基于ISM-MICMAC的建筑工人不安全行為影響因素

崔慶宏, 王 森

(青島理工大學(xué) 管理工程學(xué)院, 山東 青島 266000)

近年來(lái),建筑業(yè)安全事故頻發(fā),已成為第二大事故多發(fā)型高危行業(yè).不僅對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員安全造成嚴(yán)重威脅,還造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失.而建筑工人作為施工項(xiàng)目的一線人員,不僅是安全事故發(fā)生的直接受害者,其不安全行為也是導(dǎo)致安全事故發(fā)生的主要原因[1-2].因此,從建筑施工系統(tǒng)中“人”這一關(guān)鍵要素出發(fā),準(zhǔn)確識(shí)別影響建筑工人不安全行為的影響因素,探明各因素相互作用關(guān)系,有效減少或規(guī)避建筑工人的不安全行為,提高工人的安全作業(yè)意識(shí),對(duì)控制安全事故的發(fā)生是十分必要的.

目前對(duì)于建筑工人不安全行為影響因素的研究已有一定成果,諸多學(xué)者從不同角度總結(jié)了安全投入[3]、安全能力[4]、行為態(tài)度[5]、工友影響[6-7]等各種因素對(duì)建筑工人不安全行為的影響.但研究大多是對(duì)表面影響因素的總結(jié)歸類(lèi),缺乏系統(tǒng)性的分析,因而存在因素分析不透徹、應(yīng)對(duì)措施缺少針對(duì)性等問(wèn)題.對(duì)此,部分學(xué)者進(jìn)一步深入研究,如楊振宏等[7]基于SEM對(duì)建筑工人不安全行為傳播的影響因素進(jìn)行了驗(yàn)證性因子分析,為控制建筑工人不安全行為的傳播提供了參考;葉貴等[8]、李輝山等[9]將ISM與DEMATEL相結(jié)合探究了建筑工人不安全行為的影響因素,建立了因素層級(jí)結(jié)構(gòu),為保障建筑安全提供了依據(jù).

現(xiàn)有研究在一定程度上反映了因素之間的影響關(guān)系和層級(jí)結(jié)構(gòu),但僅是從宏觀角度對(duì)各影響因素的相互作用關(guān)系進(jìn)行梳理,未考慮到各因素間的相互作用機(jī)理,進(jìn)而導(dǎo)致因素分析不夠透徹,無(wú)法精確指導(dǎo)工程實(shí)踐,與實(shí)際工程貼近度略顯不足.鑒于此,本文通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、因子分析等方法定量篩選出建筑工人不安全行為影響因素,并采用解釋結(jié)構(gòu)模型(ISM)梳理其影響因素相互關(guān)系的內(nèi)在層次結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上引入交叉影響矩陣相乘法(MICMAC)模型將各影響因素進(jìn)行依賴性和驅(qū)動(dòng)力分析,以期為減少工人不安全行為提供更加準(zhǔn)確直接的控制措施,增強(qiáng)建筑施工作業(yè)的安全性.

1 建筑工人不安全行為影響因素識(shí)別

建筑工人不安全行為影響因素的識(shí)別是進(jìn)行因素間相互關(guān)系分析的基礎(chǔ),本文以建筑工人不安全行為作為研究對(duì)象,在綜合考慮行為特征的基礎(chǔ)上,采用文獻(xiàn)研究、專家咨詢、問(wèn)卷調(diào)查等方法對(duì)主要影響因素進(jìn)行識(shí)別.識(shí)別過(guò)程分2步:一是基于文獻(xiàn)研究和專家咨詢初步識(shí)別建筑工人不安全行為相關(guān)的全部影響因素;二是通過(guò)因子分析對(duì)影響因素進(jìn)行篩選,提取關(guān)鍵因素.

1.1 確定影響因素清單

以“建筑工人不安全行為”和“建筑工人不安全行為影響因素”為主題在CNKI檢索文獻(xiàn)共184篇,通過(guò)對(duì)以上文獻(xiàn)的梳理,總結(jié)發(fā)現(xiàn)影響建筑工人不安全行為的因素主要包含3個(gè)維度,即個(gè)人因素、組織因素和環(huán)境因素.結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)及專家意見(jiàn)依次識(shí)別3個(gè)維度下的影響因素,最終得到包含25項(xiàng)影響因素的初步識(shí)別清單,如表1所示.

