（管理科学与工程专业论文）施工现场安全危险源实时监控与安全风险预测方法研究.pdf

摘要 建筑业作为高风险行业，施工现场安全事故的发生对社会经济、人民生活和自然环境都 将产生重大的影响。国内外的研究人员和从业人员一直都在研究如何降低施工现场的安全风 险，但是似乎一直没有找到从根本上解决这个问题的方法，建筑业施工现场的安全事故一直 困扰着建筑业。识别事故发生前可能的前馈信号具有提高安全绩效的巨大潜力，许多组织已 经开始研究如何确定事故前馈信号的程序和方法，并且已经从中获益。本文的研究目标就是 从建筑业施工现场前馈信号的视角，建立针对施工现场安全危险源的前馈信号进行实时监 控、对安全风险进行实时预测的方法。 首先，在详细的文献综述的基础上，分析了国内外安全风险的研究现状和研究方向，并 且借鉴了天气预报和地震预报的研究思路，指出了目前的研究不足。进而，针对现有研究及 实践中提高安全绩效的不足，分析了施工现场的前馈信号及未遂事件对提高安全绩效的重要 意义。在此基础上，构建了完整的施工现场安全管理系统。 其次，建立了施工现场前馈信号及未遂事件( p r e c u r s o r sa n di m m e d i a t ec o n t r i b u t o r y f a c t o r s ，简写为凡l ，m ) 调查模型，其主要目标是从安全事故历史记录中分析前馈信号及 未遂事件。然后，利用美国职业安全健康管理局( o c c u p a t i o n a ls a f e t y a n dh e a l t h a d i m i n i s t r a t i o n ，简写为o s h a ) 的案例和英国健康安全管理局( h e a l t ha n ds a f e t ye x e c u t i v e ， 简写为h s e ) 的案例进行了详细的案例分析，选择“从脚手架摔落”类型的安全事故作为研 究对象，得到了可能的前馈信号，进一步验证了p a l c f s 调查模型的效果。进而，向英国施 工现场安全负责人或者安全顾问发放了调查问卷，以获得其对前馈信号有效性的认可程度。 同时，为了衡量问卷参与者之间的内部一致性，使用k a p p a 统计值衡量了问卷结果是否完 全( 或者部分) 是由于偶然性造成的。 接着，针对建筑业施工现场前馈信号的特点，建立了改进的事故序列前馈信号模型 ( m o d i f i e da c c i d e n ts e q u e n c ep r e c u r s o r , 简写为m a s p ) 。该模型一方面对事件树的建立方法 进行了改进，同时，由于施工现场安全管理所关心的问题实际上是一个条件概率，即在某一 个前馈信号( 或者某几个前馈信号的组合) 发生的情况下，可能导致安全事故的可能性，从 而利用条件概率公式改进了原有的算法，并且计算了基于前馈信号的施工现场的安全风险。 然后，针对m a s p 计算过程中涉及的不同变量，进一步对m a s p 进行了敏感性分析，得到 了敏感性程度的排序。 再次，基于信号检测理论( s i g n a id e t e c t i o nt h e o r y , 简写为s d t ) 建立了施工现场安全 风险预测模型，建立并比较了不同准则下预警闽值的计算方法和使用条件，得出在目前的情 况下，使用奈曼皮尔逊准则确定阈值是合适的。然后，对安全信号密度函数和危险信号密 度函数的分布形式进行了假设，对参数进行了估计，并且进行了假设检验。进而，基于s d t 理论建立了对施工现场安全风险预警系统的敏感性和风险倾向进行测度的方法。计算结果表 i 明，示例预警系统的敏感性较低，风险倾向属于保守型 最后，在大量案例分析的基础上，分析了施工现场实时监控子系统的自动获取数据的需 求。结果表明，需求主要涉及三类数据：位置类、身份类和环境类实时信息。为了满足这三 类数据的需求，本文基于z i g b e e 协议的射频识别无线传感器网络( z i g b e ee n a b l e dr f l d s y s t e m ) 设计了系统结构在这个集成的系统结构中，除了被动式r f i d 标签与他们的阅读 器之间的通信，网络中的所有通信都由z i g b e e 协议支持，超声波被用来实时测算位置。接 着，讨论了该系统中相关硬件的采用，解释并示意了在实际的施工现场中如何实施这个系统。 在此基础上，向英国施工现场安全负责人或者安全顾问发放了调查问卷，以检验其是否认为 实时监控子系统可能提供的实时信息对提高施工现场的安全绩效有作用。同样，为了衡量问 卷参与者之间的内部一致性，使用k a p p a 统计值衡量了该问卷结果是否完全( 或者部分) 是由于偶然性造成的。 