李乃文，冀永红，唐水清，牛莉霞

(辽宁工程技术大学 工商管理学院，辽宁 葫芦岛 125105 )

0 引言

近年来，国家加大煤矿安全投入，加强安全监管力度，在减少安全事故以及安全控制方面取得了很大成效，但安全事故仍时常发生。根据国家煤矿安全管理局数据，不安全行为导致的安全事故占到总安全事故的80%，其中，不安全行为主要是由于矿工的情绪不稳定所导致，尤其对于高危岗位矿工，情绪不稳定对矿工的安全工作产生重大影响。李乃文[1]对高危岗位矿工进行了界定：高危岗位矿工指工作于复杂恶劣的井下环境，工作强度大且与危险源直接接触的井下一线矿工，如井下采煤工、井下爆破工、瓦斯监测工等。

目前，学者对情绪稳定性的研究对象主要集中在大学生、飞行员和运动员上[2-5]。许晟等[6]针对大学生情绪稳定的5种常见心理现象的形成原因进行了分析，并提出解决对策；高健等[7]采用统计学方法(单因素分析、相关分析、多元回归分析)探讨了大学生情绪智力与情绪稳定性的关系；周华发等[8]从大学生注意稳定性角度，基于情绪调查问卷研究了学习自控与情绪稳定性的关系；徐健等[9]通过分解飞行员情绪稳定性的影响因素，提出飞行员控制情绪的对策；肖玮等[10]通过心理测评的方式对飞行学员的情绪稳定性的个性特征进行了研究；谭朕斌等[11]探讨了篮球运动员情绪稳定的影响因素，并提出训练措施。上述研究大多从静态角度探讨情绪稳定性的影响因素，且都集中研究情绪稳定与产生行为之间的关系，对于高危岗位矿工情绪稳定性的研究较少。

基于此，笔者在复杂适应系统(Complexity Adaptive System，CAS)[12]、组织行为学、认知心理学等理论指导下，以高危岗位矿工为研究对象，从动态角度出发，采用系统动力学(System Dynamics，SD)方法构建高危岗位矿工情绪稳定性影响因素系统模型，并借助Vensim软件进行仿真实验，揭示矿工情绪稳定性的影响机制，为政府和煤矿企业降低由情绪不稳定导致的不安全行为提高参考。

1 高危岗位矿工情绪稳定性因果关系分析

1.1 模型边界和假设

研究的主体是高危岗位矿工个体在工作中的情绪稳定性及其影响因素的作用机制。为了使系统更加清晰明确，做出如下假设：

1)研究对象是高危岗位矿工个体的情绪稳定性及其影响因素的作用机制，不考虑企业或组织整体的情绪稳定性；

2)研究假设高危岗位矿工情绪稳定性主要受到矿工自身因素、组织因素和工作任务因素的影响；

3)研究假设工作任务因素中的工作复杂性变量在短期内不发生变化，设为常量；

4)研究假设变量行为纠正与安全宣传均存在时间延迟效应，需要一段时间后才能发挥作用。

1.2 矿工情绪稳定性影响因素分析

基于系统动力学原理、组织行为学理论等，高危岗位矿工情绪稳定性水平主要受矿工自身特征、组织安全管理环境和工作任务特征3个因素的交互作用影响。具体包括：

1)矿工自身特征

部分学者[13]提出家庭环境和人际关系是矿工归属与爱的需要，是影响工作情绪的重要因素。孙超等[14]通过问卷调查的数据分析得出心理控制源对情绪稳定性存在显著影响；代丽芳等[15]通过研究设计得出矿工安全意识对情绪稳定性的作用效果明显。结合深度访谈分析，得出几个重要影响因素：安全意识、安全心理培训和情绪安全倾向度。

2)组织安全管理环境

马亚静等[16]提出矿工的安全需要影响情绪问题，包括人身安全、物质保障和权益保障；徐健等[9]以飞行员为研究对象，认为构建合理的飞行心理素质监督机制可以有效提高飞行员的情绪稳定性，并提出良好的沟通和工作人员的配合度将直接影响飞行情绪。结合深度访谈分析，得出3个重要影响因素：安全投入、情绪监管水平和组织氛围。其中，情绪监管是指管理人员对矿工的情绪进行管控，矿工情绪稳定性属于被动管理，从被动管理角度而言，情绪监管属于硬管理环境；组织氛围是指矿工在组织氛围的影响下主动维持情绪稳定性，从主动管理角度而言，组织氛围属于软管理环境。

