基于ISM的建筑工人安全意識影響因素

姜沁瑤，　李　潔

(南京林業(yè)大學　a.研究生院； b.土木工程學院， 江蘇　南京　210037)

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基于ISM的建筑工人安全意識影響因素

姜沁瑤a，李潔b

(南京林業(yè)大學a.研究生院； b.土木工程學院， 江蘇南京210037)

摘要：建筑工人的安全意識發(fā)展受多方面因素的共同影響，為研究各方面影響因素的內在關聯(lián)及其對建筑工人安全意識的影響過程，本文基于已有研究成果，構建建筑工人安全意識影響因素體系。根據(jù)影響因素體系設計調查表，選取15名具有5年以上施工安全管理經(jīng)驗的項目安全管理人員參與調查，確定了體系中13個因素間的相互影響關系。利用解釋結構模型(ISM)方法對各因素間的相互影響關系進行進一步分析，得到建筑工人安全意識影響因素的五級層次結構模型。根據(jù)層次結構模型構建出建筑工人安全意識影響因素的解釋結構模型，將模型中各因素對建筑工人安全意識的影響路徑組合劃分為不良心理型、環(huán)境影響型、安全教育型和安全宣傳型四類，并提出了改進方法，為建筑工人安全意識促進措施的制定提供參考。

關鍵詞：安全意識；影響因素；解釋結構模型；影響路徑

近年來，隨著建筑隊伍的不斷發(fā)展壯大，工程建設過程中的安全事故和人員傷亡數(shù)量一直不容樂觀。自2004年起，國家安監(jiān)總局將建筑行業(yè)納入了我國安全生產(chǎn)專項整治范圍，但安全問題始終存在，工作在一線施工現(xiàn)場的建筑工人成為建筑施工安全事故的主要制造者和直接受害者。頻繁高發(fā)的建筑安全事故嚴重威脅著建筑業(yè)勞動者的職業(yè)安全和健康，干擾了工程建設的順利實施，同時也產(chǎn)生了持久的社會負面影響。因此，找出影響建筑工人安全意識的關鍵因素，分析各因素的內在關系以及各因素對建筑工人安全意識發(fā)展的影響過程，能為提高建筑工人的安全意識，減少建筑安全事故的發(fā)生提供有益的參考。

安全意識問題一直受到國內外安全研究人員的廣泛關注，近年來，研究學者在針對影響人們安全意識的各類因素研究方面取得了一定的進展。毛超[1]提出影響員工安全意識培養(yǎng)的諸多因素，如經(jīng)濟利益因素、對物體的使用和管理因素、工作環(huán)境、生理心理等。成連華等[2]基于認知心理學對注意能量分配模型進行研究，得出作業(yè)人員會根據(jù)作業(yè)對象、當前目標、作業(yè)環(huán)境等自動分配安全注意力的結論。孫峻等[3]通過實證檢驗得到企業(yè)管理層的承諾對員工安全意識有直接影響，進而影響其安全行為。不少國外學者也考慮了安全管理因素對員工安全意識產(chǎn)生的影響，Mearns等[4]的研究表明，當管理組織在員工工作時提供了安全，員工的互惠心理也會促使其以安全行為回報管理組織。Patterson等[5]利用原因分析與分類系統(tǒng)對515起煤礦傷亡事故的發(fā)生原因進行分類，提出安全管理體系的缺失是導致不安全行為的潛在根本原因。目前，大部分研究主要側重于從人、物、管理等方面對影響員工安全意識的因素進行識別分析，而對安全意識影響因素間的關聯(lián)結構研究還較少。本文結合已有研究成果，構建出建筑工人安全意識的影響因素體系，利用解釋結構模型(Interpretive Structure Model, ISM)方法分析建筑工人安全意識影響因素體系中各因素的層次結構，明確各因素的內在關聯(lián)及對建筑工人安全意識的影響途徑，從而為建筑企業(yè)制定有針對性的建筑工人安全意識提高方案提供科學的參考，并有助于提升建筑施工企業(yè)的安全管理績效。

1解釋結構模型概述

1.1ISM的基本原理

ISM是美國John教授在1973年為分析復雜的社會經(jīng)濟問題而開發(fā)的，適用于解決組成元素眾多，結構關系復雜的系統(tǒng)分析問題，是系統(tǒng)工程中廣泛運用的一種靜態(tài)結構決定方法。

