建筑工程施工安全风险影响因素研究

张国兴 杨雅茹 许 彬 李 磊 马 静 匡俊宇

（河北建筑工程学院，河北 张家口 075000）

0 引言

近年来，随着我国经济的快速发展，城镇化率稳步提升。建筑业是国民经济的重要支柱。在推动建筑行业发展的同时，对建筑行业也提出了更高的要求。各类建筑工程复杂多样、作业工序多、施工周期长、交叉作业多、作业人员危险性高，为促进建筑行业长期稳定发展，取得更加突出的成绩，需要根据建筑工程施工现场具体情况，制定更为合理有效的政策，以此为建筑工程在运营期间的稳定运转提供保障。

建筑工程项目的质量安全问题与群众生命财产问题息息相关，建筑工程在施工过程中存在着一定的安全风险。据统计分析，建筑施工高处作业引起的高处坠落、物体打击等事故导致的死亡人数超过建筑行业事故总死亡人数的60%。近几年来我国安全事故频发，在一定程度上导致经济损失或者人员伤亡等问题，影响整个社会经济发展建设，同时也给受害者家属带来极大的伤害。由此看来，在建筑行业发展的同时，建筑工程施工安全问题尤为严重，应给予高度重视，有效遏制建筑行业安全事故的发生，维护人民群众的生命财产安全。

研究者们对建筑施工安全问题采用不同的方法进行探究，并提出了不同的看法。张俊等［1］运用德尔菲法和AHP 法对建筑施工安全风险因素评价体系进行定量分析；Wang 等［2］运用故障树分析、集对分析以及灰色聚类分析对装配式建筑施工的安全性进行评价。Aminbakhsh等［3］运用安全成本理论和层次分析法，成功建立了建筑工程规划和预算期安全风险评估模型。Sanni-Anibire等［4］则建立了施工安全风险评价体系，针对各种施工事故及其发生的潜在原因进行评估。杜婷等［5］使用层次分析法构建建筑项目施工安全模糊综合评价模型，对安全监管部门的监管效率进行提升。陈茸等［6］提出基于CUOWGA 算子与灰色聚类相结合的建筑施工安全评价方法，可以有效降低专家意见的主观影响，同时解决评价指标信息不完整所造成评价结果失真的问题。

1 研究方法

1.1 解释结构模型介绍

解释结构模型（ISM）是一种系统性的研究方法，其作用是研究系统结构关系，通过建立直观的多级递阶结构模型，使得因素间的复杂关系结构化和层次化，加强对建筑工程施工安全影响因素的整体认识程度。由于各指标因素不是独立存在的，其间存在着相互交叉等关系，因此本研究建立建筑工程施工安全解释结构模型，分析指标间层级关系，从而确定最直接、最根本的原因。

建立解释结构模型分为如下五个步骤。

步骤一：确定建筑工程施工安全影响因素。

步骤二：利用问卷调查法确定因素间的相互关系，并建立邻接矩阵A=［aij］n×n，邻接矩阵A以矩阵的形式表示系统内因素间的相互影响关系，邻接矩阵建立原则见式（1）。

式中：i表示行；j表示列；i≠j。

步骤三：运用MATLAB 软件，将邻接矩阵A与同阶次单位矩阵I相加，并运用布尔运算法，推演计算出可达矩阵R，计算公式见（2）。可达矩阵通过矩阵的形式表示有向图各节点之间的关系，每个节点经过若干路程是可以相互到达的。

式中：k=1,2,3...；I是A的同阶单位矩阵。

步骤四：根据上一步的可达矩阵计算出先行集和可达集，可达集P（Si）是指从Si元素到达所有元素的集合，是第i行值为1 元素所对应所有列的集合，可表示为式（3）；先行集Q（Si）是指所有可以到达Si的元素，先行集为可达矩阵R第j列元素值为1所有行对应要素的集合，公式表示为（4）。

共同集C（Si）为可达集P（Si）和先行集Q（Si）的交集，可表示为（5）。

步骤五：通过共同集C（Si）确定层级结构中的顶层要素L1，删掉与可达矩阵R中L1对应的行和列得到新可达矩阵R1，在新可达矩阵R1的基础上重复上述操作。通过依次操作，可以逐层确定层级关系，一次得到L2，L3，...，Ln，进行层次分析和级位划分，建立解释结构模型，通过连线的形式表达要素间相互影响关系，对其结构关系进行分析。

1.2 建立邻接矩阵

基于文献研究识别出12 个高频建筑工程施工安全影响因素，见表1。为确保研究的有效性和数据的可靠性，本研究采用调查问卷的形式向该领域相关专家及建筑行业从业人员发放调查问卷并及时回收整理，对于受访者的选择，综合考虑人员专业背景、工作年限及获得相应国家级注册证书等，受访者基本信息见表2。