表1 建筑工人不安全行為影響因素初步識(shí)別清單Table 1 Preliminary identification list of factors affecting unsafe behavior of construction workers

1.2 提取關(guān)鍵因素

基于表1,運(yùn)用因子分析法實(shí)現(xiàn)影響因素的篩選.首先采用Likert scale五點(diǎn)量表,將建筑工人不安全行為影響因素按照重要程度分為低、較低、中等、較高、高5個(gè)級(jí)別,以10分制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷,向建設(shè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工人員、管理者及相關(guān)研究人員發(fā)放問(wèn)卷,將各因素對(duì)建筑工人不安全行為的影響程度進(jìn)行量化處理.本次調(diào)查采用線上、線下2種方式同時(shí)進(jìn)行,共發(fā)放問(wèn)卷500份,收回357份,通過(guò)對(duì)打分態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)、評(píng)分結(jié)果規(guī)律明顯等無(wú)效問(wèn)卷的剔除,共篩選出有效問(wèn)卷295份,有效回收率為82.63%.另外,通過(guò)信度、效度檢驗(yàn),得出本次問(wèn)卷Cronbach系數(shù)為0.824,KMO值為0.792,sig為0,小于0.01顯著性水平,因此,本次問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)可信、有效,適合進(jìn)一步的因子分析.

考慮到初步識(shí)別得到的建筑工人不安全行為影響因素較多,可總結(jié)、提煉出導(dǎo)致建筑工人不安全行為的共性因子,探究共性因子間的相互作用關(guān)系,具體實(shí)踐可根據(jù)共性因子所包含的具體因素進(jìn)行更深入的探討.因子分析即是一種從變量群中提取共性因子的統(tǒng)計(jì)方法,其本質(zhì)就是通過(guò)少數(shù)幾個(gè)因子去描述眾多指標(biāo)或因素之間的聯(lián)系,通過(guò)把關(guān)聯(lián)緊密的變量進(jìn)行歸類(lèi)處理,將每一類(lèi)變量命名為幾個(gè)不同的公因子,以較少的幾個(gè)公因子反映原始變量的大部分信息.通過(guò)因子分析,以特征值>1且累計(jì)方差貢獻(xiàn)率≥80%為準(zhǔn)則確定公因子.結(jié)合初始特征值可得出共有10個(gè)公因子的特征值大于1,說(shuō)明這10個(gè)公因子影響力度均超過(guò)原有變量,且累計(jì)貢獻(xiàn)率為86.294%,表明公因子基本能夠反映原始變量的全部信息.初始特征值方差解釋見(jiàn)表2,進(jìn)而針對(duì)方差結(jié)果提取公因子,并對(duì)其進(jìn)行命名,見(jiàn)表3.

表2 初始特征值方差解釋Table 2 Initial eigenvalue variance interpretation

表3 公因子命名及方差解釋Table 3 Common factor nomenclature and variance interpretation

2 ISM模型構(gòu)建

解釋結(jié)構(gòu)模型(interpretativestructuralmodeling,ISM)是1974年由Warfield教授開(kāi)發(fā)的一種用于系統(tǒng)分析的結(jié)構(gòu)化模型技術(shù).其基本思路就是將復(fù)雜的系統(tǒng)分解成若干個(gè)系統(tǒng)要素的基礎(chǔ)上,充分利用人們的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)分析各因素之間的關(guān)系,通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助處理,最終將復(fù)雜系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為一個(gè)多級(jí)分階、具有良好結(jié)構(gòu)關(guān)系的模型[10].將其運(yùn)用在本研究中,可通過(guò)層級(jí)圖的方式直觀地了解裝配式建筑施工系統(tǒng)脆弱性影響因素間的因果層次、遞階結(jié)構(gòu).因此,為了更加清晰直觀地描述建筑工人不安全行為的影響因素,借助ISM模型進(jìn)行研究.

