李俊亭，鄭明珠, ，賽云秀

(1.西安石油大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，陜西 西安 710065；2.陜西國際商貿(mào)學(xué)院 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院，陜西 咸陽 712046)

盡管我國建筑安全管理體系日趨完善，建筑安全形勢在BBS(behavior-based safety，行為安全管理)事故預(yù)防策略的廣泛應(yīng)用下也得到了極大的改善，但是重大安全事故仍然頻頻發(fā)生，造成了大量的人員傷亡和經(jīng)濟財產(chǎn)損失，進(jìn)而導(dǎo)致建筑項目出現(xiàn)了大量的進(jìn)度中斷、項目延遲、成本增加等連鎖效應(yīng)，調(diào)度計劃頻繁變更，存在項目風(fēng)險性。作業(yè)人員是工程項目現(xiàn)場中具體施工活動的直接操作者，其不安全行為已經(jīng)成為誘發(fā)安全事故的關(guān)鍵因素。據(jù)統(tǒng)計，超過一半的工業(yè)事故都是由人的不安全行為所引發(fā)的[1]。所以，制定具有針對性且有效的行為干預(yù)策略，令不安全行為正向轉(zhuǎn)化是提高施工作業(yè)人員安全生產(chǎn)水平的重大舉措，這對工程項目安全管理和進(jìn)度控制也有著重要作用。

目前，工程項目(尤其是煤礦工程)對于施工作業(yè)人員不安全行為的干預(yù)策略多是從不安全行為的影響因素切入，由于安全管理水平和個體因素對不安全行為的影響最為明顯，所以干預(yù)措施一般側(cè)重于強化安全意識，提高安全文化氛圍，合理獎勵和懲罰，加強安全教育培訓(xùn)等[2-3]。然而，隨著對人的不安全行為干預(yù)策略的深入研究，學(xué)者發(fā)現(xiàn)組合干預(yù)對不安全行為的干預(yù)效果最為明顯。Oyewole等[4]從項目管理視角出發(fā)，對煤礦工人不安全行為發(fā)生的一系列全過程進(jìn)行了組合干預(yù)實驗。Yu等[5]通過安全控制、安全文化、安全素質(zhì)以及安全管理體系4種組合策略對礦工不安全行為進(jìn)行了干預(yù)，干預(yù)效果較為顯著。

鑒于此，本文基于系統(tǒng)動力學(xué)理論(system dynamics，SD)，結(jié)合工程項目的行業(yè)特點，構(gòu)建施工作業(yè)人員不安全行為影響因素的系統(tǒng)動力學(xué)干預(yù)模型，分析系統(tǒng)中各影響因素和不安全行為之間的作用關(guān)系，借助Vensim仿真軟件對施工作業(yè)人員不安全行為的動態(tài)演化過程進(jìn)行模擬。

1 因果關(guān)系構(gòu)建

1.1 影響因素分析

已有研究成果表明，人、物、管理以及環(huán)境這4個要素是發(fā)生事故的關(guān)鍵影響因素。本文結(jié)合系統(tǒng)工程思想，將施工過程中作業(yè)人員的不安全行為影響因素分為個體因素、群體因素、組織因素、文化因素、管理因素以及環(huán)境因素5個指標(biāo)層面。具體包括以下因素。

1) 個體因素。葉貴等[6]提出應(yīng)注重從個體的認(rèn)知心理角度去深入分析建筑施工作業(yè)人員的不安全行為及其影響。董婷等[7]驗證了作業(yè)人員的思維能力、安全態(tài)度以及操作施工技能等因素是直接影響不安全行為的關(guān)鍵因素。其他研究學(xué)者也紛紛證實了個體因素是導(dǎo)致作業(yè)人員做出不安全行為的內(nèi)在影響因素。故而將其二級影響因素梳理歸納為性格、安全意識、安全能力以及安全價值觀、安全知識與工作經(jīng)驗。

2) 群體因素。李乃文等[8]提出有效干預(yù)工作壓力和心智游移能夠減少礦工不安全行為。成家磊等[9]、祁神軍等[10]從組織視角，揭示了組織安全氛圍對建筑工人不安全行為具有明顯抑制作用。陳洋[11]研究了施工一線礦工群體對不安全行為的羊群跟隨效仿性及其所帶來的消極影響。孫麗青等[12]、張洪潮等[13]驗證了礦工安全自我效能感對服從安全行為起顯著正向影響作用。文章將其二級影響因素歸納為群體安全氛圍、群體壓力、安全效能感、群體安全行為模仿能力以及人際關(guān)系。