关键词：安全风险，前馈信号，实时监控，实时预测，k a p p a 统计值，施工现场 l i a b s t r a c t c o n s t r u c t i o ni n d u s 时h a sa l w a y sb e e nt r e a t e da sah i g hr i s ki n d u s t r y s o c i a le c o n o m y , h u m a nl i f e a n dn a t u r ee n v i r o n m e n tw i l lb es e r i o u s l ya f f e c t e db ya c c i d e n t so nc o n s t r u c t i o ns i t e s s a f e t yr i s k s o nc o n s t r u c t i o ns i t e sh a v ea l w a y sb e e na c c o r d e dg r e a ta t t e n t i o nb yr e s e a r c h e r sa n dp r a c t i t i o n e r s n e v e r t h e l e s s ，s a f e t yp r o b l e m ss e e mt ob el a r g e l yu n r e s o l v e da st h ef a t a l i t ya n di n j u r yr e c o r d si n c o n s t r u c t i o nc o n t i n u et op l a g u et h ei n d u s t r ya c r o s st h ew o r l d m a n yo r g a n i z a t i o n sh a v ea t t e m p t e d t od e v e l o pp r o g r a m st oi d e n t i f ya n db e n e f i tf r o ma c c i d e n tp r e c u r s o r s t h eo b j e c t i v eo ft h i sp a p e r i st oe x p l o r em e t h o d so ft r a c k i n gp r e c u r s o r sa n dm a k i n gr e a l - t i m ep r e d i c t i o nf r o mt h ep e r s p e c t i v e o fp r e c u r s o r so nc o n s t r u c t i o ns i t e s f i r s t , t h i sp a p e ra n a l y s e se x t a n tl i t e r a t u r e sa n dr e c e n td i r e c t i o n sb a s e do nd e t a i l e dl i t e r a t u r e r e v i e w m o r e o v e r , b yc o n d u c t i n gt h ec o m p a r i s o nb e t w e e nc o n s t r u c t i o ni n d u s t r ya n de a r t h q u a k e p r e d i c t i o na n dw e a t h e rf o r e c a s t , g a p so fe x t a n tr e s e a r c h e sa r ep o i n t e do u t t h e n , as y s t e m a t i c m o d e lo fi m p r o v i n gs a f e t yo nc o n s t r u c t i o ns i t e si sb r o u g h tf o r w a r dt oc o n s u m m a t ea n dp e r f e c t e x t a n ts a f e t yi m p r o v i n gs y s t e m so nc o n s t r u c t i o ns i t e sb y r e i n f o r c i n ga n da c c e n t u a t i n gt h e r e a l t i m et r a c k i n go fp r e c u r s o r sa n dn e a r - m i s s e s s e c o n d ，a l li n v e s t i g a t i v em o d e lo fp r e c u r s o r sa n di m m e d i a t ec o n t r i b u t o r yf a c t o r s ( p a l c f s ) o n c o n s t r u c t i o ns i t e si sp r o p o s e d ，i n d i c a t i n gh o wt os e e kp r e c u r s o r sa n di m m e d i a t ef a c t o r sf r o m h i s t o r i c a la c c i d e n tr e c o r d sa n dh o wt oo b t a i nn e a r - m i s sa n dm i t