2.1 相互關(guān)系分析

建筑工人的行為表現(xiàn)不是單一個(gè)體或單一事件引發(fā)的,其不安全行為也不是由單一因素作用的結(jié)果,而是由多個(gè)相互影響、相互關(guān)聯(lián)的因素共同作用導(dǎo)致的,因此,確定各因素之前相互作用關(guān)系是構(gòu)建模型的首要前提.邀請(qǐng)10位從事建筑不安全行為相關(guān)研究的課題組專家及現(xiàn)場(chǎng)管理人員組成本次研究的ISM小組,各位專家結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)對(duì)10個(gè)關(guān)鍵影響因素的相互影響關(guān)系進(jìn)行充分討論,最終得到影響建筑工人不安全行為的關(guān)鍵影響因素關(guān)聯(lián)矩陣如表4所示.表4中:行元素用Fi表示,列元素用Fj表示;O表示Fi與Fj互無(wú)影響;E表示Fi與Fj相互影響;D表示Fi對(duì)Fj有影響而Fj對(duì)Fi無(wú)影響;A表示Fj對(duì)Fi有影響而Fi對(duì)Fj無(wú)影響.

表4 建筑工人不安全行為關(guān)鍵影響因素關(guān)聯(lián)矩陣Table 4 Correlation matrix of key influencing factors of unsafe behavior of construction workers

2.2 鄰接矩陣建立與可達(dá)矩陣計(jì)算

將表4關(guān)聯(lián)矩陣進(jìn)行量化,用“0”和“1”分別表示各因素間的關(guān)系,即當(dāng)Fi對(duì)因素Fj有影響時(shí),aij=1,當(dāng)Fi對(duì)因素Fj沒(méi)有影響時(shí),aij=0,i≠j.經(jīng)過(guò)量化處理,關(guān)聯(lián)矩陣就轉(zhuǎn)化為一個(gè)10×10的鄰接矩陣A,

可達(dá)矩陣是描述鄰接矩陣中因素Fi對(duì)因素Fj產(chǎn)生影響所需的路徑,表明各因素之間是否存在相互作用關(guān)系.將鄰接矩陣A與單位矩陣I相加構(gòu)成新的矩陣(A+I),對(duì)(A+I)進(jìn)行若干次布爾運(yùn)算,直到(A+I)n-1≠(A+I)n=(A+I)n+1.此過(guò)程可通過(guò)MATLAB計(jì)算實(shí)現(xiàn),最終得到裝配式建筑施工系統(tǒng)脆弱性影響因素間的可達(dá)矩陣M,

2.3 可達(dá)矩陣分解

在得到可達(dá)矩陣的基礎(chǔ)上,需對(duì)其進(jìn)行區(qū)間分解和級(jí)間分解.從可達(dá)矩陣M可以看出所選10個(gè)關(guān)鍵因素之間均有影響關(guān)系,故只需進(jìn)行級(jí)間分解即可.其基本思路為:首先通過(guò)梳理得到各因素的可達(dá)集P(Fi)={Fi|aij=1}與先行集Q(Fj)={Fj|aij=1},然后計(jì)算兩集合的交集C(Fi),當(dāng)C(Fi)=P(Fi)時(shí),表示從其他因素可以到達(dá)該因素,即可確定第1層級(jí)因素.將第1層級(jí)因素從可達(dá)集中去除,繼續(xù)按照以上方式依次確定第2層級(jí)、第3層級(jí)等其他層級(jí)因素.第1層級(jí)因素分析如表5所示.

表5 第1層級(jí)因素分析Table 5 The first level factor analysis

經(jīng)級(jí)間分解可將裝配式建筑施工系統(tǒng)脆弱性影響因素分為5個(gè)層級(jí):第1層級(jí)為F3;第2層級(jí)為F8;第3層級(jí)為F2、F4、F5、F6;第4層級(jí)為F1、F7;第5層級(jí)為F9、F10.

2.4 多層遞階結(jié)構(gòu)圖

按照級(jí)間分解后的層級(jí)劃分,將可達(dá)矩陣中的關(guān)鍵因素進(jìn)行重新排列,即可得到可達(dá)矩陣的標(biāo)準(zhǔn)形式M′,

M'=1011000100010000010000100000001001000100000010010000000101000011111000001000010010000000100011111101

標(biāo)準(zhǔn)形式M′中,對(duì)角線上的每一個(gè)單位矩陣分別對(duì)應(yīng)一個(gè)層級(jí).通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)形式,可清晰地看出各因素層級(jí)關(guān)系,繪制出裝配式建筑施工系統(tǒng)脆弱性影響因素的多層遞階結(jié)構(gòu)圖,如圖1所示.

