徐子晟

（农业农村部农业机械化总站，北京 100122）

0 引言

随着社会经济发展，购机补贴政策的持续实施，农业机械保有量持续稳步增长，为农业机械化奠定了坚实基础[1]。新产品、新技术、新工艺、新材料等不断出现，农业生产过程也呈现规模化、复杂化，但农机安全事故却没有因社会发展和技术进步而减少，加之作业者是农民这一特定对象以及农机事故发生的特点，使得事故风险相对较大，系统性的安全管理手段介入显得必不可少。

系统安全工程是一套科学的安全管理手段，通过风险辨识、评价、控制、跟踪等循环介入，提高安全管理的科学性，最终建立安全文化，实现本质安全[2]。本文通过分析农机安全事故特点及原因，针对农机安全事故中存在的问题，充分发挥系统安全工程的优势，利用风险评估和安全评价等安全管理方法进行事故研究，构建安全思维，提高安全意识和风险防控能力，建立事故防控机制，降低事故发生概率，从而减少或杜绝人身及财产损失[3]。

1 农业机械事故分析

农业农村部公布的数据显示，农机作业事故时有发生，农机安全管理仍面临严峻的挑战，图1为2015—2019年全国农机事故次数、伤亡人数、直接经济损失情况统计[4-8]。图2为2015—2019年全国平均每起农机事故的损失情况。

图1 2015—2019年全国农机事故情况

图2 2015—2019年全国平均每起农机事故损失情况

2015—2019 年全国农机事故总体情况呈下降趋势，但平均事故损失并没有减少，每2起农机事故就会出现1人伤亡，每起事故的直接经济损失1万元以上，这对一个普通的农村家庭是个非常大的负担。切实做好安全管理，提高安全生产意识，在农机作业过程中避免事故发生，对转变农业发展方式，提高农村生产力，推动农业机械化全程全面高质高效发展，确保农业农村现代化顺利实现具有重大意义。

1.1 农业机械作业事故发生的主要原因

在系统安全中，本质安全的概念是人、机、环、安全管理综合的概念，即人员本质安全化、机具本质安全化、作业环境本质安全化、人-机-环境系统管理本质安全化[9]。利用本质安全概念，从人、机、环、管4个方面入手分析农机安全事故致因（图3）[10]。

图3 事故系统要素及结构

1.1.1 人的因素 农机手多为农民，职业素质不高，缺乏专业系统的培训和指导，操作技能差，缺乏安全作业知识，对突发情况无法妥善处理。农机手思想上麻痹大意，盲目自信，安全意识淡薄，对安全作业不重视。农机作业具有季节性、紧迫性，机手在权衡经济利益和安全操作、维护保养时，往往偏重经济利益，忽视安全要求（图4）。

图4 2015—2019年事故致因占比

1.1.2 机具因素 部分农机生产制造企业在设计制造之初，对机械本身的安全容错技术设计不科学，致使在出现危险时，需要依靠人的本能反应纠错。同时机具产品质量参差不齐，零部件材质、制造工艺、装配水平等有待提高，故障时有发生，导致事故发生的概率变大。

1.1.3 作业环境 在田间作业时，受地理、温度、气候等影响较大[11]，作业地块松软程度、面积、平整程度不同，气温骤变、风雨雷电等都可能是机手的作业环境；机具转移过程中，乡间路、机耕道路面过窄、坑洼不平、爬高下坡[12]，操作稍有不慎就能造成事故。

1.1.4 安全管理 合作社、大户、家庭农场等经营组织往往没有系统的安全管理制度和手段，在机手作业前也缺乏必要安全教育和警示[13]，增加了事故发生的不确定度。有的即使有制度执行也不到位[14]，加之监管对象较分散，行政安全监管很难达到效果。

2 系统安全工程研究内容及在农机作业中应用

随着农机化快速发展，农机具数量、种类不断增加，结构、技术更加复杂，因此在危险分析基础上，基于风险控制理论，加强规范化、标准化、系统化风险管理，从而推进文化的人本安全和强科技的物本安全，实现安全管理的理想境界[15]。

系统安全工程学中，安全与风险是相对的，它表明人们对一定事故风险的接受程度，即风险可接受即是安全[16]。正确理解安全的概念，对研究农机安全事故、提出合理建议具有重要意义。

系统安全工程研究主要内容包括危险辨识、事故风险评价、风险管控和控制措施确认，以及对该过程中的危险跟踪，目的是尽可能减小残余风险[17]，确保系统安全。系统安全流程如图5所示。

图5 系统安全流程

2.1 事故危险辨识

在未得到相关事故准确数据的情况下，可通过预先性危险分析(PHA)对相关活动进行分析研究。预先性危险分析是系统的分析方法，是在活动前预先对系统可能存在的危险的类别、事故出现的条件以及导致的后果进行分析，从而防治由于考虑不周而造成的损失，其目的在于辨识和罗列出系统已知存在和有可能存在的各种危险。

预先危险列表通常采用头脑风暴的方法得出，分析人员应包括涉及到的行业专家和具有丰富经验的人员或操作者。该分析方法借助经验人士等的集体智慧识别危险和事故，为进一步管理提供决策依据。该方法简便易行，花费不大，所识别的危险及其风险控制措施的提出有助于进一步优化方案，同时也为管理决策提供有意义的分析结果。同时，在借助经验机手分析的过程中，机手也提高了对风险的认识，有利于降低事故风险。

