基于多主体建模的煤矿员工不安全情绪演化分析

仝凤鸣，杨 雪，卢亚丽

（华北水利水电大学 管理与经济学院，河南 郑州 450046）

我国“多煤、贫油、少气”的能源结构与井工开采为主的煤炭生产方式使得以瓦斯、水灾、火灾、煤尘、顶板等为代表的重大灾害风险问题十分突出，直接威胁着煤矿员工的生命财产安全。研究表明，人的不安全行为和物的不安全状态是安全事故的关键致因[1]，在煤矿事故中，人因所占比率高达97.67%[2]，与当事人情绪波动直接相关的安全事故将近30%[3]，情绪不稳定或情绪失控是造成人为失误的一个重要因素[4]。适度的积极或消极情绪能够刺激机体活跃度，提高员工注意力。过度的积极或消极情绪会干扰员工理性思维致使操作失误。如愤怒、沮丧、悲伤、过度兴奋等情绪状态，会导致员工心理机能和生理机能下降，注意力降低或者因愤怒而产生报复心理，进而做出违章行为。基于此，将导致或可能导致员工不安全行为的情绪波动定义为不安全情绪。并采用多主体仿真方法探析煤矿员工不安全情绪演化规律，为煤矿安全管理提供新的理论视角。

1 理论基础

事故致因理论认为人因是事故发生的关键因素，情感事件理论提出员工的情感体验在事件刺激与行为反应之间具有中介作用[5]。情绪因素在煤矿安全生产问题中逐渐凸显[6]。煤矿生产行业属于高危行业之一，工作性质较为特殊，其昏暗、高温、高湿、高风险的工作环境特征[7]、工作家庭冲突[8]、管理者的态度[9]、奖惩公平性[10]等都会引发煤矿员工的情绪波动，管理领域中对于组织成员的情绪、情感研究日益兴起[11]。由于情绪具有诱发性、潜伏性和多变性等特点[12]，管理部门很难做到对员工不安全情绪事事管理，尤其是作为生产一线的新生代矿工，思想开放、个性更强、抗逆力差，情绪更容易波动[13]。研究变量涉及离职倾向、认知归因、顾客满意度等。在煤矿生产行业更多地关注员工心理压力[14]、侥幸心理[15]对煤矿事故的影响，而忽略了情绪这一具体的心理表现形式在煤矿安全生产中的重要作用。目前关于煤矿员工情绪管理的研究，主要集中在负面情绪的前因变量[16]、负面情绪的结果[17]、负面情绪与不安全行为之间的关系以及负面情绪与工作满意度之间的关系，而对不安全情绪形成过程的研究缺乏深入的探索。基于主体的建模与仿真（agent-based modeling and simulation，ABMS）方法结合了复杂系统和人工智能技术的优势[18]，侧重于从微观主体出发，遵循“刺激-反应”交互作用机制，能更好地解释多行为主体复杂交互作用。因此，将以情感事件理论为基础，结合管理系统工程、情绪心理学相关知识，基于ABMS方法，从系统角度分析不安全情绪形成与演变过程。

2 不安全情绪形成机制与ABMS模型构建

2.1 不安全情绪形成机制

研究基于弗洛伊德开创并由荣格进一步发展的心理动力学及心理能量思想[19]，依据能量意外释放理论和认知评价理论提出，煤矿员工不安全情绪的发生是由于工作生活中遭遇的不安全情感事件的刺激[20]，经过个体认知评价，个体情绪能量不断积聚并意外释放造成的。工作生活中遭遇的不安全情感事件是情绪能量意外释放的诱因，心理韧性和社会支持是调节情绪能量的重要因素，煤矿员工不安全情绪形成过程如图1。

图1 煤矿员工不安全情绪形成示意图Fig.1 Schematic diagram of the formation of coal miners’unsafe emotion

矿工不安全情绪的影响因素分为4类：①不安全情感事件：常见的有领导批评、“三违”处罚、同事争吵、夫妻不睦、亲人病故等，以事件强度和频率表示事件刺激量的大小；②心理韧性：是个体的内部资源，是个体面对挫折、重大变故等不安全情感事件时表现出的良好心态，即情绪承受能力；③社会支持：是个体最不可或缺的外部资源。常见的有家庭的理解、同事的互助和领导的肯定等；④事件干预措施：减少员工遭遇的不安全情感事件数量，达到削弱事件影响的目的。上述4类影响因素是煤矿员工不安全情绪发生的必要条件，通过相互影响与制约实现情绪平稳的目标。一旦各因素之间的平衡被打破，即可能导致不安全情绪发生。

