大數據視角下建筑施工安全風險管理研究

楊少坤 中交第四公路工程局有限公司

引言：近些年，人工智能、大數據及云計算等新科技陸續被開發，將之運用到建筑施工安全風險管理中，能協助施工方在工程建設前期就分析可能潛在的風險，提前管控，進而使建筑施工安全性得到更大保障。

一、大數據的理論基礎

（一）大數據

大數據思維，實質上就是把采集到的實踐經驗和現象等進行數據化、規律化處理，綜合使用統計學、人工智能、數據挖掘等方法的優越性，統籌融合處置數據，利用一種運行過程更可靠、高效的方法去挖掘多源異構數據。從本質上分析，大數據技術實現了由既往“計算為中心”向“數據處理為中心”的轉變，是當下處理數據的一種新思維。

（二）物聯網

客觀上分析，當下在建筑領域中物聯網已經實現了廣泛應用，其是以互聯網為基礎發展起來的基礎類型，沖破了網絡之間的約束，拓展至任何物品之間，是實現物體之間聯結及信息互通的重要載體。將物聯網技術合理用于建筑工程施工活動中，能清晰的呈現出施工場區形成的任何信息。物聯網具備較強的映射能力，這是形成大數據的重要基礎。在搭建施工安全大數據庫過程中，物聯網作為主要的支撐環節去采集各類數據信息，使數據的安全性和有效性得到更大保障。

（三）云計算

云計算不僅是分布式計算的一種類型，也是云技術的核心，其主要是基于網絡“云”把龐大的數據測算處理流程細化成數個小程序，而后針對這些小程序獲得的結果通過系統反饋給用戶，云計算平臺能參照用戶群體的現實需求快捷的配備測算能力與各種資源，提供優質服務。

二、建筑施工安全生產概述

（一）建筑工程施工的特征

1.復雜性

大部分工程施工階段有數個參建方，專業性強，管理人員繁多且形成復雜的關系。

2.流動性

一是施工隊伍和人員流動性大；二是臨時租用的機械設備流動性大。

3.密集性

建筑行業對勞動力及人力資源均有較大的需求，施工場區人員數目多。

（二）施工安全生產現狀及存在的主要問題

1.施工方安全管理意識淡薄

項目管理人員安全意識淡薄，缺少風險意識，忽視隱患，存在嚴重僥幸心理，安全責任落實形式化，多停留在應付性工作布置上，導致安全管理要求在項目層面執行落實不到位。對隱患整改不到位或虛假整改無有效監督和解決能力，對標準低、毛病多、習慣性違章行為不能有效制止，造成現場安全管理松散。

2.技術保安全有待加強

現場隨意變更安全專項施工方案和施工方法的現象不時存在（例如隨意改變深基坑開挖、支護方式，更改懸挑型鋼錨固方式等），變更后也未結合變更后的施工方案重新進行施工技術交底，導致施工現場違規操作、不按方案施工問題時有發生。

3.機械設備安全管理薄弱

一方面在項目前期策劃、施工組織設計、專項方案編制過程中對機械設備配置缺少專業的意見，導致進場設備狀況不良；另一方面設備專業管理力量薄弱，過程管控疲軟，設備存在超負荷、超標準使用。

4.機制方面完善性不足

大部分工程建設階段施工方會選擇相應的監理單位，由其承擔起工程施工安全的監理工作，但部分監理方在執行監理工作期間自身責任界限模糊，外加監理方在工程中承擔的義務較薄弱，故而監理方行使權利時基本是以有關法律為基準，安全管理責任機制存在疏漏，這是當下建筑行業普遍存在的問題之一[1]。