3) 安全管理。姚明亮等[14]通過實驗發(fā)現(xiàn)，管理安全干預(yù)能夠有效提高作業(yè)人員的安全能力，降低不安全行為發(fā)生的概率。對行為人進(jìn)行安全管理主要是項目管理者通過采取一系列制度約束、監(jiān)督檢查等管理方法，達(dá)到減少和消除人的不安全行為這一目的，進(jìn)而防止人、物兩者都陷入不安全狀態(tài)。文章將其二級影響因素歸納為安全行為管理制度、過程控制、安全監(jiān)督以及溝通與反饋。

4) 安全文化。栗繼祖等[15]及朱睿[16]認(rèn)為，安全文化是規(guī)范員工日常行為的產(chǎn)物，積極的安全文化能夠有效提高作業(yè)現(xiàn)場的安全生產(chǎn)績效。作業(yè)人員安全意識低下，安全知識匱乏以及缺少現(xiàn)場安全工作經(jīng)驗，歸根結(jié)底還是缺乏安全文化的支撐。安全文化建設(shè)必須要得到企業(yè)上級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視和大力支持，通過培訓(xùn)實踐、觀摩學(xué)習(xí)等方式指導(dǎo)作業(yè)人員安全投入施工生產(chǎn)。故而將其二級影響因素歸納為安全教育培訓(xùn)、安全投入、領(lǐng)導(dǎo)重視程度、安全參與。

5) 環(huán)境安全。黃輝等[17]經(jīng)總結(jié)CNKI統(tǒng)計分析得出，作業(yè)環(huán)境、作業(yè)時間、機器設(shè)備等工作因素是導(dǎo)致員工做出不安全行為的主要因素。因此，在施工項目中，保障環(huán)境安全是進(jìn)行安全施工的基本必備條件，故將其二級影響因素歸納為自然環(huán)境、設(shè)備安全性、人機匹配以及安全防護(hù)設(shè)施。

1.2 因果關(guān)系構(gòu)建

為了能夠更加清楚地反映施工作業(yè)人員不安全行為系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)和各要素之間的作用關(guān)系，建立因果關(guān)系圖，如圖1所示。通過分析施工作業(yè)人員不安全行為的各個影響因素之間的相互作用關(guān)系，得到以下6條主要的反饋回路。

1) 個體安全行為水平↑—不安全行為水平↓—個體安全素質(zhì)↑—不安全行為習(xí)慣↓—個人安全能力↑—個體安全行為水平↑。

2) 群體安全行為水平↑—不安全行為水平↓—群體安全目標(biāo)↑—群體壓力↑——群體安全效能感↑—群體安全行為水平↑。

3) 不安全行為水平↓—群體安全目標(biāo)↑—群體壓力↑—安全效能感↑—安全意識↑—個體安全素質(zhì)↑—不安全行為習(xí)慣↓—個人安全能力↑—個體安全行為水平↑—不安全行為水平↓。

4) 不安全行為水平↑—上級領(lǐng)導(dǎo)重視程度↑—行為規(guī)范管理制度↑—安全監(jiān)督↑—安全管理水平↑—不安全行為水平↓。

5) 不安全行為水平↑—上級領(lǐng)導(dǎo)重視程度↑—安全投入↑—安全教育培訓(xùn)↑—安全文化水平↑—不安全行為水平↓。

6) 不安全行為水平↑—上級領(lǐng)導(dǎo)重視程度↑—安全投入↑—安全管理防護(hù)↑—人機匹配↑—環(huán)境安全水平↑—不安全行為水平↓。

圖 1 因果關(guān)系圖Figure 1 The casual loop diagram

2 SD模型構(gòu)建

2.1 SD干預(yù)模型構(gòu)建

干預(yù)模型主要針對施工作業(yè)人員的不安全行為進(jìn)行仿真模擬。假設(shè)不安全行為不會帶來任何的行為結(jié)果，系統(tǒng)模型的研究價值也將不復(fù)存在。因此，本文研究對象限定為促使和引發(fā)安全事故發(fā)生的這一類不安全行為，并且，將其他內(nèi)外部資源以及施工現(xiàn)場周邊環(huán)境等要素看作常量，只考慮個體行動以及制度規(guī)范視域下的不安全行為干預(yù)策略研究。構(gòu)建施工作業(yè)人員不安全行為影響因素的SD干預(yù)模型，如圖2所示。

圖 2 施工作業(yè)人員不安全行為影響因素SD干預(yù)模型Figure 2 The SD intervention model of influencing factors of construction workers’ unsafe behaviors

2.2 仿真方程構(gòu)建

根據(jù)系統(tǒng)動力學(xué)原理，利用DYNAMO函數(shù)對施工作業(yè)人員不安全行為影響因素系統(tǒng)進(jìn)行量化分析[18]。設(shè)置各變量之間的數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系，對主回路中的參數(shù)變量構(gòu)建仿真方程。