3)工作任务特征

包含工作复杂性和工作任务量，主要体现为矿工的工作倦怠。牛莉霞等[17]提出井下连续24 h作业会导致矿工心身疲倦，心绪不宁，反应迟钝；李乃文等[18]提出工作负荷对事故发生的危险性颇大，高强度劳动造成的工作疲劳会使矿工产生厌倦和烦躁。结合深度访谈分析，将影响因素总结为工作倦怠水平。

1.3 矿工情绪稳定性的因果关系分析

因果关系是系统动力学模型的基础，即一个系统中的各个因素之间的相互作用和相互关系，是对系统内部关系的一种真实反映。为了清晰的反映高危岗位矿工情绪稳定性系统中各个因素之间的相互关系，特别引入一些中间变量作为桥梁，基于文献研究、SD原理以及组织行为理论对整个过程进行分析，得到高危岗位矿工情绪稳定性系统的因果关系分析图，如图1所示。

图1 高位岗位矿工情绪稳定性影响因素因果关系Fig.1 High position miners, emotional stability, influencing factors, cause and effect relationship

该系统主要包括安全意识、安全心理培训、情绪监管水平、安全投入、组织氛围、情绪安全倾向度以及工作倦怠7个子系统。结合系统的功能与特性，采用回路分析法得出了高危岗位矿工情绪稳定性影响因素因果关系图中主要有8条反馈回路，具体如下：

1)情绪稳定性水平↓─情绪监管水平↑─组织氛围↑─情绪安全倾向度↑─情绪稳定性水平↑

2)情绪稳定性水平↑─安全意识↑─工作倦怠↓─情绪监管水平↑─组织氛围↑─情绪安全倾向度↑─情绪稳定性水平↑

3)情绪稳定性水平↓─情绪监管水平↑─安全意识↑─安全心理培训↑─情绪稳定性水平↑

4)情绪稳定性水平↑─安全意识↑─安全心理培训↑─安全投入↑─情绪稳定性水平↑

5)情绪稳定性水平↓─情绪监管水平↑─安全意识↑─安全心理培训↑─安全投入↑─情绪安全倾向度↑─情绪稳定性水平↑

6)情绪稳定性水平↑─安全意识↑─工作倦怠↓─情绪监管水平↑─组织氛围↑─情绪稳定性水平↑

7)情绪稳定性水平↓─情绪监管水平↑─安全意识↑─安全心理培训↑─安全投入↑─情绪稳定性水平↑

8)情绪稳定性水平↑─安全意识↑─安全心理培训↑─安全投入↑─情绪安全倾向度↑─情绪稳定性水平↑

上述系统回路反馈表明：个体的安全意识通过矿工的情绪安全倾向度间接正向影响情绪稳定性水平；个体的工作倦怠通过情绪监管水平对矿工情绪稳定性产生消极影响；组织的情绪监管水平以及组织氛围既可以直接正向影响矿工情绪稳定性水平，又可以通过个体的情绪安全倾向度对情绪稳定性水平间接产生积极影响；企业的安全心理培训以及安全投入既可以直接正向影响矿工情绪稳定性水平，又可以通过个体的情绪安全倾向度间接正向影响情绪稳定性水平；同时，情绪监管水平通过正反馈加强矿工安全意识，从而进一步增强情绪稳定性水平。

2 高危岗位矿工情绪稳定性SD模型构建

2.1 系统流图模型构建

虽然因果关系图能够清晰反映高危岗位矿工情绪稳定性系统中各影响因素之间的关系，但对于系统中的一些不同性质的变量(如：水平变量、速率变量等)却无法具体表现。为了更好的模拟高危岗位矿工情绪稳定性系统，并结合煤矿企业安全生产方面的问题，在高危岗位矿工情绪稳定性影响因素因果关系图的基础上，对高危岗位矿工情绪稳定性系统构建了SD模型流图，如图2所示。所建立的SD流图中所涉及到的变量及符号意义见表1。

图2 高位岗位矿工情绪稳定性影响因素系统模型Fig.2 System model of emotional stability factors of miners in high position

