郭孝臣 傅 貴教授 郝傳波 孔慶端

(1.中國礦業(yè)大學(北京) 應急管理與安全工程學院，北京 100083；2. 黑龍江科技大學 安全工程學院，黑龍江 哈爾濱 150022；3.河南鑫安利安全科技股份有限公司，河南 鄭州 450001)

0 引言

事故致因“2-4”模型作為一種通用事故原因分析方法，對于事故不同層次原因的分析和獲取以及針對性預防措施的制定有著重要的意義。自2005年第一版“2-4”模型[1]提出至今，本課題組已修改完善至第五版，從最早的線性事故致因模型發(fā)展至“線性—非線性”組合事故致因模型[2]，以便更好地解決由于事故的多樣性以及事故原因的復雜性等因素造成的事故原因分析不清晰、不全面，事故預防對策制定針對性不強，安全培訓效率較低等問題。在解決上述現(xiàn)實問題的同時，本課題組也在不斷完善“2-4”模型各個模塊的定義，闡釋模塊間的相互關系[3-4]，進一步改良模型。本文將對第五版“2-4”模型中的“事件”與“動作”之間的關系加以探討，以期對第五版“2-4”模型中相關模塊間邏輯關系進行解釋說明，使模型更具實用性與通用性，為簡化模型提供理論支持。

1 第五版“2-4”模型

“2-4”模型作為一種通用事故原因分析工具，一直處于不斷發(fā)展和完善中，現(xiàn)已形成了第五版模型。模型中各原因模塊界限清晰、邏輯關系明了，并且各原因模塊都具有明確定義。

“2-4”模型的前4個版本均以線性圖呈現(xiàn)，而在第五版中，分別給出了模型的動態(tài)非線性圖，如圖1(a)，靜態(tài)線性圖，如圖1(b)。動態(tài)圖描述了在整個事故發(fā)展過程中，“2-4”模型中“動作”與其他原因模塊之間存在連續(xù)的、動態(tài)的作用關系；靜態(tài)圖則表達出在事故發(fā)展的某一時刻瞬間，各原因之間即時的線性關系。與之前版本相比，第五版“2-4”模型的結構模塊中去掉了“不安全”、“缺欠”等描述，并將“事故”改為“事件”，從而可以表達出正、負效應事件的發(fā)生機理。事故致因“2-4”模型目前主要的應用領域為煤礦事故分析，同時在化工、交通、民航、校園和公共安全等領域也得到了應用[5]。

總體來說，“2-4”模型針對于事故原因的分析已較為全面，原因分類清晰獨立，應用領域不斷擴大，雖然該模型現(xiàn)已趨于完整，但其內容模塊和結構框架仍然較復雜，作為通用事故原因分析工具仍存在部分局限性，對模型進一步補充與完善是必要的，故對“事件”“動作”的定義及其二者之間的關系進行探討，明確二者在模型中的具體內涵及從屬關系，以期對“2-4”模型進行簡化，增加其通用性。由于“物態(tài)”與上述二者關系密切，所以一并討論。

圖1 “2-4”模型(第五版)[2]

2 事件、動作、狀態(tài)的定義及其屬性

2.1 事件

事件(Event)一詞在現(xiàn)實生活中有多種義項，根據(jù)以往學者的論述，理想地說，事件是時空中的一個點[6]；實際地說，事件是一個確定的時間和空間范圍[7-8]。需要注意的是，不論是一個時間點或是一個時空范圍，都是確定的，在時空坐標系中是可以用四維坐標標定的。另外，事件應具有正負效應兩種屬性，正效應為成功事件，負效應為失敗事件。從生產(chǎn)經(jīng)營角度來說，事件正效應即組織正常運行生產(chǎn)活動，產(chǎn)生效益；事件負效應即發(fā)生事故，無法正常運作，造成各方面損失等。因此，事故可以歸納為事件，即組織根據(jù)適用要求規(guī)定的、造成確定量損失的一個或者一系列事件[2]。

2.2 動作

動作(Act)，即“即時行為”或某一時刻的行為，動作通過運動來實現(xiàn)。廣泛地講，在客觀的現(xiàn)實世界中，任何物質時時刻刻都在運動，物質世界處在永恒的運動、變化、發(fā)展之中[9]，從這個角度來看，動作則廣泛存在于人、物質能量或機械設備中，例如人的一個瞬時或持續(xù)地動作過程，物質或能量的一個作用過程，機械設備的一個生產(chǎn)運行過程都可以稱之為動作。