i g a t i n gm e a s u r e sf r o mr e p o r t e d e v e n t s a c c i d e n t so ff a l lf r o ms c a f f o l da r ec h o s e ni nt h i sr e s e a r c ht oi l l u s t r a t et h ea p p l i c a t i o no f p a l c f sb e c a u s eo ft h e i rs e v e r i t ya n dc a t h o l i c i t y h i s t o r i c a lr e c o r d so fa c c i d e n t sa r ef r o mo s h a ( o c c u p a t i o n a ls a f e t ya n dh e a l t ha d i m i n i s t r a t i o n ) o fu sa n dh s e ( h e a l t ha n ds a f e t ye x e c u t i v e ) o fu ka n dp o s s i b l e p r e c u r s o r s a r cd e r i v e df r o mh i s t o r i c a lr e c o r d su s i n gp a l c f sm o d e l f u r t h e r m o r e ，i no r d e rt og e tt h eo p i n i o n so fs a f e t ym a n a g e r a d v i s o r , q u e s t i o n n a i r e sa r es e n tt ot h e s a f e t ym a n a g e r a d v i s o ro fc o n s t r u c t i o nc o m p a n i e si nu kb ye m a i l i nt h em e a n t i m e ，f u r t h e r a n a l y s i so ft h er e s u l t si sa l s oc o n d u c t e dt oe v a l u a t ew h e t h e rt h er e s u l t sa l ed u ei np a r to re n t i r e l y t oc h a n c eb yk a p p as t a t i s t i c t h e n , m o d e lo fm o d i f i e da c c i d e n ts e q u e n c ep r e c u r s o r s ( m a s p ) i ss e tu pa c c o r d i n gt ot h e c h a r a c t e r i s t i c so fc o n s t r u c t i o ns i t e s f i r s to fa l l ，t h i sm o d i f i e dm o d e li m p r o v e st h ef o u n d a t i o no f t r a d i t i o n a le v e n tt r e e o nt h eo t h e rh a n d ，g i v e nt h en a t u r eo fs a f e t ym a n a g e m e n to f fc o n s t r u c t i o n s i t e s ，w h i c hp a ya t t e n t i o nt oac o n d i t i o n a lp r o b a b i l i t y , t h i sm o d e li m p r o v e st h eo r i g i n a la r i t h m e t i c b a s e d0 1 1c o n d i t i o n a lp r o b a b i l i t yt h e o r y a l s o ，s a f e t yr i s k sb a s e d0 1 1p r e c u r s o r sa r ec a l c u l a t e d f u r t h e r m o r e ，s e n s i t i v i t ya n a l y s i so fd i f f e r e n tv a r i a b l e si n v o l v e di nm a s pi sc o n d u c t e da n dt h e o r d e ro fs e n s i t i v i t yi sl i s t e d i ns u c c e s s i o n ，p r e d i c t i v em o d e lo fs a f e t yr i s k so nc o n s t r u c t i o ns i t e si sf o u n d e