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摘 要：建筑工人不安全行为传播影响因素众多且传播路径复杂。本文通过文献分析法构建建筑工人不安全行为传播影响因素体系。利用DEMETEL-ISM模型建立建筑工人不安全行为传播影响因素因果层次网络结构，并将其转换为BN模型，根据节点先验概率和条件概率实现不安全行为传播路径概率进行预测。反向诊断推测最大不安全行为传播路劲为：不安全行为过程的危险直观性弱→安全监管力度差→不安全行为存在时间长→不安全行为接触程度高→不安全行为发生。
关键词：建筑工人不安全行为;行为传播影响因素;DEMETEL-ISM-BN混合模型;路径分析
中图分类号：X9 文献标识码：A
1 引 言
根据住房和城乡建设部最新统计，2019年我国房屋市政工程安全事故共计773起，致死人数904人，成为工矿商贸的危险行业。建筑行业安全事故频发造成众多的人员伤亡和巨大的经济损失[1]。在施工过程中，建筑工人的不安全行为是导致安全事故发生的主要原因之一，并且在建筑工人群体中存在相互影响和传播现象。Haslam[2]等调查大量建筑施工事故现场，发现工人不安全行为与70%的事故都有关。韩豫[3]等研究群体封闭性视角下建筑工人不安全行为演化传播。国内外学者关于建筑工人安全行为做了大量研究分析，集中在行为安全管理和影响安全行为的因素方面。通过目标设定和行为绩效等手段达到工人行为安全管理的目的[4]。
本文基于现有研究资源成果，通过文献分析法和专家访谈建立建筑工人安全行为传播影响因素体系，采用DEMATEL和ISM混合建模对建筑工人安全行为传播影响因素的层次结构和内在联系进行梳理，借助BN模型表示各节点间的关联强度，更加科学有效的探索建筑工人安全行为传播脉络，确定不安全行为传播的主要路径。
2 建筑工人安全行为传播影响因素体系
通过分析相关文献资料，本文归纳出建筑工人安全行为传播影响因素[5-6]。结合专家访谈将对建筑工人不安全行为传播影响因素确定为作业环境危险程度F1、安全氛围F2、榜样的权威性与影响力F3、不安全行为的潜在收益F4、不安全行为的存在时间F5、不安全行为的惯性和倾向F6、与榜样间的相似性F7、不安全行为的接触程度F8、不安全行为的展示强度F9、不安全行为后果威慑力F10、不安全行为的实现难度F11、不安全行为的实现难度F11、不安全行为过程的危险直观性F12、工作经验F13、工作技能F14、安全意识F15、安全监管力度F16。
3 基于DIB的混合建模分析
3.1 研究方法
DEMATEL（Decision Making Trial and Evaluation Laboratory）称为决策实验和评价实验法，于1971年由Bottelle研究所提出[7]。通过对系统中各因素之间的逻辑关系构建直接影响矩阵来区分因素属性、重要度以及相互影响的强弱。ISM（Interpretative Structural Modeling Method）称为解释结构模型，于1973年由John N. Warfield 研究联系复杂、结构不清楚的系统所开发[7]。对具有相互联系相互制约关系的因素复杂系统分解为若干子系统，结合专家知识，构造一个多层级阶梯解释结构模型。BN（Bayesian network）稱为贝叶斯网络，于1986年由Pearl提出的表示不确定知识模型，实现以概率分布信息表示各节点之间的关联强度[8]。
3.2 基于DIB模型的分析过程
3.2.1 DEMATEL和ISM混合模型
1）确定影响因素集合。
2）计算初始直接影响矩阵。根据专家知识经验得到因素间相互影响关系，确定影响关系矩阵，如式（1）所示。
3）规范直接影响矩阵G。如式（2）所示。
4）建立综合影响矩阵H。如式（3）所示。
5）确定邻接矩阵K。
式中λ=α+β，α为矩阵影响矩阵H的均值，β为矩阵影响矩阵H的标注差。
6）确定因素间的可达矩阵M。由单位矩阵I和邻接矩阵K之和按照布尔法则[9]进行计算，0+0=0，0+1=1，1+1=1，1×0=0，1×1=1。
7）可达矩阵层次化处理。根据可达矩阵K得到可达集合R（Si）、先行集合A（Si）、共同集合C（Si）。可达集合R（Si）表示K中第Si行中所有元素为1的列集合，先行集合A（Si）表示K中第Si列中所有元素为1的行集合[10]，共同集合C（Si）表示。同一级要素满足下式。
当上式成立，则划掉该层级要素所在的行和列，重复直至可达矩阵中所有的元素均被划除。
3.2.2 BN模型
通过建立BN模型来量化各种事故致因因素之间的相互作用强度[11]，借助贝叶斯网络软件Netica对结构模型进行转换，过程如下图所示。
4 案例研究
4.1 分析过程
