国有煤矿经营者激励机制的系统动力学仿真研究

摘要：应用系统动力学理论与仿真方法，研究国有煤矿激励机制与经营者安全生产管理之间的关系，分析了激励机制对经营者安全管理的影响。仿真结果表明，应用系统动力学理论与仿真方法，可以对影响国有煤矿经营者的激励机制进行分析，为国有煤矿经营者激励机制的科学建立提供新的思路。

关键词：国有煤矿；经营者；激励机制； 系统动力学仿真

中图分类号：F426 文献标志码：A 文章编号：1673－291X（2011）14－0040－04

引言

随着社会经济的持续增长，国有煤炭企业的活力和竞争力进一步增强，在国有煤矿生成效率不断提高的同时，重大安全生产问题也不断出现。因此，国有煤矿的安全生产问题引起了社会的广泛关注。在国有煤矿安全生产中，经营者发挥着极其重要的作用。而当前许多国有煤炭企业的激励机制不能有效激励煤矿经营者实现生产和安全的双重目标。系统动力学（System Dynamics，简写SD）是由美国麻省理工学院（MIT）的J.W. Forrester 教授1956 年提出的研究系统动态行为的一种计算机仿真技术，它是基于系统论，吸收控制论、信息论的精髓， 研究高度非线性、高阶次、多变量、多重反馈复杂系统的一种定量方法[1，2]。 目前，SD 广泛运用于研究城市经济发展、企业经营管理、宏观经济规划、区域经济、能源规划、工程系统等许多领域[3，4]。以系统动力学（System Dynamics，简写SD）的视角剖析国有煤矿经营者的激励机制，建立国有煤矿经营者管理生产的系统动力学模型，利用仿真软件Vinsom，对经营者的安全生产管理进行动态评价，并基于仿真结果获取激励方式中不同影响因子对经营者安全管理的实际作用强度，对比分析不同的激励方式对煤矿经营者安全生产管理行为的影响，从而为国有煤矿经营者激励机制的科学建立提供依据。

一、 模型基本假设

（一）经营者生产管理难度的时间递增假设

对于煤矿开采阶段来讲，可分为：开采初期，正常生产期，开采后期。在初期及后期的工作相对正常生产期更为棘手，主要表现为：开采初期的工作具有一定的开创性，要完成矿山测量、地质考察等内容，设计性很强，比较艰巨；后期的治理工作比较烦琐、系统性较强，如矿区复垦、巷道修复等。正常生产期主要是一些安全及生产的日常工作，工作内容相对稳定。国有煤矿经营者的工作难度随时间的变化曲线如图1。

（二） 经营者团体激励对业绩影响的假设

国有煤矿中，经营者是以团体的形式出现的。经营者以集体的形式对所负责的部门作出贡献，其中，既有群策群力，又有个人突出的贡献。国有煤矿安全与效率这两个目标往往导致经营者团体成员之间的意见不一、决策之间相互冲突。有时，很难考核究竟是哪个决策对群体的业绩作的贡献是正的，哪个是负的。

二、国有煤矿经营者激励机制的因果图

基于上述假设及国有煤矿生产、安全管理机制的相关信息，绘制国有煤矿经营者激励机制的因果图。见图2。

由图2可发现，国有煤炭企业生产流图主要由如下几部分组成。

（一）以矿山生产安全为中心的负反馈回路

煤矿生产事故主要由包含通风系统故障、防尘措施不足、支护系统故障在内的生产系统故障，包含违规指挥、违规操作、违规作业在内的人为因素及自然地质因素三方面引发。其中，生产系统故障及人为因素对伤亡事故都有增进作用。伤亡事故降低了生产者的安全性，从而引发了煤炭安全生产监察部门的注意，加大对煤矿生产的监督力度。生产监督的力度加大促进了生产经营者安全管理水平的提升，从而降低导致安全隐患的生产系统故障及人为因素。上述因素循环作用形成负反馈回路。

（二）以煤炭生产激励为中心的正反馈回路

煤炭产量取决于采煤设备、开采方案、生产者的努力水平等各个生产要素及自然地质因素。其中，生产者的努力水平及开采方案与经营者的生产管理水平直接相关。因此，生产管理水平对煤炭产量有间接的增进作用。董事会设计的契约以增加煤炭产量为目的。煤炭产量增加导致契约的薪酬激励强化，从而强化了经营者完成生产任务的动机，促进经营者生产管理水平的提高，生产管理水平的提高又间接使得生产要素加强，从而形成正反馈回路。

（三）外部变量

自然地质因素影响煤炭产量及事故发生的概率。

国有煤炭企业薪酬制度以盈利为主要目的，对煤炭生产及销售利润进行激励。薪酬激励存在边际递减效应，即当薪酬激励提高到一定程度时，单位薪酬所起的激励作用是递减的。这种效应会在一定程度上降低薪酬激励的作用，使实际的激励作用与预期效果出现偏差。

虽然当前的国有煤炭企业薪酬制度对安全有激励，但由于实施不足而未起到明显的促进作用，因此模型假设二者之间没有明确联系。

安全激励的不足滋生了机会主义。机会主义的存在可能会诱发生产经营者进行违规指挥、实施违规作业，降低安全管理水平。国有煤矿采煤设备位于先进水平，是国有煤矿生产的重要因素。

