摘要:建筑工人不安全行為是造成建筑事故的主要原因。為揭示建筑工人不安全行為的關(guān)聯(lián)性及其對(duì)事故本身的影響,首先,基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對(duì)建筑工人不安全行為進(jìn)行建模和分析,得出網(wǎng)絡(luò)具備小世界和無(wú)標(biāo)度的屬性,表示關(guān)鍵樞紐節(jié)點(diǎn)對(duì)事故的發(fā)生起決定性作用;其次,基于對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析,確定不同指標(biāo)下行為的重要性排名,并通過(guò)對(duì)比分析不同類型事故,提出針對(duì)性事故預(yù)防建議;最后,基于節(jié)點(diǎn)失效模擬分析網(wǎng)絡(luò)的魯棒性,提出不同預(yù)算限制下的安全防控策略。
關(guān)鍵詞:施工現(xiàn)場(chǎng)事故;建筑工人;不安全行為;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)
0引言
建筑施工具有環(huán)境復(fù)雜性、作業(yè)程序非標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn),因此,建筑業(yè)一直都是事故易發(fā)的高危險(xiǎn)行業(yè)之一[1]。盡管國(guó)家和地方政府已采取一系列風(fēng)險(xiǎn)管理措施[2],但建筑傷亡事故仍時(shí)常發(fā)生。因此,探索加強(qiáng)建筑業(yè)安全管理的有效方案成為當(dāng)前研究的重要課題。
大量研究結(jié)果證明,建筑工人不安全行為是造成建筑安全事故的最主要因素[3]。為了降低事故的發(fā)生率,建筑行業(yè)一直在探索建筑工人不安全行為管理策略的改善方法。例如,為揭示建筑工人安全態(tài)度與行為的交互機(jī)制,Shin等[4]基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論構(gòu)建了一種心理過(guò)程模型。Yu等[5]提出了一種基于圖像識(shí)別實(shí)時(shí)姿態(tài)的方法確認(rèn)建筑工人的運(yùn)動(dòng)行為,通過(guò)前兆不安全行為對(duì)建筑工人的危險(xiǎn)動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與提醒。Ding等[6]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和長(zhǎng)短期記憶法開發(fā)了一種混合深度學(xué)習(xí)模型,以實(shí)現(xiàn)不安全行為的自動(dòng)識(shí)別。Mohajeri等[7]通過(guò)研究展示了人為因素干預(yù)措施對(duì)減少建筑工人不安全行為的積極作用。
盡管當(dāng)前針對(duì)建筑工人不安全行為的影響因素、形成機(jī)制和預(yù)防控制等方面的研究已經(jīng)取得了重要進(jìn)展,但對(duì)于不安全行為間的耦合和相互作用關(guān)系的研究仍然較少。已有研究表明,建筑工人不安全行為具有時(shí)間序列特性[8],存在周期性、趨勢(shì)性的時(shí)間模式。因此,間接的因果聯(lián)系可以直觀地表示不安全行為間的相關(guān)性[9]?;谶@一事實(shí),不安全行為間的相互耦合最終導(dǎo)致建筑工人行為管理中的固有弱點(diǎn)[10]。因此,為避免行為間的級(jí)聯(lián)脆弱性而導(dǎo)致的對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)的低估,必須從全局視角探索其內(nèi)部演化邏輯。
當(dāng)前,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論已被證明在分析復(fù)雜系統(tǒng)各因素間的耦合關(guān)系時(shí)具有優(yōu)勢(shì)[11],因此,該理論在事故分析中具有廣闊的應(yīng)用前景。例如,Zhou等[12]基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論,研究了地鐵施工未遂事故的發(fā)生機(jī)制。Li等[13]提出了基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的鐵路事故安全監(jiān)測(cè)模型,量化了事故成因。Tong等[14]結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論和關(guān)聯(lián)規(guī)則構(gòu)建了公路施工事故因果模型,以可視化方式展示了公路施工事故的發(fā)生機(jī)制。申建紅等[15]基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)識(shí)別出斜拉橋主梁施工過(guò)程中的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素,提高了施工的安全性。
