董 婷 莫俊文教授

(蘭州交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

0 引 言

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2019年度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2018年我國(guó)建筑業(yè)總產(chǎn)值高達(dá)235 085.53億元，建筑企業(yè)從業(yè)人數(shù)達(dá)5 563.30萬(wàn)人。在建筑業(yè)發(fā)展不斷壯大的同時(shí)，各種各樣的安全事故問(wèn)題也逐漸凸顯出來(lái)。有學(xué)者基于大量的事故分析表明，導(dǎo)致建筑安全事故發(fā)生的原因中，88%是由于建筑工人不安全行為造成的[1]，而行為又是認(rèn)知的產(chǎn)物[2]。

隨著西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的逐漸推進(jìn)，我國(guó)對(duì)于西部地區(qū)的基礎(chǔ)建設(shè)力度也不斷加強(qiáng)，但西部大部分地區(qū)屬于高海拔地區(qū)，如目前正在修建的川藏鐵路的拉薩至林芝段，最高海拔達(dá)4 400m。高海拔地區(qū)特殊的自然環(huán)境，如常年溫度低、大氣壓低、含氧量低、晝夜溫差大等，會(huì)對(duì)暴露個(gè)體的生理以及心理造成不同程度的負(fù)面影響，進(jìn)而對(duì)個(gè)體的認(rèn)知功能造成影響[3-4]。因此，基于認(rèn)知視角下對(duì)高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為進(jìn)行研究[5]，可以為高海拔地區(qū)建筑企業(yè)的安全管理提供理論指導(dǎo)。

目前關(guān)于建筑工人不安全行為影響因素的研究有很多，大部分學(xué)者從人、物、管、環(huán)4個(gè)方面分析建筑工人不安全行為的影響因素[6]。其中，人的因素包括建筑工人的工作經(jīng)驗(yàn)、身體素質(zhì)、安全意識(shí)[7]等；物的因素包括建筑工人個(gè)人防護(hù)措施、施工作業(yè)機(jī)具、施工現(xiàn)場(chǎng)物品擺放位置等；管理因素包括企業(yè)安全培訓(xùn)[8]、規(guī)章制度、領(lǐng)導(dǎo)對(duì)安全的重視程度[9]等；環(huán)境因素包括建筑工人所處的作業(yè)環(huán)境以及社會(huì)環(huán)境等等。但少有學(xué)者從建筑工人對(duì)不安全行為認(rèn)知的角度出發(fā)，未將建筑工人這一主體做具體區(qū)分，對(duì)于建筑工人不安全行為的研究過(guò)于籠統(tǒng)，缺乏針對(duì)性。因此，筆者從認(rèn)知視角出發(fā)，分析高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為影響因素，通過(guò)DEMATEL與ISM結(jié)合的方法，找到直接影響因素與根源影響因素，為提出減少建筑工人不安全行為、降低建筑安全生產(chǎn)事故的控制措施提供理論依據(jù)。

1 影響因素指標(biāo)體系構(gòu)建

通過(guò)文獻(xiàn)分析以及專(zhuān)家訪談，本文主要從高海拔地區(qū)建筑工人個(gè)體因素及組織因素2個(gè)方面對(duì)高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知的影響因素進(jìn)行研究，考慮到高海拔地區(qū)特殊的物理環(huán)境，又將個(gè)體因素具體劃分為生理因素、心理因素以及能力素質(zhì)因素，從4個(gè)方面構(gòu)建了高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知影響因素指標(biāo)體系。

由于高海拔地區(qū)建筑工人的很多生理指標(biāo)會(huì)表現(xiàn)出與平原地區(qū)不一樣的特征，如肺通氣量、心率、血氧飽和度等，這些變化會(huì)導(dǎo)致高海拔地區(qū)建筑工人更容易產(chǎn)生疲勞、職業(yè)緊張，以及引起建筑工人的認(rèn)知功能降低，故本文選取疲勞程度、視覺(jué)功能和職業(yè)緊張3個(gè)因素進(jìn)行研究；同時(shí)，由于高海拔地區(qū)惡劣自然環(huán)境的刺激，會(huì)對(duì)建筑工人個(gè)體認(rèn)知的加工過(guò)程[10]造成影響，進(jìn)而影響建筑工人對(duì)待安全的情緒[11]、態(tài)度以及意識(shí)等，故本文選取記憶能力、思維能力、安全態(tài)度、情緒等6個(gè)指標(biāo)進(jìn)行研究；在個(gè)體能力素質(zhì)方面[12]，建筑工人受教育程度的高低、安全知識(shí)掌握程度以及在高海拔地區(qū)的工作年限與經(jīng)驗(yàn)等，均會(huì)對(duì)其不安全行為的認(rèn)知產(chǎn)生影響，故本文選取安全知識(shí)[13]、安全動(dòng)機(jī)、工作經(jīng)驗(yàn)以及施工技能4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行研究；建筑企業(yè)或建筑行業(yè)對(duì)安全管理和安全文化建設(shè)的重視，能夠有效提高建筑工人不安全行為的認(rèn)知，進(jìn)而減少建筑安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，故本文選取規(guī)章制度、安全標(biāo)識(shí)、安全教育培訓(xùn)、安全管理4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行研究。本文最終構(gòu)建的高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知影響因素指標(biāo)體系，如圖1。

