基于突变级数法的职业病危害风险评价方法研究

评价工作的科学性和客观性，避免了人为确定权重，提出了一套定量评价工作场所职业病危害风险的方法。方法对突变级数法在职业病危害风险评价的应用进行理论研究，并选择某家具厂进行评价范例，构建职业病危害风险评价指标体系，对评价指标进行量化分级，对最底层的控制变量指标的分值进行规范化处理，确定各层次突变系统类型，最后利用归一公式进行风险评价递归计算，求得评价目标的总隶属度值。结果表明：通过突变级数法算出该家具厂的计算结果为0.8649，得出该家具厂存在的职业卫生风险等级为Ⅳ级，风险情况为差，具有高风险。此方法通过在某家具厂的应用，证明突变级数法具有较强的实用性，而且突变级数法相对于其他定量评价方法计算简便，有利于企业自身评估和政府对企业职业卫生的监管工作，值得在职业风险评价方面进一步研究和推广应用。

关键词：职业病；风险；评价；突变级数法

中图分类号：X961

文献标识码：A文章编号：16749944（2016）12016204

1引言

工作场所职业病危害风险评价是指使用工程分析法、资料调查法等方法对作业场所中存在的职业危害因素进行辨识与分析，判断作业场所发生职业病以及职业卫生事故的可能性，从而为作业场所的职业卫生措施提供理论依据。然而关于职业卫生风险评价方法的选择一直是一个难题。我国在GBZ/T 194-2007《工作场所防止职业中毒卫生工程防护措施规范》中采用了单项指数法与综合指数法，单项指数法是指通过某单一职业危害因素的浓度、强度、超限倍数作为评价指标对作业场所进行评价分析。综合指数法是指在各单项指数基础上进行加权对作业场所进行综合分析和评价。由于各单项职业危害因素并不仅仅是加权的关系，所以综合指数法与现实结果一般具有较大出入。

我国学者通过研究先后提出了诸如MES法、单项指数法、综合指数法、有毒物质控制效果分级法、模糊综合数学法、蒙德法、集合比数法、人工神经网络法、Fuzzy模型等职业病危害评价方法。[1～3]在这些方法中定性方法居多，其中模糊综合数学法应用较多[9]，较好的解决了职业卫生评价上的一些问题。然而模糊综合数学法是依赖权重选择的方法，其权重的准确性与评价人员的素质等多个方面有关，而且这些方法计算比较复杂，对于一般的企业并不适用。因此，建立一种适合企业自身风险评价方法，有利于科学、全面地评估各企业职业卫生健康程度，也有利于职业卫生工作深入开展，减少降低职业危害的发生概率，对于保护劳动者的身体健康具有重大意义。

本文以某家具厂为例，提出的突变级数法是一种基于突变理论和模糊综合隶度指数的多指标评价方法，与模糊综合评价方法不同的是，突变级数法无需人为确定权重，只需把握各评价指标的重要度，分清主次关系。该方法运用简单，同时又不失客观性、科学性和全面性。目前突变级数法已经广泛应用与多个领域，但是应用在职业卫生评价上的较少。

2基于突变级数法的职业卫生风险评价原理及步骤

2.1突变级数法

法国数学家Rene Thom先生于1972年提出的突变理论，在突变理论中，将描述系统状态的参数称为状态变量，将引起突变状态的因素称为控制变量。势函数是描述系统控制变量和状态变量相互关系与相互位置的函数。突变理论研究势函数的变化使得状态变量从一种稳态到另一种稳态的理论。

突变级数法是由我国都兴富教授在突变理论的基础上提出的多目标评价方法[5]。该方法是一种利用突变理论与模糊数学相结合形成突变模糊隶属函数，按归一公式可以计算出各控制变量的中间值，称为突变级数值，再利用系统中各突变模型的归一公式逐步向上综合直到归一为一个总隶属函数值，从而对多个目标进行重要度排序分析的一种综合评价方法。

2.2基于突变级数法的职业病危害风险评价步骤

2.2.1构建职业病危害风险评价指标体系

利用职业卫生基础理论将待评价系统划分为多个作业单元，再根据相关理论对每个作业单元进行职业有害因素辨识，辨识出作业单元内所拥有的职业有害因素，构建职业卫生风险评价指标体系。并根据职业有害因素的接触人数的大小进行指标重要度排序，接触人数多的重要性大，将重要性大的因素排到最左侧。

2.2.2评价指标的量化分级

根据相关标准对对每个作业单元的单项有害因素进行监测并记录。根据职业有害因素的实际监测情况，借鉴常用风险评估等级划分的标准并结合毒物划分标准，将各个单因素风险分为5个等级，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，分别对应轻微危害、轻度危害、中度危害、高度危害、极度危害。对应的也给评价指标赋值，分别为1，2，3，4，5分。将总隶属函数也分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五个等级，分别对应“优，可忽略风险”，“良，低风险”，“一般，一般风险”，“差，高风险”，“极差，极高风险”。

