基于DEMATEL/ISM的高空墜落事故影響因素研究

段占立

摘要：揭示高空墜落事故影響因素之間的內在系統結構是預防高空墜落事故的發生的有效途徑。文章通過德爾菲法建立了高空墜落事故影響因素的指標體系，共提取了13個影響因素，并用DEMATAEL及ISM方法研究了各影響因素之間的影響關系及程度，建立了高空墜落事故影響因素層級結構，研究得出：施工安全管理制度完善程度和安全培訓教育程度是高空墜落事故發生的主要動因，高空墜落事故影響因素系統被劃分為一個四級的多級遞階結構，揭示了高空墜落事故影響因素之間的因果關系。

Abstract： Revealing the internal system structure between the influencing factors of high altitude fall accidents is an effective way to prevent the occurrence of high altitude fall accidents. Through the Delphi method， the index system of the factors affecting the high-altitude fall accident was established. A total of 13 influencing factors were extracted. The influence relationship and degree of each influencing factor were studied by DEMATAEL and ISM methods， and the factors affecting the high-altitude fall accident of Hierarchical structure were established. Research shows that the perfect degree of construction safety management system and the degree of safety training and education are the main causes of high-altitude fall accidents. The system of influence factors of high-altitude fall accidents is divided into a four-level multi-level hierarchical structure， revealing the high-altitude fall accident of causal relationship between the influencing factors.

關鍵詞：高空墜落；DEMATEL/ISM集成方法；多級遞階結構；影響因素

Key words： high altitude fall；DEMATEL/ISM integration method；multi-level hierarchical structure；influencing factors

中圖分類號：TU714 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）33-0212-04

0 引言

隨著國家經濟的快速發展，建設工程項目不斷增多且趨于復雜化，控制安全事故將面臨極大挑戰。高空墜落事故是工程項目施工過程中常見的安全事故，高空墜落事故通常會帶來嚴重的經濟損失和大量的人員傷亡，后果異常嚴重。根據2018年上半年建筑業安全事故統計，建筑業安全事故的主要類型有高處墜落和坍塌，其中，在發生的一般事故中，48.2%的安全事故是高空墜落造成的[1]。如何有效預防高空墜落事故的發生對施工項目而言尤為重要。

高空墜落安全事故的發生是多個方面影響因素相互作用的結果，因此，找出深層次影響因素并揭示各個因素之間的相互影響關系是預防高空墜落事故發生的有效途徑之一。近年來，圍繞高空墜落事故危險源分類的研究，許多學者做了相關研究，對于高空墜落事故影響因素的內在機理研究卻相當少，僅有幾篇；朱彥從人的失誤、物的因素、環境因素三個方面對高空作業防護裝備及技術措施進行了研究[2]；肖華德等運用層次分析法進行定量分析，根據定量評價結果對高空墜落事故發生的原因進行詳細的研究[3]；任峻等用魚刺圖對高空墜落的影響因素進行了分析[4]：冉占傲對高空墜落事故的危險源進行了識別及分類[5]；馮凱梁對建筑施工危險源及其分類進行了全面的理論綜述[6]；胡賢等通過事故樹分析方法闡述了高空墜落事故的發生原因及對策[7]；這些研究對高空墜落事故發生的原因進行了識別和分類，為高空墜落事故的預防和控制提供了理論基礎，但對于高空墜落事故影響因素相互關系的分析卻很少。本文通過文獻綜述法及德爾菲法對高空墜落事故的影響因素進行了識別并構建了影響因素的指標體系，然后根據決策試驗和評價實驗法（DEMATEL）和解釋結構模型法（ISM）對影響因素的層次結構及相互關系進行了深入的研究，以期為高空墜落事故的預防與控制提供參考。

1 高空墜落事故影響因素指標體系建立

1.1 高空墜落事故影響因素指標識別 本文在中國知網、萬方、維普等文獻搜索網站上，以高空墜落事故為限定詞進行了文獻查詢，并收集到與本文相關的文獻十幾篇，通過對文獻的閱讀，篩選保留11篇作為高空墜落事故影響因素來源，篩選的原則主要有相關度、下載量、文獻級別、引用量、文獻類別等，為保證影響因素的可靠性，對提取出的影響因素，制作問卷，對工程項目施工人員進行實際調研，最后，經過總結得到高空墜落事故的影響因素，共計15個，分別為：①安全設施使用落實程度，②施工人員技能水平，③安全資金投入高低，④施工人員對安全的理解程度，⑤勘察設計不全面，⑥管理人員管理水平，⑦安全培訓教育程度，⑧施工安全管理制度完善程度，⑨防護設施質量，⑩安全技術交底深度，{11}不同作業時間段、高度及季節，{12}現場安全隱患處理狀態，{13}作業工人工作狀態，{14}管理人員與作業工人合作緊密度，{15}管理人員違章指揮。

