施工事故因果关系模型的发展
概要：
各种建筑活动中都会发生事故。事故的因果关系是一个复杂的过程。预防事故需要对这一复杂过程有全面的了解。本文为建筑业提供了一个概念性的、实用的事故因果关系模型，突出了因果关系过程中各种因素潜在和复杂的相互作用。模型描述了参与项目构思、设计和施工的各方所经历的可能影响事故原因的约束和响应。本文详细介绍了UMIST目前研究的理论成果。 ARCH目前正在UMIST进行。考虑到近端和远端因素(例如，操作因素、现场环境和工作系统以及项目管理和组织。英国卫生与安全管理局提供的500份事故记录的研究表明，建筑工程中的事故原因有不适当的施工计划(28.8%)，不当的施工控制(16.6%)、施工操作不当(88.0%)、场地条件不当(6.0%)、操作行为不当(29.9%)。目前一些方面可用的数据不足，未来将通过扩大事故调查得到补充。
简介：
在大多数国家，建筑业的致命事故发生率高于任何其他行业(Al-ves Diaz，1995年；Suraji，1997年；Duff，1998年)。Snashall(1990)表明，在英国，由于建筑施工活动，平均每两星期五名建筑工人死亡，平均每月一名市民死亡。在欧盟，67%的建筑业工人认为他们有发生事故的危险(欧洲共同体委员会，1992年)。最近的数字显示，在美国，每个工作日都有6-10人在建筑施工场所死亡。(Lucker 1996)。通过采取有效的行动来改善这一状况，尽量减少事故发生和健康损害的风险，对于所有参与建筑业的人来说是一个巨大的挑战。
然而，这并不是一项容易的任务，因为它需要对两个重要问题进行彻底的调查：事故是如何发生的？事故为什么会发生？在解释事故原因时, 在确定适当的事故消除战略之前，需要解决两个基本但不同的问题。Groeneweg(1994)将事故因果关系的复杂性与立于崎岖不平的高原上的大理石相提并论，其破坏机制可能导致它的移动和下落是不可预测的。事故因果关系模型需要处理事件区域(即事故因果关系的直接原因或“如何”)和事件区域之前的情况[即事故因果关系的基本因素(Groeneweg，1994年)]。对“为什么”问题的答案涉及到找出事故的根本原因。只有了解这些因素，才能确定充分有效和适当的预防措施。在目前的文献中，很少有关于建筑行业试图模拟事故过程中潜在因素的作用的资料。努力揭示因果关系过程中所涉及的基本因果因素之间的相互关联模式，可以为有效的减少风险战略提供宝贵的指导。
本文提出了一种建筑行业事故因果关系的概念和实用模型，包括事故因果关系的管理和组织两个方面。该模型定义远端和近端因素，这些因素可能会产生加大事故风险的情况。该模型的目的是提高事故因果关系的模糊性。协助对事故进行结构化调查，并提供有效的事故预防措施指导。最后，对大约500起建筑事故报告进行分析，由英国卫生与安全行政机构(HSE)的检查员编写，其中确定了这些报告中发现的所有近端因素的发生频率。
因果关系模型的发展历程
早期试图为所有行业建立事故因果模型的尝试包括几种多米诺骨牌理论(Heinrich，1969；Bird1974)。海因里希的多米诺骨牌理论最早于20世纪30年代提出，他认为人由于社会和环境因素的影响具有行为缺陷，可能导致不安全的状态、事故和伤害。伯德(1974)提出的修正多米诺骨牌理论认为管理和组织方面是事故发生的根本原因。
Nishishima(1989)提出了一个描述事故因果关系的鱼骨模型，其中四个相关因素产生了不安全状态和不安全行为。它们被分为人、设备、工作和管理。Reason(1990)提出了三脚架模型，它代表了事故、不安全行为和致灾因子之间的相互联系。致灾因子是技术系统中潜在的故障，与技术故障、错误或违规等态势触发因素相结合，可能导致事故。潜在的失败可能是由最高管理层的错误决定、线路管理缺陷和不安全行为的心理前兆造成的。不安全行为的心理前兆被Reason(1990)定义为潜在状态，例如工作量大，时间压力过大，或对危险的看法不当。潜在的失败可能是由最高管理层的错误决定、线路管理缺陷和不安全行为的心理前兆造成的。这个三脚架模型关注的是所谓的事故因果关系的潜在机制，称为一般的失效类型，而不是简单的事故发生的“事件区域”。
