劉 清 裴建華

(武漢理工大學(xué)交通學(xué)院1) 武漢 430063) (國家水運(yùn)安全工程技術(shù)研究中心2) 武漢 430063)

0 引 言

船員是較特殊的職業(yè)群體，必須在單調(diào)封閉的工作生活條件中勝任較繁雜的崗位職責(zé)，并受到環(huán)境、家庭等多重因素的影響，承受較大的職業(yè)壓力，影響其心理健康狀態(tài).國內(nèi)外大量事故原因表明，不安全行為是導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因之一.而人的行為會(huì)受到心理因素的支配[1]，當(dāng)船員心理健康狀態(tài)不良時(shí)，容易引發(fā)不安全行為.針對(duì)長(zhǎng)江干線在職船員的心理健康狀態(tài)的問卷調(diào)研結(jié)果表明：超過一半的船員表現(xiàn)出較低的職業(yè)認(rèn)同感，心理素質(zhì)較差.通過分析船員心理健康的影響因素，提出安全對(duì)策，預(yù)防和減少船員不安全行為的發(fā)生，可以提升航運(yùn)公司及政府機(jī)構(gòu)對(duì)船員的管理水平.

目前，國內(nèi)外學(xué)者運(yùn)用演化博弈模型、基于Agent的建模仿真和系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(system dynamics，SD)等對(duì)政策效果進(jìn)行研究.Macal等[2]認(rèn)為基于Agent的仿真方法可將傳統(tǒng)的演繹推理和歸納推理方法加以擴(kuò)充并廣泛地應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，對(duì)人類社會(huì)行為和個(gè)人決策進(jìn)行建模.Lin等[3]通過多Agent仿真方法，證明信任機(jī)制可以有效地改善供應(yīng)鏈的績(jī)效.Kamel等[4]使用多Agent方法模擬巴黎地區(qū)的多式聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)，證明用戶偏好會(huì)影響共享自動(dòng)駕駛汽車模式的劃分.在演化博弈方面，Zhu等[5]建立綠色供應(yīng)鏈中核心企業(yè)和政府的演化博弈模型，通過三種穩(wěn)定策略的對(duì)比，得到政府增加補(bǔ)貼和罰款行為，核心企業(yè)對(duì)供應(yīng)鏈環(huán)境進(jìn)行管理，可獲得長(zhǎng)期的利益.Hafezalkotob等[6]基于演化博弈理論，得到在市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)和供應(yīng)鏈中需求不確定時(shí)，最佳批發(fā)、零售價(jià)格和利潤(rùn)取決于零售商的風(fēng)險(xiǎn)行為.在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方面，Ghaffarzadegan等[7]通過Urban1模型和Swamping模型為例研究小型系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型是如何解決決策者面臨的一些挑戰(zhàn)，得出小型系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型可以有效地幫助政策制定者進(jìn)行決策.劉清等[8]構(gòu)建三峽壩區(qū)船舶通航風(fēng)險(xiǎn)演化的SD模型，結(jié)果表明，通過通航監(jiān)管對(duì)某一風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行控制，可有效降低該因素帶來的額外風(fēng)險(xiǎn).系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)在心理方面的研究應(yīng)用也較早出現(xiàn).Doyle等[9]研究系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的心理模型，明確其定義和普遍的建模方式，為國內(nèi)該方面的研究奠定了基礎(chǔ).之后，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)在心理學(xué)方面的應(yīng)用增加，Moustaid等[10]介紹了城市心理健康的一般系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，分析模型對(duì)不同政策的敏感性，得到大大提高城市心理健康的政策.潘丹等[11]將導(dǎo)致飛行員心理危機(jī)的主導(dǎo)因素分為三類，即：工作壓力、生活壓力和生理疾病，并利用SD仿真模型，揭示了各因素對(duì)飛行員心理危機(jī)的影響機(jī)制,提出緩解心理危機(jī)的措施.上述三種方法中，演化博弈模型基于假設(shè)利用公式分析不同策略下的效果；基于Agent的建模仿真通過定義各主體間的屬性和行為，探究某個(gè)問題的發(fā)展趨勢(shì)；系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是一門分析信息反饋系統(tǒng)的學(xué)科，可處理多因素、非線性的復(fù)雜系統(tǒng)問題.本研究以船員的心理健康為中心，受到諸多因素的影響，為合理地研究安全對(duì)策的實(shí)施效果，應(yīng)正確把握各變量間的相互作用關(guān)系.演化博弈模型和基于Agent的建模仿真無法清楚地表達(dá)各影響因素間的復(fù)雜關(guān)系，因此，筆者選擇系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究安全干預(yù)對(duì)策的實(shí)施效果.