綜上,不難發(fā)現(xiàn),以往研究主要集中在特定的施工環(huán)境,如電氣事故、地鐵或城鐵事故、公路事故等。然而,施工現(xiàn)場(chǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)復(fù)雜多變,即使在相同的施工環(huán)境下,不同的施工作業(yè)類型(如高處作業(yè)、起重作業(yè)、土方基坑作業(yè)等)的事故發(fā)生原因也并不相同。因此,對(duì)建筑工人不安全行為的評(píng)估不應(yīng)局限于特定的建筑施工環(huán)境,而應(yīng)基于各作業(yè)類型中建筑工人的不安全行為進(jìn)行建模和分析。
基于以上原因,本研究運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論,以事故調(diào)查報(bào)告為研究對(duì)象,對(duì)建筑工人不安全行為進(jìn)行建模并應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲笜?biāo)厘清不安全行為間的耦合關(guān)系。
1基于事故調(diào)查報(bào)告的建筑工人不安全行為網(wǎng)絡(luò)(UBCW)模型構(gòu)建
Duhadway等[16]根據(jù)不安全行為的時(shí)間順序提出了行為風(fēng)險(xiǎn)鏈的概念。本研究從各類事故調(diào)查報(bào)告中直接提取不安全行為,建立不安全行為鏈。基于現(xiàn)有研究,結(jié)合《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ 80—2016)、《建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ 276—2012)等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)不安全行為的判定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂,最終確定了75項(xiàng)不安全行為。
根據(jù)不安全行為的發(fā)生順序,可以將其劃分為“施工前行為、施工中行為和施工后行為”三個(gè)狀態(tài)。不安全行為鏈提取示例見表1。例如,“1001”就是典型的施工前行為。在構(gòu)建不安全行為鏈的過(guò)程中,根據(jù)行為屬性確定其在不安全行為鏈中的位置。對(duì)于同屬于一種狀態(tài)的行為,根據(jù)其從屬關(guān)系確定先后順序。例如,“1002”顯然是包含“1001”的,前者要素更全面,導(dǎo)致事故發(fā)生的概率更高,因此,將1002置于1001之前。
在提取完不安全行為鏈后,將其中的各節(jié)點(diǎn)對(duì)進(jìn)行拆分。同時(shí),根據(jù)Zhou等[17]提出的加權(quán)事故因果網(wǎng)絡(luò)的建模方法,將節(jié)點(diǎn)對(duì)出現(xiàn)的頻率確定為邊的權(quán)重。三個(gè)案例的不安全行為鏈?zhǔn)纠姳?。拆分節(jié)點(diǎn)對(duì)后,通過(guò)不安全行為鄰接矩陣構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型示意圖,如圖1所示。
2案例研究
2.1建筑工人不安全行為網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
事故調(diào)查報(bào)告詳細(xì)描述了事故的發(fā)生經(jīng)過(guò)、原因、責(zé)任認(rèn)定及相關(guān)處理建議。本研究以各省市建筑事故調(diào)查報(bào)告為研究對(duì)象,在剔除不由工人不安全行為造成和只有一種不安全行為而無(wú)法構(gòu)成行為鏈的事故報(bào)告后,最終篩選出501份事故案例。報(bào)告來(lái)源于各省市應(yīng)急管理部門和政府門戶網(wǎng)站,事故類型分布如圖2所示。為確保分析的可靠性,事故發(fā)生地點(diǎn)覆蓋全國(guó)31個(gè)省市自治區(qū),時(shí)間范圍為2018—2022年。
2.2建筑工人不安全行為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
2.2.1不安全行為網(wǎng)絡(luò)的主要指標(biāo)特征
不安全行為網(wǎng)絡(luò)的主要指標(biāo)特征見表3。
