基于數據挖掘的重大工程事故原因分析及對策

韓 晉

（北京建工集團有限責任公司，北京 100000）

0 引言

我國建設工程領域發展迅速，成績矚目，然而在快速發展的同時施工安全問題也同樣值得關注。建設工程項目建設環境復雜，施工技術繁瑣，周邊建筑物環境和水文地質條件復雜多變，復雜的施工環境和施工條件使工程建設需要克服重重困難。同時，施工過程中，部分工程現場管理人員和施工人員安全意識淡薄，違章指揮和違規操作，極易引發安全事故，造成人員傷亡和財產損失。

為降低安全事故風險，目前建筑行業安全管理的實踐應用都依賴于專家經驗，通過識別安全風險因素、評價風險事件發生的概率和損失后果判定安全風險的大?。?］。然而，這種經驗依賴型安全評價方法使得評價結果容易受到專家認知水平、知識結構、情緒狀態等主觀條件的影響，從而影響評價結果的客觀性。所以，急需探索量化、客觀和數字化的安全管理方法。我國建設工程項目的蓬勃發展已積累了大量安全管理資料，形成了安全事故原因分析的大數據，為數據挖掘的應用奠定了較好的基礎。本文以安全事故歷史客觀資料為數據來源，運用數據挖掘技術進行安全事故因素識別并提出相應對策。

1 研究方法

本文以國家應急管理部重大事故調查報告庫為主要數據來源，提取其中與工程項目相關的案例，以選定案例的事故調查報告為資料庫，在詞云制作和詞頻統計的基礎上分析事故原因，并提出相關對策。具體過程見圖1所示。

圖1 研究流程圖

2 案例選擇

收集和整理建設工程項目安全事故調查報告，報告主要來源于國家應急管理部特別重大事故調查報告庫和其下屬各級部門的官方網絡媒體。根據事故時間、事故地域等因素，在近五年的事故調查報告中，選定福建省泉州市欣佳酒店“3.7”坍塌事故調查報告、廣東深圳光明新區渣土受納場“12.20”特別重大滑坡事故調查報告、河北省衡水市翡翠華庭“4.25”施工升降機轎廂墜落重大事故調查報告作為語料庫。事故調查報告中包含了事故發生概況、事故發生經過和事故救援情況、事故造成的人員傷亡和經濟損失、事故發生的原因和事故性質、事故責任的認定、事故防范和整改措施等內容。

3 工程事故調查報告詞頻統計

文本采用中國科學院計算技術研究所研制的漢語詞法分析系統（ICTCLAS）對安全事故調查報告語料庫進行分詞。將長篇文本資料切分為單個名詞、形容詞、動詞等，有助于挖掘事故發生原因等關鍵信息。在實踐中，安全事故調查報告文本內容沒有統一格式標準和用語［2］，屬于非結構化文本，標點符號和無效詞（如“的”、“和”、“并”、“了”等）容易被文本挖掘工具作為單獨分詞挖掘。為避免標點符號和無效詞對結果的影響，所以需要對數據進行清洗。

數據清洗旨在通過對無意義數據、缺陷數據等處理，為挖掘結果提供高質量數據源。本文數據清洗和詞頻統計過程如下：（1）對全篇事故調查報告進行詞頻統計，形成初步統計結果；（2）由3名專業人員對標點符號和無效詞進行清洗，形成3份初步清洗結果；（3）合并3份初步清洗結果形成最終的詞頻統計結果，并按詞語出現次數及詞頻進行排序；（4）進行詞云制作，提取高頻詞。最終詞頻統計部分結果（僅取排序前20位的詞語）如表1所示。

表1 詞頻統計表（前20位）（續）

表1 詞頻統計表（前20位）

4 工程事故原因分析

根據詞頻統計結果，提取3份事故調查報告中出現次數超過20次的詞語共330個，刪除重復詞語、合并非關鍵性相近詞語后剩余高頻詞198個，根據高頻詞在事故報告中出現的情境分析和事故質因分析方法，工程事故原因主要包括管理類、人員類、技術類和物料類四類。各類詞語統計如表2所示。

表2 詞頻分類統計

本文提取的管理類事故原因詞頻最高，高達5763次，說明管理類事故原因是引發工程事故主要因素?！吧媸缕髽I無視法律法規，建設運營管理極其混亂”，“有關部門違法違規審批，日常監管缺失”，“員工安全生產教育培訓不到位，未建立員工安全教育培訓檔案”體現目前工程建設項目在安全管理方面比較粗放，存在安全生產責任制未落實、安全職責不清、安全管理體系不健全等問題，安全管理的具體措施和落實方面還存在較大改進空間［3］。人員類事故原因多因指揮錯誤或操作失誤引起。“項目經理未履行職責”，“事故施工升降機操作人員無證上崗作業”，“違法違規裝修施工和焊接加固作業”體現了工程建設管理人員和施工作業人員安全意識不足，違章指揮和違規作業的情況依然存在。技術類事故原因引發的事故多為技術有限和技術失誤。技術有限即指現有技術難以意識到問題所在或難以解決問題的情況；技術失誤即指由人為原因產生失誤的情況［4］。“焊接加固作業擾動引發坍塌”，“增加夾層導致建筑物荷載超限”，“未在坡頂場外修建截洪溝等有效的攔、導、排水系統”等體現了設計缺陷和施工方案不當等問題，同時也體現了工程建設項目在施工工藝和技術方法上的不足。受限于選定案例的事故原因，本文提取出的物料類事故原因較少。但“東北角上框端部與主弦桿焊縫撕裂，框角呈東側扭曲變形”，“未找到施工升降機標準節連接螺栓”等依然體現出當前工程項目尚存在材料選擇不當和機械設備故障等問題。隨著工程項目工業化水平的提高，機械設備的使用更多地替代了人工，因此機械設備的性能、維修和保管就成為安全管理的重要環節。