國內(nèi)外學(xué)者在船舶通航安全領(lǐng)域的研究，大多是從通航環(huán)境、船舶裝備、安全保障技術(shù)等層面入手，在通航安全人為因素方面研究不夠深入，針對(duì)內(nèi)河船員心理健康的研究不多，且尚停留在定性分析的層面.文中基于SD理論，構(gòu)建船員心理健康的SD模型，借助Vensim軟件對(duì)初始情景和不同策略下船員的心理健康狀態(tài)進(jìn)行仿真，探究安全干預(yù)對(duì)策的實(shí)施效果.

1 船員心理健康分析系統(tǒng)的提出

1.1 船員心理健康內(nèi)涵及安全對(duì)策的提出

長(zhǎng)江內(nèi)河船員心理健康是指在適任期內(nèi)，船員無心理疾病，內(nèi)心具有充分的安定感和幸福感，對(duì)長(zhǎng)江航道通航環(huán)境、船上工作和生活能做出良好的適應(yīng)性反應(yīng)，具備必要的心理抗壓能力和應(yīng)激調(diào)適能力.該定義包括對(duì)船員心理品質(zhì)三個(gè)層面的要求：一般心理狀態(tài)(個(gè)性、情緒、認(rèn)知等)的健康、對(duì)船上工作生活適應(yīng)能力和應(yīng)激心理調(diào)適能力.船員心理素質(zhì)必須滿足這三個(gè)層面要求，方可認(rèn)定船員在長(zhǎng)江水上運(yùn)輸中適航.

通過對(duì)長(zhǎng)江航運(yùn)從業(yè)人員進(jìn)行調(diào)研，主要包括普通船員、海證高級(jí)船員、江證高級(jí)船員以及陸上管理人員，獲得大量問卷數(shù)據(jù).對(duì)問卷進(jìn)行了影響心理健康因素的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析后，得出對(duì)船員影響最大的因素為：環(huán)境、公司管理、家庭因素、船員政策.從航運(yùn)公司和政府角度提出提升船員心理健康的安全對(duì)策.航運(yùn)公司方面，采取縮小工資差距，落實(shí)帶薪休假制度，船員心理疏導(dǎo)與培訓(xùn)，提供合理的晉升空間等對(duì)策；政府方面采取稅收優(yōu)惠及工資引導(dǎo)，對(duì)航運(yùn)公司的心理培訓(xùn)監(jiān)督檢查，職業(yè)自豪感宣傳、減免考試培訓(xùn)費(fèi)用及建設(shè)船員聯(lián)通工程等政策.但是這些安全對(duì)策是否有效，需通過心理健康水平進(jìn)行驗(yàn)證.因此，筆者基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的分析方法和流程，確定本文的研究思路為：確定系統(tǒng)邊界及劃分子系統(tǒng)→提取系統(tǒng)參數(shù)→構(gòu)建船員心理健康的因果關(guān)系圖和流圖→確定模型參數(shù)與方程→模型檢驗(yàn)→結(jié)果及對(duì)比分析.