圖1 建筑工人不安全行為影響因素遞階結(jié)構(gòu)Fig.1 Hierarchical structure of influencing factors of unsafe behavior of construction workers

根據(jù)遞階結(jié)構(gòu)圖可將5層關(guān)鍵影響因素劃分為3組,分別為:直接因素、間接因素及深層因素.

直接因素包含F(xiàn)3安全能力、F8安全氛圍2個(gè)因素,是最直觀、最易被發(fā)現(xiàn)的因素.此類(lèi)因素的出現(xiàn)會(huì)直接影響建筑工人的行為,導(dǎo)致不安全行為的發(fā)生.

間接因素包含第3、4層級(jí)的因素,是承上啟下的一組因素.此類(lèi)因素推動(dòng)直接因素的發(fā)展、變化,同時(shí)也受到深層因素的影響,但其對(duì)建筑工人的影響必須通過(guò)直接因素才能夠發(fā)生作用,進(jìn)而產(chǎn)生不安全行為.

最底層的F9自然環(huán)境、F10社會(huì)環(huán)境屬于深層因素,是隱性、不容易感知的因素.此類(lèi)因素只有通過(guò)直接或間接因素才可對(duì)建筑工人的行為產(chǎn)生影響,因其隱藏較深常常被忽視,但越是深層不容易發(fā)現(xiàn)的因素越應(yīng)得到重視.建立健全相關(guān)制度,規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和建筑工人行為才可得到充分安全保障.

3 MICMAC分析

通過(guò)ISM模型確定了各影響因素之間的遞階結(jié)構(gòu)關(guān)系, 在宏觀上了解了各影響因素的層次排位, 但對(duì)于具體實(shí)踐意義的指向性略顯微弱, 無(wú)法提出針對(duì)性較強(qiáng)的對(duì)策建議, 為此應(yīng)在其基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析, 以期提供指向性更明確、針對(duì)性更強(qiáng)的建議. MICMAC是通過(guò)應(yīng)用矩陣相乘原理分析因素間相互關(guān)系的一種方法, 其主要思路是通過(guò)計(jì)算各因素的驅(qū)動(dòng)力值和依賴度, 以此為依據(jù)繪制驅(qū)動(dòng)力-依賴度坐標(biāo)圖, 從而更清晰直觀地了解各因素特征. 該方法常用來(lái)識(shí)別系統(tǒng)中具有高度動(dòng)力性和高度依賴性的變量, 有助于探究各因素本質(zhì), 進(jìn)而結(jié)合其自身特點(diǎn)提出具有針對(duì)性的改進(jìn)措施.

表6 影響因素驅(qū)動(dòng)力值和依賴度值Table 6 Driving force value and dependence value of influencing factors

圖2 建筑工人不安全行為影響因素 依賴度-驅(qū)動(dòng)力坐標(biāo)圖Fig.2 Dependency-driving force coordinate map of influencing factors of unsafe behavior of construction workers

經(jīng)過(guò)MICMAC分析可將影響因素分為自發(fā)因素、獨(dú)立因素、聯(lián)動(dòng)因素、依賴因素4類(lèi).

自發(fā)因素包括F1身體狀態(tài)、F2專業(yè)素養(yǎng)、F4安全動(dòng)機(jī)、F5安全教育培訓(xùn)、F6資源配備、F9自然環(huán)境,位于依賴度-驅(qū)動(dòng)力坐標(biāo)圖的第Ⅲ象限.此類(lèi)因素具有一定的驅(qū)動(dòng)力和依賴性,對(duì)建筑工人不安全行為影響因素相互聯(lián)系起到承上啟下的作用,作為關(guān)鍵的中間因素其對(duì)建筑工人的影響是巨大的.因此,此類(lèi)因素應(yīng)是首要進(jìn)行控制的關(guān)鍵因素.尤其是位于Ⅲ、Ⅳ象限分界線的F7組織管理應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注,因其驅(qū)動(dòng)力相對(duì)較高,率先解決此因素更有助于其他因素的解決.

獨(dú)立因素包括F10社會(huì)環(huán)境,位于依賴度-驅(qū)動(dòng)力坐標(biāo)圖第Ⅳ象限.此類(lèi)因素具有較高驅(qū)動(dòng)力,是建筑工人不安全行為產(chǎn)生的源頭,其他因素對(duì)其影響較小,因而無(wú)法進(jìn)行間接控制,故其是解決一切問(wèn)題的根源.