不安全行為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)和邊的數(shù)量反映了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模??傮w而言,不安全行為網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模隨著事故發(fā)生頻率的降低而逐漸減小。例如,高處墜落事故發(fā)生頻率最高,因此該不安全行為網(wǎng)絡(luò)具有最多的節(jié)點(diǎn)和邊。較大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)意味著更為復(fù)雜的因素傳播特征,因此,相較于偶發(fā)事故,頻發(fā)事故的安全管理難度更為嚴(yán)峻。
密度可以揭示不同節(jié)點(diǎn)之間的連接密度,表明不安全行為之間的相互關(guān)聯(lián)程度。在各子網(wǎng)絡(luò)中,密度最大的是坍塌事故。與其他類型事故相比,坍塌事故中的不安全行為存在著更為密集的關(guān)聯(lián)。有研究表明,現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)坍塌事故的發(fā)生具有顯著的正向影響作用[18]。相對(duì)于其他事故類型,坍塌事故的發(fā)生范圍覆蓋整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng),涉及多個(gè)工作區(qū)域和結(jié)構(gòu)部件之間的關(guān)聯(lián)。
平均最短路徑長(zhǎng)度是評(píng)估網(wǎng)絡(luò)中信息傳播速度和范圍的重要指標(biāo)。在不安全行為網(wǎng)絡(luò)中,平均最短路徑長(zhǎng)度越小,說(shuō)明不安全行為造成的影響在網(wǎng)絡(luò)中的傳播速度越快。根據(jù)表3可知,所有網(wǎng)絡(luò)的平均最短路徑長(zhǎng)度均小于3,即一個(gè)不安全行為平均通過(guò)不到3步就可以連接到其他不安全行為,表明不安全行為之間的聯(lián)系較為緊密,極易導(dǎo)致大規(guī)模的安全事件。例如,在不安全行為鏈“1101→0906→0801”中,“1101(施工前未進(jìn)行安全交底或培訓(xùn)即上崗)”和“0801(無(wú)外力摔倒)”看似沒(méi)有關(guān)聯(lián),卻能夠通過(guò)“0906(未按要求準(zhǔn)備個(gè)人防護(hù)設(shè)備)”進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的傳遞。
直徑表示網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間最短路徑的最大長(zhǎng)度。值得注意的是,物體打擊事故具有最小的直徑和平均最短路徑長(zhǎng)度,但其網(wǎng)絡(luò)規(guī)模并非最小。這與Chen等[19]的研究結(jié)果存在差異,后者提出不同子網(wǎng)絡(luò)的平均最短路徑長(zhǎng)度和直徑將隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的減小而降低。這種現(xiàn)象可能是物體打擊事故涉及材料或工具的掉落、碰撞等情況,直接導(dǎo)致不安全行為間的傳播更加迅速。
聚類系數(shù)表明節(jié)點(diǎn)周圍的不安全行為是否形成簇,是否存在高度連通的子群。在各子網(wǎng)絡(luò)中,高處墜落事故的聚類系數(shù)最大,這是由于高處作業(yè)往往涉及相似的工作流程和操作模式。例如,上崗前未接受安全技術(shù)交底或培訓(xùn)、未佩戴個(gè)人防護(hù)用品、未牢固固定工件等都是導(dǎo)致高處墜落事故的常見不安全行為。因此,高處作業(yè)的安全防控需要考慮相關(guān)不安全行為的協(xié)同控制。
對(duì)于整體不安全行為網(wǎng)絡(luò)而言,其密度較高,意味著相較于各子網(wǎng)絡(luò),整體不安全行為網(wǎng)絡(luò)間存在著更為密切的聯(lián)系和相互作用,不安全行為網(wǎng)絡(luò)中的信息能夠迅速在群體中傳播。整體網(wǎng)絡(luò)的平均最短路徑長(zhǎng)度為2.541,直徑為6,聚類系數(shù)為0.315。生成100個(gè)與其規(guī)模相同的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò),求得隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的平均最短路徑長(zhǎng)度和聚類系數(shù)分別是2.677和0.090 2。相較于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò),整體網(wǎng)絡(luò)具有更小的平均最短路徑長(zhǎng)度及更大的聚類系數(shù)。