选取广佛江快速通道江门段（三江至南门大桥）工程为研究项目，设计调查问卷并邀请技术人员、管理人员根据经验对影响因素之间的影响程度打分。汇总筛选后计算得到直接影响矩阵D，根据步骤3）、步骤4）得到综合影响矩阵H，如表3所示。
根据步骤5），取阈值λ=0.36+0.06=0.42确定可达矩阵K，如表5所示。
根据步骤7），对可达矩阵进行层次化处理，得到第一阶可达矩阵，因为篇幅原因，可达矩阵未展示，
得出第一层影响因素集合为C1={1，3，8，14}。以此类推，第二、三、四层影响因素集合分别为C2={4，5，6，9}，C3={2，7，10，11，13，15，16}，C4={12}。根据层次结果做出建筑工人不安全行为传播影响因素多层结构模型。如图5所示。 借助专家知识及历史经验确定父节点初始概率和各节点间的条件概率，得到各反应节点间依赖关系的CPT，将获取到的父节点先验概率和各节点的条件概率数据导入netica，经过贝叶斯网络概率计算，得到贝叶斯网络拓扑结构[12]。如图6所示。
4.2 结果分析
由图6知道最大致因传播路径为：不安全行为过程的危险直观性弱→安全监管力度差→不安全行为存在时间长→不安全行为接触程度高→不安全行为发生。广佛江快速通道江门段（三江至南门大桥）工程项目根据不安全行为传播路径，从增强不安全行为过程的危险直观性入手，在施工现场建立集成式安全体验馆，馆中设有洞口坠落、移动平台倾倒、安全帽撞击等18个安全体验项目。通过项目现场安全生产处罚详情对比，仅半年时间内，经集成式安全体验馆体验培训后建筑工人及现场管理人员受到的安全生产处罚次数较培训前减少了57.1%，可见集成式安全体验馆可有效增强建筑人员对不安全行为的危险直观性体验，对提高现场工人及管理人员的安全生产意识发挥了良好的效果，项目现场安全生产工作能够良好的持续发展。
参考文献
[1] Feng Y， Zhang S， Wu p. Factors influencing work-place accident costs of building projects [J]. Safety Science， 2015， 72： 97-104
[2] Haslam R A， Hide S A， Gibb A G F， et al. Contributing factors in construction accidents[J]. Applied Ergonomics， 2005， 36（4）：410-415
[3] 韩豫，梅强，周丹，刘素霞.群体封闭性视角下的建筑工人不安全行为传播特性[J].中国安全生产科学技术，2016，12（03）：187-192.
[4] Choudhry R M. Choudhry. Behavior-based safety on construction sites： A case study [J]. Accident Analysis & Prevention， 2014， 70：14-23.
[5] 韩豫，梅强，刘素霞，孙莹.建筑工人不安全行为的模仿与学习的调查与分析[J].中国安全生产科学技术，2015，11（06）：182-188.
[6] 叶贵，杨丽娟，王玉合，魏瑶，付媛.建筑工人不安全行为影响路径研究综述[J].重庆大学学报，2020，43（03）：111-120.
[7] 周德群. 系统工程方法与应用[M]. 电子工业出版社，2015.
[8] Judea Pearl. Fusion， propagation， and structuring in belief networks[J]. Artificial Intelligence， 1986， 29（3）：241-288.
[9] 孫剑，耿萌，李恺.城市基础设施系统脆弱性影响因素的ISM分析[J].安全与环境学报，2018，18（05）：1663-1669.
[10] 周炜，赵挺生，徐树铭，等.基于DEMATEL和ISM的建筑工人安全行为影响因素建模[J].土木工程与管理学报，2017，34（6） ：126432.
[11] 张勇，王祥宇.基于DEMATEL-ISM-BN的施工人员不安全行为致因研究[J].中国安全生产科学技术，2020，16（11）：110-116.
[12] LI F， WANG W H，STEVAN D，et al. Analysis on accident-causing factors of urban buried gas pipeline network by combining DEMATEL，ISM and BN methods [J]. Journal of Loss Prevention in the Process Industries ，2019 ，61 ：49-57.
