基于三方博弈視角的建筑安全培訓參與主體的行為與策略分析①

王越，劉冠權，奚浩，王志遠

(青島理工大學 管理工程學院，青島 山東 266520)

自2013年起，全國房屋市政工程生產安全事故年均超過440起，每年死亡人數均在550人以上，且近3年呈持續上升趨勢。有關資料顯示，80%的建筑安全事故是由建筑工人不安全行為造成的，而導致建筑工人不安全行為的根本原因是安全認知失效[1,2]。因此，如何提高工人安全認知水平是研究重點，而安全培訓被廣泛認為是提高安全認知的有效途徑[3]。雖然很多建筑施工單位已積累一定的安全培訓經驗和制度，但培訓收效甚微[4]。后續，在建筑項目安全管理領域中，有關安全培訓的研究逐漸展開。現有文獻大部分以定性研究為主，通過相關理論和數據，建立建筑安全培訓模式。由于建筑施工單位和建筑工人存在不同的利益動機，在建筑安全培訓過程中各方的參與行為表現出有限理性、關系非合作性、策略依存性等特征，因此，運用此理論更能直觀清晰分析兩方在建筑安全培訓中的參與行為。如王新成等[5]采用演化博弈理論研究施工企業和建筑工人在建筑安全培訓過程中的參與意愿及參與行為。而梁栩凌[6]等認為在建筑安全培訓中政府應明確其監管角色的定位，應由組織安全培訓轉為監管安全培訓。

基于此，本文將政府監管部門引入建筑安全培訓體系中，構建政府監管部門、施工單位和建筑工人為主體的安全培訓演化博弈模型，探究各參與方關注的利益焦點、策略選擇條件和行為演變過程。

1 建筑安全培訓各參與方參與意愿分析

工人有關安全教育的培訓比較欠缺的原因在于建筑安全培訓各參與方的參與意愿較低[7]。建筑施工單位為追趕工期、減少安全投入而利用安全生產培訓制度的不健全、政府監管部門存在監管盲區等情況實施機會主義行為，使安全培訓多流于形式，無法切實提高建筑工人的安全技能與安全意識[2]。在建筑安全培訓實施過程中，很容易出現不配合、不認同的現象，培訓效果也很難保證。通過對青島市建筑施工安全監督站的實地調研，發現政府監管部門對安全培訓的實施嚴格監管也存在阻力。在安全培訓方面，根據我國現有的法律法規要求，施工單位需對其所承包的建筑項目的安全管理負責[8]。

綜上，隨著建筑項目安全形勢和政策不斷發生變化，政府監管部門、建筑施工單位和建筑工人對于建筑安全培訓的態度也會呈現出動態變化過程。政府監管部門會根據建筑安全事故發生狀況決定是否加強對安全培訓的監管；建筑施工單位會結合自身收益、發展狀況及政策要求等，考慮是否積極組織安全培訓；建筑工人對于是否參加安全培訓受到經濟因素的影響。

2 建筑安全培訓演化博弈模型

2.1 模型假設

根據建筑項目實際情況，提出如下假設：

假設1：局中人有政府監管部門、建筑施工單位和建筑工人，均為有獨立決策能力的有限理性群體。

假設2：在建筑安全培訓過程中，政府監管部門可根據建筑安全事故發生形勢實施嚴格監管，也可能受到客觀條件限制和短視思維的影響，而實施不嚴格監管。建筑工人主要通過比較己方參與安全培訓的投入與產出，決定參與安全培訓或不參與安全培訓。

假設3：政府監管部門分嚴格監管、不嚴格監管，以x的概率選擇嚴格監管；建筑施工單位分積極組織安全培訓、消極組織安全培訓，以y的概率選擇積極組織安全培訓；建筑工人分參與安全培訓、不參與安全培訓，以z的概率選擇參與安全培訓。

