基于Petri網的建筑安全生產韌性管理風險評估研究

張國宗

摘要： 近年來建筑業發展迅速，但是安全生產管理卻沒有跟上建筑行業轉型升級的步伐，我國建筑行業安全生產形勢一直面臨嚴峻考驗，有必要對建筑安全生產管理工作進行研究，適應新常態的發展，豐富和完善安全生產管理理論，文中在論述安全生產韌性管理理論的基礎上，提出了基于Petri網的安全生產韌性管理理念下的相關風險建模評估方法，探討了目前在安全生產韌性管理研究中存在的一些問題，如何建立全面有效的安全生產韌性管理風險評估體系還需要深入的思考和研究，需要進一步的研究相關理論。

Abstract： Construction industry has developed rapidly in recent years， but the safe production management did not keep up with the pace of the construction industry transformation and upgrading， the construction industry safety production situation in China has been facing a severe test， it is necessary to study of construction safety production management， to adapt to the development of the new normal， enrich and improve the production safety management theory， this paper discusses the safety production management theory on the basis of toughness， was proposed based on Petri net toughness under the management of production safety related risk modeling evaluation method， this paper discusses the current research on the toughness administration of production safety， some of the problems in How to establish a comprehensive and effective production safety resilience management risk assessment system still needs in-depth thinking and research and further research on relevant theories.

關鍵詞： Petri網;安全生產;韌性;風險評估

Key words： Petri net;production safety;toughness;the risk assessment

中圖分類號：TU71? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）35-0138-03

0? 引言

隨著經濟社會的快速發展，我國建筑行業實現跨越式發展，但是安全生產管理卻沒有跟上建筑行業轉型升級的步伐，我國建筑行業安全生產形勢一直面臨嚴峻考驗，安全生產現場管理混亂，安全教育不到位，安全風險不確定因素大，一旦發生安全事故，就會造成人員傷亡和財產損失，影響建筑行業健康發展。

安全科學管理是保障建筑行業安全生產的基礎，當前的安全生產管理模式已經不能適應建筑行業轉型升級的需要，學者們從對建筑工程項目安全生產單一風險管理研究到綜合風險管理研究，從傳統安全生產風險因素研究到新風險因素研究。為了實現有效的預防和應對安全事故發生，以及恢復和優化建筑工程安全管控體系，就需要對建筑工程項目安全生產韌性內涵、風險因素評估進行研究，本文基于Petri網動態風險評估、安全生產韌性管理理念，對國內外在安全生產韌性管理領域的研究進行歸納總結，以此為基礎挖掘出我國建筑行業安全生產韌性管理的相關經驗，豐富建筑行業安全生產管理風險評估理論，提高安全生產科學化管理的水平，為建筑行業安全生產管理中遇到的問題提供參考。

1? 韌性及安全生產韌性管理理論

1.1 韌性概念

韌性來源于拉丁語，本意為“回復到原始狀態”[1]。Holling（1973）將韌性引進到生態學里面加以應用[2];20世紀80年代，相關專家學者在災害學領域運用韌性理論進行研究。20世紀90年代，韌性理論運用到人類生態學領域[2]，韌性理論開始應用到城市研究當中。隨著韌性理論的研究發展，相關專家學者提出了工程韌性、生態韌性、演進韌性三個發展歷程[1]，其中工程韌性追求的是單一平衡狀態，生態韌性追求的是多元平衡狀態，演進韌性追求的是動態的快速恢復提高的能力，體現了學界對韌性理論的變化，為提出安全生產管理韌性做了理論、實踐上的準備。

國外韌性理論的研究目前已經由生態、工程、經濟、社會等領域擴展到區域經濟韌性領域[3]。目前關于韌性理論有能力恢復、擾動、系統、適應能力四種主流的說法，對應不同的研究領域[1，4，5]。文獻[6-9]中總結出：韌性是系統吸收能力、適應能力、恢復能力和學習能力的函數。雖然不同領域相關專家學對韌性理論結合自己的研究方向提出了不同見解，但基本形成韌性概念的共識是：在系統吸收外界沖擊或者擾動時，能夠快速恢復運行狀態的能力。郭許寅等在認真閱讀國內外文獻基礎上，提出了韌性定義具有二種核心特性[10]。可見相關專家學者在相關領域的研究已經取得一些成果。

1.2 安全生產韌性管理理論

近年來，我國建筑行業安全生產事故時有發生，造成的嚴重后果與新常態的理念不相符。傳統的建筑安全生產管理模式已經不能適應新常態理念下建筑業轉型升級的發展，建筑業精細化的管理勢在必行。安全生產是指通過協調社會生產活動中人、機、物料、環境、方法的運行，有效控制安全生產過程中可能產生的事故風險，保護勞動者生命和財產安全[11]。

Trammell，S.R.，Wright，R.D.（1999）指出，安全管理模式四個層次：迫于教訓的經驗型安全管理;依據法規的制度化安全管理;基于系統理論的科學化安全管理[12]。