2.2 不安全情绪演化ABMS模型构建

在明确煤矿员工不安全情绪演化机制的基础上，按照多主体仿真建模流程，构建矿工不安全情绪演化ABMS模型。首先确定系统中的行为主体。抽象出不安全情感事件Agent、心理韧性Agent、社会支持Agent、事件干预Agent 4类主体。其次确定主体交互规则。该模型中主体行为运行规则相对简单，总体来说，环境中发生不安全情感事件并不断积累，心理韧性作为预防不安全情绪的第一道防线对事件刺激量进行阻隔。超过心理韧性阈值的部分不断涌向个体内部，通过心理干预措施可以提高员工认知水平进而削弱不安全情感事件对个体的刺激，如果员工存在超负荷工作的情况，将降低员工心理韧性水平。同时个体通过社会支持不断排解个体内部的情绪能量积累，如果情绪积聚能量超过排解阈值，个体内情绪能量值急剧上升，煤矿员工不安全情绪发生风险增加。最后确定仿真模型。通过对全局变量和主体参数不断修正，使仿真模型不断逼近现实情况。

3 仿真模拟和结果分析

与其他仿真平台相比，NetLogo具有易操作、描述性强等优点。因此，使用Netlogo仿真平台，基于矿工不安全情绪ABMS模型特点，将仿真界面分成外部环境区、屏障区、内心活动区、排解区4个区域。

3.1参数设置

根据实地调研，并结合相关文献确定各主体参数范围：①不安全情感事件Agent参数：强度范围为［1，5］，不安全情感事件刺激量范围为［0，500］，强度表示不安全情感事件Agent对个体影响的速度，个体所处环境越复杂，遭遇不安全情感事件越多，对应的等级越大，不安全情感事件Agent进入个体所处环境越快，个体需要应对的外来情绪刺激量越多，仿真时，根据个体所处环境复杂性进行调整；②心理韧性Agent参数：对不安全情感事件刺激的阻隔率范围为［0.8，1］，取值大小反映心理韧性水平，心理韧性水平越高对不安全情感事件刺激引起的情绪能量波动的阻隔能力越强，对应取值越大；③事件干预Agent参数［0，1］，反映干预措施对事件刺激强度的削弱程度。

张卫华通过生活事件对人因失误的影响阈值测度结果表明，事件累积改变单位＜78时，人因失误率非常低。基于此对社会支持Agent参数进行设置：正常情况下通过社会支持对情绪能量的排解量设置为75，通过干预措施提高社会支持水平后，取值为100，模型运行计算3 000次。

3.2 仿真结果

通过全局变量和不同参数的调整，刻画个体因素和外部环境因素不同状态下的煤矿员工不安全情绪演化过程，模拟干预措施的应用效果。其中“情绪积累量”是员工内心活动区情绪能量变化曲线，反映不安全情绪发生的风险程度；“社会支持排解量”表示排解区的情绪能量变化，反映个体的社会支持水平；“事件刺激量”表示外部环境中情绪能量的变化曲线，反映员工所处环境的复杂性；“心理韧性阻隔量”表示屏障区的情绪能量变化，反映个体心理韧性水平。

1）模拟员工健康心理状态下的各区域情绪能量变化如图2。员工心理韧性和社会支持都处于适中水平，仿真结果中个体心理情绪能量积累量与排解量波动一致，心理韧性自消量处于较低水平。与现实对比，这是一种理想状态，个体情绪处于稳定状态。

图2 理想状态情绪能量值变化Fig.2 Changes of emotional energy values under ideal conditions

2）模拟员工心理韧性良好状态下各区域情绪能量变化如图3。与图2相比，保持环境不变，提高员工心理韧性水平，仿真结果发现心理韧性自消的情绪能量与外界环境情绪能量波动一致，说明心理韧性水平与自我消解的情绪能量显著相关，因此，对于个体所处环境比较复杂、遭遇不安全情感事件强度较大的，可以通过增加个体心理韧性水平降低不安全情绪发生风险。

图3 心理韧性良好状态下情绪能量值变化Fig.3 Changes of emotional energy values under good resilience

3）模拟员工心理韧性瞬间崩塌状态下各区域情绪能量值变化如图4。首先设定心理韧性阻隔率为上限，待心理韧性对不安全情感事件刺激的阻隔量达到上限，立刻调整心理韧性阻隔率设定为下限。仿真结果发现，当心理韧性瞬间崩塌时，心理活动区情绪能量迅速增加，随后社会支持对情绪能量的排解量逐渐增加，直到心理活动区积累的情绪能量值小于社会支持水平阈值时才恢复平衡。例如煤矿员工遭遇重大家庭变故，造成员工心理崩溃，不安全情绪产生风险大大增加。这种状态下，做好事前了解员工心理状态尤为重要。

图4 心理韧性瞬间崩塌情况情绪能量值变化Fig.4 Changes of emotional energy values when resilience collapses instantly

4）模拟煤矿员工社会支持水平较低、情绪排解能力不足状态下各区域情绪能量值变化如图5。社会支持水平逐渐达到阈值之后，心理活动区情绪能量逐步增加，矿工不安全情绪发生概率也相应增加。例如，煤矿员工长期遭遇不安全情感事件刺激，导致心理活动区情绪能量不断积累，如果排解能力不足，将会产生不安全情绪。这种情况下，提高情绪排解能力是关键，应增加员工社会支持水平，保证情绪能量及时排除。