其中， αj是系統(tǒng)中各影響因素對施工作業(yè)人員不安全行為的影響系數(shù)，且α1+α2+α2+α4+α5=1。

其中，INTEG為積分函數(shù)，表示狀態(tài)變量的值；Mi為狀態(tài)變量的初始值。由于狀態(tài)變量的變動必須通過速率變量的作用才能夠進(jìn)行，因此，速率變量的方程可以參照式(1)和式(2)給出。

其中，β1、β2、β3、β4、β5分別代表群體安全氛圍、群體壓力、安全效能感、群體安全行為模仿能力以及人際關(guān)系的權(quán)重。另外，在現(xiàn)實的項目管理過程中，行為監(jiān)督、管理以及糾正等政策措施所發(fā)揮的效力具有一定的時間滯后性，因此，安全管理水平增量應(yīng)建立延遲函數(shù)方程。

其中，DELAY1為一階延遲函數(shù)； δ表示輔助變量的權(quán)重。其他輔助方程可參考以上公式并結(jié)合DYNAMO語言的方程規(guī)則給出，此處就不再作解釋。

3 仿真結(jié)果分析

3.1 仿真參數(shù)設(shè)置

以3年工期的施工項目為例進(jìn)行算例實驗，并設(shè)置初始系統(tǒng)參數(shù)：INITIAL TIME=0；FINAL TIME=36；TIME STEP=1。根據(jù)12名來自建筑工程領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者和工程項目施工現(xiàn)場施工員的打分情況，整理得出狀態(tài)變量的初始值(L1,L2,L3,L4,L5,L6)=(80,75,80,75,80,200)。利用層次分析法(AHP)確定系統(tǒng)內(nèi)部各級影響因素對施工作業(yè)人員不安全行為的影響系數(shù)，(α1,α2,α2,α4,α5)=(0.263 1,0.083 1,0.420 4,0.166 5,0.066 9)。

3.2 仿真模擬輸出與結(jié)果分析

3.2.1 系統(tǒng)模型初始仿真結(jié)果分析

施工作業(yè)人員不安全行為系統(tǒng)干預(yù)模型的初始仿真模擬結(jié)果如圖3所示(圖中縱坐標(biāo)“US”表示不安全行為水平，橫坐標(biāo)表示時間)。結(jié)果顯示如下。1) 0～18月，項目已經(jīng)完成了一半的完工期，不安全行為水平急劇下降，說明在這一階段所采取的各項安全行為管理手段發(fā)揮了作用。2) 19～36月，工程項目逐漸接近尾聲，不安全行為水平不再快速下降，反而逐步趨于平緩，最終處于一定的數(shù)值范圍內(nèi)，這說明不安全行為系統(tǒng)自身的抑制作用具有條件限制。此外，個體安全行為水平等各個狀態(tài)變量的數(shù)值都有所增加，其變化趨勢與模型系統(tǒng)初始運行狀態(tài)的變化趨勢保持一致。

圖 3 系統(tǒng)初始運行狀態(tài)Figure 3 The construction workers’ unsafe behaviors in initial state

3.2.2 施工作業(yè)人員不安全行為干預(yù)策略模擬分析

基于控制變量法原理，對系統(tǒng)中各要素的數(shù)值進(jìn)行干預(yù)。運行模型之后，得到施加干預(yù)策略下的變化狀態(tài)。

1) 個體因素與群體因素的干預(yù)效果對比分析。將L1和L2的初始值擴張1倍，其模擬結(jié)果如圖4所示。個體因素對不安全行為的抑制作用更大，且下降速度更快。原因在于：施工作業(yè)人員的不安全行為歸根結(jié)底是以個體行為來進(jìn)行表現(xiàn)的；且組織行為學(xué)理論指出，群體安全行為水平是施工作業(yè)人員個體行為的集成。因此，個體因素是施工作業(yè)人員不安全行為的關(guān)鍵影響因素，在實際的施工過程中要提高個體安全行為水平。

圖 4 個體因素與群體因素干預(yù)效果對比Figure 4 Comparison of intervention effects of individual factors and group factors

2) 安全管理、安全文化和環(huán)境安全的干預(yù)效果對比分析。在保持其他變量不變的基礎(chǔ)上，將L3、L4和L5的初始值擴張1倍，其模擬結(jié)果如圖5所示。當(dāng)安全管理水平、安全文化水平以及環(huán)境安全水平等量增加時，安全管理對不安全行為的控制效果相比其他兩個因素更為顯著，最后1個月的不安全行為水平減少到了50以下。與此同時，在14～28月這一階段，3個狀態(tài)變量的干預(yù)效果減小了，不安全行為水平曲線趨于平緩；從第28個月以后，不安全行為水平慢慢趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