圖1 高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知影響因素指標(biāo)體系Fig.1 Index system of cognitive factors for construction workers' unsafe behavior in high-altitude areas

2 基于Grey-DEMATEL確定關(guān)鍵影響因素

決策實(shí)驗(yàn)室分析法(Decision-making Trial and Evaluation Laboratory，DEMATEL)[14]，是分析因素之間的關(guān)系，并確定關(guān)鍵影響因素的方法。該方法考慮了各因素的間接關(guān)系，通過(guò)計(jì)算影響度、被影響度、中心度以及原因度，最后繪制因果關(guān)系圖，更直觀的反映出各因素之間的關(guān)系。但該方法是通過(guò)專(zhuān)家打分確定影響關(guān)系的初始矩陣，導(dǎo)致結(jié)果過(guò)于主觀，與實(shí)際情況不太符合。故本文通過(guò)DEMATEL與灰數(shù)決策模型結(jié)合來(lái)優(yōu)化模型，對(duì)專(zhuān)家的評(píng)價(jià)分值進(jìn)行灰數(shù)處理，使研究結(jié)果更符合實(shí)際。

本文確定高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知關(guān)鍵影響因素的具體步驟如下：

步驟1：確定因素間的相互影響關(guān)系。

邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)專(zhuān)家進(jìn)行訪談?wù){(diào)查，對(duì)關(guān)系矩陣中的影響因素進(jìn)行兩兩比較，并進(jìn)行打分，建立初始矩陣X。

步驟2：構(gòu)建直接影響矩陣。

(1)基于灰色理論，對(duì)專(zhuān)家的評(píng)價(jià)分值進(jìn)行處理，具體的專(zhuān)家評(píng)價(jià)語(yǔ)義變量(見(jiàn)表1)，將已建立的初始矩陣轉(zhuǎn)化為灰數(shù)矩陣。

表1 專(zhuān)家評(píng)價(jià)語(yǔ)義變量Tab.1 The semantic variables of export evaluation

(2)對(duì)灰數(shù)矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、清晰化處理。

(1)

(2)

(3)構(gòu)建專(zhuān)家評(píng)價(jià)的直接影響矩陣Z。

(3)

步驟3：對(duì)直接影響矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣N。

(4)

N=s×z

(5)

步驟4：構(gòu)建綜合影響矩陣T。

T=N(I-N)-1

(6)

步驟5：影響因素的度量。即計(jì)算各影響因素之間影響度Di、被影響度Ci、中心度Mi和原因度Ri。

(7)

(8)

(9)

Ri=Di-Ci

(10)

其中，中心度代表該因素對(duì)所研究系統(tǒng)的作用大小。若Ri<0，表明該因素受其他因素的影響較大，為結(jié)果因素；若Ri>0，表明該因素對(duì)其他因素的影響較大，為原因因素。

步驟6：繪制因果關(guān)系圖。

根據(jù)計(jì)算得到的中心度及原因度，繪制因果關(guān)系圖，將各影響因素繪制在笛卡爾坐標(biāo)系上，其中X軸對(duì)應(yīng)為中心度，Y軸對(duì)應(yīng)為原因度。位于X軸上方的為原因因素，位于X軸下方的為結(jié)果因素。

3 基于ISM構(gòu)建多層遞階結(jié)構(gòu)模型

解釋結(jié)構(gòu)模型(Interpretative Structural Modeling Method，ISM)[15]，是把復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通過(guò)分解以及層級(jí)劃分，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化的方法。該方法通過(guò)定性與定量分析相結(jié)合，將專(zhuān)家的知識(shí)用于影響因素間關(guān)系的識(shí)別，最終構(gòu)建多層次遞階結(jié)構(gòu)模型。本文將采用ISM法，構(gòu)建高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知影響因素的多層遞階結(jié)構(gòu)模型，明確各影響因素在高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的位置。

根據(jù)ISM原理，本文構(gòu)建高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知影響因素的多層遞階結(jié)構(gòu)模型的具體步驟如下：

步驟1：根據(jù)已構(gòu)建的綜合影響矩陣，建立可達(dá)矩陣M。

H=I+T

(11)

(12)