du s i n gs i g n a l l d e t e c t i o nt h e o r y ( s d t ) c a l c u l a t i n gm e t h o d so fe a r l y - w a r n i n gt h r e s h o l d 锄s e tu pa n d c o m p a r e di nd i f f e r e n tc r i t e r i a t h es u i t a b l ec o n d i t i o n so fd i f f e r e n tm e t h o d sa r ea l s od i s c u s s e da n d c o m p a r e d c o n s e q u e n t l y , n e y m a n - p e a r s o nc r i t e r i o ni sd e c i d e dt ob eas u i t a b l ec r i t e r i o n f o r c a l c u l a t i n ge a r l y w a r n i n g t h r e s h o l do nc o n s t r u c t i o ns i t e sa tc u r r e n ts t a g e m o r e o v e r , t h e d i s t r i b u t i o nf o r m so fs a f e t ys i g n a l sa n dd a n g e rs i g n a l sa 代s u p p o s e d a n dt h ep a r a m e t e r sa r e e s t i m a t e da n dt h eh y p o t h e s i si st e s t e d i nt h em e a n t i m e ，t h em e t h o d so fj u d g i n gs e n s i t i v i t ya n d r i s kt e n d e n c yo fe a r l y - w a r n i n gs y s t e ma r ea l s of o u n d e du s i n gs d t t h er e s u l ts h o w st h a tt h e s e n s i t i v i t yo fe a r l y w a r n i n gs y s t e mi nt h ee x a m p l ei sr e l a t i v e l yl o wa n di t sr i s kt e n d e n c yi s c o n s e r v a t i v e 、 i nt h ee n d , a u t o n o m o u sd a t ar e q u i r e m e n ti si n v e s t i g a t e db a s e do nl a r g en u m b e r so fr e a lc a s e s i ns u m m a r i z e ，a u t o n o m o u sd a t ar e q u i r e m e n tg e n e r a l l yc o n s i s t so fr e a lt i m ei n f o r m a t i o na b o u t l o c a t i o n , i d e n t i t ya n de n v i r o n m e n t a i m i n ga tt of u l f i l lt h et h r e ed a t ar e q u i r e m e n t sa n dt op r o v i d e s o l u t i o nf o rs y s t e mi n t e g r a t i o n , t h i sp a p e rd e s i g n st h es y s t e ma r c h i t e c t u r eu s i n gz i g b e ee n a b l e d r f i ds y s t e m i nt h i si n t e g r a t e da r c h i t e c t u r ea l lc o m m u n i c a t i o n si n s i d et h en e t w o r ka r ee x p e c t e d t 0h es u p p o r t e db yz i g b e ep r o t o c o le x c e p tt h ec o m m u n i c a t i o nb e t w e e np a s s i v er f i dt a g sa n d t h e i rr e a d e r s u l t r a s o u n di s e m p l o y e d t ot r a c kr e a l - t i m el o c a t i o n t h