基于相互作用矩阵的制鞋厂火灾因素风险耦合研究

摘要：为了深入研究制鞋厂火灾事故的风险耦合特性，基于事故致因理论，从人员、物质、环境、管理四方面分析火灾事故风险及其耦合方式，构建了含有19个火灾风险因素的制鞋厂火灾风险指标体系；通过构建火灾风险相互作用矩阵，计算火灾事故风险因素权重。结果表明，该方法不仅可以综合考虑到制鞋厂火灾多个风险因素之间的交互影响，还能确定火灾事故的主要风险因素，并为火灾事故的防治提供理论依据。

关键词：制鞋厂；火灾事故；风险耦合

基金项目：福建省教育厅科研项目

项目编号：JAT201339

我国是鞋业制造大国，产量、出口量和消费量全球排名领先。鞋业在拉动地区经济增长具有重要作用，但在生产过程中，采用的原材料均为可燃物，存在较多火灾隐患，极易发生火灾事故。2007年10月21日，莆田市某鞋厂发生一起重大火灾事故，导致37人死亡、21人受伤。2019年1月16日，因电气线路故障，合肥巢湖市一鞋厂发生重大火灾，鞋厂付之一炬。鞋业作为劳动密集型行业，一旦发生火灾事故，将会引发严重的人员伤亡和财产损失，因此研究火灾致因因素对预防鞋业火灾事故具有意义重大。

目前，国内关于鞋业加工企业的火灾研究相对较少，基本上为鞋业火灾概述管控策略以及信息报道，缺乏系统的风险致因分析。例如，史洪涛从经验分析制衣、制鞋厂的火灾危险性与预防措施。李木森等探讨制鞋业火灾原因分析及策略。倪旭萍等分析温州市制鞋厂火灾因素及预防措施。由于当前鞋业加工生产主要集中在我国，因此国外涉及制鞋厂火灾风险的研究较少。当前，火灾风险致因分析方法很多，如薛崇等利用ISM法分析城市风险区域火灾。段在鹏等构建木制品加工企业模糊因果关系图。张缔等利用案例分析法构建公交车事故致因鱼骨模型。这些火灾致因分析方法可以很好地揭示火灾形成的过程，但未考虑各风险因素间的交互影响，实际火灾事故的发生不仅是各方面因素单独作用的结果，更是各因素相互耦合作用的结果。

系统风险耦合理论认为，系统在运行过程中，由于不确定性可能引起内部风险因素之间相互耦合作用，引起事故发生。目前，多因素风险耦合作用分析事故致因广泛运用在水运、航空、地铁和煤矿事故等，尚未运用在制鞋厂火灾致因分析。鉴于此，本文拟运用多因素风险耦合分析制鞋厂火灾风险因素，构建火灾风险因素指标，然后利用多因素相互作用矩阵方法确定火灾风险因素权重，以期为火灾事故预防控制提供理论依据。

一、制鞋厂火灾事故致因集构建

（一）制鞋厂火灾风险因素

全面辨识制鞋厂火灾风险影响因素是确定火灾风险关键因素的前提。通过分析制鞋厂火灾事故原因统计，结合事故致因理论，可以将制鞋厂火灾事故风险影响因素划分为人员、物质、环境和管理四个因素，并进行单因素分析，而单因素分析是事故耦合分析的基础。

人为风险：在鞋业生产制造中，人往往是引起火灾事故的关键原因之一。制鞋厂作为劳动密集型行业，多为外来务工人员，文化素养较低，岗前也未参加消防安全教育培训，因此消防意识差，经常违章操作，也不会使用消防设施，导致火势失控。人员风险因素主要指工人的技能素质低、消防安全意识淡薄和消防培训不足等风险。

物质风险：物质风险不仅包含材料本身的易燃、易爆特性以及其他防火灭火消防设施。在实际生产中，由于制鞋材料皮革、橡胶底、胶水大多是可燃物，火灾荷载大；同时，生产过程中使用生产性热源有烘箱、热压成型机和炼风胶机等电气设备极易成为点火源。另外，消防报警、防火、灭火设施缺陷或不足会引起火灾事故。物质风险包含火灾荷载、防排烟系统、火灾自动报警系统、消防灭火系统和应急疏散诱导系统等不足或缺乏。

环境风险：环境风险主要包含建筑耐火性能差、建筑防火设计不合理、三合一厂房、电气防火布置不合理、鞋材堆放杂乱等因素。由于建筑防火结构不合理，多为人员密集场所，且未过消防验收，擅自改变建筑使用性质，“三合一”不正常现象严重。同时，生产过程中使用生产性热源有烘箱、热压成型机和炼风胶机等电气设备，电线随意拉扯，经常发生短路现象，这些风险因素都会导致事故的发生。

管理因素：在实际生产中，由于企业规章制度不健全等引发的风险。管理风险因素主要包含消防管理制度不健全、日常巡查不到位、隐患不及时整改、应急预案及应急处置能力不足、安全培训不足及执行欠缺等。例如，未完成日常巡检，导致火灾发生时消防设施不能发挥作用，会导致火灾事故更严重。