其中，i,j=1,2,…,n;λ為給定閾值。閾值λ通過(guò)專(zhuān)家意見(jiàn)以及實(shí)際情況進(jìn)行確定，其目的是舍去系統(tǒng)中影響程度較小的關(guān)系，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

步驟2：確定各個(gè)影響因素kij的可達(dá)集Ui和前項(xiàng)集Vi，劃分可達(dá)矩陣M的層次。

(13)

若可達(dá)集Ui和前項(xiàng)集Vi滿(mǎn)足(14)式，則刪除該元素對(duì)應(yīng)的行和列。

Ui=Ui∩Vi

(14)

步驟3：對(duì)步驟2進(jìn)行循環(huán)計(jì)算，直到矩陣中的行和列全部刪除。

步驟4：根據(jù)可達(dá)矩陣中影響因素兩兩之間的關(guān)系，構(gòu)建影響因素的多層遞階結(jié)構(gòu)模型。

4 實(shí)證分析

4.1 基于Grey-DEMATEL確定關(guān)鍵影響因素

4.1.1 建立直接影響矩陣

首先，邀請(qǐng)6名專(zhuān)家參與訪談，其中包括在高海拔地區(qū)具有管理經(jīng)驗(yàn)的安全管理人員2名、現(xiàn)場(chǎng)施工人員2名，以及高校相關(guān)領(lǐng)域的研究人員2名，對(duì)各影響因素兩兩比較之后進(jìn)行打分，構(gòu)建初始矩陣。其次，通過(guò)專(zhuān)家評(píng)價(jià)語(yǔ)義變量將初始矩陣轉(zhuǎn)化為灰數(shù)矩陣，并根據(jù)(1)式、(2)式對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、清晰化處理，最后根據(jù)(3)式構(gòu)建直接影響矩陣Z。

4.1.2 影響因素的度量

根據(jù)(4)、(5)式對(duì)直接影響矩陣Z進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣N，然后根據(jù)(6)式計(jì)算綜合影響矩陣T。再根據(jù)(7)式至(10)式對(duì)各影響因素進(jìn)行度量。DEMATEL分析結(jié)果，見(jiàn)表2。

表2 DEMATEL分析結(jié)果Tab.2 DEMATEL model analysis results

4.1.3 繪制因果關(guān)系圖

根據(jù)表2的計(jì)算結(jié)果繪制因果關(guān)系圖，以中心度為X軸、原因度為Y軸，構(gòu)建笛卡爾坐標(biāo)系，將各影響因素在坐標(biāo)系中標(biāo)出，如圖2。

圖2 因果關(guān)系圖Fig.2 Causal graph

4.2 基于ISM構(gòu)建多層遞階結(jié)構(gòu)模型

4.2.1 建立可達(dá)矩陣

建立可達(dá)矩陣M，通過(guò)多次計(jì)算取值，本研究閾值λ取值為0.08，通過(guò)計(jì)算得到可達(dá)矩陣M。

4.2.2 建立多層遞階結(jié)構(gòu)模型

以可達(dá)矩陣為基礎(chǔ)，根據(jù)(13)式、(14)式，構(gòu)建高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知影響因素的多層遞階結(jié)構(gòu)模型，如圖3。

圖3 多層遞階結(jié)構(gòu)模型Fig.3 Hierarchical multilayer structure model

M=

4.3 結(jié)果分析

(1)原因度分析。由表2可得，本文研究的高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知的影響因素中，Ri大于0的因素有11個(gè)，即有11個(gè)原因因素，從大到小依次排序?yàn)镃41、C33、C43、C44、C12、C31、C24、C11、C34、C13、C42，這些因素通過(guò)影響其他因素，導(dǎo)致高海拔地區(qū)建筑工人產(chǎn)生不安全行為。Ri小于0的因素有6個(gè)，即有6個(gè)結(jié)果因素，按絕對(duì)值從大到小依次排序?yàn)镃26、C32、C22、C23、C25、C21，這些因素受其他影響因素的影響較大。

(2)中心度分析。中心度代表該影響因素在整個(gè)系統(tǒng)中作用的大小，中心度越大，該因素對(duì)系統(tǒng)的影響越大。由表2分析結(jié)果可得，中心度從大到小依次排序?yàn)镃26、C23、C44、C13、C25、C32、C11、C22、C43、C31、C24、C33、C41、C34、C21、C12、C42。其中安全意識(shí)是最關(guān)鍵的影響因素，提高建筑工人的安全意識(shí)，可以有效減少建筑工人不安全行為的發(fā)生。其次，注意力的集中程度對(duì)建筑工人不安全行為也非常重要，對(duì)于高海拔地區(qū)的建筑工人來(lái)說(shuō)，在施工過(guò)程中只能注意到眼前的事物，而無(wú)法同時(shí)關(guān)注到兩側(cè)的事物。因此，高海拔地區(qū)建筑企業(yè)或安全管理人員需采取有效的方案與措施，以提升建筑工人的注意力，減少建筑工人不安全行為的發(fā)生。