e n , t h eh a r d w a r e d e m o n s t r a t i o no ft h i sp r o p o s e ds y s t e mi sd i s c u s s e di nd e t a i la n dt h ei m p l e m e n t a t i o no fs u c h s y s t e mi n t ot h es c e n a r i oo fc o n s t r u c t i o ns i t ei sa l s oi l l u s t r a t e d q u e s t i o n n a i r e sa r ea l s od e s i g n e d a n ds e n tt ot h es a f e t ym a n a g e r s a d v i s o r so fc o n s t r u c t i o nc o m p a n i e si nu kb ye m a i li no r d e rt o c h e c kw h e t h e rt h e yt h i n kt h er e a l - t i m ei n f o r m a t i o na r eu s e f u lt oi m p r o v es a f e t yo nc o n s t r u c t i o n s i t e s i nt h em e a n t i m e ，f u r t h e ra n a l y s i so ft h er e s u l t si sa l s oc o n d u c t e dt oe v a l u a t ew h e t h e rt h e r e s u l t sa r ed u ei np a r to re n t i r e l yt oc h a n c eb yk a p p as t a t i s t i c k e y w o r d s ：s a f e t yr i s k s ，p r e c u r s o r s ，r e a l t i m et r a c k i n g ，r e a l - t i m ep r e d i c t i o n , k a p p as t a t i s t i c s ， c o n s t r u c t i o ns i t e s i v 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个入在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我 一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印 件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括 以电子信息形式刊登) 论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布( 包括以电 子信息形式刊登) 授权东南大学研究生院办理。 研究生签名导师签 日期： 第一章绪论 1 1 研究背景及研究意义 第一章绪论 建筑业作为高风险行业，施工现场安全事故的发生对社会经济、人民生活和自然环境都将产生 重大的影响1 1 11 2 】1 3 1 。国内外的研究人员和从业人员一直都在研究如何降低施工现场的安全风险，减 少施工现场安全事故的发生，但是似乎一直没有找到从根本上解决这个问题的方法，建筑业施工现 场安全事故一直困扰着建筑业：数据表明，英国建筑业工人死亡的人数是其他行业平均值的五倍， 受伤或者严重受伤的人数是其他行业平均值的两倍1 4 j 1 5 】；根据美国国家安全协会( n a t i o n a ls a f e t y c o u n c i l ) 的数据，美国建筑业的从业人员数虽然只占美国所有行业从业人员的5 ，但是死亡人数 却占所有行业死亡总人数的2 0 ，重大伤残人数占所有行业总伤残人数的9 1 2 】；根据合理的估计， 中国建筑业每年施工现场的死伤人数约为3 0 0 0 人1 6 1 ，施工现场安全事故造成的损失非常巨大【6 l 【7 1 。 在安全研究领域，测度和评价安全的一个主要目的就在于寻找和建立有效的措施，以避免将来 的安全事故【8 | 【9 1 们。识别事故发生前可能的前馈信号具有提高安全绩效的巨大潜力，许多组织已经 开始研究确定事故前馈信号的程序和方法，并且已经从中获益 h i 。美国自然科学协会( u sn a t i o n a l a c a d e m yo fs c i e n c e s ) 最近就开始了一项针对事故发生前的信号和指标的研究，这些信号会在事故 发生之前产生【i l 】：“在重大事故发生之后，寻找是否存在前馈信号、遗漏的信号和遗漏的警报是很 普遍的，这些信号是否在事故发生之前就被识别或者被合适的处理，会影响到能否避免下次类似事 故的发生。” 