表1 各变量构成汇总Table 1 Variables aggregated

2.2 系统仿真方程构建

基于SD原理，利用Vensim仿真软件对高危岗位矿工情绪稳定性系统模型进行仿真时需要设置各变量间的数学逻辑关系。基于高危岗位矿工情绪稳定性影响因素的因果关系模型和SD模型之间的逻辑关系，对主回路中L3，L6，L10，L15，L16和L17等敏感变量构建仿真方程。

L17=F5×L16-F7×L3-F9×L6-F3×L10-F4×L15

(1)

其中，F3+F4+F5+F7+F9=1。

L1=INT(R1-R2)

(2)

式中：INT属于积分函数，表示水平变量L的值，由于状态变量必须通过速率变量R进行作用才能改变，因此，其他状态方程可以参照式(1)和式(2)给出。

R10=F6×A1+F8×A2+L7×A3

(3)

R5=L12×A4+L13×A5+F1×A6

(4)

式中：A1～A6分别代表安全知识权重、安全宣传权重、安全意识权重、行为纠正权重、安全事故权重以及组织公平权重。由于高危岗位矿工在企业监管下进行行为纠正和安全宣传，并不能立马发挥作用，需要一段响应时间才能生效，因而对这2个变量采用延迟函数构建仿真方程。

R3=DELAY1(L12×F13，F14)

(5)

R9=DELAY1(L5×F2，F8)

(6)

式中：DELAY1是一阶延迟函数，表示安全宣传以及行为纠正都需要在一定的延迟时间后才能发挥效用。

F10=WITH LOOK UP(L14([(0，0)～(900，0)]))，(493，0.06)，(357，0.32)，(68，0.67)，(247，0.42)，(168，0.24)，(788，0.72))

(7)

式中：WITH LOOK UP是表函数，表示情绪监管减少率与情绪监管水平之间的关系，数值来源于红阳三矿实际安全管理数据以及Vensim仿真需要。其他辅助方程可参照式(7)根据DYNAMO语言的方程规则给出。

3 高危岗位矿工情绪稳定性仿真模拟及结构分析

3.1 模拟仿真输入

根据山西大同煤矿集团、阜新五龙矿、红阳三矿、北京大安山煤矿等的调查问卷获取数据以及煤矿领域权威专家对高危岗位矿工情绪稳定性的影响因素打分，经数据统计和整理，得出状态变量的初值(无量纲)，(L1，L2，L3，L4，L5，L6，L7，L8，L9，L10，L11，L12，L13，L14，L15，L16，L17)=(60，35，100，60，20，100，85，90，80，70，30，55，50，60，40，65，90)。利用专家打分和层次分析法确定了系统内部影响因素对高危岗位矿工情绪稳定性的影响系数(无量纲)，(F3，F4，F5，F7，F9)=(0.203，0.229，0.326，0.117，0.125)，仿真单位为min；仿真时长为300 min；步长为30 min。

3.2 模拟仿真输出与结果分析

3.2.1 系统模型基础仿真结果分析

高位岗位矿工情绪稳定性系统模型的基础仿真结果如图3所示。在刚开始工作时，由于矿工个体安全知识储备以及安全意识的认知，没有工作疲劳等外在压力，矿工情绪有一定的稳定性；在工作准备阶段以及工作初期阶段，矿工进入工作状态，组织氛围和谐，安全心理加强，随着对工作的熟悉程度加深，矿工的情绪稳定性也持续上升至最高点；随着工作任务量加大，矿工的工作倦怠感加强，心情烦躁，组织情绪监管强度不佳，伴随着安全事故的发生，矿工情绪安全倾向度降低，导致矿工情绪稳定性水平缓慢递减；在工作收尾阶段，矿工工作态度松懈，安全警惕性、情绪安全倾向度快速下降，情绪稳定性水平也加速下降。这与煤矿企业实际情况相似，说明矿工情绪稳定性系统动力学模型具有一定的合理性。

图3 情绪稳定性影响因素系统基础运行Fig.3 Emotional stability, influencing factors, system basis operation