1.2 系統(tǒng)邊界及主要影響因子的確定

構(gòu)建內(nèi)河船員心理健康SD模型，首先要確定該系統(tǒng)的邊界.由于系統(tǒng)主要影響因素選擇的不同，同一系統(tǒng)有不同的建模方式，因本研究主要探析所提出的航運(yùn)公司、政府方面的安全對(duì)策及家庭、環(huán)境因素對(duì)船員心理健康的影響，因此，不考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等其他外部條件.將內(nèi)河船員的心理健康作為核心變量，影響船員心理健康的四大因素作為其余的狀態(tài)變量，并劃分為四個(gè)子系統(tǒng)，即公司管理子系統(tǒng)、船員政策子系統(tǒng)、家庭壓力子系統(tǒng)和環(huán)境影響子系統(tǒng)，根據(jù)提出的安全對(duì)策及影響因素，提取16個(gè)主要的影響因子.

1) 公司管理子系統(tǒng) 工資差距縮小力度，帶薪休假制度落實(shí)率，心理疏導(dǎo)與培訓(xùn)水平，晉升制度完善度，工作倦怠率.

2) 船員政策子系統(tǒng) 稅收優(yōu)惠及工資引導(dǎo)力度，心理培訓(xùn)檢查執(zhí)行力度，培訓(xùn)考試費(fèi)用減免力度，職業(yè)自豪感宣傳力度，船員聯(lián)通工程建設(shè)水平，航運(yùn)業(yè)產(chǎn)能過剩率.

3) 家庭壓力子系統(tǒng) 家庭職責(zé)缺失率，家庭矛盾發(fā)生率，家庭經(jīng)濟(jì)水平.

4) 環(huán)境影響子系統(tǒng) 通航外部環(huán)境水平，船上工作環(huán)境水平.

2 內(nèi)河船員心理健康SD模型構(gòu)建

2.1 內(nèi)河船員心理健康因果關(guān)系圖

因果關(guān)系圖可清晰地反應(yīng)系統(tǒng)中各因子間的相互作用關(guān)系.通過分析公司管理、船員政策、家庭壓力、環(huán)境影響四個(gè)子系統(tǒng)及子系統(tǒng)中各因素間的因果關(guān)系和反饋關(guān)系，在Vensim軟件中構(gòu)建內(nèi)河船員心理健康的因果關(guān)系圖，見圖1.該因果關(guān)系圖中的“+”代表正反饋，“-”代表負(fù)反饋，對(duì)系統(tǒng)原本的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)分別起到增強(qiáng)和減弱的作用.

圖1 內(nèi)河船員心理健康因果關(guān)系

2.2 內(nèi)河船員心理健康SD流圖

在Vensim軟件中建立SD流圖，定量分析各因子對(duì)船員心理健康水平影響的效應(yīng)，見圖2.該流圖中共包含56個(gè)變量，5個(gè)狀態(tài)變量，9個(gè)速率變量，35個(gè)常量，12個(gè)輔助變量.公司管理、船員政策、家庭壓力和環(huán)境因素4個(gè)狀態(tài)變量對(duì)船員心理健康的變化產(chǎn)生影響，工資差距縮小率、帶薪休假制度落實(shí)率等常量以及輔助變量通過函數(shù)關(guān)系影響各速率變量，速率變量通過積分函數(shù)引起狀態(tài)變量的改變.

圖2 內(nèi)河船員心理健康SD流圖

2.3 內(nèi)河船員心理健康SD模型方程及參數(shù)分析

2.3.1建立仿真方程

設(shè)置各變量之間的數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系，內(nèi)河船員心理健康系統(tǒng)中主要變量的表達(dá)式為

L=INTEG(ΔL,L0)

(1)

GF=INTEG(GZ-GJ,G0)

(2)

ZF=INTEG(ZZ-ZJ,Z0)

(3)

JF=INTEG(JZ-JJ,J0)

(4)

HF=INTEG(HZ-HJ,H0)

(5)

ΔL=DELAY1(w1ZF+w2JF+w3GF+w4HF,2)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