一般故障类型的分类包括设计、硬件、程序、错误执行条件、内务管理、培训、不相容的目标、沟通、组织、维护管理。还有防御。防御工事是预防可预见事故的安全工具。这些会导致生产现场出现不安全的行为、条件和操作缺陷。Bellamy和Geyer(1992)提出了一个事故因果关系的社会技术金字塔模型，该模型由五个因果因素组成：工程可靠性、操作员可靠性、通信和反馈。控制、组织和管理以及心理氛围。在建筑业，Whittington等人(1992)声称管理决策不善和管理控制不足是造成许多建筑事故的主要原因。它们将事故因果关系过程简化为一系列的故障起始过程，分为个别失败、现场管理失败、项目管理失败和策略失败。与以前的模型不同，Hinze(1996)提出了一种分散注意力的理论，假设事故的风险可能是由身体不适或注意力转移引起的工人分心造成的。该理论运用描述性分析的方法，研究了工伤概率、工作成就感和工作精神分散之间的相互关系。
所有这些模型一般更多地关注理论描述，而不是实际研究。这些模型不涉及偶然因素可消除、可还原或可避免的方面。这些模型不涉及因果因素可消除、可还原或可避免的程度。以往的模型一般只代表事故的原因。在这些模型中，对于哪些因素对建筑事故发生有重大影响，仍然缺乏细节性的解释。要有效地减少偶然因素，就需要更好地了解哪些因素最有影响，谁可以合理地被期望控制这些因素，以及这种控制如何最有效地实现。本文的研究是全面获取这一知识的第一阶段。这涉及到发展一种更广泛的行为建模方法来研究建筑事故的因果关系，并对过去的事故进行分析，以确定主要原因(即，接近或直接导致事故)。随后，UMIST和拉夫堡大学在英国HSE的支持和资助下开展了进一步的合作，将采用同样的因果建模方法，对最近发生的100起事故进行详细调查。
约束响应模型原理
与其他研究人员做的一样，本工作假设事故因果关系的中心特征是不恰当的人类行为(Ramussen 1990；Rational 1990)。这可能发生在一个组织或行业的许多职位上，并可能是创造事故可能性增加的环境的一个基本因素(Suraji 1997 Atkinson) 1998)。需要建立一个模型来表示从客户到现场操作人员的建筑项目的所有参与者的行为可能导致事故的方式。建立了一个约束响应模型，以映射项目组织内所有参与者对事故因果过程的潜在影响。基本假设是，所有参与者在项目环境的特性或其他项目参与者的行为所产生的各种约束条件下运作。他们对这些限制的反应可能会产生不适当的情况或条件，直接增加发生事故的风险（图1）。该模型将因果因素分为两种一般类型，近端和远端。近端因素可以说是直接导致事故原因的因素(例如，一种以危险方式使用机器或干扰石棉基材料的建筑方法)。远端因素是指在项目参与方反应不当的情况下，可能导致在施工过程中引入这些近端因素，从而导事故风险增加。例如，这将包括成本或时间限制，可能会导致施工过程的资源不足或分配当（例如未能提供人员进行石棉调查）。
所有参与项目建设的人都可能有意或无意地在施工过程中引起不适当的制度状态。这种模型描述了参与者和他们引发某种可能增加事故风险的被Reason(1990年)描述为致灾因子的潜在机会的相互关系。致灾因子可能来源于项目构想，通过项目开发和设计阶段传播，并在施工过程中导致不适当的系统状态。参与建设项目的每个人都有可能通过以下一项或多项启动、影响或控制致灾因子、战略项目决策、项目设计、技术选择、工程建设管理以及监督或生产活动。权威职位比处于较低职位的人更有可能产生病原体，因为他们对这一过程有更广泛的影响(Levitt和Samelson，1993年)。因此，在理论上，任何在建筑工地发生的意外或危险事件，都应能够通过检查所有参与者的影响来进行诊断分析。从操作人员开始，因果链可以追溯到主管、工地经理、施工计划人员和施工经理，并追溯到设计师、客户管理和施工经理，顾问团队，最终是客户自己。在项目简介的制定过程中产生或影响到的任何因素都被归类为项目概念约束。在项目设计阶段影响建筑师或工程师的因素分为项目设计约束和客户的其他项目团队成员项目所面临的因素。在项目实施期间，经理、成本顾问等被归类为项目管理约束。
施工管理约束、施工管理响应、分包商约束、分包商响应和操作约束都有可能影响施工过程中事故的发生。限制很可能转移施工人员对清除或控制致灾因子的注意力，并可能引发不安全的施工计划和控制方法。例如，改变工作顺序可能导致储存空间不足，工作空间有限或拥挤，或竞争同一设备或工厂。这种致灾因子可能引起不适当和不安全的操作行为，可能直接导致事故的发生。该模型还认为，工作人员可能会影响其他工人产生后续问题的情况。工作人员本身可以受到外部因素的直接影响，如来自社会、经济或政治气候或环境条件的压力。这些因素会分散他们的注意力，有可能导致事故(Hinze，1996)。
事故因果关系模式