3.2.2 系统仿真对比结果分析

1)安全心理培训和安全投入作用效果对比。采用控制变量法，保证其他变量不变的情况下，将安全心理培训和安全投入的状态变量初始值分别增加一倍，仿真模拟结果如图4所示。安全心理培训和安全投入均能对矿工情绪稳定性产生积极影响，但在工作初期，安全投入的作用大于安全心理培训，在工作收尾阶段，安全心理培训对矿工情绪稳定性的影响更显著。产生这种差异的原因在于安全投入是影响矿工情绪稳定性的外在手段，效果非常明显但持续时间短。而安全心理培训是影响矿工情绪稳定性的内在手段，将安全心理知识深入其心，效果虽慢但持续时间长。

图4 安全心理培训和安全投入促进作用对比Fig.4 Comparison of promotion effect between safety psychology training and safety investment

2)安全意识与情绪安全倾向度影响效果对比。采用控制变量法，保证其他变量不变的情况下，将安全意识和情绪安全倾向度的状态变量初始值分别增加一倍，仿真模拟结果如图5所示。安全意识与情绪安全倾向度对矿工情绪稳定性均有正向促进作用，但二者对矿工情绪稳定性的影响有阶段性差异。在工作初期，安全意识的增加对矿工情绪稳定性有更高的促进作用；在工作中期，由于工作倦怠感增强，矿工情绪安全倾向度下降，但在安全意识的作用下，矿工情绪仍能保持稳定；在工作收尾阶段，矿工急于收工的心态导致安全意识薄弱，因而情绪安全倾向度发挥更大的促进作用。

图5 安全意识和情绪安全倾向度影响效果对比Fig.5 Comparison of safety consciousness and emotional safety tendency

3)情绪监管水平与组织氛围的作用效果对比。采用控制变量法，保证其他变量不变的情况下，将情绪监管水平和组织氛围的状态变量初始值分别增加1倍，仿真模拟结果如图6所示。情绪监管水平与组织氛围均对矿工情绪稳定性产生积极作用，但两者的作用效果存在差别。尽管情绪监管与组织氛围都属于组织管理环境，但情绪监管是硬管理环境，而组织氛围是软管理环境。情绪监管对矿工情绪具有稳定作用，并且见效快，但到达临界点后，反而会适得其反，过度的情绪监管会干扰矿工的情绪稳定性。相反，组织氛围一开始不会发挥很大作用，但随着时间推移，融洽的组织氛围逐渐扎根在矿工内心，对矿工的情绪稳定性起着更大的促进作用。

图6 情绪监管水平与组织氛围作用效果对比Fig.6 Comparison of the effect of emotional supervision level and organizational climate

4)工作倦怠水平特征影响效果对比。采用控制变量法，保证其他变量不变的情况下，将工作任务量和工作复杂性的状态变量初始值分别增加一倍，对比矿工情绪稳定性作用效果的差异，仿真模拟结果如图7所示。工作任务量和工作复杂性均会降低矿工情绪稳定性水平，在工作开始阶段，工作复杂性对矿工情绪稳定性水平的影响更为显著，这是由于矿工刚开始对工作不够熟悉增加了矿工的烦躁心理；随着工作的开展，工作任务量的不断增加，是矿工的工作倦怠感加速上升，因而在工作收尾阶段对矿工情绪稳定性的影响更为明显。

图7 工作倦怠特征促进作用对比Fig.7 Job burnout characteristics promotion effect contrast

4 结论

1)构建了高危岗位矿工情绪稳定性影响机制动态仿真模拟系统。工作初期，安全投入、安全意识和情绪监管水平对矿工情绪稳定性的作用效果突出；收尾阶段，安全心理培训、组织氛围、情绪安全倾向度对矿工情绪稳定性有显著正向影响。此外，工作倦怠特征对矿工情绪稳定性的削弱影响突出；过度的情绪监管会降低矿工情绪稳定性。

2)在煤矿安全管理方面，提升矿工情绪稳定性应将安全心理培训与情绪监管相互结合，且加大安全投入。企业管理者应加强对矿工的安全知识储备以及安全宣传，提升矿工安全心理培训水平；适当增加行为纠正频率，减少安全事故发生率，以此提高企业的情绪监管水平。

3)在对矿工情绪稳定性影响因素系统的研究中，研究样本区域有限、行业有限，具有一定的局限性。因而，在未来的研究中可以尝试扩大研究范围，提高研究的实用性和科学性。

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