因此,整體網(wǎng)絡(luò)具有Watts等[20]提出的小世界網(wǎng)絡(luò)的特性。傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)管理方法通常將防控重心集中于獨(dú)立的風(fēng)險(xiǎn)因素,從而忽視了不安全行為間的相互影響。但由于整體網(wǎng)絡(luò)的小世界網(wǎng)絡(luò)屬性,僅僅關(guān)注特定類型的不安全行為無(wú)法有效控制網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險(xiǎn)。因此,為了更好地應(yīng)對(duì)不安全行為的集聚效應(yīng),需要制訂針對(duì)性的控制策略和培訓(xùn)計(jì)劃。
2.2.2不安全行為網(wǎng)絡(luò)的截?cái)鄡缏煞植继卣?/p>
因?yàn)椴话踩袨榫W(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小,所以度值增加并不連續(xù),且度分布的尾部缺乏足夠的統(tǒng)計(jì)信息。為了驗(yàn)證建筑工人不安全行為網(wǎng)絡(luò)是否具有無(wú)標(biāo)度特性,本研究計(jì)算了各網(wǎng)絡(luò)的累積度分布,如圖4所示。
在實(shí)際應(yīng)用中,單一分布函數(shù)往往難以充分?jǐn)M合或準(zhǔn)確預(yù)測(cè)度分布的規(guī)律。因此,需要采用一種常見的混合分布,即帶有指數(shù)截?cái)嗟膬缏煞植歼M(jìn)行擬合。根據(jù)圖4的結(jié)果,各類事故類型的不安全行為網(wǎng)絡(luò)都呈現(xiàn)出形如P(xgt;k)~k-γexp-kkx指數(shù)截?cái)嗟膬缏煞植迹砻鞲黝愂鹿示W(wǎng)絡(luò)均具備無(wú)標(biāo)度的網(wǎng)絡(luò)屬性,這揭示了在各類事故中存在著一些關(guān)鍵的不安全行為,它們對(duì)事故的發(fā)生起決定性作用,而其他行為對(duì)事故的發(fā)生影響程度相對(duì)較低。因此,對(duì)關(guān)鍵不安全行為的準(zhǔn)確定位和有效控制對(duì)于提升事故預(yù)防效果具有重要意義。
2.2.3節(jié)點(diǎn)的度與強(qiáng)度
在不安全行為網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點(diǎn)的度表示不安全行為與其他行為的關(guān)聯(lián)程度;節(jié)點(diǎn)的出度表示不安全行為對(duì)其他行為的影響程度;節(jié)點(diǎn)的入度表示其他行為對(duì)不安全行為的影響。對(duì)于加權(quán)網(wǎng)絡(luò),節(jié)點(diǎn)的度需要考慮邊權(quán)。加權(quán)度、加權(quán)出度、加權(quán)入度也可以分別稱為強(qiáng)度、出強(qiáng)度、入強(qiáng)度。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的度與強(qiáng)度排名見表4。
由表4可知,高處墜落事故中,“未佩戴安全帶(0904)”是度值最高的節(jié)點(diǎn),其他事故類型度值最高的節(jié)點(diǎn)為“施工前未進(jìn)行安全交底或培訓(xùn)即上崗(1101)”。原因是高處墜落事故主要發(fā)生在高處作業(yè)任務(wù)中,這類任務(wù)本身具有較高的墜落安全風(fēng)險(xiǎn),而未佩戴安全帶是導(dǎo)致建筑工人受傷或死亡的直接原因。其他事故類型涉及的因素則更為復(fù)雜,包括土方結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、材料存放和起重設(shè)備操作等。因此,缺乏施工前的安全交底和培訓(xùn)極易導(dǎo)致建筑工人不熟悉潛在隱患,從而增加了事故發(fā)生的概率。值得注意的是,具有最高度值的節(jié)點(diǎn)也具有最高強(qiáng)度值。這表明高度值節(jié)點(diǎn)不僅在數(shù)量上占優(yōu)勢(shì),而且其連接也具有更高重要性,進(jìn)一步凸顯了上述不安全行為在網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵地位。
