基于ISM-MICMAC的建筑安全疏散中的人为因素影响研究

刘莹，谭金颖，殷青，王朔

0 引言

安全疏散是保障人们在建筑内生命财产安全的有效措施。人为因素作为影响安全疏散的主要因素，对提升建筑疏散效果具有重要研究价值。自1995 年YOSHIDA 等人[1]开始对人类行为如何影响出口疏散进行研究。2004 年，Lee 等人[2]在模拟疏散实验中考虑人为因素，运用避难情况人类行为数据。2012 年，Kinsey 等人[3]调查收集人因数据以研究疏散中使用电梯和楼梯关系。2015 年，Tan 等人[4]提出考虑疏散人员知识的建筑疏散模型。2018 年，Hu 等人[5]探索火灾和人为因素在建筑结构上对指导疏散设计的影响。2021 年，Ramli 等人[6]捕捉符合火灾中人类行为理论的心理反应序列并确定安全疏散失败的根本原因。综上，建筑疏散人因研究目前已取得大量成果，但缺乏对人为因素层次结构和作用机理的系统解析。本研究采用解释性结构模型（ISM）建立建筑安全疏散人因影响递阶结构，并结合MICMAC 方法对建筑疏散人因的依赖性和驱动力进行深入分析，探索疏散人因作用机制，以促进疏散仿真技术发展，提升建筑安全疏散水平。

1 方法

本文应用系统文献综述、内容分析法、解释性结构建模（ISM）和交叉影响矩阵相乘法（MICMAC）4 种研究方法，研究遵循以下步骤：（1）确定建筑疏散安全影响因素，（2）确定影响因素之间的关系，（3）建立ISM 模式，（4）分析各因素的驱动力和依赖性。步骤1 和步骤2 应用文献综述和内容分析法提取影响因子，通过对文献进行审查和编码，确定已识别因素之间的上下文关系以描述因素之间的相互关系，将因素间关系量化后形成邻接矩阵。步骤3 利用ISM 开发基于邻接矩阵的因子层次结构。步骤4 通过MICMAC 将因素进一步分为自主变量、依赖变量和驱动变量（图1）。

1 基于ISM-MICMAC的建筑安全疏散人为因素影响研究步骤

2 人因的系统文献综述过程

3 建筑疏散安全人因集合

4 结构自交互矩阵R(A)

5 可达矩阵R(B)

6 建筑疏散安全人因层级划分

7 基于ISM的建筑疏散安全人因相互依赖关系模型

8 建筑疏散安全人为影响因素的MICMAC图表

2 结果

通过系统文献综述和内容分析法可识别人为影响因素，从而构建出建筑疏散安全人因集合。在Webofscience 中以“建筑”“疏散”“因素”为关键词主题检索，通过筛选得到30 篇文献进行内容分析法编码识别人为影响因素（筛选过程，图2）。借助NVIVIO 软件工具将文献中关于建筑疏散安全人为影响因素进行识别和编译，最终确定建筑疏散安全人因集合U={H（人类特性因素），M（运动特性因素），S（管理人员因素），A（管理因素）}（图3）。

基于ISM 方法的建筑疏散安全影响因素分析包括：（1）建立因素结构自交互矩阵R(A)（图4）；（2）计算生成因素可达矩阵R(B)（图5）；（3）将可达矩阵R(B)划分为不同的级别（图6）；（4）绘制基于ISM 的模型有向图（图7）。依据解释性结构模型可将人为影响因素分为3 个层级，L1、L2、L3 为浅层，L4、L5、L6 为中层，L7、L8、L9、L10 为深层。

基于MICMAC 方法分析建筑疏散安全影响因素的驱动性和依赖性，绘制MICMAC 图表（图8）。处于第一象限的因素为自主变量，依赖性和驱动力较小，对浅层和深层因素的影响起过渡作用。处于第二象限的因素为依赖变量，具有较低的驱动力和较高的依赖性，影响效果依赖于其他因素是否得到很好的控制。处于第四象限的因素为驱动变量，通过直接、间接的方式影响建筑疏散安全，具有较高的驱动力和较低的依赖性。对该类因素进行管理，可影响到浅层和中层因素的效果，从根本上维护建筑疏散安全。

3 结论

本文通过系统文献综述和内容分析法识别建筑疏散安全人为影响因素，应用ISM-MICMAC 分析法得到建筑疏散安全人因作用机制和层次结构关系。研究结果显示最小群体效应、人群感知、疏散方向选择、动作规则、疏散引导等因素是建筑安全疏散的直接人为影响因素。疏散人身高、体重指数、年龄、职业、紧急疏散演习知识等因素是建筑安全疏散的深层人为影响因素。根据因素之间的依赖性和驱动力，建筑疏散安全人为因素分为自主变量、依赖变量和驱动变量。管理因素（A1、A2、A3、A4、A5）和运动特性因素（M1、M5、M6、M7、M8、M10、M11）具有较强的依赖性和较低的驱动力，依赖其他因素获得影响。人类特性因素中年龄（H8）和人格特质（H11）具有高驱动力，其影响机制可在后续研究中进一步完善和验证。