1.2 德爾菲法下高空墜落事故影響因素修正 德爾菲法（Delphi Method）適用于建立目標決策與決策分析與評估，尤其適用于理論和定量方法沒有足夠數據的研究。充分利用了專家們的知識和經驗，并通過匿名、專家之間不發生橫向交流、多次循環等方式，最終得出一個能夠代表大多數專家意見的結果。

本次邀請的專家共有5人，其中，安全工程師2人，來自于施工企業，參與過5個施工項目以上的項目總工程師2人，高校施工管理方向教授1人，這些專家具有多年的管理經驗，對安全管理工作具有足夠的了解，同時，這5名專家學者來自不同單位，工作崗位，能夠全面、客觀的評判高空墜落事故影響因素。

針對初選的15個高空墜落事故致因，制作專家問卷，邀請5名專家對15個致因的影響程度進行評定，經過反復加幾輪的修正，最終確定高空墜落事故影響因素的指標體系，如表1所示。

2 DEMATEL/ISM方法簡述及實施步驟

2.1 DEMATEL/ISM方法簡述 DEMATEL（Decision Making Trial and Evaluation Laboratory）是一種運用了圖論與矩陣理論的系統分析方法，利用專家的知識和經驗，對各影響因素之間的相互關系及影響程度進行評價，得出直接影響矩陣，并進行規范化處理、計算綜合影響矩陣等一系列步驟得出影響因素之間的影響程度，從結果可知各影響因素的影響度、被影響度、原因度及中心度等，DEMATEL方法雖然揭示各個影響因素之間的影響程度大小，但并不能特別清晰的表達各個影響因素之間的層次結構劃分，因此需要運用ISM方法對各影響因素的層級結構進一步分析。

ISM（Interpretive Structure Modeling）是由美國John Warfield教授于1973開發的，主要功能是分析復雜的社會經濟系統，特點是充分利用了人們的知識和經驗，可以把復雜的系統結構分解為多個簡單子系統，從而達到簡化復雜系統便于分析的目的。通過建立ISM實施小組，設定關鍵問題，判斷相互影響關系建立鄰接矩陣，求解可達矩陣及層級劃分等一系列步驟，最終得出一個多級遞階的結構模型。ISM方法廣泛適用于對復雜的社會經濟系統的認識及分析。

2.2 DEMATEL/ISM集成方法實施步驟

①利用專家咨詢法對系統各影響因素的相互關系及影響程度進行判斷，影響程度分為四個等級：強影響關系記為3，中影響關系記為2，弱影響關系記為1，無影響關系記為0，得出直接影響矩陣X=（aij）n×n，當i=j時，aij=0，因為不考慮自身因素對自身因素的影響。

3 基于DEMATEL/ISM的高空墜落事故影響因素模型構建

3.1 高空墜落事故影響因素直接影響矩陣及綜合影響矩陣的建立及分析

由第一節可知，通過文獻搜索和現場問卷調查初步建立了指標體系并在德爾菲法下對指標體系進行了修正，最終確定影響高空墜落事故的致因共有13個，采用專家打分法對13個影響因素的影響程度兩兩進行打分，形成直接影響矩陣X，并在此基礎上構建規范化直接影響矩陣X′。

利用MATELAB軟件編寫需要的程序代碼，輸入規范化后的直接影響矩陣，求解出綜合影響矩陣T，具體結果如下：

以綜合影響矩陣T為基礎，對系統各影響因素的影響度（該因素對其他因素的影響程度）、被影響度（該因素被其他影響因素影響的程度）、中心度（是指該因素在系統中的位置及影響程度大小）、原因度（表示如果原因度大于零，則表示該因素對其他因素影響程度較大，稱為原因要素，如果原因度小于零，則表示該因素受其他影響因素的影響較大，稱為結果要素）進行計算，得出各影響因素之間的影響關系及程度如表2所示，并在此基礎上，根據原因度和中心度繪制因果散點圖，如圖1所示。

