基于安全信息传递管理（IT-IM）系统安全模型的电力基建安全管理研究

■ 何宛容 陈建宏

中南大学资源与安全工程学院 长沙 410083

0 引言

电力基建作为大型建筑施工项目，现场具有典型的人、机、料空间动态集中的特征，安全隐患多、管理难度大、生产权责不明等是其关键安全问题[1]。国家能源局公布数据显示，2015～2019年我国共发生电力建设事故63 起，其中超7 成为人因诱发的高处坠落事故。采取有效的安全监管机制以提高施工现场的安全性势在必行[2]。

Alruqi等[3]研究分析了14 个常用安全氛围维度对评估企业安全氛围预测未来伤害的贡献度，发现管理层的安全角色和承诺与伤害率的相关性最高。Winge 等[4]综合比较12 个建设项目，发现施工现场管理、操作风险管理以及人员管理的优劣直接影响项目安全绩效。在另一项决定施工安全因素的研究中，也得出项目安全组织和成员安全素质是提高项目安全性的前提条件[5]。Kim等[6]则进一步提出安全激励与安全管理体系的相互作用对安全绩效具有积极而显着的影响。Amir 等[7]通过仿真建模论证了施工事故是动态环境以及多影响因素共同作用导致的系统故障，事故调查等根本原因的线性研究不再适用于建筑施工事故的原因调查，研究还发现项目进度延迟会导致更多事故发生，即压力诱导事故。而针对如何主动预防事故的方面，Vahid 等[8]在研究安全沟通与安全氛围的相互作用时发现，在有效沟通的信息网络下安全氛围对安全结果的影响力将扩大，强调了信息交换效率的提高对于安全绩效的积极作用。此外高科技在现场安全管理中的作用也备受关注，Nazi 等[9]对2008～2018年间实时定位系统技术在建筑安全管理中的应用进行了综述分析，发现当前定位技术提供的安全方案仅在解决某些特定设备和个别施工任务的管理问题上发挥作用。Zou 等[10]也提出现代技术、自动化和安全管理系统不足以进一步提高现场的安全性能的观点，研究强调高度自动化的生产过程以及极其复杂的管理系统，都无法将管理人员与过程或系统完全分离，安全管理仍必须由人来控制生产并干预计划外事件的发生。

图1 安全信息传递管理IT-IM系统安全模型

综上所述，施工现场安全管理相关的研究大多集中在安全氛围、事故调查、主动预防以及管理模式等方面，研究方法繁杂、能效各异且标准不一，极难形成统一的理论体系[11]。研究表明，大多数事故均可归因于系统存在必要或关键安全信息缺失[12-15]。其中，赵潮锋等[14]综合分析了20种典型事故致因理论，提出可用安全信息概念统一事故致因因素的观点。雷志梅等[15]研究了信息缺失的形成机理、缺失种类、产生原因及作用影响并建立了信息缺失形成模型。王秉等[16]探讨了安全信息缺失的问题，提出解决问题的关键是充分有效的安全信息供给。刘仕浩等[17]构建和演示了基于IFDA 安全信息处理模式的生产流程安全信息模型，并提出了安全信息价值的评价方法和安全信息降级的处理方式。但总体上，基于安全信息视角[18]的安全管理应用研究还不太多，仍停留在建立模型和发展相关理论的阶段，对于真正能够应用到具体情景的研究还太少。鉴于此，本文创新地提出一种将安全信息域与安全信息管理域相结合的安全信息传递管理(Information Transmission-Information Management, IT-IM)系统安全模型，用以探究电力建设项目中安全信息传递失真和不对称对系统安全的影响，以期得出可行且适用的安全信息管理对策。

1 安全信息传递管理IT-IM 系统安全模型的构建及其构成要素

1.1 模型的构建

基于系统安全信息传递及管理的科学理论，以信息科学、行为科学以及管理科学为基础，依据两个主要“闭环过程”的嵌套建立起安全信息传递管理IT-IM 系统安全模型，如图1所示。这两个“闭环过程”分别是：①由“采筛过程→预测过程→决策过程→执行过程→收集过程”形成的信息传递行为闭环过程以及②由“知觉处理→思维处理→行动处理”形成的管理域信息处理闭环过程。按照这样的两个过程展开的IT-IM 系统安全模型，体现了安全信息缺失成因、事故发生发展机理以及信息处理供给逻辑的内在联系。

1.2 模型的构成要素

由图1可见，模型主要由安全信息传递空间和安全信息管理空间内外两部分组成。其主旨是围绕安全信息视域下信息传递（Information Transmission,IT）以及信息管理（Information Management, IM）展开系统安全管理的研究。以下对模型的主要构成要素作简要解释：

