基于ISM-MICMAC的建筑安全疏散中的人為因素影響研究

劉瑩，譚金穎，殷青，王朔

0 引言

安全疏散是保障人們在建筑內生命財產安全的有效措施。人為因素作為影響安全疏散的主要因素，對提升建筑疏散效果具有重要研究價值。自1995 年YOSHIDA 等人[1]開始對人類行為如何影響出口疏散進行研究。2004 年，Lee 等人[2]在模擬疏散實驗中考慮人為因素，運用避難情況人類行為數據。2012 年，Kinsey 等人[3]調查收集人因數據以研究疏散中使用電梯和樓梯關系。2015 年，Tan 等人[4]提出考慮疏散人員知識的建筑疏散模型。2018 年，Hu 等人[5]探索火災和人為因素在建筑結構上對指導疏散設計的影響。2021 年，Ramli 等人[6]捕捉符合火災中人類行為理論的心理反應序列并確定安全疏散失敗的根本原因。綜上，建筑疏散人因研究目前已取得大量成果，但缺乏對人為因素層次結構和作用機理的系統(tǒng)解析。本研究采用解釋性結構模型（ISM）建立建筑安全疏散人因影響遞階結構，并結合MICMAC 方法對建筑疏散人因的依賴性和驅動力進行深入分析，探索疏散人因作用機制，以促進疏散仿真技術發(fā)展，提升建筑安全疏散水平。

1 方法

本文應用系統(tǒng)文獻綜述、內容分析法、解釋性結構建模（ISM）和交叉影響矩陣相乘法（MICMAC）4 種研究方法，研究遵循以下步驟：（1）確定建筑疏散安全影響因素，（2）確定影響因素之間的關系，（3）建立ISM 模式，（4）分析各因素的驅動力和依賴性。步驟1 和步驟2 應用文獻綜述和內容分析法提取影響因子，通過對文獻進行審查和編碼，確定已識別因素之間的上下文關系以描述因素之間的相互關系，將因素間關系量化后形成鄰接矩陣。步驟3 利用ISM 開發(fā)基于鄰接矩陣的因子層次結構。步驟4 通過MICMAC 將因素進一步分為自主變量、依賴變量和驅動變量（圖1）。

1 基于ISM-MICMAC的建筑安全疏散人為因素影響研究步驟

2 人因的系統(tǒng)文獻綜述過程

3 建筑疏散安全人因集合

4 結構自交互矩陣R(A)

5 可達矩陣R(B)

6 建筑疏散安全人因層級劃分

7 基于ISM的建筑疏散安全人因相互依賴關系模型

8 建筑疏散安全人為影響因素的MICMAC圖表

2 結果

通過系統(tǒng)文獻綜述和內容分析法可識別人為影響因素，從而構建出建筑疏散安全人因集合。在Webofscience 中以“建筑”“疏散”“因素”為關鍵詞主題檢索，通過篩選得到30 篇文獻進行內容分析法編碼識別人為影響因素（篩選過程，圖2）。借助NVIVIO 軟件工具將文獻中關于建筑疏散安全人為影響因素進行識別和編譯，最終確定建筑疏散安全人因集合U={H（人類特性因素），M（運動特性因素），S（管理人員因素），A（管理因素）}（圖3）。

基于ISM 方法的建筑疏散安全影響因素分析包括：（1）建立因素結構自交互矩陣R(A)（圖4）；（2）計算生成因素可達矩陣R(B)（圖5）；（3）將可達矩陣R(B)劃分為不同的級別（圖6）；（4）繪制基于ISM 的模型有向圖（圖7）。依據解釋性結構模型可將人為影響因素分為3 個層級，L1、L2、L3 為淺層，L4、L5、L6 為中層，L7、L8、L9、L10 為深層。

基于MICMAC 方法分析建筑疏散安全影響因素的驅動性和依賴性，繪制MICMAC 圖表（圖8）。處于第一象限的因素為自主變量，依賴性和驅動力較小，對淺層和深層因素的影響起過渡作用。處于第二象限的因素為依賴變量，具有較低的驅動力和較高的依賴性，影響效果依賴于其他因素是否得到很好的控制。處于第四象限的因素為驅動變量，通過直接、間接的方式影響建筑疏散安全，具有較高的驅動力和較低的依賴性。對該類因素進行管理，可影響到淺層和中層因素的效果，從根本上維護建筑疏散安全。

3 結論

本文通過系統(tǒng)文獻綜述和內容分析法識別建筑疏散安全人為影響因素，應用ISM-MICMAC 分析法得到建筑疏散安全人因作用機制和層次結構關系。研究結果顯示最小群體效應、人群感知、疏散方向選擇、動作規(guī)則、疏散引導等因素是建筑安全疏散的直接人為影響因素。疏散人身高、體重指數、年齡、職業(yè)、緊急疏散演習知識等因素是建筑安全疏散的深層人為影響因素。根據因素之間的依賴性和驅動力，建筑疏散安全人為因素分為自主變量、依賴變量和驅動變量。管理因素（A1、A2、A3、A4、A5）和運動特性因素（M1、M5、M6、M7、M8、M10、M11）具有較強的依賴性和較低的驅動力，依賴其他因素獲得影響。人類特性因素中年齡（H8）和人格特質（H11）具有高驅動力，其影響機制可在后續(xù)研究中進一步完善和驗證。