ISM的核心思想是通過調查確定系統(tǒng)內的各組成要素及要素間的相互影響關系，用圖論的方法將相互影響關系轉化為有向圖表示。根據(jù)有向圖作出對應的鄰接矩陣，對鄰接矩陣進行布爾運算得到可達矩陣，通過對可達矩陣的分解和縮減，最終獲得骨架矩陣和層次清晰的多層遞階結構模型[6]。通過ISM方法可以將要素間的相互影響關系結構化、條理化，揭示各要素影響程度的內在層次結構，為系統(tǒng)內的要素選擇及分析各要素對系統(tǒng)的影響提供幫助。

1.2ISM的構建步驟

ISM分析方法具有簡單直觀、易于操作等優(yōu)點，能把模糊不清的思想轉化為簡潔明了、層次分明的結構模型。運用ISM方法進行建模的實施步驟如下。

1.2.1有向關系圖

在解釋結構模型的有向連接圖中，以節(jié)點Si表示系統(tǒng)中的各要素，以帶箭頭的有向線段表示要素間的相互關系，如圖1所示。

圖1　ISM法的有向連接

1.2.2鄰接矩陣

鄰接矩陣是與有向關系圖對應的，表示有向圖中各要素間的鄰接關系的矩陣，以n×n的矩陣A=[aij]表示。鄰接矩陣A的元素aij取值為“0，1”，屬于布爾矩陣，定義：1表示要素Si對要素Sj有直接影響；0表示要素Si對要素Sj無直接影響。

1.2.3可達矩陣

在有向圖中，若要素Si和Sj之間存在連接通路，則稱要素Si可達要素Sj?？蛇_矩陣可以通過鄰接矩陣A與單位矩陣I的和A+I根據(jù)布爾運算規(guī)則經(jīng)過一定運算后得到，對可達矩陣的求解是建立解釋結構模型的重要步驟。對矩陣A+I進行整數(shù)冪運算到滿足式(1)時為止，此時得到的矩陣M稱為可達矩陣。

(A+I)k-1≠(A+I)k=(A+I)k+1=M

(1)

1.2.4結構分解

可達矩陣的結構分解一般分為3個步驟[7]，如圖2所示。

圖2結構矩陣的求解步驟

在對可達矩陣進行分解前，需對矩陣的可達集合R(Si)={S(列)|mij=1}、先行集合Q(Si)={S(列)|mij=1}和共同集合T={Si|R(Si)∩Q(Si)=R(Si),i=1,2,3,…,n}進行分析。

當某要素滿足R(Si)=T時，則該要素為該層級的要素之一。此時，在可達矩陣M中刪去該要素對應的矩陣行和矩陣列，得到下一層的可達矩陣M′，按照同樣的方法不斷進行級間分解，最終可得到所有要素的階層構造。

級間分解完成后，仍可能存在同一區(qū)域內同級要素相互可達的強連通子集[8]。在刪去矩陣中的強連通區(qū)域后，得到縮減可達矩陣。分析縮減可達矩陣，最終得到系統(tǒng)的多層遞階結構模型[9]。

2影響因素體系構建及ISM模型要素確定

為明確建筑工人安全意識的具體影響因素，從個體、環(huán)境和管理三個層面對當前建筑工人安全意識的影響因素進行了問卷和訪談調查，結合因子分析和開放式訪談結果，最終確定了影響建筑工人安全意識的5個維度及各維度下共13個具體影響因素[10]，形成如3所示的建筑工人安全意識影響因素體系。對建筑工人安全意識影響因素體系中的13個因素進行ISM建模分析，為便于討論和模型分析，將13個因素從S1～S13進行編號。

圖3　建筑工人安全意識影響因素體系

3基于ISM的建筑工人安全意識影響因素層次結構分析

3.1調查表設計及問卷調查

ISM模型要素確定后，采用發(fā)放調查表的方式對13個要素間的相互影響關系進行調查。調查表中列出了影響建筑工人安全意識的13個要素及相應的含義解釋，由安全管理者判斷各要素間的相互影響關系。為方便參與者進行各要素間的兩兩比較，調查表以矩陣形式表現(xiàn)，如表1所示。以各行因素為基準，若參與者認為各行中的因素對與該行對應的各列因素有直接影響的，則填“1”；若沒有影響，則不填。

表1　建筑工人安全意識影響因素關系調查

調查在南京、揚州等地進行，選取具有5年以上施工安全管理工作經(jīng)驗的安全員4人、監(jiān)理員5人、總監(jiān)理工程師3人及施工、監(jiān)理企業(yè)的總負責人3人共15人參與調查。參與調查人員的基本情況見表2。

