土木工程安全事故的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析

朱玉修

（重慶市軌道交通（集團(tuán)）有限公司，重慶 401123）

1 統(tǒng)計(jì)分析的目的和內(nèi)容

土木工程由于其本身內(nèi)在的復(fù)雜性和諸多外部不確定因素的存在，致使安全事故頻發(fā)，安全管理形勢(shì)十分嚴(yán)峻，本文旨在通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法找出事故發(fā)生時(shí)間分布性及事故因素對(duì)死亡人數(shù)的影響關(guān)系，具體分析內(nèi)容如下：

（1）事故在一天和一周內(nèi)發(fā)生時(shí)間段的分布情況，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)中的非參數(shù)估計(jì)法驗(yàn)證事故發(fā)生的時(shí)段是否服從均勻分布;

（2）事故發(fā)生的因素對(duì)事故死亡人數(shù)是否有顯著影響，采用的是單因素方差分析。

2 統(tǒng)計(jì)樣本數(shù)據(jù)的采集與整理

原始數(shù)據(jù)來自于國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局網(wǎng)站，引用時(shí)間段為2010年1月1日至2014年9月30日，根據(jù)土木工程的施工時(shí)間和強(qiáng)度分布情況，整理形成表1和表2；按照單因素方差分析的要求，依據(jù)行政區(qū)域相互獨(dú)立的特點(diǎn)，分別統(tǒng)計(jì)事故因素造成的死亡人數(shù)，整理形成表3。

表1 事故一天內(nèi)發(fā)生情況統(tǒng)計(jì)表

表2 事故一周內(nèi)發(fā)生情況統(tǒng)計(jì)表

3 統(tǒng)計(jì)模型及計(jì)算結(jié)果[1]

3.1 事故發(fā)生時(shí)間段的均勻分布統(tǒng)計(jì)計(jì)算模型

（1）模型假設(shè)前提

（3） 模型求解

將表1數(shù)據(jù)代入檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，計(jì)算過程如表4。

計(jì)算得x2=54.214，通過查表得到拒絕域14.07}，計(jì)算結(jié)果x2=54.214>14.07處于拒絕域內(nèi)，拒絕原假設(shè)接受備擇假設(shè)，即在表1所示的時(shí)間段內(nèi)事故的發(fā)生不服從均勻分布。

同理將表2數(shù)據(jù)代入統(tǒng)計(jì)量，計(jì)算過程如表5。

計(jì)算得x2=6.740，通過查表得到拒絕域K0={x2>x20.95(6)=12.59}，計(jì)算結(jié)果處于拒絕域外，接受原假設(shè)，即在周一至周日事故的發(fā)生服從均勻分布。

3.2 事故因素的單因素方差分析

（1） 假設(shè)前提

根據(jù)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，將耕地劃分為3個(gè)類別，將無污染的耕地劃為優(yōu)先保護(hù)類，低風(fēng)險(xiǎn)和中度風(fēng)險(xiǎn)的耕地劃為安全利用類，高風(fēng)險(xiǎn)和極高風(fēng)險(xiǎn)的耕地劃為嚴(yán)格管控類。稻田土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)見表2。根據(jù)現(xiàn)階段Cd污染治理技術(shù)水平，以0.5為間隔劃分農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

表3 事故因素與地區(qū)死亡人員統(tǒng)計(jì)表

給定顯著水平α=0.05

（2） 模型構(gòu)建

建立單因素方差分析模型：

（3） 模型求解

采用Microsoft Office Excel軟件提供的“單因素方差分析”功能對(duì)表3數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，得出如表6結(jié)果。

在給定α=0.05的情況下，拒絕域K0={F>F0.95(10,172)=1.886}， 計(jì) 算 結(jié) 果F＝7.737＞1.886處于拒絕域內(nèi)，拒絕原假設(shè)，即事故因素對(duì)事故死亡人數(shù)有顯著影響。

4 統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析[2]

4.1 事故時(shí)間段分布分析

（1）根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果，在一天之內(nèi)事故的發(fā)生并未呈現(xiàn)均勻分布，將表1數(shù)據(jù)繪制為圖1。

圖1 一天內(nèi)事故發(fā)生次數(shù)直方圖

從圖1可以明顯看出早晨、中午、凌晨（零時(shí)之后）發(fā)生事故次數(shù)遠(yuǎn)少于其它時(shí)段，原因是作業(yè)工人人數(shù)較少，其它5個(gè)時(shí)段的事故發(fā)生次數(shù)經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算 （統(tǒng)計(jì)結(jié)果未單獨(dú)列出）是符合均勻分布的。如圖1所示，上午、下午、夜間（零時(shí)之前）事故次數(shù)呈上升趨勢(shì)，應(yīng)與施工人員疲勞程度和作業(yè)環(huán)境變化有關(guān)系，比如白天不易發(fā)生的事故因照明原因在晚上易發(fā)，雖然單位小時(shí)內(nèi)上午和下午的事故次數(shù)大于晚上，但考慮到晚上單位小時(shí)的作業(yè)人數(shù)遠(yuǎn)小于白天，因此不能排除夜間更易發(fā)生事故的可能。

（2）根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果，事故發(fā)生次數(shù)從周一至周日呈

表4 一天內(nèi)事故x2樣本值計(jì)算表

表5 一周內(nèi)事故x2樣本值計(jì)算表

表6 單方差分析表

現(xiàn)均勻分布，將表2數(shù)據(jù)繪制成圖2進(jìn)行分析。

圖2 一周內(nèi)事故分布直方圖

從圖2看，周日發(fā)生的事故數(shù)最多，其次為周三和周四，周一和周五發(fā)生的事故數(shù)最小，這反應(yīng)出目前我國(guó)周末施工的情況非常普遍，同時(shí)推斷事故發(fā)生次數(shù)的多少應(yīng)與心理因素和現(xiàn)場(chǎng)管理有關(guān)系。

4.2 事故因素對(duì)死亡人數(shù)的影響

根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果，事故因素對(duì)死亡人數(shù)有著顯著的影響效果，將表3中各因素導(dǎo)致的死亡人數(shù)占全部死亡人數(shù)的百分比繪制成圖3。

圖3 事故因素死亡人數(shù)比例圖

如圖3所示，在所有事故因素中坍塌、垮塌和機(jī)械三類因素名列三甲，且三者之和占到所有因素的68.26%，這三種因素造成的死亡人數(shù)顯著高于其它因素，對(duì)其它因素的樣本數(shù)據(jù)再次進(jìn)行單因素方差分析驗(yàn)算（過程不再單獨(dú)列出），得出的結(jié)論是其它幾種因素對(duì)死亡人數(shù)不存在顯著影響，在安全管理工作中對(duì)事故比例高的這三類因素應(yīng)給予重點(diǎn)預(yù)防和關(guān)注。

5 結(jié)語

雖然我國(guó)目前土木工程的安全管理形勢(shì)不容樂觀，但是隨著新機(jī)械、新技術(shù)、新材料的出現(xiàn)，以及安全管理模式的創(chuàng)新，安全事故率肯定會(huì)逐漸下降，讓從業(yè)者能夠更加安全地享受工程建設(shè)過程。

[1]楊虎，劉瓊蓀，鐘波.數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

[2]刑春燕，韓雪峰.建筑行業(yè)事故發(fā)生規(guī)律的探究[J].安全，2007（12）：24-26.