通过分析，从分析结果中可以得出改进的一系列措施，PHA分析的越细致越精准，得出的整改措施越具有针对性。表1包含预先性危险分析所涉及最基本要素，各项内容举例概括分析，在实际应用过程中可根据分析的深入增加危险条件、潜在事故、修正后风险[18]等内容，并将内容具体化、精准化，以便提出更具针对性的意见措施。以农机田间转移为例，利用PHA分析转移过程中的翻车事故，并提出整改措施。

表1 农机作业预先危险分析工作表

2.2 事故风险评价

要消除或控制已辨识的风险，就要进行事故风险评价[19]。事故风险评估越准确，越有利于决策者正确理解所面临的风险程度[20]，指导进行安全投入。为进一步提高管理决策的科学性，采用半定量的LEC评价法对风险进行评估。LEC评价法是利用与系统风险率有关的3个因素指标之积来评价风险大小，L为发生事故可能性大小（表2），E为人暴露在危险环境频繁程度（表3），C为发生事故损失后果（表4）。但要取得这3种因素科学准确的数值是相当繁琐的过程，为简化评价过程，采用半定量计值法，给3种因素不同等级分别确定不同分值，在以3个分值乘积D来评价危险性大小（表5），如式(1)。

表2 事故发生概率L

表3 作业人员暴露频率E

表4 事故严重度C

表5 事故风险等级

以上述农机田间转移翻车为例，翻车属“可能，但不经常”，其分数值L=3；操作人员每天工作时间暴露，暴露频率取E=6；如发生翻车事故，后果非常严重，可能造成人员伤亡，取C=15；则D=270。270分处于160～320之间，危险等级属于“高度危险，需要立即整改”。

3 建议措施

通过预先性危险分析(PHA)方法分析农机事故，进行危险辨识，并采用LEC评价法对风险进行评估，提供风险控制的输入，在分析结果的基础上输出改进措施并建立规章制度。危险控制可从3个方面进行，即技术控制、人行为控制和管理控制。

3.1 技术控制

即采用技术措施对固有危险源进行控制，主要技术有消除、控制、防护、隔离、监控、保留和转移等。技术方面控制主要是按时做好机具保养工作，同时在核算成本的前提下修缮机库棚、完善作业环境、购置安全防护装备等。对日常发生的事件、事故进行记录统计分析，研究发生概率、严重性，完善事故风险矩阵，提高风险认识及应对措施。

3.2 人行为控制

即控制人为失误，减少人的不正确行为对危险源的触发作用。行为的控制首先是加强教育培训，做到人的安全化，其次应做到操作安全化。

3.2.1 人的安全化 对涉及危险控制[21]的有关人员进行专门的安全教育和培训，明晰主要危险类型、危险原因、安全要求及应急措施。严格培训考核，加强操作人员技能训练以及提升职业素质，提高操作技能、辨识危险和处理突发事件的能力。通过教育培训建立安全思维，提高风险意识，加强实行危险源控制管理的自觉性，掌握进行控制管理的方法和技术，逐步建立安全文化[22]。

3.2.2 操作安全化 根据作业事故风险等级，建立标准化作业流程[23]，严格按照流程开展作业。利用作业性质[24]和操作的运作规律，制定合理的操作内容、形式及频次，减少过度疲劳。利用形状、颜色、光线、声响、温度等物理特性提高操作的准确性及可靠性。

3.3 管理控制

3.3.1 建立健全规章制度 在对危险源进行系统分析的基础上建立健全各项规章制度并严格执行，如危险源管理制度[25]、安全操作规程、检查制度、重大事项报告制度、危险作业审批制度、安全奖惩制度、巡查制度等。

3.3.2 落实各级责任 根据事故风险等级确定各级的负责人，明确相应的具体责任，特别是危险源的定期检查责任。规定从具体的操作人员到最高管理者必须开展相应的定期检查，安全员对相关责任人开展检查、监督并严格进行考评，以实现管理的封闭。

3.3.3 强化应急演练 在辨识危险源的基础上，制定应急措施和方案，涉及的人员必须熟练掌握应急方案和措施。针对相应风险对有关人员开展应急演练，确保相关人员可以控制、处理和解决发现的危险源和事故。

3.3.4 严格执行危险作业审批、操作人员上岗安全达标 对于涉及易燃易爆物品、精密仪器设备、人身损害等易发生危险的作业，要制定审批程序，经过安全员审批才能进行相关操作。同时制定上岗前安全考核，只有通过相关考核才允许上岗操作。

4 结语

笔者通过系统安全对农机事故进行研究，利用预先性危险分析法(PHA)、LEC评价法对农机事故进行辨识、评价和分级，旨在准确理解风险程度，建立安全思维，提高风险防控意识。提出更有针对性的整改措施，进一步优化安全管理方案，降低事故风险。后续仍需持续不断进行安全管理建设，逐步形成经济、科学、有效的安全管理理念和模式，保障农机安全生产，促进农业机械化发展。