表2　參與調查的人員基本情況表

為防止員工與領導同時參與調查和討論時，員工的判斷能力和客觀性可能受到影響，進而影響調查結果，采取由安全員、監(jiān)理員等集中填寫調查表，調查員匯總填寫結果并與總監(jiān)理工程師、企業(yè)負責人就匯總結果進行討論，再將討論結果反饋給安全員、監(jiān)理員等重新進行分析和修正，由總監(jiān)和企業(yè)負責人確定最終結果的方式進行調查。得到影響建筑工人安全意識的13個要素間的結構關系，構建出如圖4所示的有向關系圖。

圖4　影響因素的有向關系

3.2建筑工人安全意識影響因素的解釋結構模型構建

3.2.1建立鄰接矩陣

鄰接矩陣通過“0”和“1”兩種矩陣元素表現(xiàn)因素間的影響關系，是影響因素有向關系圖的矩陣表達方式，根據(jù)圖4得到對應的鄰接矩陣A。

3.2.2可達矩陣的計算

鄰接矩陣屬于布爾矩陣，鄰接矩陣的運算遵循布爾矩陣的運算規(guī)則：0+0=0；0+1=1；1+1=1；1×0=0；0×1=0；1×1=1?；诓紶柧仃嚨倪\算規(guī)則對鄰接矩陣A進行計算，得到：

(A+I)3≠(A+I)4=(A+I)5=M

因此，可達矩陣M為：

3.2.3層級關系劃分

根據(jù)可達矩陣M，矩陣中任意兩個要素均未出現(xiàn)回路，不存在強連通區(qū)域，可直接進行層次化處理。因此，第一次層級劃分所得的可達集合R(Si)、先行集合Q(Si)及兩者的交集T=R(Si)∩Q(Si)，見表3。

表3　第一級的分解結果

由表3可見滿足第一次層級劃分要求的影響因素為S4和S5，即第一級因素為S4和S5。刪去可達矩陣M中因素S4、S5對應的行和列后得到第二層的可達矩陣，重復上述層級劃分過程。經(jīng)過五次層級劃分最終得到：建筑工人安全意識影響元素的第一級節(jié)點：L1={4，5}；第二級節(jié)點L2={1，3，10，11}；第三級節(jié)點L3={6，7，8，13}；第四級節(jié)點L4={2，9}；第五級節(jié)點L5={12}。

根據(jù)層級分解結果調整矩陣中因素的順序，去除單位矩陣I并對各因素間的越級二元關系進行簡化，得到建筑工人安全意識影響因素的層次結構關系(圖5)。因此，建筑工人安全意識影響因素體系中的要素可分為5個層次，其中第1層為觀察能力和防護用具的使用態(tài)度兩個要素；第2層包括基本安全認知、對安全規(guī)程的了解度、心理耐力和同伴安全傾向；第3層為過度自信、工作倦怠、安全教育培訓頻率和安全宣傳；第4層包括了操作技能和作業(yè)環(huán)境；第5層為安全制度。

圖5　建筑工人安全意識影響因素的層次結構

3.3建筑工人安全意識影響因素的ISM模型及影響路徑分析

為更直觀地說明上述13個影響因素對建筑工人安全意識的影響過程，反映影響因素間的相互作用關系，構建如圖6所示的建筑工人安全意識影響因素的解釋結構模型。

圖6　建筑工人安全意識影響因素的解釋結構模型

由ISM模型可以看出，最初在企業(yè)安全管理制度的引導下，建筑工人安全意識主要受到了由職業(yè)心理、作業(yè)環(huán)境、安全教育培訓和安全宣傳四類因素的影響，在影響過程中工人的職業(yè)心理、安全傾向、安全知識等均出現(xiàn)了不同程度的發(fā)展變化，并最終體現(xiàn)在建筑工人的安全觀察能力及其對防護用具使用態(tài)度的提升與下降上。

因此，根據(jù)引發(fā)原因的不同將上述13個因素對建筑工人安全意識的影響路徑分為四類。

(1)第一類：建筑企業(yè)制定的安全管理制度著重培養(yǎng)了員工的安全操作技能，卻通常容易忽視對員工職業(yè)心理健康的管理。雖然建筑工人通過培訓及自身實踐掌握了較好的施工操作技能，但其無法對自身實際能力進行準確估計，容易出現(xiàn)過度自信、麻痹大意的不良心理。過度自信心理的出現(xiàn)會降低工人對使用防護用具的積極性，減弱工人施工時的心理耐力進而降低其對安全的觀察能力，最終影響建筑工人的安全意識發(fā)展。因此，將第一類影響路徑命名為不良心理型。