三、大數據下建筑施工安全風險的管理

（一）管理流程

在工程施工安全風險管理階段，利用大數據進行時候的首要步驟是辨識風險，辨識對象主要是施工階段涉及到的人員、物料、機械設備、環境及管理等。建議生產實踐中相關人員利用直接經驗法、對照檢查表法等傳統手段辨識數據，并配合應用大數據技術性分析并獲得最后的整體性風險辨別結果。數據的始源主要有如下幾種：一是采用物聯網技術監測、控制施工現場，比如利用紅外感應器、RFID、定位系統等把施工場區內人、材、機、環、管5大要素關聯在一起，打造出數據化管理模式，實現同步檢測、動態監控;二是把國家現行的法律規定、行業規范整合至安全生產數據庫內，套用機械語言，基于計算機編程去精準辨識安全風險；三是利用大數據分析業內的既往安全事故數據，解讀其關聯性，探尋數據內蘊含的價值規律，進而更科學的指導施工風險的管理過程，可以參照以上5大要素細化獲得施工安全風險因素數據表（表1）[2]。

表1 施工安全風險因素數據表

針對表1內列出的風險因素，可以基于持續辨識過程實現更新、完善。在全面辨識風險數據以后，形成完善的工程施工大數據庫，應對傳統管理方法下滯留的“信息孤島”問題，這是提升安全風險管理工作效率的重要基礎。大數據庫應用大數據技術對風險數據進行藕合處理，適時整頓信息，規避發生部分數據遺漏、重復或互為矛盾等不良情況，使用安全管理的科學性、精確性與共享性得到更大保障。對工程施工安全風險管理不單純是形成數據庫那樣簡單，在數據庫建成后，要指派專員定期收集數據信息，對風險級別作出測評，針對大數據庫內的海量數據資源要定期整合，巧用大數據技術分析數據的關聯性與可信區間，和傳統風險測評分級方法相比較，其最大的優勢在于能較便捷的獲得既往很難探查到的風險要素信息。在關聯性與置信區間分析結束后，要分級設計施工安全事故發生的概率與嚴重性，基于5大要素及時間、空間、系統等合理設定分級指標，最后形成對應的風險測評分級模型，協助各參加方更有效的落實安全風險管理任務[3]。

（二）建立風險預警預控模型

基于大數據建設風險預警預控模型，其對工程施工階段安全事故的發生、發展過程能起到一定防控作用。現場管理實踐中，采用機械學習法完善自動預警功能；將大數據庫內的預警、報警既往統計數據設定成基礎數據來源，參照關聯性及可信區間的分析結果，科學預測安全風險發生的趨向，而后聯合使用物聯網、云計算等科技動態采集、存儲及分析現場施工數據，在大數據流處理技術的幫襯下動態監測數據，進一步完善實時預警功能。安全風險預警階段，對外傳送出預警信號時候，有關人員可以應用大數據的特征，針對不同預警狀態同步提出相應的防控措施，進而為風險管理決策提供更可靠支持。

通過安全風險預警過程，定時把風險數據傳送到平臺內，同時存儲到大數據庫，以漸進方式完善數據庫與風險管理辦法的實施程序，實現風險管理的科學化、精準化。

（三）安全風險管理的具體方法

1.安全策劃。主要落實兩項工作內容，即項目安全總體策劃及年度安全策劃子模塊。與之相配套的標準化規范的目標和職責，系統對外提供安全策劃模板以供項目部參照應用。總策劃模塊由安全生產目標、組織機構、計劃、責任機制、人員調配計劃等構成。年度計劃模塊囊括了年度安全目標、檢查計劃、培訓計劃、考評記錄薄、應急演練計劃。明確要求各年度的子模塊要在上一年度12月1日前自動生成對應空文件夾，其主要發揮提示引導性作用。

2.完善安全管理體制。參照現行法律規定與本企業需求，大數據庫內設核心管理制度清單以供使用單位上傳，依照清單充填程度測算出管理體制的完整性，據此大致測評本企業的安全管理狀態。針對沒有制定出的風險管理核心體制要生成相應的預警提示信息，將其統一傳送給項目部安全總監與項目經理[4]。