如果我们也能够在施工现场发生安全事故之前就预测到事故的发生，从而及时地向可能被卷入 到此次安全事故的人员发出警告信号，那么相关人员就可以通过及时采取措施而避免安全事故的发 生，就拯救了珍贵的生命。换句话说，如果我们能够像天气预报一样对施工现场安全风险进行实时 预测，这将是从根本上解决施工现场安全事故的可能途径之一。随之而来的问题则是，做出这样实 时预测的可能性是否存在，以及采用什么方法可以实现对施工现场安全风险进行实时预测。对这些 关键问题的研究将会提供对施工现场安全风险进行实时预测的途径，并建立施工现场安全风险实时 预测的方法。 针对现有研究的不足之处，论文通过将现有研究的视角引入到对建筑业施工现场关键安全危险 源前馈信号的关注上，增强人们对施工现场安全风险的认识、评价以及预防能力，最大程度地保证 施工现场的安全，为施工现场安全事故的预测和防治打下良好的理论基础，具有重要的理论和实际 价值。 东南大学博士学位论文 1 2 国内外研究现状及不足 1 2 1 传统的研究视角 与预测建筑业施工现场安全事故实践相辅相成的是对安全风险( s a f e t yr i s k s ) 相关理论的研究， 特别是安全风险预测方法的研究。传统上，国际期刊上关于安全风险的研究主要集中在以下三个方 面：关于安全风险产生的根本原因及影响因素的研究、关于安全危险源的分类和事故调查过程的研 究和关于安全态度、安全文化及安全气候的研究。 1 2 1 1 关于安全风险产生的根本原因及影响因素的研究 这方面的研究一直以来都是安全风险研究的主要关注点，典型的集大成者有h e i n r i c h 的事故原 因模型( a c c i d e n tc a u s a t i o nm o d e l s ) b 2 1 和r i g b y 的人员过失理论( h u m a ne r r o rt h e o r i e s ) 1 1 3 】，此后 众多学者在此研究基础上进行了不同程度的改进和发展。 s a w a c h a 等学者分析了影响施工现场安全问题的因素，包括历史因素、经济因素、心理因素、 技术因素、程序因素、组织因素和环境因素1 1 4 1 。f a n g 等学者指出，施工现场安全管理绩效与组织因 素、经济因素、管理者和施工人员之间的关系因素相关度很高1 6 l 。h i n z e 和g a m b a t e s e 确定了影响专 业承包商安全绩效的关键因素【1 5 l 。f a n g 等学者确定了影响施工现场日常安全管理绩效的安全危险源 并进行了分类，在提取了1 1 个关键因素的同时进行了解释和说吲1 1 。t e o 等学者发现当存在公司政 策不足、实践行为不安全、个人态度不重视、安全责任不清楚和施工人员安全知识培训不足的时候， 施工现场安全事故更加有可能发生【1 6 】。y i 和l a n g f o r d 介绍了导致安全事故不同风险因素的组合效 果的概念l l 。c a r t e r 和s m i t h 认为，目前对安全危险源的识别水平远远达不到理想的要求，并指出 安全危险源的识别对于现场安全管理是至关重要的1 4 j 。b l a c k m o n 和g r a m o p a d h y e 注意到现场施工人 员似乎常常会把现场的警告当成一般的噪音来对待，这个问题被认为是人的一种固有的缺陷，就是 在没有正面反馈的时候无法保持持续的注意力p 1 。j a n n a d i 发现如果施工人员和他的合作人员和管理 者之间有着良好的关系并有着对组织的归属感时，安全问题就更少发生【博l 。h i n z e 和b r e n 利用美国 职业安全健康管理局( o c c u p a t i o n a ls a f e t ya n dh e a l t ha d i m i n i s t r a t i o n ，简写为o s h a ) 的数据分析了 由于接触电线而造成的安全危险源【1 9 l 。h i n z e 等学者进一步研究了造成撞击安全事故的根本影响因 素，并指出如何去避免此类安全事故【2 0 】。p e r t t u l a 等学者比较了施工现场材料运输导致的安全问题， 指出使用升降机比人工搬运更加能够提高现场安全水平1 2 1 l 。 国内学者杨德钦从工效学系统出发，指出施工安全的一级影响因子是施工主体、施工条件、施 工对象和施工环境【2 2 1 。姚庆国和黄渝祥指出事故的发生可以概括为人的不完全行为、物的不安全状 态、环境的不安全因素和管理不善四个方面1 2 3 1 。陈强，陈桂香和尤建新介绍了灾害的定义，指出灾 害主要由致灾因子、孕灾环境、灾害事故、承灾体及灾害损失五个部分组成【2 4 l 。周直、於永和及傅 华从风险形成的机理角度，提出了以项目风险因素、项日建设活动及项目风险损失形式为基本坐标， 2 第章绪论 由笛卡尔积确定项目三维基本风险空间的方法，并且进一步初探了三维基本风险空间在风险辨识及 风险评价中的一般数学表达形式【2 5 l 。黄宏伟针对隧道及地下工程建设中的特点，对风险发生的机理 等进行了讨论，指出由于隧道及地下工程孕育风险的环境，在致险因子的诱导下，就有可能引发各 类风险事故的发生，进一步对各种承载体造成损失【2 们。赵挺生等学者对某地区6 年来8 8 例建筑施 工伤害事故记录进行了分析，采用分层分析方法获得了各类因素导致施工伤害事故的频率l z 7 1 。