高處墜落事故中,出度最大的節(jié)點(diǎn)是“不具有特種作業(yè)從業(yè)資格(1102)”,值為25。同時(shí),該節(jié)點(diǎn)的度值也為25,表明該節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中具有最重要的指向性,是典型的“影響型因素”,極易引發(fā)后續(xù)的不安全行為。因此,為了降低墜落事故的發(fā)生率,必須嚴(yán)格禁止未取得特種作業(yè)從業(yè)資格的人員上崗作業(yè)。除高處墜落事故,其他類型及整體網(wǎng)絡(luò)中,出度最大的節(jié)點(diǎn)與度最大的節(jié)點(diǎn)一致,均為“施工前未進(jìn)行安全交底或培訓(xùn)即上崗(1101)”,表明應(yīng)對(duì)施工前安全交底和培訓(xùn)引起重視[21]。安全管理人員應(yīng)采取更加嚴(yán)格和針對(duì)性的管控措施,確保所有人員崗前接受充分的安全技能培訓(xùn)。
在高處墜落事故中,入度和入強(qiáng)度最大的節(jié)點(diǎn)都是“未佩戴安全帶(0904)”。而在坍塌、起重傷害和物體打擊事故中,入度的最大節(jié)點(diǎn)分別是“基坑、溝槽未及時(shí)支護(hù)(1006)”“施工平臺(tái)、腳手架、支架或模板的超載使用(0110)”和“未辨識(shí)現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)因素(0405)”。對(duì)于坍塌事故而言,過(guò)去的研究也表明,坍塌通常與基坑和溝槽的支護(hù)不力有關(guān)[22]?;雍蜏喜凼鞘┕がF(xiàn)場(chǎng)常見的結(jié)構(gòu)元素,如果沒(méi)有適時(shí)采取支護(hù)措施,將對(duì)土方的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。起重作業(yè)中,起重臂的超載使用往往是引發(fā)起重傷害的直接因素[23]。管理人員和工人應(yīng)確保起重機(jī)械負(fù)荷不超過(guò)設(shè)計(jì)和承載能力,包括定期檢查和維護(hù)設(shè)備,使用適當(dāng)?shù)闹尾牧虾驮O(shè)備等。同時(shí),提供適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)和指導(dǎo),讓所有工作人員了解超載使用的風(fēng)險(xiǎn)。物體打擊事故中,未辨識(shí)的危險(xiǎn)因素如材料堆放不當(dāng)、未固定的工件等,對(duì)工人安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
3安全防控策略
以上研究尚未完全揭示不同指標(biāo)下排名靠前的不安全行為對(duì)網(wǎng)絡(luò)連通性的影響是否具有一致性。事實(shí)上,管理者在進(jìn)行安全防控時(shí)需要關(guān)注不同的行為,并針對(duì)性選擇安全防控策略。例如,當(dāng)管理者對(duì)發(fā)生頻率較高且容易引發(fā)其他不安全行為的樞紐節(jié)點(diǎn)感興趣時(shí),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注度值較高的不安全行為;而如果管理者對(duì)具有顯著影響力和傳遞能力的節(jié)點(diǎn)更感興趣時(shí),則應(yīng)關(guān)注介數(shù)更大的不安全行為。在此背景下,本研究采用與許波桅等[24]相似的方法,模擬節(jié)點(diǎn)失效對(duì)網(wǎng)絡(luò)魯棒性的影響。
節(jié)點(diǎn)攻擊模擬了現(xiàn)實(shí)中通過(guò)防控相應(yīng)的不安全行為來(lái)減少事故發(fā)生的過(guò)程。通過(guò)連續(xù)攻擊具有最高指標(biāo)度量值的不安全行為,更新網(wǎng)絡(luò)的最大強(qiáng)連通分量的相對(duì)大小來(lái)衡量網(wǎng)絡(luò)的魯棒性和脆弱性。為了清晰地表示節(jié)點(diǎn)失效過(guò)程,本文使用最大強(qiáng)連通分量的相對(duì)大小來(lái)表示被攻擊消除的不安全行為的比例,失效的節(jié)點(diǎn)比例記為f。當(dāng)節(jié)點(diǎn)被攻擊后,它會(huì)立即消失,同時(shí)與其相連的所有邊失效;只有當(dāng)指向一個(gè)節(jié)點(diǎn)的所有邊都失效時(shí),該節(jié)點(diǎn)才會(huì)失效,然后重復(fù)整個(gè)過(guò)程直至達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。本文節(jié)點(diǎn)攻擊策略包括度、強(qiáng)度、介數(shù)、加權(quán)介數(shù)和隨機(jī)移除五大類。對(duì)于隨機(jī)節(jié)點(diǎn)攻擊,每個(gè)節(jié)點(diǎn)被攻擊的概率相同,需要按照指定概率順序隨機(jī)攻擊網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)。為確保結(jié)果的可靠性,本文將攻擊過(guò)程重復(fù)1000次并取平均。不同攻擊策略下網(wǎng)絡(luò)魯棒性的動(dòng)態(tài)變化如圖5所示。