(2)第二類：惡劣的施工作業(yè)環(huán)境可能產(chǎn)生多種應激源，影響工人對外界信息的接收和反應能力[11]并引發(fā)工人對工作的厭倦感受和負性情緒，處于工作倦怠期的工人難以保持其心理耐力，對施工安全的觀察能力減弱，對防護用具的使用積極性降低，安全意識也隨之降低。因此，將第二類影響路徑命名為環(huán)境影響型。

(3)第三類：提高工人接受安全教育培訓的頻率和質量，能夠加深工人的基本安全認知和對安全規(guī)程的了解，接受安全培訓并獲得良好效果的工人也能對同伴的行為安全產(chǎn)生積極影響，進而改善工人對防護用具的使用態(tài)度，工人的安全意識得到提升。因此，將第三類影響路徑命名為安全教育型。

(4)第四類：通過安全制度的嚴格施行保證工地內的安全宣傳標語及圖片清晰明顯且隨處可見，能夠在潛移默化中對建筑工人的基本安全認知產(chǎn)生積極影響，進而提高工人對安全防護用具的使用積極性，有效促進其安全意識的發(fā)展。因此，將第四類影響路徑命名為安全宣傳型。

3.4建筑工人安全意識的改進對策分析

根據(jù)建筑工人安全意識的ISM模型及四類影響路徑的類型特點，本文對當前建筑工人安全意識的改進提出如下對策：

(1)在培訓中通過正面案例鼓勵和負面案例警示相結合的方式加深建筑工人對安全的認識，提高安全教育培訓的頻率和質量。保證安全宣傳工作實施到位，建立安全學習小組，加強組內安全交流。

(2)組織管理人員定期檢查，采用計分制度對建筑工人的行為安全進行考察，開展月度總結會議對扣分的工人提出懲罰措施。

(3)定期舉辦職業(yè)心理健康講座及測評活動，加強安全作業(yè)環(huán)境的建設。改善建筑工人缺乏社會支持、工作環(huán)境危險的現(xiàn)狀，提高建筑工人的職業(yè)心理健康水平。

4結語

面對建筑工人安全意識影響因素間復雜的相互作用關系，本文采用解釋結構模型方法分析得到建筑工人安全意識影響因素體系中13個因素的層次結構關系，將影響建筑工人安全意識的13個因素分為五個結構層次。基于層次結構圖構建出建筑工人安全意識影響因素的解釋結構模型，分析各因素對建筑工人安全意識的影響過程并將影響過程分為四類路徑，根據(jù)ISM模型和四類影響路徑提出改進方法，為建筑企業(yè)制定建筑工人安全意識促進措施提供參考。

參考文獻

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Influencing Factors of Construction Workers’ Safety Awareness Based on Interpretive Structure Model

JIANGQin-yaoa,LIJieb

(a.School of Graduate; b.School of Civil Engineering; Nanjing Forestry University,Nanjing 210037, China)

Abstract:The development of construction workers’ safety awareness is affected by the combined impact of various factors. To study the internal relation and the influencing process of construction workers’ safety awareness of various factors, the paper constituted the influencing factor system on construction workers’ safety awareness based on the results of primary research. On the basis of the influencing factor system, the paper designed a questionnaire and conducted a survey of 15 safety managers with over five years safety management experiencein construction projects. The investigation determined the interactional relationship among the 13 factors in the system. The interpretive structural model (ISM) method was adopted to further analyze the interactional relationship of 13 factors in the systemand a 5-layer hierarchal structure model was established. An interpretive structural model of construction workers’ safety awareness was constructed in accordance with the 5-layer hierarchal structure model. Through the discussion of the interpretive structural model of construction workers’ safety awareness, the paper classified the 13 influencing factors of construction workers’ safety awareness into four impact types: adverse psychological type, environmental impact type, safety education type and safety propaganda type and put forward the improving methods.The results of the study are expected to provide a reference for working out measures to improve construction workers’ safety awareness.

Key words：safety awareness; influencing factor; interpretive structure model; influence path

收稿日期：2015-12-07修回日期： 2016-01-07

作者簡介：姜沁瑤(1991-)，女，江蘇揚州人，碩士研究生，研究方向為安全管理和風險管理(Email：519160096@qq.com)

基金項目：住房和城鄉(xiāng)建設部2013年科學技術項目計劃(江蘇地區(qū))軟科學研究項目(2013-R3-10)

中圖分類號：TU714

文獻標識碼：A

文章編號：2095-0985(2016)03-0106-05