丁传 波等分析了我国建筑施工伤亡事故的致因因素，并提出了相关对策【2 8 j 。强茂山等学者对广东省主要 城市的建设工程项目安全投入的组成和安全绩效进行了调查研究，分析了安全投入和产出之间的关 系f 2 9 1 。方东平等学者用演绎分析的方法对建筑安全管理的目标和手段进行了探讨【刈。袁海林指出了 我国建筑安全事故产生的最主要原因在于制度性因素之中，并用粗集理论对建筑安全指标体系的可 靠性进行了检验【3 1 】。 l 212 关于安全危险源的分类和事故调查过程的研究 h i n z e 等学者指出美国o s h a 对事故原因的4 种分类不足以提供分析事故根本原因的信息，提 出了可能的2 0 种分类方法以提供更多的关于安全事故的信息1 9 】。a b d e l h a m i d 和e v e r e t t 认为施工现 场事故的调查缺少确定事故根本原因的重要步骤，提出了一个事故根本原因追踪模型1 2 l 。c h u a 和 g o h 发展了一个事件原因模型作为一个有效的反馈机制，这个机制包括事故调查的编号信息，有利 于在安全规划中充分利用信息p 2 1 。h a d i k u s u m o 和r o w l i n s o n 讨论了一种工具，用来从安全工程师那 里获得关于安全危险源和需要的安全措施的相关知测3 3 】。 1 2 1 3 关于安全态度、安全文化及安全气候的研究 还有相当一部分的研究集中在安全态度、安全文化和安全气候方面。m o h a m e d 对可能影响安全 气候的因素进行了文献综述，并基于“安全行为是安全气候带来的结果”的假设，建立了相应模型， 通过问卷调查进行了验证【3 4 1 。h a u p t 通过问卷调查研究了美国建筑企业安全态度对安全绩效的影响 【刖。f u n g 等学者通过f 口- j 卷调查研究了香港建筑业管理人员、监理人员及工作人员对建筑文化存在的 分歧【3 习；针对香港顶尖承包商及其分包商进行了一次全面的针对安全气候的问卷调查，并通过因子 分析获得了由1 5 个关键因素组成的指标体系 3 6 1 。国内这个方面研究也比较多，代表性的研究包括： 方东平和陈扬从文化和安全的定义入手，结合建筑业的特点，讨论了建筑业安全文化的内涵，分析 了施工企业的安全文化在企业、项目、项目中层管理者和工人四个层面上的特征和具体表现【”l ；黄 吉欣等学者从安全文化和文化两个层次对安全文化的定义和理论模型进行探讨，剖析目前安全文化 定义中存在的两个重要分歧，并给出了安全文化模型，进一步明确了建筑业安全文化在社会、企业、 项目和员工个人等各个层面上的内容和行为表现【3 8 l ；章鑫等学者采用非参数统计方法分析了业主的 各种不同安全态度及措施对项目安全绩效影响的显著性【3 9 j 。 3 东南大学博士学位论文 1 2 2 安全风险领域研究的发展趋势 随着研究的进一步深入，在传统视角研究的基础上，国外期刊上关于安全风险的研究趋势逐渐 清晰地出现以下两个新的研究视角和方向：关于在设计阶段考虑安全风险的研究和关于安全风险预 测方面的研究 ( 1 ) 关于在设计阶段考虑安全风险的研究 从工程项目全生命周期的角度出发，一些研究强调了在设计阶段考虑安全问题的重要性，代表 性的研究包括k a r t a r n i 删，g i b b 4 1 1 ，g a m b a t e s e l 4 2 1 ，b a x e n d a l ea n dj o n e s l 4 3 1 ，e i b e l t a g i t 4 4 1 ，w e i n s t e i n l 4 5 1 ， g a m b a t e s e 【拍1 。国内也有部分研究涉及此方面，如李引擎的论文【4 7 1 ，张仕廉和潘承仕的论文【4 8 1 等。 ( 2 ) 关于安全风险预测方面的研究 针对缺乏相关数据和有效的模型来预测施工现场事故的困难，b e n t i l 发展了一种预测建筑业事 故的模型4 9 1 。j a n i c a k 的研究表明，可以通过利用施工人员因素和安全程序因素的组合来有效地预测 事故1 5 0 l 。g i l l e n 的研究结果显示，一些独立变量如摔落的高度、站立的表面情况、安全气候测量值 和安全协会的地位对受伤严重性有着显著贡献1 5 1 l 。s c h m i d t 研究了一种工具以用来预测建筑事故造 成的损失1 1 0 】。q u i n t a n a 等学者发展了一种事故的预测模型来提高安全绩效，这种模型需要实时地确 定和评价潜在的安全危险源【5 1 1 。同时，m c c o n n e i l 验证了使用英语熟练水平作为工作受伤的预测指 标的合理性，结论表明英语水平的熟练程度对工作伤害并没有显著贡献【5 2 1 。田元福借鉴了国际先进 的安全管理理论和经验，结合我国国情，利用事故树的方法对建筑安全危险性因素进行了预测【5 引。 从国内期刊发表的论文来看，目前还是主要集中在传统研究视角的三个方面，对国际上安全风险研 究体现出的两个新趋势和发展方向没有足够重视，直接针对在设计阶段考虑安全风险的研究不多， 直接针对安全风险预测方面的研究还很缺乏。 