圖5a顯示,在5種攻擊策略中,最大強(qiáng)連通分量的相對(duì)大小均能夠隨著失效的節(jié)點(diǎn)比例f的增大而減小。圖5b和5c為對(duì)結(jié)果的補(bǔ)充分析,展示了平均最短路徑長(zhǎng)度和密度隨f的變化情況。隨機(jī)攻擊策略顯示,f和最大強(qiáng)連通分量的相對(duì)大小近似擬合方程y=-1.1x+0.83。同時(shí),與其他4種攻擊策略相比,隨機(jī)攻擊的效率最低。
除了隨機(jī)攻擊策略,在f=0.12之前,4種策略對(duì)最大強(qiáng)連通分量的影響并沒(méi)有顯著差異。然而,在f=0.12之后,攻擊效果開始分化。值得注意的是,按強(qiáng)度攻擊的策略效果最差。相比之下,按介數(shù)和加權(quán)介數(shù)攻擊的策略對(duì)最大強(qiáng)連通分量的相對(duì)大小影響更為明顯,甚至在加權(quán)介數(shù)策略下,刪除占比約為0.235的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)即完全崩潰。這是因?yàn)樵摬呗詣h除了兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn),從而將網(wǎng)絡(luò)分割成幾個(gè)孤立的社區(qū)。通過(guò)圖5b可以觀察到,基于介數(shù)和加權(quán)介數(shù)的攻擊策略對(duì)平均最短路徑長(zhǎng)度的影響更明顯。因?yàn)榛诙群蛷?qiáng)度的攻擊策略主要是刪除網(wǎng)絡(luò)中的Hub節(jié)點(diǎn)。盡管Hub節(jié)點(diǎn)的消失會(huì)在一定程度上導(dǎo)致平均最短路徑長(zhǎng)度的增加,但直接刪除節(jié)點(diǎn)間的橋梁節(jié)點(diǎn)能更迅速地使網(wǎng)絡(luò)平均最短路徑長(zhǎng)度的增加。較大的平均最短路徑長(zhǎng)度意味著需要更多的不安全行為累積才能最終引發(fā)事故。圖5c也顯示,相對(duì)于其他兩種策略,介數(shù)和加權(quán)介數(shù)策略對(duì)密度的影響較小,進(jìn)一步說(shuō)明這兩種策略主要是通過(guò)破壞社區(qū)之間的橋梁節(jié)點(diǎn)來(lái)影響網(wǎng)絡(luò)的連通性的。
綜合而言,按介數(shù)和加權(quán)介數(shù)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)攻擊的策略更為合理,但根據(jù)實(shí)際的安全管理需求和預(yù)算限制,可以有不同選擇。在嚴(yán)格預(yù)算限制下,采用任何一種防控策略都能有效降低隨機(jī)防控導(dǎo)致的不確定性;而在預(yù)算充裕的情況下,盡可能地按照加權(quán)介數(shù)攻擊策略進(jìn)行安全防控能更合理、有效地提高防控水平。
4結(jié)語(yǔ)
通過(guò)引入不安全行為鏈這一概念,本研究對(duì)501份事故調(diào)查報(bào)告進(jìn)行提取分析,從而構(gòu)建了建筑工人不安全行為網(wǎng)絡(luò)及4種事故類型分網(wǎng)絡(luò)。研究發(fā)現(xiàn),各網(wǎng)絡(luò)度分布均擬合截?cái)鄡缏煞植?,說(shuō)明關(guān)鍵樞紐節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的連通性影響顯著。同時(shí),通過(guò)對(duì)各網(wǎng)絡(luò)的主要拓?fù)渲笜?biāo)進(jìn)行分析,針對(duì)性提出安全管理建議。此外,本研究分析了網(wǎng)絡(luò)度、強(qiáng)度等指標(biāo)下不安全行為的重要性和影響力,通過(guò)節(jié)點(diǎn)失效策略揭示了網(wǎng)絡(luò)的魯棒性,并發(fā)現(xiàn)基于介數(shù)和加權(quán)介數(shù)的攻擊策略對(duì)網(wǎng)絡(luò)的連通性能產(chǎn)生更為顯著的影響。本研究為建筑工人不安全行為的有效管控提供了理論指導(dǎo),有助于提高建筑現(xiàn)場(chǎng)的安全性。后續(xù)可以通過(guò)擴(kuò)大數(shù)據(jù)樣本和研究范圍,以及評(píng)估不同防控策略的實(shí)施效果和成本效益,進(jìn)一步深化研究。
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收稿日期:2023-01-16
作者簡(jiǎn)介:
朱錦春(通信作者)(1998—),男,研究方向:工程安全。
孟慶峰(1982—),男,博士,教授,博士研究生導(dǎo)師。研究方向:復(fù)雜工程管理、綠色供應(yīng)鏈管理、社會(huì)科學(xué)計(jì)算實(shí)驗(yàn)。