（二）制鞋厂风险耦合分析

对于制鞋厂火灾事故原因的分析，不仅要研究单风险因素分析，还要研究风险因素之间的相互耦合作用，全面分析制鞋厂火灾事故发生的根本原因。火灾风险耦合可以划分为单因素耦合、双因素耦合以及多因素耦合。其中，单因素耦合是分析人员、物质、环境和管理等四个因素。双因素分析分析是指人—物、人—环、人—管、物—环、物—管、环—管等六种情形。例如，2015年10月16日，佛山市澳足鞋厂由于喷漆柜照明线路短路引燃油垢等可燃物发生火灾，火灾事故属于典型的“物质—环境”耦合作用。多因素风险耦合分析包含“人—物—管”“人—环—管”和“人—物—环—管”等五种可能。例如，2010年1月3日，福州市仓山区永达鞋厂发生大火，该鞋厂属于违章建筑，电线铺设杂乱，工人消防意识淡薄，使用完电热棒未及时关闭，相关人员也未巡检，在火灾初期，未经培训的员工不会使用建筑灭火器，加剧火灾事故。这起火灾事故属于典型的“人员—环境—管理”。通过对火灾事故的案例分析及耦合分析，从人员、物质、环境和管理四个维度出发，按照科学、系统、全面等原则，建立包含四个一级指标和十九个二级指标的火灾风险因素指标体系，如图1所示。

二、相互作用矩阵

相互作用矩阵法由于同时考虑到单个影响因素以及多个影响因素交互作用对事故的影响，因此可以较好地解决多个影响因素共同作用的复杂事故求解风险因素权重的问题，确保风险因素权重的计算较为科学。在相互作用矩阵中，把事故风险影响因素放在矩阵主对角线上，多个风险影响因素之间的相互作用关系放在非对角线上，数值大小反映事故风险影响因素之间耦合的影响程度。

构建相互作用矩阵的步骤：全面分析影响事故风险影响因素，确定事故影响因素；选取事故影响因素作为评价指标；定量描述这些评价指标；组成事故风险多因素相互作用矩阵。具体的矩阵如下：

（1）

式中，Pi表示第i个事故风险影响因素；Pi，j表示事故风险影响因素i作用于影响因素j进而对事故系统造成的影响；Pi，j表示事故风险影响因素j作用于影响因素i进而对事故系统造成的影响。

利用式（2）和式（3）进一步计算影响事故风险的第i个因素的权重K。

（2）

（3）

式中，n表示事故风险的主要影响因素个数；Ci表示事故风险影响因素Pi所在行的和，反映该影响因素作用于其余因素进而对事故系统造成的影响；Ei表示事故风险影响因素Pi所在列的和，反映该影响因素受到其余因素的影响进而对事故系统造成的影响。

三、确定制鞋厂火灾事故指标权重

（一）确定制鞋厂火灾事故影响程度级别

利用专家半定量取值法确定制鞋厂火灾事故风险因素间的影响程度等级。根据影响程度的大小，可以分成0、1、2、3和4五个等级，如表1所示。

（二）确定制鞋厂火灾风险因素相互作用矩阵P

由专家评分，构建制鞋厂火灾风险因素相互作用矩阵P，如图2所示。其中，矩阵包括19个主对角线元素和342个非对角元素，分别表示制鞋厂火灾风险影响因素和事故各风险因素间的相互作用关系。

（三）求解制鞋厂火灾事故风险因素权重K

利用公式（1）～（3）求解19个火灾事故风险影响因素的权重K值，确定火灾事故风险影响因素的所有权重，具体结果如表2所示。

从表2可以看出，影响制鞋厂火灾事故的主要因素包括消防管理制度、监督执行情况、电气防火布置、日常巡检检查、建筑防火设计和室内火灾荷载等。

四、结语

第一，针对从人、物、环、管四方面对制鞋厂火灾事故进行风险因素耦合作用分析，构建19个火灾风险因素的制鞋厂火灾风险影响指标体系。其中，单因素耦合是人、物、环和管四个方面的单独分析。双因素分析分析包含人—物、人—环、人—管、物—环、物—管、环—管等六种情形。多因素风险耦合分析包含“人—物—管”和“人—环—管”和“人—物—环—管”三种情形。

第二，运用相互矩阵作用方法，对火灾事故19个风险影响因素分析计算，并采用专家打分法，构建了火灾风险多因素相互作用矩阵，确定权重大小。该方法能综合考虑多个影响因素的相互作用。

第三，根据权重可以有针对性的预防和控制制鞋厂火灾风险因素，以此预防火灾事故的发生。在实际生产中，应建立健全消防管理规章制度，督促相关部门加大监督执法力度、做好电气防火布置，定期开展日常巡查检查、合理进行建筑防火设计、消除室内火灾荷载。

参考文献：

[1]石洪涛.劳动密集型制衣、制鞋厂火灾危险性及预防措施[J].中国科技信息，2011（14）：162-163.

[2]李木森，陈敏毅.制鞋业火灾原因分析及应对策略探讨[J].低碳世界，2016（11）：255-256.

作者简介：刘晓霞（1993），女，福建省莆田市人，硕士，助教，从事建筑消防安全方面的教学与研究工作。