2.2 模型構建

基于模型假設及演化博弈理論框架，構建建筑安全培訓過程中政府監管部門-建筑施工單位-建筑工人的三方博弈模型。依據政府博弈模型得到對應的策略組合，見表1。

表1 三方博弈策略組合

根據建筑安全培訓博弈問題的描述，定義了模型中的相關參數。其中，C1、C2、C3分別為政府監管部門對安全培訓進行從嚴監管所支出的成本、使得建筑安全事故減少而獲得的社會收益、不從嚴監管所支出的成本；S1、S2、S3、S4、S5分別為建筑施工單位積極組織安全培訓所付出的成本、收到政府監管部門的獎勵、使得建筑安全事故減少而獲得行業內的品牌價值收益、受到來自政府監管部門的處罰、建筑工人未參與安全培訓時受到來自政府監管部門的處罰；L1、L2、L3分別為建筑工人不參與安全培訓受到的來自建筑施工單位的處罰、獲得的正常工作收益、參與安全培訓后可提高安全生產水平在以后的工作中增加其收益。依據模型中的參數設計及各方的博弈策略組合，形成收益矩陣，如表2所示。

表2 三方博弈的收益矩陣

O11=yz(C2-C1)+y(1-z)(C2-C1+S5)+(1-y)(C2-C1+S4)

(1)

圖1 政府監管部門演化的動態復制相位

記三維空間，A={M(x,y,z)|0≤x≤1,0≤y≤1,0≤z≤1}

P11=xz(S2+S3-S1)+x(1-z)(S2+S3-S1)+(1-x)S4

(2)

圖2 建筑施工單位演化的動態復制相位

Q11=xyL3+x(1-y)(L2-L1)+(1-x)yL3

(3)

圖3 建筑工人演化的動態復制相位

2.3 模型分析

基于Ritzberger[9]的結論，當探討政府監管部門、建筑施工單位和建筑工人三方共同作用的演化穩定策略時，只需分析E1=(0，0，0)、E2=(1，0，0)、E3=(0，1，0)、E4=(1，1，0)、E5=(0，1，1)、E6=(1，1，1)的穩定性。依據Friedman的結論，可通過雅可比矩陣分析出微分方程的穩定性，可得到雅可比矩陣為

基于上述分析可得E6=(1，1，1)點所對應的雅可比矩陣為

根據矩陣性質，可知點E6=(1，1，1)的雅可比矩陣的特征根分別為-(C2-C1-C3)，-(S2-2S1)，-(L2+L3-3L1) 。因此，當E6=(1，1，1)同時滿足以下條件時，則E6=(1，1，1)點為穩定點：

此時，政府監管部門采取嚴格監管策略、建筑施工單位采取積極組織安全培訓策略、建筑工人采取參與安全培訓策略。綜上，各參與主體除了會受到自身選擇影響外，還受到其他兩方行為的共同影響。對于E6(1，1，1){嚴格監管、組織安全培訓、參與安全培訓}是否為最終的穩定點，主要取決于博弈的初始條件。

3 Matlab模擬仿真

系統演化表示系統的狀態、行為和功能隨參數或時間改變而發生的變化[10]。在E6=(1，1，1)穩定策略情形下，根據復制動態方程及約束條件，運用Matlab模擬仿真不同因素改變對建筑安全培訓演化系統狀態的影響。根據文獻數據及建筑安全培訓實際情況設置的初始參數，C1=1.3，C2=15.5，C3=2，S1=1.5，S2=3，S3=0.5，S4=6.5，S5=5.5，L1=3.5，L2=15，L3=4.5。得到的初始狀態見圖4。

a 政府監管部門初始狀態 b 建筑施工單位初始狀態 c 建筑工人初始狀態

3.1 建筑施工單位處罰力度S4改變的系統演化狀態

將建筑施工單位消極組織安全培訓時，受到來自政府監管部門的處罰由S4=6.5提高至S4=13。由圖5可知，通過加大對建筑施工單位的處罰力度，可直接促使政府監管部門和建筑施工單位、間接帶動建筑工人向E6=(1，1，1)方向演化。

