CC BY
32
© B.C. Квагинидзе, C.H. Зарипова, H.A. Корецкая, 2012
В.С. Квагинидзе, С.Н. Зарипова, Н.А. Корецкая
ДИСПЕРСИОННЫЙ АНАЛИЗ ИНТЕНСИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ТРАВМАТИЗМА
Проведен анализ факторов, влияющих на уровень интенсивности производственного травматизма при ведении открытых горных работ.
Ключевые слова: факторы травматизма, методы корреляционного анализа, дисперсионный анализ, критерий Фишера-Снедекора.
Основной целью исследования производственного травматизма при ведении открытых горных работ является выявление факторов, существенно влияющих на интенсивность травматизма, и разработка научно обоснованных профилактических мероприятий, направленных на снижение или полное исключение этого явления.
Методами корреляционного анализа установлено, что на интенсивность несчастных случаев в условиях горнодобывающих предприятий на Севере существенное влияние оказывают такие факторы, как время года; стаж работника; профессия работника; день недели; место происшествия и время суток. К несущественным факторам отнесены возраст работника и время года.
Несмотря на теоретическую обоснованность, корреляционный анализ не может разрешить вопрос о том, какой характер (закономерный или случайный) носят обнаруженные в ходе исследования связи. Дисперсионный анализ, проведенный в дополнение корреляционному анализу, позволяет выделить главные факторы, исключая влияние временного дрейфа неконтролируемых факторов.
Результаты однофакторного дисперсионного анализа приведены в табл. 1. При ¥набп>¥кр нулевая гипотеза о равенстве средних по уровням исследуемого фактора отвергается, т.е. с вероятностью 95 % можно утверждать, что групповые средние по всем причинным факторам «в целом» различаются значимо.
Таблица 1
Расчетная таблица дисперсионного анализа
Фактор Внутригруп- Межгруппо- рнабл р 1 кр % влияния Вероятность
повая дис- вая диспер- фактора принятия
персия сия гипотезы (%)
Про- 9,45 2,21 4,28 2,06 59,71 95
фессия
Время 34,7 4,2 8,34 2,54 52,57 95
суток
День не- 7,66 2,86 2,67 2,24 20,30 95
дели
Участок 34,72 4,28 8,12 2,54 52,91 95
Возраст 24,07 3,51 6,86 2,54 38,85 95
работника
Стаж 17,71 3,81 4,65 2,54 30,09 95
работника
Время 39,35 4,56 8,62 2,87 51,80 95
года
Сравнение «факторных дисперсий», порождаемых воздействием факторов, и «остаточных», обусловленных случайными причинами, показывает, что факторами, существенно влияющими на производственный травматизм, являются: профессия работника; участок, где произошел несчастный случай; время суток и время года. Далее, по каждому из четырех перечисленных факторов, путем попарного сравнения средних, выясняется, какой из уровней оказывает наибольшее воздействие на результативный признак.
Факторы «профессия», «участок» и «время суток», воздействующие на количественный нормально распределенный результативный признак, имеют шесть постоянных уровней, фактор «время года» — четыре уровня. Число наблюдений на каждом уровне одинаково и равно шести. Найденные выборочные средние и исправленные дисперсии сведены в табл. 2.
Исправленные дисперсии по каждому фактору различны, поэтому предварительно проверяется гипотеза о равенстве генеральных дисперсий, используя критерий Фишера-Снедекора. Для этого найдены попарные отношения большей дисперсии к меньшей. В случаях, когда разница между дисперсиями незначительная, приняв в качестве конкурирующей гипотезы «0(х)ф0(у}» с критической двусторонней областью, находится ¥кр. При Рнаб„<Ркр допущение о равенстве генеральных дисперсий принимается, и далее сравниваются средние значения.