2.2.3对最底层的控制变量指标的分值进行规范化处理

由于在归一化过程中，控制变量代表的是系统状态变量在不同方面的特征，每个指标的数据取值范围以及量纲均不相同，导致数据之间无法相互进行比较。因此，在使用归一化公式之前，需要将各控制变量的指标的原始数据转化为0～1之间越大越好型数据，就是将原始数据进行标准化，无论控制变量指标是越大越好型还是越小越好型数据，都可以通过标准化处理将其转化为0～1之间的越大越好型指标。

2.2.4确定各层次突变系统类型

根据突变级数法的基本原理，确定各指标的突变系统类型。突变系统类型一共有7个，最常见的有3个。即尖点突变系统、燕尾突变系统和蝴蝶突变系统[4]。

尖点突变系统模型为： f（x）=x4+ax2+bx （3）

燕尾突变系统模型为： f（x）=15x5+13x3+12bx2+cx（4）

蝴蝶突变系统模型为： f（x）=16x6+14ax4+13bx3+12cx2+dx（5）

上面f（x）表示一个系统的一个状态变量x的势函数。状态变量x的系数a、b、c、d表示该状态变量的控制变量。若一个指标仅分解为两个子指标，该系统可视为尖点突变系统；若一个指标可分解为三个子指标该系统可视为燕尾突变系统；若一个指标能分解为四个子指标，该系统可视为蝴蝶突变系统。

最初的控制变量代表不同质态，无法进行比较。归一公式将各控制变量的的不同质态归为可比较的一种质态，即用状态变量表示的质态[6]。根据不同的突变系统选择对应的归一公式。可以通过突变理论的分歧方程导出归一公式。

3基于突变级数法的职业风险评价在某家具厂的应用

3.1家具厂基本情况概述

某木质家具厂主要生产实木椅子，其生产工艺为木料开料、木料加工（包括弯料、锣机等）、油磨、喷底漆、喷面漆。四楼生产车间作业岗位有木料加工岗位、油磨岗位以及喷底漆岗位，五楼生产车间作业岗位有喷面油岗位，基本作业情况及各个岗位接触危害因素如表1所示。

3.2职业危害因素体系建立

根据车间的职业危害有害因素以及各个岗位接触人数和接触时间进行重要性排序，接触人数越多，则重要性就越前。若按职业病危害因素划分，则此家具厂的重要度顺序为噪声、粉尘、化学毒物。若按生产单元和岗位划分，接触人数一样，则按照接触危害因素的数量进行分类，若都一致，则按照接害因素的种类数量进行重要性排序，构建该家具厂职业危害因素指标体系（表2）。

3.3各单项危害因素量化分级

依据GBZ 159-2004《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》、GBZ 2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素》、GBZ 2.2-2007《工作场所有害因素职业接触限值第2部分：物理因素》对该家具厂进行职业病危害因素检测。化学毒物、粉尘以及噪声检测结果分别如表3、表4以及表5所示。

在《职业病防治法》等相关法律法规及标准规定，用人单位作业场所职业病危害因素不能超过限值，以此作为化学毒物以及粉尘评判等级最高级的标准。使用的最低评判等级；若用人场所设置的是无尘车间，则可以直接判别为最低评判等级。另外，参考茅辉军在《模糊数学模型评价方法在喷涂作业环境职业病危害风险评估中的应用》的分级方法[9]，化学毒物以及粉尘的评判标准为检测的浓度值与浓度限值的比值，在同一岗位所接触的化学毒物中，以检测出浓度值最高的物质作为计算。而噪声的评判标准以LEX，8h作为分级标准，评判分级标准如表6所示。

4五楼生产车间喷面油岗位5——1

3.4原始数据规范化处理

化学毒物、粉尘以及噪声的得分是越大越好，因此属于越大越好的指标。根据公式（1）可得各岗位职业有害因素的标准化数值如表8所示。

3.5确定各层次的突变模型

根据建立的家具厂职业危害因素指标体系，确定各层次的突变系统类型，经分析，只有尖点突变模型与燕尾突变模型。

3.6归一公式风险递归计算

将各层次的突变模型确定以后，将每个作业单元职业有害因素标准化之后的数据带入，根据不同的突变模型选择不同的归一方程，先对每个工作岗位的职业病危害因素进行归一化逐一计算，得出各个岗位的隶属数值，再根据生产单元逐层计算，直至算出总隶属函数，在该家具厂中，各个指标的选择都具有相当的独立性，所以采取相互平均值来计算。计算结果为0.8649。

3.7该家具厂职业风险标准制定

一般风险评价五个等级将风险评价指数分为0.2，0.4，0.6，0.8，1。然而由于归一公式的特点，导致突变级数法算出的评价值一般较高。所以需将绝对意义下的综合指数转化为突变级数法下的各级分级标准[8]。从理论意义上，最后转化成突变级数法的隶属值如表9所示。

