基于耦合分析的《安全系統工程》和《工程風險評估與管理》課程知識點的應用

潘瓊敏 周洪文（上海應用技術大學城市建設與安全工程學院，上海 201418）

目前，許多專家和學者針對施工過程中存在的風險問題往往僅聚焦于定性分析，但對于風險指標的定量、系統化的分析仍舊比較欠缺。因此對于安全工程以及工程管理專業的學生而言，如何系統、全面以及科學地運用所學知識對某一建設工程項目潛在的風險進行分析評價，這就需要與實踐相結合，綜合掌握數門課程的理論知識?！栋踩到y工程》和《工程風險評估與管理》是工程管理的核心專業課程，學生在學習過程中，如果能找到兩門課程的相通點，自主地將其中的一些基礎知識有機融合，可在一定程度上實現對工程項目系統的定性、定量分析。為此，圍繞《安全系統工程》和《風險評估與管理》兩門課程的學習要點展開分析，對需要掌握的知識點和理論方法的應用及特點進行歸納總結，并對學生在學習過程中使用何種方法能更好地進行融合學習展開闡述。

1 課程學習要點

1.1《安全系統工程》概述

安全系統工程這門課程將“人-機器-環境”看作一個整體系統，以消除和控制生產過程中系統中的危險因素為目的，通過選取合適的系統安全評價方法，對系統中可能存在的安全問題經分析、推理、判斷后建立某種安全模型，以評價系統的某一方面或整體的危險性，并采取適當的措施控制系統危險，從而使其在規定的性能、時間和成本內達到最佳的安全程度。

該課程旨在培養學生具備一定的系統安全思維，在學習過程中逐漸掌握各種系統安全分析方法、評價方法、預測方法以及系統安全決策方法，對系統中的危險因素及各單元間的關系和相互影響，進行辨識、控制、協調和消除，并能夠運用所學理論知識發現、分析并解決工作生活中的安全問題，從而減少風險、預防事故，有效維護人民群眾的生命財產安全[1]。

1.2《安全系統工程》學習要點分析

課程中介紹的主要系統安全分析方法見表1。

表1 系統安全方法

課程要求學生深入學習這些方法的特點、適用范圍及分析步驟，在面對不同工程事故案例時，能夠優選一種或多種方法對其系統安全進行規范、精確分析。

通過學習發現，多種分析方法的組合能更系統、全面地評價一個系統的風險，如可以先利用預先危險性分析方法，在系統安全分析中對系統危險性進行初步認識，粗略分析系統存在的危險類別、事故發生概率、事故損失等情況，之后再結合事件樹和事故樹分析方法對特定部件或事故進行詳細、有針對性地分析。事件樹可以根據事故發展順序，從事故的起因或誘因開始，用樹枝代表事件的發展過程，對每個事件都按成功和失敗兩種狀態分析，直至結果為止，因此事件樹法可以用來明確由初始事件引起的事故[2]，而針對系統中經常會發生事故的發生概率、過程以及原因等詳細情況則采用事故樹法，通過事故樹法中的最小割集和最小徑集原理，分析得出導致事故發生和不發生的最小原因事件組合，進一步利用結構重要度分析判斷這些原因事件的重要程度大小，以便經濟、快速、高效地進行事故預防。系統安全評價是對系統或者系統危險源的風險進行評價，安全評價是在系統危險因素定性和定量分析基礎上進行的，且安全評價需要一個給定的安全標準進行對比，從而得到系統或者危險源的安全狀況。例如，在預先危險性分析中，對系統的危險源按危險性四等級法進行列表定性評價。通過安全決策模型得到系統的風險，列出其中影響安全的因素，并按照我們選取的評判準則對這些因素進行評判打分，最后根據決策模型對系統進行綜合安全決策，得到系統的危險程度[3]。

1.3《工程風險評估與管理》課程概述

《工程風險評估與管理》課程是針對工程管理學生設置的專業課程，該課程對建設工程項目的風險、風險管理的主要流程以及在風險管理研究中常用的技術方法做了系統介紹，能夠使學生充分了解在風險管理過程中，如何快速對工程潛在風險進行識別，并基本掌握不同的風險評價方法，了解在應對不同風險時，采取何種風險評價方法進行管理及控制，并最終做出決策[4]。

