基于數(shù)據(jù)挖掘的重大工程事故原因分析及對策

韓 晉

（北京建工集團有限責任公司，北京 100000）

0 引言

我國建設工程領域發(fā)展迅速，成績矚目，然而在快速發(fā)展的同時施工安全問題也同樣值得關注。建設工程項目建設環(huán)境復雜，施工技術繁瑣，周邊建筑物環(huán)境和水文地質(zhì)條件復雜多變，復雜的施工環(huán)境和施工條件使工程建設需要克服重重困難。同時，施工過程中，部分工程現(xiàn)場管理人員和施工人員安全意識淡薄，違章指揮和違規(guī)操作，極易引發(fā)安全事故，造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。

為降低安全事故風險，目前建筑行業(yè)安全管理的實踐應用都依賴于專家經(jīng)驗，通過識別安全風險因素、評價風險事件發(fā)生的概率和損失后果判定安全風險的大?。?］。然而，這種經(jīng)驗依賴型安全評價方法使得評價結(jié)果容易受到專家認知水平、知識結(jié)構、情緒狀態(tài)等主觀條件的影響，從而影響評價結(jié)果的客觀性。所以，急需探索量化、客觀和數(shù)字化的安全管理方法。我國建設工程項目的蓬勃發(fā)展已積累了大量安全管理資料，形成了安全事故原因分析的大數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)挖掘的應用奠定了較好的基礎。本文以安全事故歷史客觀資料為數(shù)據(jù)來源，運用數(shù)據(jù)挖掘技術進行安全事故因素識別并提出相應對策。

1 研究方法

本文以國家應急管理部重大事故調(diào)查報告庫為主要數(shù)據(jù)來源，提取其中與工程項目相關的案例，以選定案例的事故調(diào)查報告為資料庫，在詞云制作和詞頻統(tǒng)計的基礎上分析事故原因，并提出相關對策。具體過程見圖1所示。

圖1 研究流程圖

2 案例選擇

收集和整理建設工程項目安全事故調(diào)查報告，報告主要來源于國家應急管理部特別重大事故調(diào)查報告庫和其下屬各級部門的官方網(wǎng)絡媒體。根據(jù)事故時間、事故地域等因素，在近五年的事故調(diào)查報告中，選定福建省泉州市欣佳酒店“3.7”坍塌事故調(diào)查報告、廣東深圳光明新區(qū)渣土受納場“12.20”特別重大滑坡事故調(diào)查報告、河北省衡水市翡翠華庭“4.25”施工升降機轎廂墜落重大事故調(diào)查報告作為語料庫。事故調(diào)查報告中包含了事故發(fā)生概況、事故發(fā)生經(jīng)過和事故救援情況、事故造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失、事故發(fā)生的原因和事故性質(zhì)、事故責任的認定、事故防范和整改措施等內(nèi)容。

3 工程事故調(diào)查報告詞頻統(tǒng)計

文本采用中國科學院計算技術研究所研制的漢語詞法分析系統(tǒng)（ICTCLAS）對安全事故調(diào)查報告語料庫進行分詞。將長篇文本資料切分為單個名詞、形容詞、動詞等，有助于挖掘事故發(fā)生原因等關鍵信息。在實踐中，安全事故調(diào)查報告文本內(nèi)容沒有統(tǒng)一格式標準和用語［2］，屬于非結(jié)構化文本，標點符號和無效詞（如“的”、“和”、“并”、“了”等）容易被文本挖掘工具作為單獨分詞挖掘。為避免標點符號和無效詞對結(jié)果的影響，所以需要對數(shù)據(jù)進行清洗。

數(shù)據(jù)清洗旨在通過對無意義數(shù)據(jù)、缺陷數(shù)據(jù)等處理，為挖掘結(jié)果提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)源。本文數(shù)據(jù)清洗和詞頻統(tǒng)計過程如下：（1）對全篇事故調(diào)查報告進行詞頻統(tǒng)計，形成初步統(tǒng)計結(jié)果；（2）由3名專業(yè)人員對標點符號和無效詞進行清洗，形成3份初步清洗結(jié)果；（3）合并3份初步清洗結(jié)果形成最終的詞頻統(tǒng)計結(jié)果，并按詞語出現(xiàn)次數(shù)及詞頻進行排序；（4）進行詞云制作，提取高頻詞。最終詞頻統(tǒng)計部分結(jié)果（僅取排序前20位的詞語）如表1所示。

