基于知識圖譜的工程項目安全管理現狀與發展趨勢分析

（①徐州潤華置業有限公司，徐州 221116；②中國礦業大學，徐州 221116；③中鐵上海設計院集團有限公司徐州設計院，徐州 221116）

0 引言

20世紀80年代，我國對建筑行業的安全生產就有了初步的研究，直至如今，學者們仍在不斷地進行安全生產研究[1]。據統計，我國平均一分鐘，就有5人因職業事故死去，這使得從業者的危險增加，也會對社會造成損失，事故帶來的經濟損失在全球生產總值中占比3.94%[2]。應對事故的發生，應該通過大量的實證和研究來預測和管理風險，但安全問題的研究任重而道遠。在現有研究中，項目安全管理方面的研究文獻相當豐富。但熱點之間關聯不大，缺乏多熱點組合，這時候，一個全面的，包括組織、個人、環境的一系列梳理就顯得尤為重要。這不但可以理清該領域過去到現在的發展情況，也能把握未來發展趨勢，最終優化未來建筑業的發展。本文以Web of science核心數據庫為基礎，檢索2000-2021年之間建筑安全的相關文獻，運用Cite Space和VOS viewer這些可視化軟件，繪制出相關知識圖譜，并對圖譜進行更為細致的分析，推斷出該領域的熱點性研究等。以期望對未來建筑從業人員職業健康與安全的研究提供參考。

1 方法

1.1 研究方法和數據

本文采用基于科學計量學的三種分析方法，分別為共引、共詞和聚類分析。科學計量學主要是對大量科學文獻進行定量分析，以更加充分的了解某一個研究領域的最新發展趨勢和該領域的知識結構[3]。近年來，隨著各種文獻計量軟件的快速發展，學者不斷用科學計量學來分析評價研究人員、大學甚至國家和學術期刊研究價值。

1.2 數據來源

本文數據取自Web of Science核心期刊。由檢索式TS=（（construction worker）OR（building worker））AND TS=（（safety behavior）OR（safety act））和TS=（（construction worker）OR（building worker））ANDTS=（（unsafe behavior）OR（unsafe act））和TS=（（construction worker）OR（building worker））ANDTS=（（safety management））進行檢索，文章類型選擇Article和Review。經過人工篩選，最終獲得了932篇論文。

1.3 數據處理

對知識圖譜的分析，可以挖掘出文獻隱藏的規律和趨勢[4]。本研究使用Cite Space和VOSviewer進行分析。Cite Space以共引分析理論和尋路算法為基礎，通過分析一個領域的文獻（集），找出發展的關鍵點[5]，同時，通過知識圖譜，分析領域發展的潛在動因，探索學科發展的前沿[6]。VOSviewer是一個用于構建和查看文獻計量地圖的程序，VOSviewer可以基于共同作者、引用等構建到科學出版物、科學期刊、研究人員、研究組織、國家、關鍵字或術語的網絡鏈接[7]。

本研究主要對文章高產作者、高頻詞匯等進行描述性分析，探索當前該領域的研究熱點；分析工程項目安全管理演進趨勢下突現的研究前沿，為該領域的發展提供了可行的建議。

2 知識圖譜分析

2.1 文獻出版狀況

一般來說，一個領域的發展，起初是構思階段，隨著研究工具的更新，研究的范圍擴大，進入分散階段，隨后研究方法被逐漸應用到其他領域，最終進入下降階段。在本文的這一部分，我們將詳細分析過去22年在建設項目安全管理領域的文獻。

2.1.1 高產作者分析

一個研究領域不斷的發展，是創新和知識積累的最終結果，而作者則是該研究領域的核心，具有相應的指導作用。

圖1展示了2000-2021年WOS數據庫研究核心作者在工程項目安全管理論文發表量，對建筑安全管理研究數量最多的作者來自中國香港的李恒（31篇），其中發表量10篇以上的作者不在少數，反映這些學者在該領域的研究較為深入廣泛。

圖1 建設項目安全管理研究的作者合作網絡圖譜

2.1.2 出版國家/地區

如表1所示，美國在該領域發表論文270篇，占28.97%。其次是中國，254篇，占27.25%。美國作為在工程技術領域起步較早的國家，在安全行為管理方面具有諸多優勢，包括豐富的技術儲備、完善的行業體系以及先進成熟的管理方法。中國作為全球最大的建筑行業市場，建設項目眾多，為工程安全管理提供了豐富的案例和管理經驗，也為研究人員提供了豐富的實踐機會。此外，澳大利亞、韓國、英國也是建筑行業安全行為管理發展的重發要貢獻者。

表1 建設項目安全管理研究的地理分布（前5名）

2.2 期刊共引分析

通過VOS viewer對期刊進行共引分析，建設安全管理領域的共引圖譜如圖2所示。設置適當的閾值設置，共生成了51個節點。圓圈的大小表示相關性，圓圈之間的線表示共被引關系，線的數量和粗細表示期刊之間的聯系強度。

圖2 建設項目安全管理期刊共被引知識圖譜

就總被引頻次來看，Safety Science是影響力最大的 期 刊 ，Automation in Construction被引頻次和總鏈接強度均遠遠高出其他期刊，表明該期刊在建設項目安全管理方面具有很強的權威性。其次影響最大的期刊Journal of Construction Engineering and Management等，期刊的總鏈接強度在50000以上，說明對safety management的貢獻很大。引用次數前五的期刊發表在荷蘭、英國和美國，表明主要研究領域主導在歐美。