聯(lián)動(dòng)因素在此處不包含任何因素,位于依賴度-驅(qū)動(dòng)力坐標(biāo)圖第Ⅰ象限,此類(lèi)因素具有較高的不穩(wěn)定性,不易控制,說(shuō)明建筑工人不安全行為影響因素都是處于相對(duì)可控的范圍.

依賴因素包括F3安全能力、F8安全氛圍,位于依賴度-驅(qū)動(dòng)力坐標(biāo)圖第Ⅱ象限.此類(lèi)因素具有較高依賴性,是建筑工人不安全行為產(chǎn)生的最直接因素,主要依靠其他因素的解決而逐漸完善.因此,可通過(guò)加強(qiáng)對(duì)自發(fā)因素的控制來(lái)解決該類(lèi)因素.

4 對(duì)策與建議

通過(guò)ISM-MICMAC模型分析可知,建筑工人不安全行為影響因素間存在復(fù)雜的相互作用關(guān)系,且層次分明,對(duì)建筑工人的行為傾向有著不同程度的影響.因此,結(jié)合各因素本質(zhì)特征,按照不同層級(jí)提出針對(duì)性建議.

1) 增強(qiáng)深層因素,完善社會(huì)環(huán)境.相關(guān)社會(huì)規(guī)范制度是調(diào)整人們相互關(guān)系的有力機(jī)制,完善相關(guān)行為規(guī)范是降低建筑工人不安全行為產(chǎn)生的根本.一方面政府及相關(guān)部門(mén)應(yīng)完善建筑施工現(xiàn)場(chǎng)行為相關(guān)政策和規(guī)范,建立更加全面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);另一方面現(xiàn)場(chǎng)管理人員及作業(yè)人員應(yīng)重視相關(guān)規(guī)范制度,嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定,加強(qiáng)監(jiān)督管理,從根本上約束自身行為.

2) 保障中間因素,加強(qiáng)自身管理.影響建筑工人不安全行為的間接因素眾多,關(guān)系復(fù)雜,應(yīng)率先加強(qiáng)自身管理.一方面加大安全投入,完善資源配備,保障資源供給充足;另一方面,加強(qiáng)教育培訓(xùn)管理,提高監(jiān)管力度,全面提升建筑工人自身專業(yè)素養(yǎng).從而有效規(guī)范建筑工人行為,減少安全事故的發(fā)生.

3) 重視直接因素,提高安全能力.安全能力和安全氛圍是導(dǎo)致建筑工人產(chǎn)生不安全行為的最直接因素.因此,應(yīng)嚴(yán)格考核建筑工人的安全能力,建立良好的組織安全氛圍,增強(qiáng)上崗員工的安全意識(shí),以減少不安全行為的發(fā)生,降低事故損害.

5 結(jié) 論

1) 以建筑工人不安全行為作為研究對(duì)象,結(jié)合調(diào)查問(wèn)卷、因子分析等方法,對(duì)25個(gè)建筑工人不安全行為影響因素進(jìn)行篩選,最終確定了10個(gè)公因子作為關(guān)鍵影響因素.綜合運(yùn)用ISM-MICMAC模型,根據(jù)各因素間相互作用關(guān)系,分別得到了建筑工人不安全行為影響因素的遞階結(jié)構(gòu)模型和依賴度-驅(qū)動(dòng)力坐標(biāo)圖,從宏觀、微觀2個(gè)層面較為全面地分析了影響建筑工人不安全行為的因素.

2) 有效減少建筑工人不安全行為,降低事故發(fā)生率,不僅要嚴(yán)格考察建筑工人安全能力,更應(yīng)注重解決完善社會(huì)規(guī)范的源頭問(wèn)題.從問(wèn)題本源出發(fā),全面完善建筑工人作業(yè)環(huán)境,提高整體作業(yè)素質(zhì).

3) 在充分了解建筑工人不安全行為影響因素層級(jí)關(guān)系和本質(zhì)特征的基礎(chǔ)上,提出了有針對(duì)性的對(duì)策建議,以期能夠減少建筑工人不安全行為的發(fā)生,提高施工作業(yè)的安全性.