表1 詞頻統(tǒng)計表（前20位）（續(xù)）

表1 詞頻統(tǒng)計表（前20位）

4 工程事故原因分析

根據(jù)詞頻統(tǒng)計結(jié)果，提取3份事故調(diào)查報告中出現(xiàn)次數(shù)超過20次的詞語共330個，刪除重復詞語、合并非關鍵性相近詞語后剩余高頻詞198個，根據(jù)高頻詞在事故報告中出現(xiàn)的情境分析和事故質(zhì)因分析方法，工程事故原因主要包括管理類、人員類、技術類和物料類四類。各類詞語統(tǒng)計如表2所示。

表2 詞頻分類統(tǒng)計

本文提取的管理類事故原因詞頻最高，高達5763次，說明管理類事故原因是引發(fā)工程事故主要因素。“涉事企業(yè)無視法律法規(guī)，建設運營管理極其混亂”，“有關部門違法違規(guī)審批，日常監(jiān)管缺失”，“員工安全生產(chǎn)教育培訓不到位，未建立員工安全教育培訓檔案”體現(xiàn)目前工程建設項目在安全管理方面比較粗放，存在安全生產(chǎn)責任制未落實、安全職責不清、安全管理體系不健全等問題，安全管理的具體措施和落實方面還存在較大改進空間［3］。人員類事故原因多因指揮錯誤或操作失誤引起?！绊椖拷?jīng)理未履行職責”，“事故施工升降機操作人員無證上崗作業(yè)”，“違法違規(guī)裝修施工和焊接加固作業(yè)”體現(xiàn)了工程建設管理人員和施工作業(yè)人員安全意識不足，違章指揮和違規(guī)作業(yè)的情況依然存在。技術類事故原因引發(fā)的事故多為技術有限和技術失誤。技術有限即指現(xiàn)有技術難以意識到問題所在或難以解決問題的情況；技術失誤即指由人為原因產(chǎn)生失誤的情況［4］?！昂附蛹庸套鳂I(yè)擾動引發(fā)坍塌”，“增加夾層導致建筑物荷載超限”，“未在坡頂場外修建截洪溝等有效的攔、導、排水系統(tǒng)”等體現(xiàn)了設計缺陷和施工方案不當?shù)葐栴}，同時也體現(xiàn)了工程建設項目在施工工藝和技術方法上的不足。受限于選定案例的事故原因，本文提取出的物料類事故原因較少。但“東北角上框端部與主弦桿焊縫撕裂，框角呈東側(cè)扭曲變形”，“未找到施工升降機標準節(jié)連接螺栓”等依然體現(xiàn)出當前工程項目尚存在材料選擇不當和機械設備故障等問題。隨著工程項目工業(yè)化水平的提高，機械設備的使用更多地替代了人工，因此機械設備的性能、維修和保管就成為安全管理的重要環(huán)節(jié)。

綜上，管理類、人員類、技術類和物料類四大類安全事故原因具有辯證統(tǒng)一的特點，即不同類型安全事故均離不開人的不安全行為。這和國際專家分析50萬起安全事故形成原因而得出的研究結(jié)論一致，也進一步驗證了事故因果連鎖理論，事故是人的不安全行為直接引發(fā)的結(jié)果，96%安全事故均與人的不安全行為有直接關聯(lián)［5］。由此可見，保障人的安全行為意識至關重要。人的不安全行為受到個體因素、安全文化、組織因素、環(huán)境因素的影響。其中，個體因素包含心理因素和生理因素；安全文化包含安全承諾、安全態(tài)度、安全意識和安全培訓；組織因素包含安全管理、領導因素和應急水平；環(huán)境因素包含自然環(huán)境和作業(yè)環(huán)境。不安全行為影響因素如圖2所示。

