基于模糊灰色綜合評價的高速改建施工安全評價研究

王炳淳

摘要：目前中國高速正在高速發(fā)展，部分老舊高速已不能滿足當(dāng)前車流量要求，需要對原有老舊高速進行改建。高速改建是典型的人-機-環(huán)境系統(tǒng)，傳統(tǒng)安全研究主要集中在機械設(shè)備的可靠性方面，成果也是討論如何提高設(shè)備的可靠性上。為彌補傳統(tǒng)研究的不足，提高高速改建過程中安全評估準(zhǔn)確性，本文以高速改建人因事故這一事件作為研究對象。在對高速改建施工現(xiàn)狀和安全評價方案的研究后，針對高速改建施工事故發(fā)生的人因機理，提出了基于模糊灰色綜合評價模型的高速改建人因安全評價方法。利用該方法對高速改建施工過程中的各種人為因素進行綜合評估，建立了高速改建安全評價指標(biāo)體系，能夠快速有效的對高速改建人因事故進行評價、處理，達到減少和預(yù)防安全事故的目的，為我國高速施工災(zāi)害防范提供理論參考。

Abstract： At present， China's high-speed is developing at a high speed. Some old high-speed can not meet the current traffic demand， so it is necessary to rebuild the old high-speed. High-speed renovation is a typical man-machine-environment system. Traditional safety research mainly focuses on the reliability of mechanical equipment. The results also discuss how to improve the reliability of equipment. In order to make up for the shortcomings of traditional research and improve the accuracy of safety assessment in the process of high-speed reconstruction， this paper takes the human-caused accident of high-speed reconstruction as the research object. After researching the present situation of high-speed reconstruction construction and safety evaluation scheme， aiming at the human factor mechanism of high-speed reconstruction construction accidents， a human factor safety evaluation method of high-speed reconstruction based on fuzzy grey comprehensive evaluation model is proposed. By using this method， various human factors in the process of high-speed reconstruction are comprehensively evaluated， and a safety evaluation index system for high-speed reconstruction is established. It can quickly and effectively evaluate and deal with human-caused accidents in high-speed reconstruction， achieve the purpose of reducing and preventing safety accidents， and provide a theoretical reference for disaster prevention of high-speed construction in China.

關(guān)鍵詞：高速改建;人因事故;安全評價;模糊灰色關(guān)聯(lián)理論

Key words： high-speed reconstruction;accidents due to human factor;safety assessment;fuzzy grey relational theory

中圖分類號：X947 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）27-0110-04

0 ?引言

目前，我國正在進行大規(guī)模的高速改建施工，施工安全問題在建設(shè)過程中至關(guān)重要。高速改建施工主要受到組織因素和施工環(huán)境的影響，一旦出現(xiàn)安全事故，必然造成大規(guī)模的人員傷亡。據(jù)初步統(tǒng)計：2010-2019年期間，高速公路建設(shè)共發(fā)生事故126起，其中施工事故占80%以上。所以，人因事故安全評價可以為高速改建施工事故的預(yù)防提供依據(jù)，同時可以提高高速公路施工的安全水平，對消除施工安全隱患具有重要意義。

1 ?高速改建施工人因事故致因機理研究

在高速改建施工過程中，隨著各種安全操作規(guī)程和作業(yè)方法的實施，人們原以為可以避免事故的發(fā)生，但事實并非如此。人的行為雖然受到周圍各種環(huán)境因素的影響，但歸根到底是人思想的反映，無論周圍環(huán)境多么復(fù)雜，這些行為都是經(jīng)過人的思考所做出。所以要控制事故的發(fā)生，首先要塑造人的思想意識，只有安全的思想意識才能指導(dǎo)人的行為，進而減少事故的發(fā)生。研究人員進一步指出，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，各行業(yè)的施工人員尤其是高危行業(yè)，不再像原來那樣獨立的完成工作，或只是簡單的與機械設(shè)備打交道。目前的實際情況是，他們以團隊系統(tǒng)的形式通過相互合作完成工作，那么系統(tǒng)的安全對整個施工過程的安全有著重要影響。