上面描述的概念模型可以被构造为事故因果关系的模式，它描述了所经历和初始的约束和响应的顺序和并行路径。项目组织内所有参与者的教育。在图2中，这些关系可分为三部分，这部分主要是从多米诺骨牌理论中提取出来的。从底部到顶部读取图表，第一个感兴趣的区域必须是意外过程（即，不希望发生的事件序列、最终不希望发生的事件和不希望出现的结果）。典型的起重机事故就是例证。移动起重机的操作定位和稳定不小心导致起重机外挂支架(不希望发生的事件)如下沉等失效。进入软土地基，倾覆起重机(最终意外事件)，从而造成现场操作人员的受伤和被提起的材料的损坏(不希望的结果)。注意，意外事件的意外后果可能是对任何人(建筑人员或公众成员)造成伤害，或对财产或环境造成损害。然后对因果过程的调查转移到模型的第二个区域，即即时事件区，以处理近端因素。
该模型识别了五类近端因素：施工计划不当、施工控制不当、场地条件不合理、施工操作不当、施工管理不当、不得体的行为。起重机不正确的位置和失稳是不恰当的操作动作。缺乏足够的监督可能是一个因素，并将被归类为不适当的施工控制。如果起重机不适合操作，因为它的外挂物不可能到达稳定的地面，那么这个因素就被归类为不适当的施工作业。这可能是由于作业周围的地面条件，不适合使用移动起重机，这是被归类为不适宜场地条件的因素之一。未能认识到这种情况的原因往往是承包商对现场调查不充分，这在模型中被列为不适当的建筑规划因素。
模型的第三个焦点区域，也是经常被忽略的区域，代表了创建这些情况的即时事件区域的远端因素、约束和响应。在完整的模型中(如图3所示)建立了远程因素及其相互关系，揭示了客户、设计团队和项目管理团队的影响，并对分包商在施工管理过程中的作用进行了识别。模型中的交互作用范围对于考虑到建筑项目参与方之间的所有工作关系是必要的，这就导致了一个复杂的模型。然而，任何简化它的尝试都不可避免地忽略了许多真实但却遥远的参与者对建筑工地安全和健康的影响。该模式作为事故调查和预防指南的最终价值将受到损害。在开发约束响应模型时，没有考虑到所使用的采购系统。虽然改变这一点确实改变了运营关系和合同关系，但人们认为，所有的功能(设计、项目管理、施工管理等)和人员都是不同的。在所有的采购系统中都能找到执行它们的人。唯一改变的是函数的组织位置。相关的安全责任仍然存在，无论该职能位于何处。在项目的概念发展中，客户将面临许多经济、社会和政治压力，这就是所谓的项目概念约束，这将在向项目管理和设计团队简要介绍项目开发过程中引起客户的响应。这些反应将提供许多限制因素、项目管理限制因素和项目设计限制因素，项目管理和设计参与者必须在这些约束条件内运作。他们的反应反过来又会提供施工管理方面的限制，在此基础上进行施工过程。这将引起施工管理部门的反应、分包商的限制和分包商的反应。这一因果过程有可能通过不适当的施工计划或不适当的施工控制程序直接或间接地增加操作约束。导致不适当的场地条件，不适当的操作操作，或不适当的施工操作。因此，完整的模型包含了19类事故因果关系中的约束、响应、近端因素和事件特征。
项目概念约束是项目构思阶段客户所面临的内部或外部项目环境所产生的约束。例如，这些可能包括
（）筹资难
（）环境法
（）新业务战略
（）企业竞争环境的变化
（）规划限制
（）土地征用限制
客户端响应是客户在开发项目概要期间响应约束而采取的操作(或不作为)。例如，这些包括
（）减少项目预算
（）添加新的项目标准
（）改变项目目标
（）加快工程设计或施工
项目设计约束是设计人员在设计过程中所面临的限制或问题。这些可能被客户的响应、项目管理响应或设计组织的业务环境所刺激。例如
（）经修改的设施技术要求
（）加速设计程序
（）设计预算不足
（）其他项目的目标或要求的冲突
设计人员响应是指设计者在项目设计阶段对存在的约束所采取的行动或不作为。这些举例如下
（）增加设计复杂性
（）转租部分设计过程
（）减少设计资源
（）降低部件质量
（）忽视法律责任[例如英国建筑(设计和管理)条例]
项目管理约束是指内部或外部组织在项目规划和设计过程中遇到的客户或客户专业团队面临的困难。例如
（）设计细节迟交
（）有限的合适承包商
（）缺乏适当的项目经验
项目管理响应是指客户或客户的专业团队在项目实施阶段面对现有约束而采取的行动或不作为。例如
（）增加设计团队的时间压力
（）承包商资格预审不足
（）监督施工程序的预算不足
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