建筑工人不安全行为正向干预策略研究

白宝丁工程师 申 坤工程师

(1.中建安装集团有限公司华西公司,陕西 西安 710065;2.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西 西安 710065)

0 引言

据统计,2015-2019年房屋建筑与市政工程生产安全事故发生起数呈现逐年递增趋势,由442起增至773起,虽然2020-2022年期间事故起数与死亡人数出现回落,但总体事故数据仍然维持较高水平[1]。通过分析90份事故调查报告发现,建筑业安全事故中人的不安全行为造成的事故占比达80%～90%。因此,建筑工人不安全行为干预及管控是目前亟须解决的问题,对改善我国建筑行业的安全生产形势有重要意义。

国内外学者对不安全行为的干预进行了大量研究。Yu等[2]通过安全控制、安全文化、安全素质及安全管理体系4种组合策略对矿工不安全行为进行干预,干预效果较为显著;Mazlin等[3]、Mohammad等[4]分别对泰国、马来西亚的建筑工人进行干预研究,采用结构方程模型方法检验措施的有效性,并构建了相对完整的干预治理模型。还有学者从安全文化[5]、安全氛围[6]、安全教育培训投入[7]等组织管理视角开展不安全行为干预的相关研究。也有学者建立不安全行为的系统动力学(System Dynamics,SD)模型,对各类干预措施进行仿真模拟,研究结果显示,组织管理措施对不安全行为的影响最显著[8-9]。

综上所述,学者们主要从个体、组织管理、环境等视角研究人的不安全行为干预对策,而对干预效果的研究尚且不足。鉴于此,基于系统动力学理论,构建建筑工人不安全行为影响因素的系统动力学干预模型,探究不安全行为影响因素间的作用关系,采用Vensim软件对建筑工人不安全行为的动态演化过程进行仿真模拟,以期为管理者提供更全面的不安全行为干预对策和决策依据。

1 因果关系构建

本文通过安全管理网,自治区、省、市应急管理局官网搜集2015-2022年高处坠落、坍塌事故、机械伤害、物体打击等90个建筑施工事故案例,总结90个事故案例中由于人的不安全行为导致的事故原因,对不同原因按个体因素、作业因素、环境因素进行分类归纳,见表1、2;并绘制其因果关系图,如图1。

注:+表示正向促进;-表示反向抑制;→表示影响关系图1 因果关系图Fig.1 The casual loop diagram

表1 影响因素及其解释Tab.1 Influencing factors and their explanations

2 系统动力学模型建立

2.1 模型边界分析与假设

建筑工人不安全行为影响因素主要受个体安全水平[11]、作业安全水平[12]、管理作业水平[12]3个方面影响因素交互作用的影响。在明确研究目标的前提下,引入一定的假设条件:建筑工人安全行为是动态、连续的;不考虑不可抗力导致的系统波动;由个体安全水平、作业安全水平、管理作业水平3个系统核心变量共同表征建筑工人安全行为水平。

2.2 不安全行为SD仿真模型构建

基于建筑工人安全能力的系统结构与因果关系反馈图,探究系统各影响因素之间的作用关系,选取31个变量构建建筑工人安全行为系统动力学模型。将变量按照图1进行整合,得到建筑工人安全行为系统动力学模型流图(如图2),可较为全面地描绘出安全行为系统构成及要素间的相互作用机制。

3 系统动力学模型量化

3.1 模型主要参数确定

借助系统动力学软件Vensim PLE 6.0模型对不安全行为干预效果进行模拟仿真,模型运行范围为2022年8月～2023年3月,仿真步长为8个月。模型参数主要包括3种类型,分别是常数、初始值与表函数,参数量化的方式主要有以下2种:个体安全水平、作业安全水平、身体素质等因素权重,主要参考文献[13-14]进行推导生成;参数初始值主要根据企业历史数值趋势得到,见表3。