式中：INTEG為狀態(tài)函數(shù);DELAY1為一階延遲函數(shù)；L為船員心理健康水平的仿真值；ΔL為船員心理健康水平的變化量；L0為船員心理健康水平的初始值；GF、GZ、GJ和G0分別為公司管理的仿真值、增加值、減少值和初始值；ZF、ZZ、ZJ和Z0分別為船員政策的仿真值、增加值、減少值和初始值；JF、JZ、JJ和J0分別為家庭壓力的仿真值、增加值、減少值和初始值；HF、HZ、HJ和H0分別為環(huán)境影響的仿真值、增加值、減少值和初始值；w1、w2、w3和w4分別為船員政策、家庭壓力、公司管理和環(huán)境對(duì)船員心理健康變化的影響系數(shù)；bi、cj、dk和em分別為影響公司管理、船員政策、家庭壓力和環(huán)境影響的值；i、j、k、m分別為對(duì)應(yīng)的影響因素的個(gè)數(shù)；βi、γj、δk、εm為分別為對(duì)應(yīng)的影響系數(shù)值.

2.3.2SD模型參數(shù)的確定

模型參數(shù)包括各變量初始數(shù)值以及影響系數(shù)值，初始值由問卷調(diào)查數(shù)據(jù)得到.選取某航運(yùn)公司的131份有效船員問卷數(shù)據(jù)來確定模型各影響因素的初始值，經(jīng)整理計(jì)算得出心理健康、環(huán)境影響、公司管理、家庭壓力、船員政策五個(gè)狀態(tài)變量的初始值依次為0.57，0.46，0.72，0.67，0.53.由于模型因素較多且復(fù)雜，利用層次分析法確定各影響因素的系數(shù)值較困難，因此系數(shù)值由G1法結(jié)合專家打分法[12]確定.

對(duì)于有多個(gè)因素的影響系數(shù)確定方法為G1法.采用G1法需要專家對(duì)影響因素進(jìn)行重要性排序，通過rk=w(k-1)/wk(k=1,2,…)確定相鄰因素的影響程度之比.rk的取值分為五個(gè)等級(jí)：1.0-相鄰因素影響程度一致；1.2-后一個(gè)因素比前一個(gè)因素影響程度稍大；1.4-后一個(gè)因素比前一個(gè)因素影響程度大；1.6-后一個(gè)因素比前一個(gè)因素影響程度明顯大；1.8-后一個(gè)因素比前一個(gè)因素影響程度巨大.

計(jì)算各影響因素的權(quán)重系數(shù)，即

(11)

3 內(nèi)河船員心理健康SD模型模擬與分析

3.1 模型檢驗(yàn)

采用極端值檢驗(yàn)法進(jìn)行檢驗(yàn)[13]，檢驗(yàn)分為負(fù)反饋情況檢驗(yàn)和正反饋情況檢驗(yàn).將負(fù)面影響船員心理健康的變量初始值設(shè)為1，各安全對(duì)策變量的初始值設(shè)為0時(shí)，船員的心理健康水平急劇下降.反之，船員的心理健康水平急劇上升.檢驗(yàn)結(jié)果見圖3，與現(xiàn)實(shí)情況相符，模型通過檢驗(yàn).

圖3 極端值檢驗(yàn)

3.2 內(nèi)河船員心理健康SD模型模擬與分析

3.2.1模擬運(yùn)行及結(jié)果分析

內(nèi)河船運(yùn)心理健康SD模型的初始仿真結(jié)果見圖4.在仿真前期，船員的心理健康狀態(tài)處于較低水平，這是因?yàn)榇瑔T處于家庭壓力、環(huán)境條件，以及工作倦怠等因素的影響下，其心理壓力較重.隨著航運(yùn)公司和政府越來越重視船員的心理健康狀態(tài)，將逐漸完善并推進(jìn)安全對(duì)策，從而提高船員的職業(yè)認(rèn)同感和滿足感，船員的心理健康狀態(tài)將得到提升.因此，在仿真中期，船員的心理健康水平增長(zhǎng)率將明顯提高.仿真后期，船員的心理健康水平增長(zhǎng)到一定程度時(shí)，將趨于穩(wěn)定，與實(shí)際情況相符.這表明，安全政策對(duì)提升船員心理健康狀態(tài)是有效的.