图2 系统安全信息库

a.安全信息传递（IT）空间表示的是系统安全信息及其主要传递行为。①安全信息库。在施工现场的管理中涉及到的安全信息主要是人、机、料、法、环、管6 个层面的信息[17]，根据事故致因因素以及现行法律法规的规定得出这5 个层面主要的涉及安全信息的种类及细节（见图2）。②安全信息传递活动。在（IT）空间内安全信息在系统中的传递活动是：由信息采集者采集活动开始，经各个安全信道流向系统经典三大信宿（安全预测者、安全决策者和安全执行者），最终完成系统安全活动后，经由收集过程输回系统安全信息库。在安全信息的传递活动中体现了典型申农-韦弗模型提出的：信息其实就是“信息+噪音”的观点，在安全信息流经系统各个节点均会出现来自系统其他信息库的信噪干扰，致使安全信息出现缺失和增添，此外传递过程还可能受信息欺骗严重影响。③安全信息失真、不充分以及事故致因原理。将安全信息在信息通道上传递的信息均会不同程度的发生增添、缺失，甚至出错的情况统称为安全信息失真。会发生失真现象的不光是用于解题的安全信息还包括安全问题信息。用图中安全信息（讯息）来表示安全信息失真即：

由此系统解决问题的能力也会因此下降，若用CEPi(Ii)= 1来表征信息Ii能够解决问题Pi那么安全信息不足以解决系统问题的情况（即信息不充分）可以表述为：

由于安全信息在一个回合的传递中表现为单向路径传递的特征，以上的安全信息失真以及信息能力不充分都会在单向的传递行为中不断累积，以影响信息传递行为主体（安全信宿）的安全问题判断，最终造成不安全行为（或状态）的产生。而且这些不安全行为（或状态）的信息有可能汇入安全信息库加入下一次的安全信息循环过程中。

b.安全信息管理（IM）空间表示的是系统安全信息管理行为。主要由信息管理者和信息管理活动构成，其中信息管理者的安全信息管理活动按照逻辑处理的顺序(知觉→思维→行动)分为了3 部分的信息处理器行为。由图1可知，安全信息管理者会从安全信息传递空间内提取和收集安全信息，经由知觉处理器完成对信息的提纯和整理，再交由思维处理器进行依规的安全信息评价分级以及按部门安全职责确定应供给的信息范围和内容，最终输出到行动处理器，通过正确高效的程序和方式进行对信息传递域的必要安全信息供给和向安全信息库的信息整理输入。另外，模型还体现了系统内外环境对安全信息管理活动和安全信息传递活动的影响。下面对关键节点进行进一步说明：①知觉处理器：通过系统安全信息库和信道等处的信息采集活动收集到的信息，往往不是第一手信息通常会携带来自系统其他信息库的信息噪音甚至安全欺骗信息，需要信息管理者在此环节正确运用观察、沟通、检查、监测等信息辨识方法将信息尽可能地去掉信噪等干扰错误信息，以确保后期安全信息的供给使用。②思维处理器：在思维处理器中安全信息管理者不可避免需要引入对收集整理好的安全信息进行评价分级操作以便于确定和分配供给内容。③行动处理器：信息的提供环节是整个信息管理网络中看似最简单实际最难以保障质量和效率的一环，在此应该特注意供给的程序和供给的方式。在“供给→有效传递→正确接收并反馈→再供给”这个循环供给程序中，需要特别指出的是：反馈是传递效果的重要参照。

2 IT-IM系统安全模型内涵

概括来说，IT-IM 系统安全模型的主要包含两层内涵，即系统安全信息传递空间的信息传递失误机理以及系统安全信息管理空间的安全信息有序供给理论。

a.信道传递累积失误模式。设U为系统安全信息库内信息的集合，由图3a可见信道两端的安全信息（讯息）存在包含和相异的部分，令信道左方安全信息（讯息）Ii为解决问题Pii的必要安全信息Mi，Ai和Ci分别为经过第i信道时发生的信息增添出错以及安全欺骗的集合，则可见信道左右两安全信息（讯息）Ii和Iii之间相异的部分分别正是必要安全信息缺失¬Mi以及Ai和Ci的并集，相异部分的并集就是传递失误的原因集，即是：

同理可得安全问题信息（讯息）的传递中也存在这样的关系，用“′”记号将其与安全信息（讯息）区别开来，即是：

图3 模型信息传递失误模式示意图

用记号Y(Yes)和N(No)分别表示各节点安全信宿的信息行为失误与否的情况，那么安全信息信道传递失误模式Ni（以及各个节点的信息行为失误的情况）就可以分别表示为：

信道传递失误模式不仅可以体现信息传递失误导致安全信息行为失误的情况，还可以体现在信道传递中产生的问题和解题信息不对称的情况。此外，这些必要信息缺失、失真和安全欺骗的情况还会随系统信息传递过程的循环而累积（见图3b），可将信道传递累积失误模式G（也即是系统不安全行为或状态的成因）表示为：

b.安全信息供给以及信息评价分级理论。信道传递累积失误是系统内发生事故或产生安全隐患的根本原因，解决这些信息失真和不对称的问题最根本的办法就是充分供给和管理系统安全信息库[16]。要想正确必要的内容得到有效有序的供给，对安全信息进行合理的评价分级是关键。因为安全信息的价值应与其对系统安全风险的影响是成正比的，因此参考经典的LEC 评价方法[19]并结合对安全信息的真实性和供给需求的考量，最终确定与安全信息评级相关的因素主要有：事故转化率、来源真实性、供给需求量、预期严重度以及出现频繁程度，基于AHP层次分析法[20]分析取得最符合安全信息特性的评级方案。