海因里希通過統(tǒng)計方法對50000起事故進行調(diào)查得出了致因理論中著名的多米諾骨牌理論。他通過統(tǒng)計得出著名的1：29：300法則。就是說無論事故多么嚴(yán)重，都遵循同樣的成因軌跡：環(huán)境和社會因素導(dǎo)致了人的缺陷，人的缺陷又導(dǎo)致了人的不安全行為和機械設(shè)備的危險，進而導(dǎo)致事故的發(fā)生并造成嚴(yán)重的后果。基于這樣的假設(shè)，無論事故后果的嚴(yán)重程度，所有事故的防范措施應(yīng)該是同樣的。但事實并非如此，上述假設(shè)只是考慮的事故的成因構(gòu)成，而忽略了事故發(fā)生的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。由于高速改建施工人因事故各要素之間存在很強的耦合作用，各要素之間的細微變化在系統(tǒng)上反映的可能就是突變。由于這種人因事故敏感性的存在，雖然導(dǎo)致事故的致因因素是相同的，但事故的發(fā)生有很強的環(huán)境依賴性，各要素之間很小的波動就會造成整個系統(tǒng)的耦合、放大，最終導(dǎo)致系統(tǒng)功能的突變。所以在高速改建事故預(yù)警過程中，不但要考慮致因因素，還有考慮事故的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖1。

如果要一個系統(tǒng)的功能實現(xiàn)，需要系統(tǒng)各要素和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的正向作用，即發(fā)揮有利于系統(tǒng)功能實現(xiàn)的作用。但系統(tǒng)各要素和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在發(fā)揮正向作用的同時，也存在著反向作用，他們存在于一個系統(tǒng)中。高速改建事故的發(fā)生就是反向作用的結(jié)果，表現(xiàn)在時間軸上就是任何時刻都有可能發(fā)生事故。系統(tǒng)狀態(tài)曲線是穿過安全區(qū)偶爾到達事故易發(fā)區(qū)甚至事故區(qū)，我們用中心線表示絕對安全線（在理論是存在的）是為了方便分析問題假設(shè)的一條線，系統(tǒng)動態(tài)行為如圖2。

高速改建施工人因事故可以表示為隨著時間變化的系統(tǒng)行為狀態(tài)變化過程，系統(tǒng)狀態(tài)的變化是構(gòu)成其各要素耦合的結(jié)果。一般情況下，系統(tǒng)處于相對安全區(qū)域，系統(tǒng)中各要素的相互作用會造成系統(tǒng)在安全區(qū)域內(nèi)的微小波動，但如果各要素之間耦合作用造成了系統(tǒng)波動過大，那么系統(tǒng)可能穿過相對安全區(qū)，到達事故易發(fā)區(qū)甚至事故區(qū)。系統(tǒng)動態(tài)行為曲線偏離絕對安全線的程度顯示了系統(tǒng)的危險程度。當(dāng)系統(tǒng)動態(tài)行為曲線突破事故易發(fā)區(qū)并到達事故區(qū)時，其偏離程度表現(xiàn)了事故的大小，偏離事故區(qū)和事故易發(fā)事故區(qū)越遠，說明事故越強烈。

高速改建施工事故從表面上看是由于施工人員的不安全行為、疏忽、錯誤和違章操作所致，但人的不安全行為只是引起事故的表面現(xiàn)象，是引發(fā)事故的第一層面。根據(jù)研究，我們可以把人因事故分為4個層次，分別是組織因素、不安全監(jiān)督、不安全行為前提條件和不安全行為。其中，前三種因素的相互作用最終導(dǎo)致了人的不安全行為，造成高速改建施工事故。為了方便的尋找造成事故的人因因素，我們把4個層次進行分級，詳見圖3。