Л Таблица 2
^ Сравнение средних уровней факторов
Фактор «профессия»
Уровни фактора Водители Машинисты Бульдозе- Машинисты Слесари Прочие,
Автосамосвал ов, экскаваторов, ристы, бур. станков, по ремонту х6
XI х2 Хз Х4 ГТО, х5
средние 3,50 1,90 1,40 0,60 2,00 1,10
исправленные 8,56 1,44 0,35 0,25 1,97 1,71
дисперсии
Фактор «участок»
Уровни фактора Горные, XI Дорожные, х2 АТБЦ, х3 Ремонтные, Энергети- Прочие,
х4 ческие, Х5 х6
средние 4,40 2,20 1,00 5,40 0,70 2,50
исправленные 10,27 3,07 0,89 5,38 1,12 4,94
дисперсии
Фактор <время суток >
Уровни фактора 0—4, X! 4—8, х2 8—12, хз 12—16, х4 16 —20, х5 20—24, х6
средние 1,20 0,40 5,60 3,70 3,30 2,40
исправленные 0,84 0,49 8,04 4,46 8,68 2,49
дисперсии
Фактор «время года»
Уровни фактора Зима, XI Весна, х2 Лето, х3 Осень, х4
средние 4,00 3,80 3,50 5,20
исправленные 6,67 2,40 4,72 15,73
дисперсии
Данные случаи присутствуют в следующих факторах (Ркр(0,05/2;9;9)=4,03):
— «профессия»: уровни 3—4, 4—5, 4—6, 5—6;
— «участок»: уровни 1—2, 1—4, 1—6, 2—3, 2—4, 2—5,
2—6, 3—5, 4—6;
— «время суток»: уровни 1—2, 1—6, 3—4, 3—5, 3—6, 4—
5, 4—6, 5—6;
— «время года»: уровни 1—2, 1—3, 1—4, 2—3, 3—4. Вычисленные наблюдаемые значения критерия Стьюдента
для перечисленных уровней являются следующими:
— фактор «профессия»: Т3—4=0,95, Т4—5=3,30, Т4—6=2,61, Т5—6=0,55;
— фактор «участок»: Т1—2=1,48, Т1—4=0,62, Т1—б=1,19, Т2— 3=1,48, Т2—4=2,70, Т2—5=1,71, Т2—6=0,26, Т3—5=0,52, Т—6=2,21;
— фактор «время суток»: Т1—2=1,70, Т1—6=1,61, Т3— 4=1,32, Т3—5=1,38, Т3—6=2,42, Т4—5=0,27, Т4—6=1,21, Т5— 6=0,66;
— фактор «время года»: Т1—2=0,16, Т1—3=0,36, Т1—4=0,62, Т2—3=0,28, Т3—4=0,92.
Конкурирующая гипотеза имеет вид «М(Х)^М(У)», поэтому критическая область — двусторонняя. По уровню значимости 0,05 и числу степеней свободы 10 определяется критическая точка 1:^=2,23. Так как Тнабл<1:кр наблюдается для следующих уровней факторов:
— фактор «профессия»: 3—4, 5—6;
— фактор «участок»: 1—2, 1—4, 1—6, 2—3, 2—5, 2—6,
3—5, 4—6;
— фактор «время суток»: 1—2, 1—6, 3—4, 3—5, 4—5, 4—
6, 5—6;
— фактор «время года»: 1—2, 1—3, 1—4, 2—3, 3—4,
то для них нет оснований отвергнуть гипотезу о равенстве средних, т.е. средние значения по перечисленным уровням факторов существенно не различаются.
Для остальных уровней (4—5 и 4—6 фактора «профессия», 2—4 фактора «участок», 3—6 фактора «время суток») выполняется условие Тнабл>1:кр, что означает значимость различия между их средними значениями.