根據(jù)上述觀點，筆者認為“人”和“物”均有動作。“人”的動作包括操作、行動和指揮[4],由自身意識驅動做出的運動行為；“物”的動作包括機械設備運轉、物質反應擴散等，由自身或外界能量驅動所產(chǎn)生的運動行為，而工作人員正確地操作，機械設備準確地運行，物料之間正常地反應會產(chǎn)生正效應，反之為負效應，故進一步理解，動作也屬于事件的范疇，正確的動作導致正效應事件，反之錯誤的動作導致負效應事件，即事故。

2.3 狀態(tài)

狀態(tài)(Condition)，即人或事物表現(xiàn)出來的形態(tài)，指現(xiàn)實(或虛擬)事物處于生成、生存、發(fā)展、消亡時期或各轉化臨界點時的形態(tài)或事物態(tài)勢。物態(tài)即物的狀態(tài)，包括材料、工具、設備設施、場所、環(huán)境、能量等在工作運轉或作用反應過程時所表現(xiàn)出的狀態(tài)[4]，而人的狀態(tài)則以更多的形式體現(xiàn)，例如處于某種環(huán)境下的生理心理狀態(tài)、某一時刻進行某項作業(yè)時的操作狀態(tài)等。所以，狀態(tài)可以分為常時狀態(tài)和瞬時狀態(tài)，常時狀態(tài)較為穩(wěn)定，如人的心理、生理、意識狀態(tài)或連續(xù)穩(wěn)定的運動狀態(tài)，物的溫度、壓力、濃度狀態(tài)或平常的運行狀態(tài)等；瞬時狀態(tài)強調某時刻下人或物所表現(xiàn)出的動作或運行狀態(tài)?！盃顟B(tài)”是人或物都具備的，并且伴隨著人或物的動作過程，所以同樣屬于事件的范疇，且包含于動作中。

綜上所述，“動作”和“狀態(tài)”這兩方面是“人”或“物”兩者都具備的，并且動作、物態(tài)、事故均屬于事件。事故這種事件可以認為是人或物的動作過程中的某一瞬時狀態(tài)，而且瞬時狀態(tài)存在于動作過程中，即動作包含狀態(tài)，更加證實了動作、物態(tài)、事故都是事件的觀點。所以，“動作”與“事件”可以相互替代或混用，如圖2。

圖2 “動作”與“事件”的關系[10]

3 案例說明

下面利用一起事故案例對上述圖示進行解釋說明。所選事故案例為北京交通大學“12.26”實驗室爆炸事故。

3.1 案例描述

2018年12月26日，北京交通大學市政與環(huán)境工程實驗室發(fā)生爆炸燃燒，事故造成3人死亡。根據(jù)事故調查報告，事發(fā)項目為垃圾滲濾液污水處理橫向科研項目，由市政與環(huán)境工程系教授李某負責具體實施。本實驗中存在燃燒爆炸風險，但在該實驗中李教授未事先對實驗進行整體風險評估。

在12月24日第一次采用攪拌機對鎂粉和磷酸進行攪拌反應時，成功制作出預期成果，且未發(fā)生爆炸，偶然性地驗證了李教授實驗方案的可行性，故12月26日上午9時27分進行重復性實驗，進行小批量工業(yè)生產(chǎn)，該次實驗只有李教授的研究生在現(xiàn)場操作，李教授本人卻未在現(xiàn)場指導。上午9時33分，由于攪拌機轉軸處金屬摩擦、碰撞產(chǎn)生的火花引燃反應過程中料斗內產(chǎn)生的氫氣，發(fā)生爆燃，繼而引爆了鎂粉塵云，爆炸產(chǎn)生的沖擊波和高溫火焰再次點燃堆放在實驗室內的桶裝鎂粉及其他可燃物，同時保衛(wèi)處立即報警。9時43分消防隊到場救援，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場3名同學已被燒死，18時現(xiàn)場清理完畢收隊。