(3)多層遞階結(jié)構(gòu)模型分析。由圖3可見(jiàn)，高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知影響因素的第一層次，即直接影響因素包括：記憶能力、思維能力、注意力、安全態(tài)度及施工技能，這些因素大部分是與建筑工人個(gè)體心理有關(guān)的因素；第二層次包括：視覺(jué)功能、安全意識(shí)以及安全動(dòng)機(jī)，這幾個(gè)因素通過(guò)直接影響因素影響高海拔地區(qū)建筑工人的不安全行為認(rèn)知；第六層次即根源影響因素是建筑企業(yè)或建筑行業(yè)制定的安全管理規(guī)章制度。通過(guò)已構(gòu)建的影響因素遞階結(jié)構(gòu)模型，可以明確影響高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知的直接因素、間接因素、根源因素等。由以上分析可知，建筑企業(yè)或行業(yè)通過(guò)制定有效的安全管理規(guī)章制度，并監(jiān)督管理人員嚴(yán)格按照規(guī)章制度執(zhí)行，重視建筑工人上崗前的安全教育培訓(xùn)、工作時(shí)的生理與心理狀態(tài)等，可以有效提高高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為的認(rèn)知能力，進(jìn)而減少不安全行為的發(fā)生。

5 控制措施

(1)事前控制措施。施工單位在招聘建筑工人時(shí)，應(yīng)考慮其身體素質(zhì)能否適應(yīng)高海拔地區(qū)低壓低氧的環(huán)境特點(diǎn)，并對(duì)已選定的建筑工人進(jìn)行安全教育培訓(xùn)與施工技能培訓(xùn)，選擇適應(yīng)能力強(qiáng)或者有高海拔地區(qū)長(zhǎng)期工作和生活經(jīng)驗(yàn)的建筑工人進(jìn)入高海拔地區(qū)進(jìn)行施工。建筑企業(yè)應(yīng)建立健全各項(xiàng)安全規(guī)章制度，管理人員要嚴(yán)格按照安全規(guī)章制度監(jiān)督執(zhí)行，以減少建筑工人的不安全行為。

(2)事中控制措施。施工過(guò)程中，管理人員要督促建筑工人時(shí)刻做好自檢與互檢，建筑工人在保證自己行為安全時(shí)，同時(shí)觀察與督促隊(duì)友行為。在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置安全標(biāo)識(shí)，樹(shù)立建筑工人風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，強(qiáng)化建筑工人安全意識(shí)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)較高的作業(yè)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)檢查，不安全行為發(fā)生時(shí)，管理人員要嚴(yán)令停止整改，并按照安全規(guī)章制度中的獎(jiǎng)懲措施對(duì)建筑工人進(jìn)行處罰。

(3)事后控制措施。每旬或者每月對(duì)本旬或者本月已發(fā)生的不安全行為材料進(jìn)行整理、分類(lèi)以及分析，定期組織建筑工人進(jìn)行教育學(xué)習(xí)。對(duì)已發(fā)生不安全行為的建筑工人進(jìn)行處罰并在施工單位進(jìn)行公示，以提高其他建筑工人的安全意識(shí)。定期對(duì)建筑工人進(jìn)行安全教育培訓(xùn)，提高建筑工人不安全行為認(rèn)知水平，減少安全事故發(fā)生的概率。

6 結(jié)論

(1)本文通過(guò)文獻(xiàn)分析及專(zhuān)家訪談，結(jié)合高海拔地區(qū)的特殊性，從建筑工人生理、心理、能力素質(zhì)以及建筑企業(yè)或建筑行業(yè)的組織管理4個(gè)方面，識(shí)別出影響高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知的17個(gè)影響因素，構(gòu)建了高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知影響因素指標(biāo)體系。

(2)本文通過(guò)Grey-DEMATEL法與ISM法結(jié)合，對(duì)影響高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知因素的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行分析，并且構(gòu)建了高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知影響因素的多層遞階結(jié)構(gòu)模型，對(duì)影響因素進(jìn)行層級(jí)劃分，最終確定了建筑企業(yè)或建筑行業(yè)制定的安全管理規(guī)章制度為根源影響因素。

(3)通過(guò)本文的研究，為提升高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為認(rèn)知能力、減少高海拔地區(qū)建筑工人不安全行為，以及提高高海拔地區(qū)安全管理水平提供了理論依據(jù)。但對(duì)具體的管理措施方面只做了初步探討，未來(lái)還需進(jìn)行深入研究。