風險評價方法眾多，如常見的專家打分法、層次分析法等，這些方法各有其特點及優缺點，專家打分法使用簡單，具有較強的直觀性，能夠在原始數據資料不足的情況下做出評價，但由于無法保證專家的經驗、閱歷以及學識的廣度、深度，使得這種方法所得的評價結果存在一定的主觀性且精確性不夠[5]；德爾菲法克服了在專家會議法中專家們由于各種原因不能自由表達預測想法的缺陷，在通過數輪反饋討論后，專家們充分利用自己的學識及經驗，使得最終的預測意見逐漸一致[6]；蒙特卡羅模擬法是基于概率論和系統學，利用計算機構造符合一定規則的隨機數，對需要解決的問題進行統計模擬或抽樣，由于其便捷性和高效性，可以適應現代項目管理所要求的效率問題[7]。將其中的幾種方法結合使用，能更高效地對系統的安全狀態進行評價，如可通過德爾菲法選取數名專家對其進行多輪咨詢，根據多輪咨詢結果，憑借專家逐漸趨向一致的最終結果構建指標體系，后續再結合模糊層次分析法，對咨詢問卷中的指標評分進行模糊一致性檢驗，去除未通過一致性檢驗的專家評分，將模糊性一致性檢驗中符合實際情況的專家判斷矩陣的各個指標進行幾何平均，得到幾何平均矩陣，根據判斷矩陣單排序與權重系數賦值結果，分別獲得二級指標對總目標的權重，即二級指標組合權重系數，最終構建完整的系統評價指標體系[8]。

2 課程耦合學習方法總結

課程需要學習的理論知識點十分龐雜，其學習方法也是多種多樣的。在實際建設工程項目風險管理的研究中，扎實的理論基礎和一定的工程經驗都是必不可少的。工科課程知識點的學習不能只依賴于課堂上老師的講授，學生自身在課后的鉆研也極其重要，多接觸實際工程，查閱文獻，學習專家學者的研究案例，這樣才能將課堂中學到的理論知識與實踐相結合，使學生的學習有計劃性，對于學生的學習有積極效果。

在傳統的線下教學模式中，教師講課與學生學習嚴重分離，常以教師為主體、學生被動機械學習的方式進行，難以達到理想的學習效果，學生課堂參與度不高，在課程結束后也很難真正掌握課程知識?；诜D課堂和自主學習的混合式學習方法，能使學生更高效地應對繁雜的知識理論體系，使學生能夠根據自己的不足，自主制定學習進度、學習策略以及具體的學習目標。翻轉課堂逆轉了傳統的教學模式，授課老師在課前將課程資料或大綱提前告知并分發給學生，學生通過自主學習查閱資料，課時以教師的角色對理論知識進行講解，這種方式能加強學生積極性，提高課堂活躍度，同時在學習過程中，學生從整體把握課程內容，找到其共同之處。

3 課程在實際工程中的耦合運用

風險管理研究需要綜合運用到《安全系統工程》和《工程風險評估與管理》所學知識，其中，在風險識別這一步驟中，危險源的辨識、評估及控制工作是至關重要的一步，危險源特性和事故機理的分析工作需要《安全系統工程》中的知識加以輔助。危險物辨識與管控是《安全系統工程》的核心內容，《安全系統工程》詳細闡述了風險因素的識別方法，并強調研究人員必須采取科學合理的方法，對風險因素進行全方位辨識，并將控制措施落實到各個細節，使風險降到最低程度。

項天[9]等以故障樹為基礎對超高層施工平臺事故成因進行了定性分析，并引入模糊數學理論確定了事故的主要影響因素。這兩種研究方法的相互結合正是《系統工程理論與實踐》課程知識點和《工程風險評估與管理》課程知識點之間耦合運用的一個典型例子。事故樹與層次分析法的結合同樣能克服傳統方法缺陷，提高評價過程及結果的效率及精確性。

事故樹和層次分析法是系統分析中常用的兩個方法，但各有缺陷，在計算判斷矩陣的權重這一步驟時，研究人員往往引入專家打分法，并與層次分析法相結合使用，在計算過程中需要不斷地對兩兩比較的結果進行調整，不僅程序煩瑣，由于其分析結果完全取決于專家對于整個事件的認知程度，主觀意識作用也過于強烈，很多情況下都不滿足一致性檢驗要求。而將《安全系統工程》中的事故樹方法引入層次分析法中，通過將事故樹分析法中的基本事件與層次分析法中的指標層因素一一對應，利用事故樹分析法中的結構重要度來進行兩兩比較，具有相比于傳統層次分析法更客觀、計算程序更簡單的優點，且一致性檢驗也更容易通過[10]。

4 結語

《安全系統工程》和《工程風險評估與管理》作為工程管理專業的核心課程，在各高等學校目前已受到了較高的重視。經過一定的學習及深入了解，對《安全系統工程》和《工程風險評估與管理》課程內容及學習方法進行了研究，得出如下結論：

（1）自主學習和翻轉課堂相結合的教學方法，顛覆了傳統的課堂模式，有利于學生自主地將兩門課程相通的知識點結合起來，使其積極主動地學習課程的理論知識；

（2）研究人員在進行建設工程項目的風險評估與管理工作，如風險識別過程中危險源的辨識與管控時，可以將諸如安全檢查表、預先危險性分析、德爾菲法、事故樹法以及模糊層次分析法等不同的系統安全評價方法結合運用，不同方法的結合克服了傳統方法過程過于煩瑣、結果不夠精確的缺陷，較之單一的評價方法具有客觀、簡單、精確的優勢。