如圖3所示，根據(jù)引起高速改建施工的人因事故危險源的劃分，從組織因素，監(jiān)督因素，不安全行為和不安全行為的前提條件四個方面進行評價。通過建立高速改建施工安全管理指標(biāo)體系，利用模糊灰色關(guān)聯(lián)方法對影響施工安全的人因因素進行評價。

2 ?模糊灰色綜合評價模型的建立

在高速改建施工過程中引起高速改建施工事故的人因因素眾多，通過灰色關(guān)聯(lián)理論確定人因因素的權(quán)重，賦予各種指標(biāo)權(quán)重系數(shù)。在評判過程考慮到評判專家的能力和風(fēng)險偏好不同，造成了評判信息的模糊與灰性，因此根據(jù)三角白化權(quán)函數(shù)灰色評估原理，建立白化函數(shù)，利用三角白化函數(shù)進行評估，進而構(gòu)造模糊隸屬矩陣，將模糊評價方法與灰色理論結(jié)合，最終算出項目的總體風(fēng)險，為高速改建施工事故防范提供數(shù)據(jù)支持。

2.1 評價指標(biāo)集建立

4 ?結(jié)語

在高速改建施工人因事故可控度分析的過程中，影響高速改建施工安全的因素復(fù)雜多樣，這些因素并不遵循某一特定的規(guī)律或函數(shù)關(guān)系，具有非線性的特征。因此，利用模糊灰色關(guān)聯(lián)理論可以很好的度量這些非線性因素，并把這些因素定量化處理，通過專家評價打分的灰性與模糊度，突破了傳統(tǒng)的單一的機械可靠度研究的局限性。評價結(jié)果與實際情況基本一致，使高速改建施工中的安全評價更加有效。因此，在高速改建施工中，將模糊評價和灰色理論結(jié)合，建立一種綜合評價的方法是可行的，能夠很好的解決高速改建施工中的安全問題。

參考文獻：

[1]錢七虎，戎曉力.中國地下工程安全風(fēng)險管理的現(xiàn)狀、問題及相關(guān)建議[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2008，27（4）：649-665.

[2]Vik E A，Sverdrup L，Kelley A，et al. Experiences from environmental risk management of chemical grouting agents used during construction of the Rome riksporten tunnel Tunnelling and Underground Spac;eTec;hnology 2000，15 （4）：369-378.

[3]Hyun-Ho Choi ， Hyo-Nam Cho，J W Seo. Risk assessment methodology for underground construction projects [J]. Journal of Construction Engineering and Management，2004，130 （2） ：258-272.

[4]J W Seo，M ASCE ，Hyun Ho Choi. Risk-ased safety impact assessment methodology for underground construction projects in Korea[J]. Journal of Construction Engineering and Management，2008，134（1）：72-81.

[5]H.Heilirich. Industrial aecident Preveni.4th.Ed，MeGraw-hill，NewYork.1959：5687P.

[6]徐國峰.安全氛圍感知對礦工不安全行為影響研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2014（11）：170-174.

[7]陳偉珂，武曉燕.基于風(fēng)險決策視角的施工工人不安全行為研究[J].項目管理技術(shù)，2017（03）：72-77.

[8]周全，方東平.建筑業(yè)安全氛圍對安全行為影響機理的實證研究[J].土木工程學(xué)報，2009，42（11）：129-132.

[9]梁振東.組織及環(huán)境因素對員工不安全行為影響的SEM研究[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2012（11）：16-22.

[10]周建亮，方東平，房繼寒.工程建設(shè)安全生產(chǎn)管理的相關(guān)主體行為關(guān)系模型分析與政策改進[J].土木工程學(xué)報，2014（09）.

[11]李乃文，張麗.工作壓力、安全注意力與不安全行為的影響機理模型[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2017（06）：14-19.

[12]蔣中銘，方東平，張銘宗.基于實驗設(shè)計的建筑工人安全相關(guān)行為仿真[J].清華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014（10）.

[13]成連華，郭慧敏.基于SEM的煤礦安全生產(chǎn)影響因素系統(tǒng)研究[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2018（01）.