Hollnagel等認為傳統的安全管理已經不能適應現在社會的快速發展，安全科學的研究應該向安全韌性轉變，以便系統在遭受外界沖擊時能夠快速恢復運行狀態[13]。

Righiaw等對安全管理、事故分析和風險評估中關于韌性理論的應用進行分析[14]。

范維澄院士等指出安全韌性在公共安全體系中必須加以重視[15]。

黃浪、吳超等在對系統安全韌性相關理論認真分析研究的同時提出了系統安全韌性的定義，構建了系統安全韌性評估模型[6]。

羅云，黃西菲等在系統科學的建模理論基礎上，認為未來安全生產的管理應該是RBS/M—基于風險的管控[16]。

李亞、翟國方等在大量閱讀國際基礎設施相關文獻基礎上，梳理總結出城市基礎設施韌性的定量評估方法[17]。

綜上所述，目前國內將韌性理論與安全生產理論相結合應用于建筑工程項目這一領域的交叉、深入研究還很少，需要在這些研究的基礎上進一步深入研究，系統研究建筑工程項目安全生產韌性管理內在規律，以期為建筑業轉型升級過程中進行風險管理和安全管理的新路徑和新方法。

2? 建筑安全生產韌性管理的影響因子

通過閱讀整理大量文獻以及對建筑行業近年來發生的安全生產事故的調查分析，提出目前建筑安全生產管理的重點環節和危險部位的影響因子如下[18]：

①能力因子。

一個項目管理團隊的管理能力對于項目而言至關重要，優秀的項目管理者能有效把控建筑安全生產，使生產有序進行，實際安全生產案例中的安全事故發生的原因很多都和管理者的管理不善有關。

②重大危險源因子。

管理者應該具有一定的實踐經驗，具有科學的思維方法識別危險源。

③業主因子。

業主在工程項目安全生產中的地位很重要，業主要是能直接參與安全生產管理，對于提高整個項目的管理會有積極的影響。

④教育因子。

對相關人員進行安全生產教育培訓，切實增強安全意識。

3? 建筑安全生產韌性管理模型的構建

針對建筑工程項目安全生產韌性管理風險評估存在的問題，提出了一種基于Petri網的安全生產韌性管理風險評估模型，以實現對安全生產韌性管理的有效控制。

3.1 Petri網理論

Petri網概念首先由C. A. Petri提出，現在已經成為多個學科研究動態風險的建模工具。Petri網主要有庫所、變遷、有向弧三部分組成，庫所代表資源狀態，變遷用來表示資源利用消耗的狀態，有向弧的方向性代表庫所到變遷的動態運行過程。

3.2 基于Petri網安全生產韌性管理風險評估模型的構建

基于上述Petri網的相關理論，建立基于Petri網的建筑工程安全生產韌性管理風險評估模型（圖1），以實現對安全生產風險的有效控制。

上述使能變遷的過程，就是基于Petri網的建筑工程項目安全生產韌性管理動態風險評估運行過程。

4? 建筑工程安全生產韌性管理風險防控長效機制

4.1 構建建筑工程安全生產風險管理政策體系

建筑工程安全生產管理應該建立一套規范、精準化得標準體系。比如：數據安全存儲標準、數據共享標準，風險管理標準等。完善的政策體系是應對各種突發事件的基礎和依據，能夠明確各個職能部門和責任人的責任和權限。

4.2 構建建筑工程安全生產風險管理組織體系和運行機制

建立以項目負責人為主導的安全生產風險管理組織體系，強化風險管理多元化參與，完善建筑安全生產動態風險全生命周期評估運行機制。

4.3 構建建筑工程安全生產風險管理信息系統

利用大數據平臺，對安全生產風險進行全面監測，對收集到的數據進行加工處理、智能分析，提取出對管理者有效的信息，幫助決策者制定出精準有效的風險管理預案。

4.4 構建建筑工程安全生產風險預防機制和應急聯動機制

制定全面的安全生產風險管理預案，編制能應對自然災害、事故災害、生產安全、生態安全、科技及信息安全等突發事件的綜合性應急預案;編制針對主要風險或易發突發事件的應急預案，創建智慧化的應急管理系統，實現建筑安全生產的全面監控，通過應急管理系統，加強統一協調指揮，強化各個部門的整體聯動性。

4.5 構建建筑工程安全生產動態風險應急管理監督機制和責任追究機制

充分運用大數據平臺，協調多元主體共同參與的全生命周期監督模式，構建智慧化、常態化的管理監督機制，建立科學完善的責任追究制度，在發生安全生產風險時，對能夠避免的風險因有關部門和相關責任人的不作為而出現風險危機的，相關責任人要依據相關法律法規作出相應處罰。

5? 存在的問題及展望

全面綜述和分析韌性理論在建筑工程安全生產韌性管理領域的應用，可以得知國外安全生產韌性管理已經取得一定成就，國內在這個方面的研究還比較欠缺，存在的主要問題是：

①現有研究還比較單一，沒有綜合考慮政策、人力等因素對安全生產韌性管理的影響;

②現有評估指標體系還存在一些問題，有些操作性不強，韌性因子指標的選取還沒有很好的衡量尺度;

③對建筑工程安全生產韌性管理作為一個系統的韌性管理，以及這個系統中子系統的韌性管理，即建筑工程安全生產管理韌性中的韌性，如何協調發揮最大效果還有待研究。

隨著大數據時代的到來，通過數據驅動、安全生產、安全韌性、集成管理理論、工程哲學，研究技術機理交叉與有機融合，探索安全生產韌性發展規律。通過數據分析和深度學習，不斷提高安全生產韌性，持續改進有關政策，實現最優治理。

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