2.3 文獻共引分析

文獻共引圖譜如圖3所示。圖中每個節點代表一篇文獻，節點越大，被引用的頻率就越高。線條從深到淺的顏色表示從遠到近的引用時間。

圖3所示文獻構成了建設項目安全管理研究最重要的知識庫。Proactive behavior-based safety management for construction safety improvement排名第一。這篇文章提出了一種基于行為安全管理（BBS）的新方法，從一個積極提升建筑領域安全管理水平，加強主動行為安全[8]（PBBS）。申明玉等人開發了一個系統動力學（基于SD)的構建模型工人的心理過程，它可以幫助分析工人安全態度和安全行為的反饋機制和由此產生的動態[9]。

圖3 建設項目安全管理文獻共引分析圖譜

2.4 關鍵詞聚類（研究熱點）和高頻關鍵詞分析

關鍵詞可以表達文獻的主題和中心概念，因此分析核心關鍵詞，研究該領域的研究熱點和演化趨勢。安全管理的研究關鍵詞知識圖譜如圖4所示。

圖4 建設項目安全管理關鍵詞知識圖譜

經分析，項目安全管理的研究在不斷發展，并且研究范圍在不斷擴大，圖中節點復雜程度，連線的粗細程度，表明這個關鍵詞的研究深度。根據Cite Space得到的關鍵詞頻率數據表，我們篩選出出現頻率超過50次且具有實際意義的關鍵詞，得到表2。

圖4和表2顯示，在關鍵詞旁邊“管理”和“行為”，最常見的關鍵詞是“績效”，其次是“模式”、“健康”、“氣候”、“事故”和“系統”。這說明這些關鍵詞都是當前的研究熱點。其中，“模型”、“系統”等關鍵詞表明研究人員致力于研究新方法，通過建立模型或系統加強安全管理。在關鍵詞共現的基礎上，接著進行關鍵詞聚類分析，如圖5所示。

圖5 建設項目安全管理關鍵詞聚類分析圖譜

表2 高頻關鍵詞（頻率＞50）

圖5中網絡模塊度Q值為0.4028大于0.3，意味著聚類結構顯著，平均輪廓分數S值為0.7224大于0.7代表聚類是令人信服的。圖中共九大類，#0計算機視覺，#1行為安全，#2行為健康，#3冒險行為，#4技術接受模型，#5工人風險等等，每個集群在過去的22年里都受到學術關注，其中可以看出技術的革新是該領域的研究創新點。

3 討論

3.1 時間視角下的發展趨勢

將高頻關鍵詞根據第一次出現的時間進行排序，結果如表3所示。表3揭示了近20年來安全行為管理的發展情況，本質上是一個發現問題、解決問題、建立知識體系并不斷創新和整合的過程。2000-2010年間的研究重點建立事故分析與管理體系。同時，安全氛圍和心理氛圍也得到了高度重視。2011-2015年間，越來越多的研究人員將學術重點轉移到安全管理的安全系統的定義上。2016-2021年期間，研究重點是計算機輔助技術中的安全管理過程。

表3 被引頻次最高的關鍵詞

變化趨勢主要表現在以下幾個方面：

①從理論基礎到實際環境。相關關鍵詞包括從高處墜落和防止跌倒；

②從單一主體到交叉融合。相關關鍵詞是神經網絡、可穿戴設備和深度學習；

③重視人在安全行為管理中的主導地位。相關關鍵詞是勞動和人事問題、群體自尊和員工流失。2017年以來，知識管理研究在已有信息研究的基礎上逐步完善。可以預見，未來安全管理系統的發展將具有信息化、知識化程度高、學科深度融合的特點。

3.2 未來研究方向

3.2.1 環境

加強施工環境管理是減少事故發生的重要手段，未來應該探索環境復雜性研究管理，提高未來建設質量。安全氛圍作為跨行業和國家安全結果的穩健領先指標或預測器。作為安全行為的前因變量，安全氛圍可以影響安全行為，減少不安全事件、傷害和傷亡以提高安全績效。

3.2.2 人

作為建筑行業最活躍的因素，勞動力是安全行為管理研究的重點。工人的安全行為管理可以受到四組因素的影響，即個人主觀感知；工作知識和經驗；工作特點；安全管理。本研究中認知失敗、監督、滿意度、個人感知、言語安全溝通等關鍵詞對人的影響較大。安全行為管理研究有助于更深入地了解群體安全環境，確定影響安全的精確機制工人的行為，通過對人們不安全行為的心理研究，對加強工人的心理建設和心理疏導也是很有必要的。

3.2.3 技術

隨著軟硬件水平的不斷提高，計算機視覺在建設項目安全管理領域的應用是當前研究的重點。自2002年引入虛擬現實技術（VR）技術、增強現實（AR）、深度學習、可穿戴設備、可行性分析技術不斷成為各個領域的研究熱點。在施工過程中利用數字技術，可以幫助自動化或至少減少各種施工管理活動中的人力，例如進度監控、安全管理、質量控制和生產力跟蹤。計算機輔助建筑行業安全行為管理是當前的研究熱點。通過計算機和各種傳感器從圖像中提取有意義的信息，使計算機能夠理解數字圖像或視頻，并復制人類視覺系統的功能。未來的研究重心應該放在如何將科學技術廣泛應用在管理之上。

4 結論

未來在該領域的研究有望看到各國間更大的合作，在個人層面，致力于建設項目安全管理領域的學者可以考慮前往英國、德國、美國、中國或其他合適的國家/地區開展研究或與學者積極合作。建設項目安全管理研究仍處于擴散增長階段。未來的建設項目安全管理研究應更多關注建筑環境，建筑工人，計算機輔助設備，深化學科交融，這將是今后該領域的研究方向。