3.加強安全教育培訓。主要涵蓋年度培訓計劃(內設定審批程序)、培訓課件、培訓成效歸納和提高、參培員工測試記錄及相應的培訓檔案的等。

4.安全風險、職業健康與作業安全管理。實踐中，要參照相應安全標準化規范，編制切實可行的現場管理條款。首先，結合雙重預防機制設定的具體要求，在大數據庫內設風險辨識評價規程、辨識范疇提示、辨別與測評方法提示，輸送風險清單、風險管控制方法及責任清單;依照分級分類標準向參建方匯總風險清單。其次，設置機械設備安全管理、特種作業許可等子模塊，明確要求各子模塊中都要內置相配套的業務執行程序。最后，完成風險級別測評，一是依照建筑行業法律規范直接作出判斷；二是以模糊層次理論為基礎，配合使用專家法與頭腦風暴法完成主觀評級。

5.加大安全檢查與隱患因素的治理。這是施工安全風險管理工作的重中之重。具體是把基于行業有關規范的要求編制成結構化表格整合至大數據庫內，督導項目嚴格執行安全風險檢查過程[5]。隱患排查表內清晰設置工程部位、責任單位、責任人、隱患因素所屬類型、整治工況等信息，形成數個維度的篩選指針，分類匯總各項目、各部門的隱患，進而為安全風險管理的綜合測評提供客觀數據。還可以對工程施工團隊核心安全表現作出客觀測評，生成施工隊伍(包括分包隊伍)的安全表現記錄薄。參照組織機構與用戶權限設置情況，智能推動整改任務與整改回復報告，及時對外輸出隱患臺賬清單于隱患現場分布圖表文件。

6.嚴加管控違規與危險事故。安全管理大數據庫內置違規調查懲罰和事故管理子模塊，前者依照內設的分類評分標準，智能形成責任單位與責任人的安全績效評分表，為工程安全生產績效考評提供重要憑據，使考評過程的客觀化、數據化得到更大保障，考評結果的公信力也相應提升。后者由事故上報、調查、處置、整改方法等內容共同構成。

7.安全考評和獎懲。具體是由安全考核責任部門執行，需結合工程功能設計、技術力量及人力資源配置情況等科學設定責任目標，規范的編制責任書、詳細記錄違章與事故相關信息，形成相應的考核報表，嚴格依照規范要求測算績效，科學設定獎勵與懲罰決定等[7]。

8.安全業內資料。具體是將業內規則整合至安全風險管理大數據庫內，針對需要報送到有關部門的月報、周報、日報、費用報表等，安置在專用文件夾內，在公司層面實現一鍵批量式下載。規避外報送流程。針對風險、風險管理方法、隱患清單等非文字類報表，均要由大數據庫智能生成[8]。報表接收人員自行下載，借此方式緩解基層職員的工作壓力。

9.測評、整改機制。應嚴格依照閉環式管理思想設計大數據庫的主要功能，任何施工安全問題均要設定檢測閉合流程，也要內設評審與整改程序。大數據庫自動選定管理文件完整性、設定的安全活動開展記錄、一般與重大風險條數、隱患數目與重復發生隱患數、費用投入比重等要素，依照某一權重去測評項目的安全管理狀態，作出概略性的狀況測評以供上級管理機構作出決策依據。

結束語：建筑工程施工具有流程繁雜、人員流動性較大、高處作業及交叉作業頻繁等特征，這無形中增加了安全管理難度，各地區建筑施工事故風險整體偏高，因此建設過程的首要任務就是確保工程施工中的不發生生產安全事故。在傳統安全管理的基礎上，我們應嘗試采用大數據技術辨識風險，形成施工安全大數據庫，利用大數據分析關聯性與置信區間，進而完成風險評估分解。結合風險預警信號，采用多種措施管理施工安全風險，最大限度的提升現場安全管理的規范性水平。