除了上述回路及变量外，由于生产与安全之间存在矛盾，完成生产任务动机的强化必然会影响经营者的安全生产管理观念，并导致安全管理水平降低。

三、国有煤矿经营者管理生产的系统动力学模型

基于上述分析建立国有煤矿经营者管理生产的系统动力学模型，如图3。

四、国有煤矿经营者激励机制的系统动力学仿真分析

（一）模型的参数设计

观察图3发现，模型中包含经营者生产管理水平、经营者安全管理水平和危险状况水平3个水平变量。围绕这3个变量，可将模型进一步分解为3个子模块。各个子模块的方程及参数设置如表1。

生产管理水平模块包含经营者生产管理水平1个水平变量，激励边际递减效应等9个辅助变量，基本工资，c，k等常量。

其他模块的变量构成与生产管理水平模块相似，如表2和表3。

（二）激励方式对国有煤炭企业经营者努力水平的影响分析

将相关参数带入系统动力学模型，仿真结果如图4。

从图4可以看出，在以生产奖励为主导方式的激励下，生产渴望（国有煤矿经营者的生产管理水平的增长因子）随着时间的推移逐渐向生产激励贴近，最终几乎重合。两条曲线所描述的过程是一个最优控制过程。从最优控制的角度来看这种控制以最低的成本动态实现了目标跟踪。这一现象说明生产主导的薪酬体系能够激励国有煤矿经营者提高自己的生产渴望，满足激励一致性原则。

在生产渴望与生产奖励渐进过程的同时，国有煤矿经营者的安全激励状态持续走低。观察国有煤矿经营者管理生产的系统动力学模型（图3），不难发现，激励的记忆递减效应导致了安全激励缺失的逐渐加重。由激励需求理论及记忆心理学理论可知，一般情形下激励经过一段时间后会被逐渐淡忘。在国有煤矿生产管理的过程中，这种效应表现为：国有煤矿经营者刚刚就职或受到安全教育不久时，其的安全激励会处于很高的状态。但随着时间推移，安全激励渐渐缺失。国有煤矿以安全监督及惩罚为主的安全管理方式不能有效弥补这种效应带来的安全激励缺失。

安全激励缺失是安全管理水平的抑制因子，安全监督惩罚是安全管理水平的增长因子。二者的综合作用导致国有煤炭企业经营者的生产管理水平逐步增长，最终达到管理能力的上限；安全管理水平逐年降低甚至丧失。如图5。

由图5可见，经营者的整体管理能力有限。在以生产奖励主导的薪酬激励作用下，在生产管理水平上升的同时安全管理水平相应下降。而自然因素，如地质因素，煤与瓦斯、地下水分布等都一直以一种随机形式出现在日常煤炭开采过程中。这些因素都是引发安全事故的重要外在因素。安全管理水平降低将会潜在地促进这些自然因素的积累。上述因素的积累又必然导致安全隐患加重，使事故发生的概率变大。模型为了表示统一，将安全隐患用危险水平代替。当危险水平超过了自然事故危险阀值时，危险水平过高，险情溢出表现为事故。危险水平与安全管理水平表现出来的大致关系如图6。

整个模型对外界的输出包括危险水平、商品煤产量两个变量，如图7。

模型的输出结果表明，在外部以安全监督为安全生产的管理环境下，国有煤炭企业内部以生产奖励为主的薪酬激励导致危险水平围绕产量波动，形成高产高危的恶性关系。演化结果与当前国有煤炭企业生产的实际状态大致相符，从而验证了模型的有效性。

结语

生产主导的薪酬体系能够激励国有煤矿经营者提高自己的生产渴望。国有煤矿经营者刚刚就职或受到安全教育不久时，经营者的安全激励会处于很高的状态。但随着时间的推移，安全激励渐渐缺失。国有煤矿以安全监督及惩罚为主的安全管理方式不能有效弥补这种效应带来的安全激励缺失。在外部以安全监督为安全生产的管理环境下，国有煤炭企业内部以生产奖励为主的薪酬激励导致危险水平围绕产量波动，形成高产高危的恶性关系。应用系统动力学理论与仿真方法，可以对影响国有煤矿经营者的激励机制进行分析，为国有煤矿经营者激励机制的科学建立提供新的思路。

参考文献：

[1] 何刚.基于系统动力学的煤矿安全管理水平仿真研究[J].系统仿真学报，2010，22（8）：2013-2017.

[2] 王健鹏，王颖，尹安琪.对煤炭企业安全管理的研究与实践[J].中国矿业，2008，17（2）：7-9.

[3] 王正中.仿真学科的研究[J].系统仿真学报，2007，19（9）：4101-4103.

[4] 席燕.基于系统动力学机制的组合港发展研究[J].系统仿真学报，2008，20（3）：1289-1294.

Simulation study on the system dynamics of the state-owned coal mine

operators encouraging mechanism

ZHANG Lei,SHEN Yu-zhi

(Liaoning engineering and technology university,Fuxin 123000,China)

Abstract: Application system kinetic theory and methods of simulation study of state-owned coal mining motivation and safety management system operators, analyzed the relationship between the morale of the mechanism for operators of the security management. Simulation results show that the application system kinetic theory and methods of simulation can affect the state-owned coal mining operators analysis, the mechanism for state-owned coal mining operators encourage scientific establish mechanisms to provide new ideas.

Key words: state-owned coal mine; operator; encouraging mechanism; system dynamics copy