圖2 不安全行為影響因素

5 工程安全管理對策

（1）關注建筑工人身心健康。第一，源頭優(yōu)化。在建筑工人招募時，安排入職體檢，確保身體機能無缺陷，并充分利用信息化手段進行性格測試，確保其穩(wěn)定的情緒。堅持工人源頭治理、提高準入門檻、打造高素質(zhì)工人隊伍。第二，過程保障?？刂乒と说牟话踩袨?，工人的身心健康要得到充分保障，如合理安排工作時間和休息時間、建立醫(yī)療服務機構，對工人進行醫(yī)療監(jiān)督，避免工人因保證工時或加班費等因素而出現(xiàn)疲勞作業(yè)。第三，適當組織團建活動、送愛心活動等，調(diào)節(jié)工人的心理狀態(tài)，使其擁有歸屬感，達到良好的工作狀態(tài)。

（2）注重安全文化宣傳和落實。第一，通過分析事故報告，篩查不安全行為產(chǎn)生的原因，針對性設計安全教育培訓課程，達到較為理想的培訓效果。工人安全意識淡薄、缺乏安全知識、應急防范措施不到位等都是引發(fā)不安全行為的重要原因，針對消除安全意識淡薄可采取工人工作評估培訓，進入工作空間時對工作環(huán)境是否存在安全隱患、自身行為是否安全進行評估，旨在提升工人安全意識。第二，針對安全知識的缺乏，采取多樣化的培訓形式，如開展知識競賽、安全技能獎勵形式倒逼工人對安全知識的掌握，使其具備工作崗位所需的知識技能。除此以外，建筑工人可作為安全課堂主講人，定期培訓，參與者轉(zhuǎn)化為承辦者，并利用智能化VR技術提高演練效率。第三，針對應急措施不到位，建議定期演練，并制定獎懲制度，使其重視應急演練，而非形式主義。

（3）規(guī)范組織建設，夯實責任。對于組織建設與組織責任，主要包括明確組織任務和責任主體。首先，在安全生產(chǎn)活動中，多數(shù)項目都會設置隱患排查環(huán)節(jié)，然而由于排查任務不清晰導致無法精確執(zhí)行排查活動，因此明確隱患排查內(nèi)容至關重要。其次，夯實政府部門的監(jiān)管責任和項目各參與單位的安全生產(chǎn)責任。政府部門責任方面，地方政府要嚴格落實屬地監(jiān)管責任，督促相關行業(yè)部門及有關企業(yè)認真落實安全生產(chǎn)職責，建設行業(yè)主管部門嚴格落實行業(yè)監(jiān)管責任。項目各參與單位安全生產(chǎn)責任方面，建設單位作為項目主導方，要加強對施工單位、監(jiān)理單位的安全生產(chǎn)管理。同時，施工單位嚴格保障現(xiàn)場負責人、專職安全管理人員和監(jiān)理單位項目總監(jiān)理工程師、專業(yè)監(jiān)理工程師等有關專業(yè)人員資格情況。通過各方協(xié)作，切實加強施工現(xiàn)場安全管理，對工程安全生產(chǎn)定期進行安全檢查，發(fā)現(xiàn)存在安全問題的要及時督促整改，確保安全施工。針對組織建設，建議采用公眾監(jiān)督機制，如政府安全監(jiān)管，項目辦理建設手續(xù)公開化，隱患排查治理不徹底，過程中所有責任人責任關聯(lián)，一并重罰，加大事故懲罰力度，形成有效倒逼機制。

（4）加大安全投入，創(chuàng)造優(yōu)良工作環(huán)境。環(huán)境因素包括復雜的地質(zhì)條件、惡劣天氣、違法承發(fā)包、工期壓力以及作業(yè)環(huán)境未檢測等。對于不可改變的自然環(huán)境，嚴格執(zhí)行惡劣環(huán)境停工停產(chǎn)，時刻牢記生命安全紅線；對于可優(yōu)化的自然環(huán)境如防塵、防噪音、改善照明和溫度等問題，確保適宜的工作環(huán)境，加大安全投入，給予建筑工人有力的外在保障。安全投入的增加、工期壓力的減少，可以有效加強建筑工人的歸屬感和責任感。此外，為工人配置安全勞保用品，如電焊工人對于護目鏡的配置要比安全帽更為重要，充足且具有針對性的安全投入更能使建筑工人發(fā)揮主觀能動性，主動遵守安全規(guī)范，形成自我防護意識，心理滿意度高，從而有效預防安全事故的發(fā)生。