3.2 事故原因分析

利用“2-4”模型對上述事故進行原因分析，分析到個人層面。

(1)直接原因。

①不安全動作。

a.違規(guī)購買、儲存危險化學品：李教授違規(guī)購買過量鎂粉等危險化學品，并將之儲存于實驗室內，且未登記入冊。

b.錯誤制定實驗方案：李教授違規(guī)在教學實驗室進行小規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)；未進行嚴謹完善的實驗可行性驗證。

c.違規(guī)使用不符合規(guī)定的器材進行實驗操作：李教授指揮學生使用網(wǎng)上購買的飼料攪拌機(不符合實驗要求)進行實驗。

d.實驗過程中出現(xiàn)錯誤操作：李教授指揮學生使用實驗工作服封蓋攪拌機頂部活動蓋板，以避免鎂粉揚塵。

e.未做好實驗安全防護措施：實驗中未進行可燃氣體檢測；實驗前未檢查實驗器材安全性。

②不安全物態(tài)。

a.實驗所用攪拌機運行過程中產(chǎn)生摩擦火花且沒有配備密閉防爆裝置。

b.實驗室沒有配備通風裝置。

c.實驗室沒有配備可燃氣體檢測裝置。

d.實驗所用危險化學品雜亂堆放且距離實驗現(xiàn)場很近。

(2)間接原因。

“2-4”模型中針對間接原因的分析有5個方面，分別是安全知識、安全習慣、安全意識、安全心理和安全生理，統(tǒng)稱為安全能力?？紤]到本次事故涉及到的是高校中的教授及其研究生，在知識和習慣方面均接受過良好的培訓和嚴格的考核，所以間接原因的分析重點在于安全意識、生理和心理方面。

①安全意識方面。

a.李教授沒有危險化學品需登記且按規(guī)擺放的意識。

b.李教授沒有按照實驗室規(guī)定流程進行操作的意識。

c.李教授沒有教學用實驗室不能進行小規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的意識。

d.李教授沒有對高風險實驗進行事前評估和事中預防的意識。

e.參與實驗的研究生沒有堅決反對不可行實驗方案的意識。

②安全生理/心理方面。

a.李教授存在急功近利、僥幸和冒險不安全心理。

b.參與實驗的研究生存在僥幸和冒險不安全心理。

筆者在上述事故原因分析中，應用的是第五版“2-4”模型所規(guī)定的分析方法，直接原因中不安全動作指“人”的動作未涉及“物”的動作，不安全物態(tài)包括“物”的狀態(tài)和動作，間接原因中的5個安全能力均為“人”的狀態(tài)。

案例中提取出關鍵的不安全動作和不安全物態(tài)，為“李教授指揮學生使用網(wǎng)上購買的飼料攪拌機進行實驗”和“實驗所用攪拌機運行過程中產(chǎn)生摩擦火花且沒有配備密閉防爆裝置”。不安全意識及不安全心理作為涉事人員所攜帶的狀態(tài)伴隨其整個事故過程中。攪拌機運行作為物的動作伴隨事故過程中，產(chǎn)生火花作為物的狀態(tài)發(fā)生于爆炸時刻。

3.3 案例說明

以案例描述和原因分析為基礎，筆者將對圖2進行解釋說明。截取12月24日實驗開始至12月26日爆炸結束時間段，在該時間段內對“人”“物”的“動作”及“狀態(tài)”進行分解，圖中共有6個模塊，結合事故案例確定各模塊的具體內容如下：

(1)“人”：李教授及其學生。

(2)“物”：攪拌機及其料斗內實驗物料。

(3)“事故”：摩擦產(chǎn)生的金屬火花引燃氫氣繼而引爆鎂粉塵云，造成實驗室爆炸。

(4)由“人”分解出的“動作”和“狀態(tài)”。

“動作”：李教授指揮其學生利用飼料攪拌機進行實驗。

“狀態(tài)”：李教授某時段的連續(xù)動作狀態(tài)及某時刻的瞬時動作狀態(tài)，如指揮學生、指導操作(瞬時狀態(tài))；學生某時段的連續(xù)動作狀態(tài)及某時刻的瞬時動作狀態(tài)，如聽從指揮、實施操作(瞬時狀態(tài))；李教授及其學生的意識和心理狀態(tài)(常時狀態(tài))。

(5)由“物”分解出的“動作”和“狀態(tài)”。

“動作”：飼料攪拌機對實驗物料進行攪拌；實驗物料間的微觀化學反應(產(chǎn)生氫氣)和宏觀物理反應(產(chǎn)生鎂粉揚塵)。

“狀態(tài)”：飼料攪拌機金屬部件碰撞摩擦無火花的狀態(tài)(常時狀態(tài))及產(chǎn)生火花的狀態(tài)(瞬時狀態(tài))；料斗內氫氣和空氣相混合且與鎂粉粉塵并存的狀態(tài)(常時狀態(tài))。