表1 建筑工程施工安全影响因素

表2 受访者基本信息

对筛选出来的因素进行分析，发现这些因素间存在着某种联系，某个因素发生变化会导致另外因素的变化，从而影响建筑工程施工安全问题。因此，在本研究构建的建筑工程施工安全影响因素指标体系的基础上，设计问卷并及时发放，通过问卷结果对建筑工程施工安全各影响因素进行整理，并建立邻接矩阵A。邻接矩阵可表示为A={aij}，通过“0-1”形式表示系统内部各因素两者直接的关系，从而构建邻接矩阵，影响因素关联表见表3。

表3 影响因素关联表

根据各因素关联表构建邻接矩阵，得到邻接矩阵，表示如下：

1.3 建立可达矩阵

在邻接矩阵的基础上建立可达矩阵R。通过MATLAB 软件对A+I进行幂运算，得到可达矩阵，表示如下：

1.4 确定层级关系

在可达矩阵R的基础上，通过式（5）对建筑工程施工安全影响因素进行层级划分，最终划分结果如下：

L1：S2、S5、S7、S10

L2：S8、S11、S12

L3：S1、S3、S6

L4：S4、S9

层级划分过程见表4。

表4 层级划分表

根据层级划分结果，按照建筑工程施工安全因素间相互影响关系将各因素用箭线进行连接，建立建筑工程施工安全影响因素的解释结构模型，如图1所示。

图1 建筑施工安全解释结构模型

2 建筑工程施工安全解释结构模型分析

以上述建筑工程施工安全解释结构模型为基础进行分析，建筑工程施工安全解释结构模型分为四层：第一层（S2从业人员的教育水平、S5风险管理制度、S7危险物资管理、S10气候条件），第二层（S8信息传递效率、S11应急预案及演练、S12 复盘施工安全事故），第三层（S1从业人员安全意识、S3管理人员的应急处理能力、S6事故应急响应制度），第四层（S4管理人员的组织协调能力、S9施工现场安全防护措施）。

造成建筑工程施工安全问题最深层的原因是S4管理人员的组织协调能力和S9施工现场安全防护措施，对其他建筑工程施工安全因素影响广泛，在整个建筑工程施工安全问题中扮演十分重要的角色。每个建筑工程施工现场都有安全防护措施，但是将防护措施做到位的极少。在建筑工程安全事故发生时，管理人员通过协调各部门职能及内部关系来及时舒缓安全事故造成的灾害，从而减少损失。

S1从业人员安全意识、S3管理人员的应急处理能力、S6事故响应制度、S8信息传递效率、S11应急预案及演练、S12复盘施工安全事故，是造成建筑工程施工安全问题的中层影响因素，中层因素包括第二层和第三层因素。从业人员的安全意识在建筑工程施工安全问题中有重要作用，有较强的安全意识要求从业人员在工作时不断积累经验，从业人员安全意识直接作用于应急预案及演练、复盘施工安全事故。为提高工作人员的安全常识与意识，公司应在日常工作中多举办应急演练，对于已发生的建筑工程安全事故进行复盘，总结其中的经验教训并完善应急预案。在建筑施工安全事故发生时，各部门能够根据事故应急响应制度及时做出响应。管理人员的应急处理能力直接作用于信息传递效率。管理人员应培养应急处理能力。面对建筑工程施工安全事故时，较强的应急处理能力能够加强信息传递效率。通过信息的及时传递，能够在时间紧急的情况下做出处理策略，将经济损失及人员伤亡损失降到最低。

S2从业人员的教育水平、S5风险管理制度、S7危险物资管理和S10气候条件是影响建筑工程施工安全的表层因素。从业人员的受教育水平影响其安全意识，因施工操作人员大多为农民工，受教育程度相对较低，建筑工程的教育应以工人为中心，以理论实践结合为导向。风险管理制度的制定为建筑工程施工安全提供了理论基础。危险物资管理得当，增加了建筑工程施工安全的储存余量，起到很大程度的保护作用，大大降低了建筑工程施工安全事故的发生。气候条件属于外在因素，恶劣的气候会增加施工的危险性和难度，从而增加施工安全事故发生的概率。

3 建议

加大建筑工程施工现场安全防护管理力度，规范作业人员工作服、劳保鞋、安全帽等安全防护用具的穿戴，安排专门管理人员负责检查安全防护用具的穿戴。为减少事故发生的概率，应安排流动人员在现场巡查，看到有安全隐患的行为及时提醒纠正并处理。管理人员应遵循《建筑施工安全检查标准》有关规定定期进行检查；加强协调管理能力，在安全事故发生时协调各部门进行补救工作，将安全事故造成的风险概率降到最低。

4 结语

上述研究表明，现阶段建筑工程施工安全工作依旧面临一些问题，解决建筑工程施工安全问题是十分必要的，需要不断完善安全管理体系。鉴于各工程施工情况不同，且存在差异化，研究范围和研究对象都存在一定局限性，因此整个建筑工程施工安全体系不够完善，缺少一定的合理性和科学性。对于建筑工程施工安全问题，相关人员应给予重视，结合建筑工程现状，做好安全管理工作。