图5 社会支持不足情况下情绪能量值变化Fig.5 Changes of emotional energy values under insufficient social support

5）模拟采用事件干预策略之后的各区域情绪能量变化如图6。例如通过带薪休假等策略鼓励员工自动提报情感事件降低情感事件对员工的影响程度。仿真结果发现实施事件干预策略之后，只有环境中情绪能量值相对较多，心理活动区情绪能量相对较少，说明事件干预措施能够降低进入心理活动区的情绪能量。

图6 事件干预策略对情绪能量值的影响Fig.6 The influence of event intervention strategy on emotional energy values

6）模拟提高社会支持水平之后各区域情绪能量变化如图7。与图4结果对比发现，提高煤矿员工社会支持水平可以提高情绪排解能力，进而减少员工处于不安全情绪状态的时间。仿真结果表明，提高排解能力是减少不安全情绪危害性的重要方式。因此，煤炭企业需要增设专门的心理疏导或者心理援助部门，以备急时之需。

4 研究分析与建议

4.1 研究分析

1）心理韧性水平与煤矿员工不安全情绪负相关，工作强度削弱员工心理韧性水平。个体心理韧性是阻隔情感事件刺激的有效屏障，合理安排工作任务，提高员工心理韧性阈值水平，是预防煤矿员工不安全情绪积聚的有效措施。

2）社会支持水平与煤矿员工不安全情绪负相关。社会支持是排解个体情感事件刺激的最主要外部资源，家庭和睦、同事友好、领导赏识是有效排解情绪的条件保障，通过员工关系质量建设提高员工社会支持水平，是加快煤矿员工不安全情绪排解的有效措施。

3）事件干预策略与煤矿员工不安全情绪负相关。不安全情感事件是员工情绪产生的应激源，削弱不安全情感事件的刺激强度是从源头控制员工不安全情绪发生的有效措施。

4.2 对策建议

4.2.1 岗前筛查是关键

1）心理测验。煤矿从业人员流动性大，在招聘时增加心理测验、人格特质评定等，做好源头管控，防止将具有不安全情绪高发性人格特质的人群招聘到煤矿；同时，对于通过测验的人员，也要综合考虑性格、情绪稳定性因素，根据岗位需求合理安排、优化配置，减少安全隐患。

2）主动提报。设计不安全情感事件提报机制，宣传“带薪休假”、“举报有奖”等激励策略，鼓励员工主动上报不安全情感事件。全面及时地了解每位煤矿员工所遭遇的不安全情感事件，从源头控制员工不安全情绪隐患。

3）察言观色。班前会上通过“察言观色”了解员工的精神状态是最常用的方式，这对管理人员的洞察能力要求较高。首先，仔细观察员工面部表情和精神状态；其次，通过点名进一步查看员工有无红脸、无精打采、心事重重等现象；最后，向员工同事侧面了解员工精神状态及家庭是否出现生病、天灾人祸等重大变故。凡是发现职工精神萎靡不振、情绪及心理发生较大变化的，要进一步沟通交流，及时了解员工的困难并给予支持，杜绝职工带着不安全情绪上岗。

4.2.2 员工心理建设是本质

加强员工心理建设是降低不安全情绪风险的本质。首先，积极开展煤矿员工的心理应激能力培训，定期组织心理教育讲座，提高煤矿员工的心理韧性水平，增加抗压能力和情绪自我恢复能力。其次，适时开展谈话谈心活动，切记不能空谈，要通过讲述自己和身边的实际故事和案例，和员工一起分析案例中的情景，也可以将前期员工提报的典型事件案例做成预防手册供员工参考，采用启发式的谈心谈话方式指导员工改变个体认知，提高员工的接纳度，最终达到削弱事件影响的目的。最后，为员工提供主动寻求帮助的渠道，如建立心理咨询室，务必做好信息保密工作，降低员工心理负担。

4.2.3 安全氛围营造是保障

随着科技水平的进步各煤矿企业应加大安全专项资金投入，改进机的设计、性能，改变人适应机器的传统设计方式，强调机器适应人符合人的操作习惯，实现人机匹配。同时改善井下工作环境，降低员工劳动强度，进而提高员工心理韧性水平。研究发现夜班事故率要明显高于白班，夜班作业违背人的作息生物钟，白天很难保证充足的睡眠时间，往往存在疲劳作业的情况。最后，丰富组织生活。组织生活是增加员工工作投入和幸福感的重要因素。同时，家庭是员工获得温暖、安慰和支持的港湾。因此，通过与矿工家人谈心谈话活动，组织“我来接你下班”等活动增进家庭感情，通过开展运动会、各种联欢会的方式丰富组织生活，让员工切实感受

5 结 语

采用ABMS建模方法和Netlogo软件对矿工不安全情绪进行仿真模拟和图像分析。从动态情绪视角模拟了煤矿员工不安全情绪各影响因素的交互作用，并提出预防煤矿员工不安去情绪发生风险的对策建议。