圖 5 安全管理、安全文化和環(huán)境安全干預(yù)效果對比Figure 5 Comparison of intervention effects of safety management,safety culture and environmental safety

3) 組合干預(yù)策略的仿真模擬分析。基于“前攝性+反應(yīng)性”原理，并結(jié)合施工作業(yè)人員不安全行為的影響因素，從不安全行為發(fā)生的前、中、后3個角度考慮，提出3種組合干預(yù)策略：(1)L1和L2的值提高至120；(2) 將L3的值提高至120；(3) 將L1、L2、L3、L4、L5的值均提高至120。其模擬結(jié)果如圖6所示。采取組合干預(yù)策略后，施工作業(yè)人員的不安全行為水平顯著下降，表明組合干預(yù)策略的干預(yù)效果比較顯著，且干預(yù)效果的優(yōu)先順序為(3)—(2)—(1)。

因此，在實際施工管理過程中，在保證物(環(huán)境)安全性的前提下，可以采取以下策略降低施工作業(yè)人員的不安全行為水平。

1) 通過提高項目管理者對施工安全行為管理工作的重視程度，竭力做到事前演練和技能崗位匹配，增加對人、財、物等方面的安全投入，及時更新作業(yè)過程中使用的安全防護(hù)設(shè)備和機械工具，加大風(fēng)險控制力度，只有足夠的重視和投入，才能夠推進(jìn)工程項目施工安全行為管理工作。

2) 完善施工安全行為管理制度規(guī)范，在項目施工過程中實施安全獎勵和監(jiān)督檢查，從制度管理上減少員工的不安全行為；進(jìn)行安全文化建設(shè)，通過素質(zhì)教育、知識文化以及崗位技能培訓(xùn)來提高作業(yè)人員的安全行為素養(yǎng)，從文化層面上引導(dǎo)員工進(jìn)行安全作業(yè)。

3) 塑造良好的群體安全氛圍，加強作業(yè)人員對安全目標(biāo)的認(rèn)可度和安全效能感，通過安全生產(chǎn)績效考核和安全事故案例分享進(jìn)行反饋和交流，間接地影響作業(yè)人員的心理和行為模仿性，逐漸規(guī)范施工作業(yè)人員的行為，從而提高群體安全行為水平。

圖 6 組合干預(yù)模擬結(jié)果對比Figure 6 The simulation results after the adoption of individual combined intervention strategies

4 結(jié)語

本文以工程項目施工過程中作業(yè)人員的不安全行為為研究對象，構(gòu)建了相應(yīng)的不安全行為SD干預(yù)模型，通過仿真模擬得到以下結(jié)論。

1) 通過系統(tǒng)動力學(xué)方法系統(tǒng)地揭示了施工作業(yè)人員不安全行為干預(yù)模型的影響路徑和作用機理，定量地描述了人的心理以及群體、組織和環(huán)境等外在因素對作業(yè)人員行為的影響作用，驗證了不安全行為影響因素之間存在的多重復(fù)雜的相互作用關(guān)系。

2) 作業(yè)人員個體因素和安全管理水平對不安全行為的干預(yù)效果較為顯著，模型模擬結(jié)果與作業(yè)人員不安全行為影響因素研究得出的權(quán)重排序基本一致。在實際的工程項目施工中要著重加強對這兩個方面的管理，從制度管控和自身約束兩個方面來規(guī)范作業(yè)人員行為。

3) 將行為人、安全文化、安全制度等看作一個整體，基于項目管理中“前攝性+反應(yīng)性”思想，對不安全行為發(fā)生的前后進(jìn)行系統(tǒng)分析，施加全面的組合干預(yù)策略，大大提高了不安全行為控制效果。

本文所得出的仿真結(jié)果與實際施工項目作業(yè)情況相合，所提出的不安全行為干預(yù)策略對作業(yè)人員行為管理和安全生產(chǎn)具有非常大的向?qū)ё饔?。在后續(xù)的研究工作中，仍需對行為干預(yù)技術(shù)在工程項目安全施工領(lǐng)域中的實踐應(yīng)用作進(jìn)一步的深入研究。同時，施工作業(yè)人員不安全行為的影響因素都是通過二級指標(biāo)進(jìn)行衡量和發(fā)揮作用的。因此，如何通過不安全行為影響因素的二級指標(biāo)進(jìn)行干預(yù)策略仿真并實現(xiàn)自主策略尋優(yōu)是作者下一步努力的方向。