①构造评价层次结构（见图4）。

②根据判断矩阵的标度方法让专家对事故转化率B1、来源真实性B2、供给需求量B3、预期严重度B4以及出现频繁程度B5这些因素依次比较重要程度进行打分，构造判断矩阵A。

图4 安全信息评价分级方案AHP层次结构模型图

再根据对方案层的影响因素，构造准则层的判断矩阵B1、B2、B3、B4以及B5。

③进行一致性检验以验证以上判断矩阵的合理性。其计算方法是：先计算判断矩阵的单排序权重向量ω，再依次求得λmax、CI和CR，只有当CR≤0.1 时判断矩阵才符合一致性要求。

表1 检验结果

表2 准则层因素的权重和排序

表3 方案层因素的权重和排序

其中n为判断矩阵的项数；RI为随机一致性指标只与n有关可查表得到。计算得到的一致性检验结果见表1，可见设定的判断矩阵均满足一致性要求，符合进一步研究因素权重的要求。

④准则层和方案层因素的权重及排序结果分别见表2和表3。计算结果表明，准则层中各项准则的重要程度依次是：来源真实性B2>预期严重度B4>事故转化率B1>供给需求量B3=及出现频繁程度B5；而方案层中各个评价方案的重要程度依次是：方案一C1>方案二C2>方案四C4>方案三C3>方案五C5。

⑤按照AHP层次分析法的结果，采纳方案一的因素来进行安全信息的评价分级。结合方案一中三项准则的权重比值（B1:B2:B4=2:5:3），得到安全信息评价分级关系式：

I= 2C× 5R× 3S

其中I表示安全信息评分，C表示安全信息的事故转化能力，R表示安全信息的真实度，S表示安全信息转化成事故的预期严重度。参考LEC 作业条件危险性评价方法初步得出的各因子取值参数表，见表4。

利用评价分级公式和设置的参数表就可以向安全信息传递（IT）空间分级有序地进行安全信息充分供给活动。在实际使用中可以根据企业需求合理调节参数表中评语等级以及各项分值，从而细化信息等级以便更加符合系统实际的要求，但建议不要盲目设定太多等级以免过分加重信息管理工作的负担。

3 电力基建案例分析

为探究安全信息传递失真对电力基建安全管理的影响，以江西丰城发电厂三期扩建工程发生的“11·24”特别重大安全生产事故[21,22]为例，运用IT-IM 系统安全模型进行分析。

a.分析存在的信息传递失真。该事故系统中主要存在两个独立却又相互关联的信息传递过程，它们分别是：调整混凝土配比信号传递过程和拆模作业信号传递过程，这里仅展示拆模作业信号传递失真分析的结果，见表5（表中各节点信息失真是向下不断累积的）。

根据表5的分析情况，可将拆模作业发生事故的原因归纳总结为：I2≠I22；I3≠I33；I333≠I4；CEP4(I4)< 1。其信道传递累积失误模式 G 可以表示为：¬M1⋃A2⋃A3⋃¬M4⋃A4⋃C4⋃¬M5=G。其涵义是：拆模作业行为失误，直接原因是安全信道中存在信息缺失、信噪以及信息欺骗，以致执行者获取的信息不足以解决执行问题。

b.信息分级管理。对系统中必要信息评价分级，结果见表6。表中五级、四级安全信息的分级结果与事故直接、间接原因基本一致，证明评价分级的方法可行，可将其应用到电力基建现场安全管理工作中。

表4 安全信息评价分级的参数表

表5 事故中拆模作业信号传递失真分析

表6 安全信息评价分级结果

4 结论

（1）构建了安全信息传递管理IT-IM 系统安全模型，并提出了安全信道传递累积失误模式。揭示了电力基建施工中安全信息对施工现场安全管理的重要性，阐明了安全信道、安全信息（包括问题信息）以及行为失误之间的联系且明晰了安全信息失真和不对称的事故致因机理。研究发现，在管理难度极大的电力基建现场，极易出现安全信息失真以及不对称的情况，这是电力基建大型事故频发的重要诱因。

（2）利用AHP 层次分析法，得出了科学合理的安全信息评级方案和公式。使得模型具有致因和对策结合、定性和定量共存的特点，能够实现对电力基建施工现场安全信息的精准管控。

（3）为电力基建项目现场安全管理提供了一种新的角度和机制。企业可以通过合理利用IT-IM 系统安全模型：①进行系统信息传递回溯分析，找出信息传递域的不安全节点，以找出系统安全隐患；②设定符合现场要求的参数表，通过安全信息辨识评级操作以找出系统需重点关注、反复记忆的必要安全信息，并在后期对其加强管理和供给；③落实基建施工现场的定岗定责制度，提高系统安全绩效；④转变企业安全管理视角，不再过多关注较难以评定和量化的人的安全行为和状态，而是将视角转向更易管理、操控和评价的安全信息的传递管理。