綜上，管理類、人員類、技術類和物料類四大類安全事故原因具有辯證統一的特點，即不同類型安全事故均離不開人的不安全行為。這和國際專家分析50萬起安全事故形成原因而得出的研究結論一致，也進一步驗證了事故因果連鎖理論，事故是人的不安全行為直接引發的結果，96%安全事故均與人的不安全行為有直接關聯［5］。由此可見，保障人的安全行為意識至關重要。人的不安全行為受到個體因素、安全文化、組織因素、環境因素的影響。其中，個體因素包含心理因素和生理因素；安全文化包含安全承諾、安全態度、安全意識和安全培訓；組織因素包含安全管理、領導因素和應急水平；環境因素包含自然環境和作業環境。不安全行為影響因素如圖2所示。

圖2 不安全行為影響因素

5 工程安全管理對策

（1）關注建筑工人身心健康。第一，源頭優化。在建筑工人招募時，安排入職體檢，確保身體機能無缺陷，并充分利用信息化手段進行性格測試，確保其穩定的情緒。堅持工人源頭治理、提高準入門檻、打造高素質工人隊伍。第二，過程保障?？刂乒と说牟话踩袨椋と说纳硇慕】狄玫匠浞直Ｕ?，如合理安排工作時間和休息時間、建立醫療服務機構，對工人進行醫療監督，避免工人因保證工時或加班費等因素而出現疲勞作業。第三，適當組織團建活動、送愛心活動等，調節工人的心理狀態，使其擁有歸屬感，達到良好的工作狀態。

（2）注重安全文化宣傳和落實。第一，通過分析事故報告，篩查不安全行為產生的原因，針對性設計安全教育培訓課程，達到較為理想的培訓效果。工人安全意識淡薄、缺乏安全知識、應急防范措施不到位等都是引發不安全行為的重要原因，針對消除安全意識淡薄可采取工人工作評估培訓，進入工作空間時對工作環境是否存在安全隱患、自身行為是否安全進行評估，旨在提升工人安全意識。第二，針對安全知識的缺乏，采取多樣化的培訓形式，如開展知識競賽、安全技能獎勵形式倒逼工人對安全知識的掌握，使其具備工作崗位所需的知識技能。除此以外，建筑工人可作為安全課堂主講人，定期培訓，參與者轉化為承辦者，并利用智能化VR技術提高演練效率。第三，針對應急措施不到位，建議定期演練，并制定獎懲制度，使其重視應急演練，而非形式主義。

（3）規范組織建設，夯實責任。對于組織建設與組織責任，主要包括明確組織任務和責任主體。首先，在安全生產活動中，多數項目都會設置隱患排查環節，然而由于排查任務不清晰導致無法精確執行排查活動，因此明確隱患排查內容至關重要。其次，夯實政府部門的監管責任和項目各參與單位的安全生產責任。政府部門責任方面，地方政府要嚴格落實屬地監管責任，督促相關行業部門及有關企業認真落實安全生產職責，建設行業主管部門嚴格落實行業監管責任。項目各參與單位安全生產責任方面，建設單位作為項目主導方，要加強對施工單位、監理單位的安全生產管理。同時，施工單位嚴格保障現場負責人、專職安全管理人員和監理單位項目總監理工程師、專業監理工程師等有關專業人員資格情況。通過各方協作，切實加強施工現場安全管理，對工程安全生產定期進行安全檢查，發現存在安全問題的要及時督促整改，確保安全施工。針對組織建設，建議采用公眾監督機制，如政府安全監管，項目辦理建設手續公開化，隱患排查治理不徹底，過程中所有責任人責任關聯，一并重罰，加大事故懲罰力度，形成有效倒逼機制。

（4）加大安全投入，創造優良工作環境。環境因素包括復雜的地質條件、惡劣天氣、違法承發包、工期壓力以及作業環境未檢測等。對于不可改變的自然環境，嚴格執行惡劣環境停工停產，時刻牢記生命安全紅線；對于可優化的自然環境如防塵、防噪音、改善照明和溫度等問題，確保適宜的工作環境，加大安全投入，給予建筑工人有力的外在保障。安全投入的增加、工期壓力的減少，可以有效加強建筑工人的歸屬感和責任感。此外，為工人配置安全勞保用品，如電焊工人對于護目鏡的配置要比安全帽更為重要，充足且具有針對性的安全投入更能使建筑工人發揮主觀能動性，主動遵守安全規范，形成自我防護意識，心理滿意度高，從而有效預防安全事故的發生。