a 政府監管部門的變化 b 建筑施工單位的變化 c 建筑工人的變化

3.2 建筑施工單位安全培訓獎勵S2改變的系統演化狀態

將建筑施工單位積極組織安全培訓時，得到來自政府監管部門的獎勵由S2=3提高至S2=6。由圖6可知，通過提高對建筑施工單位的安全培訓獎勵，可使系統向E6=(1，1，1)方向演變。

a 政府監管部門的變化 b 建筑施工單位的變化 c 建筑工人的變化

但由圖5、6對比可知，加大對建筑施工單位的處罰力度和提高對建筑施工單位的安全培訓獎勵都可以促使系統向E6=(1，1，1)方向演變，但兩者的演變速度不同，加大處罰力度時的演變速度大于提高安全培訓獎勵時的演變速度。顯然，系統對于處罰參數變化更為敏感。

“心理賬戶理論”認為：在心理層面，財富被人們無意識地劃歸為不同的賬戶以進行管理。依照人的感知的不同，將心理賬戶分為效價賬戶(安全培訓獎勵)和成本賬戶(處罰)，每個賬戶都有其相應的感知參照點，即在人面對回報時，如果回報值大于回報參照點，獲得正的收益感知。如果回報值小于回報參照點，獲得負的損失感知。同理，成本賬戶也如是。建筑施工單位往往希望通過低付出獲得高回報，所以易形成高效價參照點和低成本參照點。一般情況下建筑施工單位傾向于選擇消極組織安全培訓策略。當成本參照點較低時，則主體對成本差異感知強烈，建筑施工單位不愿意付出更多的資金積極組織安全培訓。

可以通過改變建筑施工單位收益結構，依托于招標合同條款設置，在工程總造價不變的情況下提高商務標中安全文明施工費的費率，若在建筑安全培訓過程中發生不合規的情況，則扣除相應的安全文明施工費，以此降低效價賬戶的參照點；為使成本賬戶的參照點提高，要求施工單位加大安全投入額度。以此將建筑施工單位的策略選擇控制在低效價參照點和高成本參照點區域，引導其選擇積極組織安全培訓策略。

3.3 建筑工人參與安全培訓后收益L3改變的系統演化狀態

將建筑工人參與安全培訓后在以后的工作中增加其收益由L3=4.5，提高至L3=9。由圖7可知，隨著建筑工人收益增加，政府部門會逐漸趨向于選擇嚴格監管策略。通過增加建筑工人參與安全培訓后的收益，可使系統向(嚴格監管，積極組織安全培訓，參與安全培訓)方向演變，但其速度較為緩慢。因此，增加工人參與培訓后的收益難以有效引導系統向E6=(1，1，1)方向演變。

a 政府監管部門的變化 b 建筑施工單位的變化 c 建筑工人的變化

以建筑工人為例分析，根據“前景理論”可知，在確定的收益和非確定之間，多數人會表示風險厭惡，從而選擇確定性的好處。在建筑安全培訓過程中，通過4D、VR施工現場模擬等技術手段，提高建筑工人的培訓效率，降低工作收益損失，以此引導建筑工人愿意選擇安全培訓策略。

4 結論

(1)采用演化博弈理論，構建以政府監管部門、建筑施工單位和建筑工人三方為主體的建筑安全培訓演化博弈模型，探討了各參與主體不同行為策略的影響因素及演化路徑。(2)通過建立演化博弈模型及Matlab模擬仿真驗證了各參數的調節對各參與主體行為選擇的改變，結果表明：通過調節政府監管部門對建筑施工單位的安全培訓獎勵、政府監管部門對建筑施工單位的處罰力度、建筑工人參與安全培訓后的收益等因素可加快系統向政府監管部門嚴格監管、建筑施工單位積極組織安全培訓、建筑工人參與安全培訓方向演變。(3)根據心理賬戶理論可知，通過改變建筑施工單位收益結構，可引導建筑施工單位選擇積極組織安全培訓策略。(4)從前景理論視角出發，通過矯正建筑工人對于建筑安全培訓的心理認知偏差；變革傳統建筑安全培訓模式，可引導建筑工人選擇參與安全培訓策略。