表3 单因素干预参数确定Tab.3 Determination of single factor intervention parameters

3.2 模型特征方程确定

构建模型的过程中不断结合现实经验数据对变量进行调试,使模型能够更好地仿真出变量之间的相互关系,力求基本符合建筑工人安全行为的现实情况。模型共设23个方程,见表4。其中,极端天气、设施损坏率等预测数据与预测月份不存在线性关系,利用基于时间序列的表函数来表示各预测月份的取值;采用拟合Gompertz曲线描述安全教育培训、安全警示标志、机械设备安全状态等与安全投入存在“规模报酬递减”的特征,拟合系数主要依据企业历史数据。

表4 变量及其特征方程Tab.4 Variables and their characteristic equations

3.3 仿真结果分析

为探究建筑工人安全行为组合干预效果及政策实施力度的改变对工人安全行为水平的影响作用,本文从个体安全、作业安全和管理安全3个维度出发,选择权重较大的因素作为组合的对象,其中,组合提升值为初始值提升10%,强化提升值为初始值提升20%,见表5。对比不同维度下组合干预的效果,对安全行为组合干预进行模拟仿真,如图3、4。

图3 组合干预八及单一干预措施对比Fig.3 Comparison of No. 8 combination intervention and single intervention measures

表5 组合干预类型Tab.5 Combination intervention types

以强化组合八为例,对比单一干预策略和组合干预策略的实施效果。由图3可知,组合干预的效果好于单一因素干预的效果;随着各单一干预策略的实施,建筑工人不安全行为水平皆有所下降,但策略实施后期下降趋势变缓,表明各单一干预策略对工人不安全行为水平具有“规模报酬递减”的特性;员工安全意识和安全教育培训干预策略的实施效果较初始策略明显,表明通过加强安全教育培训、提升工人安全意识可以影响建筑工人对于安全问题的基本判别及看待问题的态度;在机械设备状态干预策略实施初期,工人不安全行为水平较初始策略要高,表明工人对新设备设施、新工艺的熟悉与适应都需要一定的时间。

由图4可知,在干预策略的选择中,作业安全水平及管理安全水平组合干预<个体安全水平及作业安全水平组合干预≈个体安全水平及管理安全水平组合干预<个体安全水平、作业安全水平及管理安全水平组合干预。此外,个体安全水平及作业安全水平组合干预下,知识技能水平、风险感知能力、机械设备状态优于员工安全意识和安全防护设施的因素干预;个体安全水平及管理安全水平组合干预下,知识技能水平、员工安全意识、安全教育培训优于安全行为习惯和安全监督力度因素干预;作业安全水平及管理安全水平组合干预下,组合五的干预效果略优于组合六,但当调控强度增加后,组合六的干预效果优于组合五,表明机械设备状态与定期安全检查的因素权重较高,当调控强度提升后对不安全行为水平的影响更大;个体安全水平、作业安全水平及管理安全水平组合干预下,安全行为习惯、安全防护措施、定期安全检查优于员工安全意识、机械设备状态、安全教育培训的因素组合。

图4 组合干预仿真对比图Fig.4 Comparison diagram of combined intervention simulations

4 结论

(1)通过系统动力学揭示了作业人员不安全行为干预模型的影响路径,定量地探究了个体因素、作业因素和管理因素对作业人员行为的影响,验证了不安全行为影响因素之间的作用关系。

(2)组合干预的效果好于单一因素干预的效果。3种因素联合干预对作业人员不安全行为水平影响最为明显,其次为个体安全水平及作业安全水平组合干预、个体安全水平及管理安全水平组合干预,效果最弱的为作业安全水平及管理安全水平组合干预。在各项因素的具体措施实施中,应优先对员工的安全行为习惯、安全防护措施、定期安全检查进行调控。

(3)建筑工人不安全行为干预是一个缓慢的过程。由于人自身特质的复杂性,需多种干预策略联合实施,预防建筑工人不安全行为的发生。