圖4 初始仿真結(jié)果

3.2.2對(duì)比結(jié)果分析

1) 落實(shí)帶薪休假制度政策對(duì)比 落實(shí)帶薪休假制度政策的實(shí)施，是通過調(diào)整帶薪休假制度落實(shí)率來實(shí)現(xiàn)的.假設(shè)未來航運(yùn)公司將船員的帶薪休假制度落實(shí)率提高20%，仿真結(jié)果見圖5.

圖5 落實(shí)帶薪休假制度實(shí)施效果對(duì)比

2) 稅收優(yōu)惠及工資引導(dǎo)政策對(duì)比 稅收優(yōu)惠及工資引導(dǎo)政策的實(shí)施，是通過調(diào)整稅收優(yōu)惠及工資引導(dǎo)力度來實(shí)現(xiàn)的.假設(shè)未來政府將船員的稅收優(yōu)惠及工資引導(dǎo)力度提高20%，仿真結(jié)果見圖6.

圖6 稅收優(yōu)惠及工資引導(dǎo)政策實(shí)施效果對(duì)比

按照上述方法，分別將航運(yùn)公司和政府方面各安全對(duì)策指標(biāo)的原始賦值提高20%，得到航運(yùn)公司采取的安全對(duì)策對(duì)船員心理健康狀態(tài)的影響大于政府方面；航運(yùn)公司方面，對(duì)船員心理健康水平提升效果從大到小的安全對(duì)策排序?yàn)椋郝鋵?shí)帶薪休假制度、縮小工資差距、合理的晉升制度、心理疏導(dǎo)與培訓(xùn)；政府方面，對(duì)船員心理健康水平提升效果從大到小的安全政策排序?yàn)椋憾愂諆?yōu)惠及工資引導(dǎo)、職業(yè)自豪感宣傳、減免培訓(xùn)考試費(fèi)用、心理培訓(xùn)監(jiān)督檢查、建設(shè)船員聯(lián)通工程.

3) 心理疏導(dǎo)與培訓(xùn)和公司各類檢查的對(duì)比分析 通過調(diào)整對(duì)船員的心理疏導(dǎo)與培訓(xùn)水平和公司各類檢查力度，檢驗(yàn)心理疏導(dǎo)與培訓(xùn)政策是否能有效降低公司檢查對(duì)船員心理健康狀態(tài)造成的負(fù)面影響，仿真結(jié)果見圖7.

圖7 心理疏導(dǎo)與培訓(xùn)增加25%，公司各類檢查增加16%對(duì)比

4 結(jié) 論

1) 基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理，構(gòu)建內(nèi)河船員心理健康的SD模型.模型通過極端值檢驗(yàn)，證明該模型可有效地模擬實(shí)際系統(tǒng).運(yùn)用Vensim軟件對(duì)初始情景和不同對(duì)策下船員的心理健康狀態(tài)進(jìn)行仿真，定量預(yù)測(cè)船員心理健康水平，以探究安全對(duì)策的實(shí)施效果.

2) 仿真結(jié)果表明，安全干預(yù)對(duì)策對(duì)內(nèi)河船員心理健康水平具有明顯的提升效果.通過對(duì)比分析，得到航運(yùn)公司采取的安全對(duì)策對(duì)船員心理健康狀態(tài)的影響大于政府層面.航運(yùn)公司方面，對(duì)船員心理健康水平提升效果最大的安全對(duì)策是落實(shí)帶薪休假制度，其次為縮小工資差距；政府方面，對(duì)船員心理健康水平提升效果最優(yōu)的是推進(jìn)稅收優(yōu)惠及工資引導(dǎo)政策，其次為職業(yè)自豪感宣傳；由于不可控因素，當(dāng)安全檢查等對(duì)船員心理健康狀態(tài)具有負(fù)面影響因素的力度提高時(shí)，可通過提高心理健康培訓(xùn)與疏導(dǎo)等安全對(duì)策的力度抵消負(fù)面影響.

3) 影響船員心理健康狀態(tài)的因素較多，本研究?jī)H考慮主要因素.采用問卷數(shù)據(jù)和專家打分法確定模型參數(shù),具有一定的主觀性，這些需在之后的研究中改進(jìn).