根據表2和圖1可知：原因要素（原因度大于零）按原因度由大到小順序排列依次為：A8施工安全管理制度完善程度、A7安全培訓教育程度、A5管理人員與作業工人合作緊密度、A11不同作業時間段、高度及季節、A3安全資金投入高低、A10安全技術交底深度、A9防護設施質量、A6管理人員管理水平，可以看出這些影響因素對高空墜落事故發生起著重要作用，其中 ，施工安全管理制度完善程度和安全培訓教育程度是高空墜落事故發生的主要動因，而A12現場安全隱患處理狀態、A4施工人員對安全的理解程度、A1安全設施使用落實程度、A2施工人員技能水平及A13作業工人工作狀態原因度小于零，均屬于結果要素，由此可知，為有效預防和控制高空墜落事故的發生應注重完善施工安全管理制度，加大安全培訓教育力度，同時，施工現場管理人員多關注作業工人工作狀態，以防高空墜落事故的發生。

3.2 高空墜落事故影響因素多級遞階結構模型建立及分析 根據高空墜落事故影響因素的綜合影響矩陣T，求解出可達矩陣M，并運用ISM方法對系統的層次結構進行劃分，具體步驟：首先利用綜合影響矩陣T，求解出可達矩陣M，其次，利用MATELAB編寫需要的程序代碼，最后，運行MATELAB求解出系統的層次結構并根據層級劃分和可達矩陣畫出高空墜落事故影響因素的解釋結構模型如圖2所示。

由圖2可以看出：高空墜落事故致因系統被劃分成一個四層的多級遞階結構。處在最低層級的致因主要有A8施工安全管理制度完善程度、A7安全培訓教育程度，這兩個要素反映了公司層面的制度完善及安全培訓教育等管理因素。第三層級主要包含了A5管理人員與作業工人合作緊密度、A11不同作業時間段、高度及季節、A3安全資金投入高低、A10安全技術交底深度、A9防護設施質量、A6管理人員管理水平，A4施工人員對安全的理解程度等，這些致因主要反映了施工現場管理人員及作業人員的行為因素，其中，A3安全資金投入高低和A9防護設施質量存在著相互影響關系。第二層級主要有A12現場安全隱患處理狀態、A1安全設施使用落實程度、A2施工人員技能水平及A13作業工人工作狀態等四個要素，這四個要素主要反映了施工現場作業人員工作狀態及施工環境的缺陷。第一層級為A0高空墜落事故影響因素。

從圖2的多級遞階結構可知，高空墜落事故影響因素系統之間遵循著以下因果路徑關系：公司層面的制度完善及安全培訓教育等管理因素→施工現場管理人員及作業人員的行為因素→施工現場作業人員工作狀態及施工環境的缺陷→高空墜落事故發生。

4 結論

論文以高空墜落事故影響因素研究為出發點，運用DEMATEL/ISM兩種方法對高空墜落事故影響因素的因果關系、影響程度及層次結構進行了分析，經過分析得出以下結論：①施工安全管理制度完善程度和安全培訓教育程度是高空墜落事故發生的主要動因，為預防和控制高空墜落事故的發生應注重完善施工安全管理制度，加大安全培訓教育力度，同時，施工現場管理人員多關注作業工人工作狀態，以防高空墜落事故的發生。②高空墜落事故影響因素系統被劃分成一個四級的多級遞階結構，并遵循著以下因果路徑關系：公司層面的制度完善及安全培訓教育等管理因素→施工現場管理人員及作業人員的行為因素→施工現場作業人員工作狀態及施工環境的缺陷→高空墜落事故發生。

參考文獻：

[1]金慧慧.國務院安委辦通報上半年全國建筑業安全生產形勢[EB/OL].http：//news.sina.com.cn/o/2018-07-26/doc-ihfvkitw8987927.shtml，2018-07-25.

[2]朱彥.對高空作業墜落防護裝備及其技術措施的研究[J].中國個體防護裝備，2015（06）：44-48.

[3]肖華德.高處墜落安全評價方法研究[J].安全，2009（07）：8-11.

[4]任峻.基于魚刺圖的高處墜落的識別與應用[J].管理世界，2016（09）：85-87.

[5]冉占傲.建筑施工高空墜落危險源分析[J]. 交通與建筑科學，2013（07）：157.

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