1 2 3 现有研究的不足 1 2 3 1 已有研究的思路及成果总结 基于前面的文献综述，图1 1 总结了施工现场安全事故的主要影响因素。为了忠于原文，以及为 了避免由于不同语言翻译带来的误差，图1 1 中关于影响因素的表述仍然用英文表示( 对应的中文 翻译请参考1 2 1 和1 2 2 中的文献综述部分) 。 4 暑等弓等写j0 sj旦基rb磊u暑u11ndjco。odisso山三曲d)慨困罾磺酶州g衽侨州懈鎏尽h耀1二匝 勺 葛 m dq q oou 弋g 饕魏量：蚤 ，囊 吾蓉 琶釜 5 事量茔零 奄8oj 一oo 上n 爱暑墨喜 再 暑熏 宣 苦 菩呈 堇辜董薹 量墨虿 昙苣 ou 墨_ 鞲 瓣uc q = 薰 n 苗 d 口 暑墨暑p 舌w o o r l 薹| 霎曼 oo - - 4 oo 暑笔 兽鼍百 呙苔 z 弓昌一u 0 l 登薯萎 写二- , g 甍金 n n c = 要亨 兰曼尚 s 飞 拐们o = l 擎 毽弓 喜董著萋耋茎萎萎差菱墨差 芑昌 垦蓉 皇舄 譬羞 薹害耄量量差差量量委喜呈 曼专弓重 鋈量 日 l n 蠢 薹善 簇4 久 专蚕 u c , i l 寤量 三= 石 萎茎萋薹萋茎喜霎菱茎耋董 罂 i ；璧 主 ，一。父 y 三星呈 善葺 2 墨器磊 ，旃 星毫童西 星誊| 、a p 切 & 妒一己 硪 藩耋毫 金 ，三蒸昌。 詈飞 、一，纩黝导俊 i 聊觏0 屡一 f甥 。7 冷 黟谳。 ；量； 藿薹 - c 寸石 蔓哥+ o2 。 j 二勺 至g u ： l 占蔓一 塞高匕j 耋f 善薹善蓁薹耋塞1 茎塞皇 弓趸 锾o ：“磊籀 a 霉 墨蔓奄器 霎妻董薹喜茎耋蔓喜霎著 u 甜 = 口 萋霎蚕茎差耋霎萋茎詈耋至 善藿 一 虿专 专量 鞭 专誊 要苣 n 皿。一 薰萼 一- - c 耄- i 委萋霎薹薹萎堇喜董耋詈耋差 专喜 菖耋专 呈星 至蚕 薹蓍堇霎；耋著蓍堇| | 量 堇詈饕雳 一 巴 智躲褂l 昧 东南大学博士学位论文 1 2 3 2 安全风险管理领域研究和实践的不足分析 应当承认，在安全风险领域的许多方面都已经取得了不少进步。但是，研究人员及行业 的实践人员忍不住要问：既然我们已经对安全事故的可能影响因素做了这么多的研究那么 为什么安全事故仍然持续不断的发生? 更加严重的是，发生在类似情况下的类似事故也不断 地困扰着建筑业m5 卯目前的研究和实践到底存在哪些不足? 一奉。一“一一一一一一一 一一l 一_ 妖 蹇 笾 ：区 ； l 交 l 剞： l 取： l 一二一一j 一、 ，一 一、2 r 曰数礁口融；口髁；一脯 图1 2 目前实践中提高安全绩效途径的示意模型 f i g 1 - 2as c h e m a t i cm o d e lo fi m p r o v i n gs a f e t yo nc o n s t r u c t i o ns i t e si np r a c t i c e 图1 2 是一个示意模型，总结了目前实践中提高安全绩效的途径。的确，如果图1 1 中 所示的因素能够得到根本的解决，施工现场的安全绩效是能够得到极大的改善和提高。然而， 不能忽视的是，由于一些关键因素的限制，从初步认识到真正彻底解决这些根本影响因素之 间，存在着不可避免的时间问隔。正是这些关键影响因素使得施工现场安全风险管理任重而 道远，这些因素包括安全风险的经济性问题【1 ，5 6 1 ，设计人员对安全问题的认识及考虑程度【1 ，5 6 一 一 - 一 一甾林笾匠纠懈一；： ri；i一 第一章绪论 ，5 射，安全政策的改进6 ，5 9 1 ，人的失误5 4 , 5 7 , 6 0 , 6 1 l 等等。此外，从实践层面来看，在安全 危险源清单常规性检查( 或者是未遂事件报告) 和采取改进措施之间，也存在着时间间隔。 因此，在这些时间间隔中，大量的不确定性因素( 如即时的因素等等) 存在着导致产生安全 事故的极大可能性。目前研究和实践的不足正是在于这些时间间隔上，换句话说，即使这些 导致安全事故的因素是以前已经知道的，现有的安全管理系统对其也无能为力，因为现有的 安全管理系统缺乏一个有效的机制来阻止即时因素导致安全事故的重复发生。 为了进一步说明这个问题，现以美国和英国的两对重复发生过的类似案例1 作对比。 ( 1 ) 曾经在美国的某一个施工现场，一个工人正在脚手架上浇注混凝土后，在清洗混 凝土泵的时候，混凝土泵产生了一个突然的惯性力，这个工人被混凝土泵甩出了脚手架，当 场死亡。而同样类似的事件在英国也发生过，同样是由于浇注混凝土后清洗混凝土泵时产生 的惯性力，施工人员被甩出去撞在了柱子上，当场骨折。幸运的是，英国的工作人员当时是 在地面工作，而不是在楼上工作。 ( 2 ) 英国某施工现场的一个工人由于不小心踩在了现场地上散放的半砖上，严重扭伤 了脚踝，导致休息了好几天。这个工人在接受调查时提到，他以前在另外一个施工现场也经 历过类似的情况，并且当时同样的事情也曾经发生过。 以上两对案例只是冰山一角，说明了这样一个情况，无论在研究或者实践中是否曾经识 别出安全风险的影响因素，目前的施工现场安全管理系统都无法及时有效地阻止即时因素导 致的安全事故。 1 2 3 3 借鉴天气预报和地震预报的研究思路 图