作者简介：
王红强，男，1985.06， 陕西西安，职称：工程师，学历：本科，专业方向：市政工程
田亚洲，男，1981.08，山东曹县，汉，职称：工程师，学历：本科，专业方向：工程管理
高夫辉，男，1986.10，江苏徐州，汉 ，职称：工程师，学历：本科，专业方向：土木工程
秦洋，男，1994.12，四川成都 ，汉 ，职称： 助理工程师，学历：本科，专业方向：土木工程
冯梅，女，1976.07，四川射洪，汉 ，职称：助理工程师，学历：大专，专业方向：轨道交通
陈丽乔，女，1995.07，四川南充，汉，研究生在读，研究方向：灾害应急管理及灾害重建。
关键词：建筑工人不安全行为;行为传播影响因素;DEMETEL-ISM-BN混合模型;路径分析
中图分类号：X9 文献标识码：A
1 引 言
根据住房和城乡建设部最新统计，2019年我国房屋市政工程安全事故共计773起，致死人数904人，成为工矿商贸的危险行业。建筑行业安全事故频发造成众多的人员伤亡和巨大的经济损失[1]。在施工过程中，建筑工人的不安全行为是导致安全事故发生的主要原因之一，并且在建筑工人群体中存在相互影响和传播现象。Haslam[2]等调查大量建筑施工事故现场，发现工人不安全行为与70%的事故都有关。韩豫[3]等研究群体封闭性视角下建筑工人不安全行为演化传播。国内外学者关于建筑工人安全行为做了大量研究分析，集中在行为安全管理和影响安全行为的因素方面。通过目标设定和行为绩效等手段达到工人行为安全管理的目的[4]。
本文基于现有研究资源成果，通过文献分析法和专家访谈建立建筑工人安全行为传播影响因素体系，采用DEMATEL和ISM混合建模对建筑工人安全行为传播影响因素的层次结构和内在联系进行梳理，借助BN模型表示各节点间的关联强度，更加科学有效的探索建筑工人安全行为传播脉络，确定不安全行为传播的主要路径。
2 建筑工人安全行为传播影响因素体系
通过分析相关文献资料，本文归纳出建筑工人安全行为传播影响因素[5-6]。结合专家访谈将对建筑工人不安全行为传播影响因素确定为作业环境危险程度F1、安全氛围F2、榜样的权威性与影响力F3、不安全行为的潜在收益F4、不安全行为的存在时间F5、不安全行为的惯性和倾向F6、与榜样间的相似性F7、不安全行为的接触程度F8、不安全行为的展示强度F9、不安全行为后果威慑力F10、不安全行为的实现难度F11、不安全行为的实现难度F11、不安全行为过程的危险直观性F12、工作经验F13、工作技能F14、安全意识F15、安全监管力度F16。
3 基于DIB的混合建模分析
3.1 研究方法
DEMATEL（Decision Making Trial and Evaluation Laboratory）称为决策实验和评价实验法，于1971年由Bottelle研究所提出[7]。通过对系统中各因素之间的逻辑关系构建直接影响矩阵来区分因素属性、重要度以及相互影响的强弱。ISM（Interpretative Structural Modeling Method）称为解释结构模型，于1973年由John N. Warfield 研究联系复杂、结构不清楚的系统所开发[7]。对具有相互联系相互制约关系的因素复杂系统分解为若干子系统，结合专家知识，构造一个多层级阶梯解释结构模型。BN（Bayesian network）稱为贝叶斯网络，于1986年由Pearl提出的表示不确定知识模型，实现以概率分布信息表示各节点之间的关联强度[8]。
3.2 基于DIB模型的分析过程
3.2.1 DEMATEL和ISM混合模型
1）确定影响因素集合。
2）计算初始直接影响矩阵。根据专家知识经验得到因素间相互影响关系，确定影响关系矩阵，如式（1）所示。
3）规范直接影响矩阵G。如式（2）所示。
4）建立综合影响矩阵H。如式（3）所示。
5）确定邻接矩阵K。
式中λ=α+β，α为矩阵影响矩阵H的均值，β为矩阵影响矩阵H的标注差。
6）确定因素间的可达矩阵M。由单位矩阵I和邻接矩阵K之和按照布尔法则[9]进行计算，0+0=0，0+1=1，1+1=1，1×0=0，1×1=1。
7）可达矩阵层次化处理。根据可达矩阵K得到可达集合R（Si）、先行集合A（Si）、共同集合C（Si）。可达集合R（Si）表示K中第Si行中所有元素为1的列集合，先行集合A（Si）表示K中第Si列中所有元素为1的行集合[10]，共同集合C（Si）表示。同一级要素满足下式。
当上式成立，则划掉该层级要素所在的行和列，重复直至可达矩阵中所有的元素均被划除。
3.2.2 BN模型
通过建立BN模型来量化各种事故致因因素之间的相互作用强度[11]，借助贝叶斯网络软件Netica对结构模型进行转换，过程如下图所示。
4 案例研究
4.1 分析过程
选取广佛江快速通道江门段（三江至南门大桥）工程为研究项目，设计调查问卷并邀请技术人员、管理人员根据经验对影响因素之间的影响程度打分。汇总筛选后计算得到直接影响矩阵D，根据步骤3）、步骤4）得到综合影响矩阵H，如表3所示。
根据步骤5），取阈值λ=0.36+0.06=0.42确定可达矩阵K，如表5所示。