В случаях, когда разница между дисперсиями значительная, приняв в качестве конкурирующей гипотезы <0(х)>0(у)», для правосторонней критической области находится Ркр(0,05;9;9)=3,18. Для оставшихся уровней факторов выполняется условие Рнабл>Ркр, поэтому допущение о равенстве генеральных дисперсий отвергается. Следовательно, среднее число случаев травмирования, как водителей автосамосвалов, так и машинистов экскаваторов существенно отличается от средних значений этого показателя других профессий. Аналогичные выводы получаются по участкам работ, а именно: по ремонтным и автотранспортно-бульдозерным; по времени суток — с 0 час до 4 час и с 4 час до 8 час; значимо различаются выборочные средние уровней «осень» и «весна» фактора «время года».
Особого внимания требует существенный «неуправляемый» на уровне предприятий фактор «профессия». Как показал анализ производственного травматизма, основная доля всех несчастных случаев на горнодобывающих предприятиях Севера (61,4 %) приходится на работников, занятых эксплуатацией и обслуживанием горно-транспортного оборудования, в том числе 33,3 % приходится на основные профессии на горнодобывающих предприятиях — водителей автосамосвалов и машинистов экскаваторов.
Учитывая результаты корреляционного и дисперсионного анализов, выясняется, что целесообразно дополнить исследования по отбору главных причинных факторов исследованиями, отдельно по работникам, обслуживающим большегрузные автосамосвалы (РОА), и работникам, обслуживающим карьерные экскаваторы (РОЭ).
Корреляционный анализ показал, что в список существенных факторов при исследовании интенсивности травматизма по РОЭ включаются «время суток» и «участок работ», при исследовании интенсивности травматизма по РОА — «время года», «день недели», «время суток» и «участок работ».
Результаты дисперсионного анализа, дополняющего корреляционный анализ, приведены в табл. 3 и 4.
Таким образом, факторами, имеющими существенное влияние на количество несчастных случаев среди РОА, являются: время года, день недели, время суток и участок работ. В
Таблица 3
Дисперсионный анализ по РОА
Фактор Внутригруп-повая дисперсия Межгрупповая дисперсия Рнабл р 1 кр % влияния фактора Вероятность принятия гипотезы (%)
Время суток 2,3 0,53 4,39 2,54 40,6 95
День недели 0,5 0,42 1,19 2,24 11,3 95
Участок 7,63 0,74 10,35 2,54 95,8 95
Возраст работника 4,11 0,62 6,64 2,54 61,5 95
Стаж работника 2,75 0,45 6,13 2,54 56,7 95
Время года 5,32 0,83 6,40 2,87 53,4 95
Таблица 4
Дисперсионный анализ по РОЭ
Фактор Внутригруп-повая дисперсия Межгрупповая дисперсия рнабл р кр % влияния фактора Вероятность принятия гипотезы (%)
Время суток 0,22 0,24 0,89 2,54 8,3 95
День недели 0,36 0,27 1,36 2,24 13,0 95
Участок 3,58 0,3 11,85 2,54 91,2 95
Возраст работника 0,50 0,24 2,11 2,54 19,6 95
Стаж работника 0,46 0,24 1,91 2,54 17,7 95
Время года 1,72 0,35 4,92 2,87 41,0 95
соответствии с дисперсионным анализом требуют отдельного рассмотрения факторы «стаж» и «возраст». Кроме того, следует обратить внимание на фактор «участок», так как групповые средние по нему «в целом» различаются значимо и степень влияния на результативный признак является высокой (95,8 %).
Аналогичные рассуждения с учетом данных табл. 3 позволяют выделить следующие факторы, имеющие существенное влияние на количество несчастных случаев среди РОЭ: время суток и участок работ.
Так как среди исследуемых причинных факторов имеются, как количественные, так и качественные, то для получения прогнозных моделей интенсивности производственного травматизма, требуются дополнительные исследования, лтш
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Квагинидзе B.C. — доктор технических наук, профессор, ректор «СТРОИ-ГОРМАШ», stroigormash@mail.ru,
Зарипова C.H. — доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Энергообеспечение предприятий АПК», Казанский государственный энергетический университет,
Корецкая H.A. — кандидат технических наук, доцент, Технический институт (филиал) Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосо-ва, nfygu@neru.sakha.ru.