(6)由“事故”分解出的“動作”和“狀態(tài)”。

由于事故有起點和終點，為進行案例說明，筆者規(guī)定事故起點為12月26日開始實驗即啟動攪拌機的時刻，事故終點為爆炸結束引起燃燒的時刻，事故中包括“人”和“物”，分解出的“動作”和“狀態(tài)”如下。

人的動作：學生將實驗物料放入攪拌機；學生按下按鈕啟動攪拌機。

人的狀態(tài)：學生投放物料的瞬時動作狀態(tài)和啟動攪拌機的瞬時動作狀態(tài)(瞬時狀態(tài))；學生進行實驗時的安全意識不足和安全心理不佳的狀態(tài)(常時狀態(tài))，如沒有防火防爆意識，沒有通風意識，存在冒險僥幸心理等。

物的動作：攪拌機旋轉；攪拌機轉軸蓋板與護筒碰撞摩擦；實驗室內物體碎片飛起、砸落。

物的狀態(tài)：攪拌機部件摩擦產(chǎn)生火花(瞬時狀態(tài))；鎂粉由于攪拌擴散為鎂粉塵云(常時狀態(tài))；物料反應生成氫氣(常時狀態(tài))；爆炸前后實驗室的整齊與雜亂(常時狀態(tài))。

結合上述內容對圖2做出解釋，并附圖3說明。

第一，根據(jù)“事故”分解出“人”“物”兩方面的“動作”和“狀態(tài)”分析得出，缺乏安全意識和心理的學生啟動飼料攪拌機進行實驗，造成了負效應(爆炸和死亡)，并且發(fā)生在一個確定的時空范圍內，故屬于“事件”的范疇，同理，攪拌機本身和料筒內物料的各種不安全狀態(tài)伴隨著攪拌機的運行，也造成了負效應(爆炸和設備損壞)，屬于“事件”的范疇，所以事故是具有負效應的一個或一系列事件。另外根據(jù)上述分析得到，由事故分解出的“動作”和“物態(tài)”與人和物分解出的“動作”和“物態(tài)”基本相同，但從事故中分析出的“物態(tài)”更多，這是因為事故發(fā)生造成的后果大多數(shù)以“物態(tài)”的形式呈現(xiàn)，如“爆炸后實驗室的雜亂狀態(tài)”，筆者僅選取了規(guī)定事故時間范圍內的“動作”與“物態(tài)”。

第二，由“人”分解出的若干“狀態(tài)”都存在于“動作”過程中，包括李教授及學生的瞬時動作狀態(tài)、意識和心理狀態(tài)，而第一次動作過程帶來了正效應，實驗成功；第二次動作過程帶來了負效應，實驗失敗，兩種事件也都屬于該動作過程的某一時空點，這也證實了“動作”是“事件”，依此可類比“物”分解出的“動作”同樣也是“事件”，而造成前后兩次實驗結果不同的原因，筆者認為是“物”的狀態(tài)發(fā)生了改變，第一次實驗金屬摩擦碰撞未產(chǎn)生火花或料斗內混合氣體未到達爆炸極限，第二次實驗則產(chǎn)生了火花或到達了爆炸極限。

第三，從整體上看，將“人”和“物”分解出的“動作”和“狀態(tài)”結合起來，“人”和“物”的各種狀態(tài)均伴隨于兩者的動作過程，由于動作過程中某些狀態(tài)的改變，從而造成了不同事件的正負效應。如果將整個動作過程看成一個由若干確定點組成的時空范圍，那么各個點的狀態(tài)均存在于此時空范圍內，而事件則是該范圍內的某一具有正負效應的時空點。

圖3 “動作”及“物態(tài)”分解

4 結論

以北京交通大學“12.26”實驗室爆炸事故為案例，探討了“2-4”模型中事件和動作的關系，得到以下結論：

(1)動作和狀態(tài)是人和物兩方面都具備的，動作存在于人、物質能量或機械設備中，狀態(tài)分為常時狀態(tài)和瞬時狀態(tài)，常時狀態(tài)較為穩(wěn)定，瞬時狀態(tài)強調某時刻下人或物所表現(xiàn)出的動作或運行狀態(tài)，所有狀態(tài)均包含于人或物的動作過程中。

(2)動作、狀態(tài)、事故均是事件。事件是某個時空范圍內的一個點或多個點的集合，事件是人或物的動作，或者動作過程中的某一瞬時狀態(tài)，且狀態(tài)包含于動作中，“2-4”模型中“動作”和“事件”是等價的，可以相互替代或混用。