根据步骤7），对可达矩阵进行层次化处理，得到第一阶可达矩阵，因为篇幅原因，可达矩阵未展示，
得出第一层影响因素集合为C1={1，3，8，14}。以此类推，第二、三、四层影响因素集合分别为C2={4，5，6，9}，C3={2，7，10，11，13，15，16}，C4={12}。根据层次结果做出建筑工人不安全行为传播影响因素多层结构模型。如图5所示。 借助专家知识及历史经验确定父节点初始概率和各节点间的条件概率，得到各反应节点间依赖关系的CPT，将获取到的父节点先验概率和各节点的条件概率数据导入netica，经过贝叶斯网络概率计算，得到贝叶斯网络拓扑结构[12]。如图6所示。
4.2 结果分析
由图6知道最大致因传播路径为：不安全行为过程的危险直观性弱→安全监管力度差→不安全行为存在时间长→不安全行为接触程度高→不安全行为发生。广佛江快速通道江门段（三江至南门大桥）工程项目根据不安全行为传播路径，从增强不安全行为过程的危险直观性入手，在施工现场建立集成式安全体验馆，馆中设有洞口坠落、移动平台倾倒、安全帽撞击等18个安全体验项目。通过项目现场安全生产处罚详情对比，仅半年时间内，经集成式安全体验馆体验培训后建筑工人及现场管理人员受到的安全生产处罚次数较培训前减少了57.1%，可见集成式安全体验馆可有效增强建筑人员对不安全行为的危险直观性体验，对提高现场工人及管理人员的安全生产意识发挥了良好的效果，项目现场安全生产工作能够良好的持续发展。
参考文献
[1] Feng Y， Zhang S， Wu p. Factors influencing work-place accident costs of building projects [J]. Safety Science， 2015， 72： 97-104
[2] Haslam R A， Hide S A， Gibb A G F， et al. Contributing factors in construction accidents[J]. Applied Ergonomics， 2005， 36（4）：410-415
[3] 韩豫，梅强，周丹，刘素霞.群体封闭性视角下的建筑工人不安全行为传播特性[J].中国安全生产科学技术，2016，12（03）：187-192.
[4] Choudhry R M. Choudhry. Behavior-based safety on construction sites： A case study [J]. Accident Analysis & Prevention， 2014， 70：14-23.
[5] 韩豫，梅强，刘素霞，孙莹.建筑工人不安全行为的模仿与学习的调查与分析[J].中国安全生产科学技术，2015，11（06）：182-188.
[6] 叶贵，杨丽娟，王玉合，魏瑶，付媛.建筑工人不安全行为影响路径研究综述[J].重庆大学学报，2020，43（03）：111-120.
[7] 周德群. 系统工程方法与应用[M]. 电子工业出版社，2015.
[8] Judea Pearl. Fusion， propagation， and structuring in belief networks[J]. Artificial Intelligence， 1986， 29（3）：241-288.
[9] 孫剑，耿萌，李恺.城市基础设施系统脆弱性影响因素的ISM分析[J].安全与环境学报，2018，18（05）：1663-1669.
[10] 周炜，赵挺生，徐树铭，等.基于DEMATEL和ISM的建筑工人安全行为影响因素建模[J].土木工程与管理学报，2017，34（6） ：126432.
[11] 张勇，王祥宇.基于DEMATEL-ISM-BN的施工人员不安全行为致因研究[J].中国安全生产科学技术，2020，16（11）：110-116.
[12] LI F， WANG W H，STEVAN D，et al. Analysis on accident-causing factors of urban buried gas pipeline network by combining DEMATEL，ISM and BN methods [J]. Journal of Loss Prevention in the Process Industries ，2019 ，61 ：49-57.
作者简介：
王红强，男，1985.06， 陕西西安，职称：工程师，学历：本科，专业方向：市政工程
田亚洲，男，1981.08，山东曹县，汉，职称：工程师，学历：本科，专业方向：工程管理
高夫辉，男，1986.10，江苏徐州，汉 ，职称：工程师，学历：本科，专业方向：土木工程
秦洋，男，1994.12，四川成都 ，汉 ，职称： 助理工程师，学历：本科，专业方向：土木工程
冯梅，女，1976.07，四川射洪，汉 ，职称：助理工程师，学历：大专，专业方向：轨道交通
陈丽乔，女，1995.07，四川南充，汉，研究生在读，研究方向：灾害应急管理及灾害重建。