3.8结果分析

经现场调查以及职业病危害因素检测分析，该家具厂在生产过程中产生噪声、粉尘和化学毒物有害因素，其中木料加工岗位的噪声等级为Ⅳ级，属于高度危害，木料加工岗位的粉尘等级以及五楼喷面油岗位的化学毒物等级为Ⅴ级，属于极度危害。通过突变级数法算出该家具厂的计算结果为0.8649，说明该家具厂存在的职业卫生风险等级为Ⅳ级，代表该家具厂的职业卫生风险情况为差，具有高风险。

4结论

目前在职业病危害因素检测中，仅仅是简单的将监测结果分为合格、不合格两部分，本文将各单项因素分为5个等级，相比于合格以及不合格，更加科学和客观。将检测结果分为五级并评分赋值了之后，采用突变级数法进行职业病危害风险评价。通过在某家具厂的应用，证明突变级数法具有较强的实用性，而且突变级数法相对于其他定量评价方法计算简便，有利于企业自身评估和政府对企业职业卫生的监管工作，值得在职业病危害风险评价方面进一步研究和推广应用。

参考文献：

[1]

符传东. 化学因素职业危害风险评估指标体系及其应用研究[D].太原：山西医科大学，2011.

[2]胡训军，徐慧萍，朱毅贞，等. 化学混合物GHS分类方法在职业危害风险评估中的应用初探[J]. 环境与职业医学，2015（6）：88～92.

[3]李戬. 基于Fuzzy模型的职业病危害综合风险评估方法研究[J]. 中国安全生产科学技术，2013（9）：90～95.

[4]田冬梅， 姚建， 蒋仲安，等. 粉尘作业场所风险评价模型的研究[J]. 金属矿山， 2009（7）：122～126.

[5]翁钢民，鲁超. 基于突变级数法的旅游产业竞争力评价研究——以西北五省为例[J]. 软科学，2009（6）：57～61.

[6]陈晓红， 杨立. 基于突变级数法的障碍诊断模型及其在中小企业中的应用[J]. 系统工程理论与实践， 2013， 33（6）：1479～1485.

[7]陈克亮， 时亚楼， 林志兰，等. 基于突变理论的近岸海域生态风险综合评价方法——以罗源湾为例[J]. 应用生态学报， 2012， 23（1）：213～221.

[8]魏婷， 朱晓东， 李杨帆，等. 突变级数法在厦门城市生态安全评价中的应用[J]. 应用生态学报， 2008， 19（7）：1522～1528.

[9]茅辉军. 模糊数学模型评价方法在喷涂作业环境职业病危害风险评估中的应用[D].苏州：苏州大学，2013.

[10]杨乐华. 类比法在建设项目职业病危害预评价中的应用与问题探讨[J]. 中国工业医学杂志， 2009（3）：230～231.

[11]王焕强， 张敏， 李涛. 高危职业危害监测内涵及预警系统探讨[J]. 中国安全生产科学技术， 2008， 4（4）：135～139.

[12] 吴传安， 谭庆平， 刘开钳，等. 职业卫生1-2-0分类管理模式构建研究[J]. 中国热带医学， 2008， 8（7）：1106～1109.

[13]周捷森. 建立职业暴露评估模型的必要性和可行性[J]. 中国工业医学杂志， 2008， 21（2）：126～128.

[14]袁伟明， 冷朋波， 周莉芳，等. 应用国外两种风险模型评估职业危害的对比研究[J]. 环境与职业医学， 2015， 32（1）：51～55.

[15] 郑文慧， 王志平， 柴鹏飞，等. 美国EPA吸入风险评估模型在某电镀企业职业危害风险评估中的应用[J]. 环境与职业医学， 2014， 31（10）：764～769.

Abstract： ObjectiveTo improvethe scientificity and objectivitywhen evaluating the risk of occupational disease in the workplace， to avoid the artificial weights， we explored a set of quantitative evaluation methodof the risk of occupationaldisease in workplace. Methodsinthe research， we anlayzed mutation progression method intheoryin the application of occupational disease hazards risk evaluation.Selectingone certain furniture factory asevaluationsample， we built the occupational disease hazard risk evaluation index system.We carried on the quantitative evaluation indexes for classifying， and normalized the bottom of the control variable index score.， Then we identified a mutation at all levels system types.At last we used a recursive calculation formula for risk evaluation， andachieved the total membership valueofevaluation target. Results Through mutation progression method， the calculation result of the furniture factory is 0.8649， which was concluded that the risk levelof occupational health of this furniture factory reached to Ⅳ，i.e.，the poorrisk situation and a high risk. Conclusion Proved by application in a furniture factory， mutation progression method had strong practicability， and was simplecompared with other mutation progression methods for quantitative evaluation.Itwas advantageous to the enterprise itself in the occupational health assessment and government’s supervision work.And it was worth further research and application in terms of occupational risk assessment.

Key words： occupational disease； risk； evaluation ；mutation progression method

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