建筑施工事故的预测方法研究

我国建筑施工事故预测及方法研究由代写论文中心提供特别整理，更多代写管理学论文下载请联系论文代写专区。我国目前建筑行业的现状表现在作业人员的职业化水平比较低，而对于这些员工的安全防范措施和科技投入严重不足，并且技术和防范措施的发展不能适应社会发展的需要，从而导致建筑施工行业中的事故频繁发生。特别在一些偏远的地区，对建筑施工的重视程度不够高，存在着管理上的不规范，有的部门甚至都没有安全防范的意识，他们为了追求短期的经济目标，对从业人员的生命保障甚至都不考虑，更无法重视安全科技以及安全投入的力度，对于安全管理通常只是一种口号，而并没有具体的措施来进行针对性的管理，所以这样的情况就使得我国建筑行业的安全水平处于一个很低的状态，所以建筑施工事故也通常处于一个高发的水平，这样通过运用科学的方法，对建筑施工领域的历史数据进行整理分析，找出这些数据的潜在的规律性就可以对我国的安全生产以及安全管理措施提供科学的依据和宏观研究方法。2009年国务院召开的安全生产会议上明确提出的“三项行动”的工作目标，对于安全生产问题，国家从安全生产的过程进行狠抓落实，并且要求全体的参加生产活动的人员对安全生产有一个明确的认识，在对安全管理人员的培训教育中特别要求管理者要进行全方位的管理，并且通过这样的行动真正的实现安全生产的目标。对于安全生产监督部门要求这些单位加强对安全工作的执法力度，对于安全生产中的违法行为要进行严厉的打击，并且对于建筑施工企业中的安全生产秩序要进行严格的规范，对于现在的建筑施工行业中的违章行为要进行整治，并且对于实际工作中的安全生产责任制要进行更加深入的落实，对于行政职能部门的安全生产监察工作要进行强化，对于施工过程中出现的安全隐患要进行严厉的排查治理，并且要加强一些突出问题的解决，对于生产过程中的一些薄弱要加强整治，特别是在建筑施工企业中的作业人员的安全意识要加强，强化对作业人员的安全教育培训，同时对于员工要在其群体中树立一种安全发展的理念，同时将这种理念推广到全社会，从而增强全社会的安全意识，最终达到提高广大作业人员自身安全生产素质的提高。通过这样的安全领域的“三项行动”起到加强建筑施工领域安全生产基层以及整个行业的管理体制的建立，从而建立一个长效的安全管理体制。这样建立的体制的实施必然会对我国的安全生产水平有一个巨大的提高，从而遏制了事故的发生，也就实现了我国建筑施工安全水平的好转。要实现上述的安全管理工作目标，逐步实现建筑领域的安全水平的提高，不仅要加强职能部门的监督，而运用科学的方式方法也显得很有必要，现代社会是一个科技社会，运用科技手段提高安全水平也是一种符合社会发展的必然。建筑施工过程中的安全理念的科学原理以及对于施工过程中出现的事故预防理论相交叉，这样在作业过程中如何将这两个因素做到合理的搭配，是我们进行安全管理工作需要解决的问题，参考统计学中的频率以及随机性的原理，进行事故概率以及事故规律的研究，并将这样的研究形成一种定量的方法是我们进行安全生产科学所需要的方法。同时这样的方法也是制定事故预防对策措施的科学的定量依据。在建筑施工这个作业领域，将建筑施工作为一个整体的系统来进行分析，整体系统的安全作为最终的目标，通过进行预先分析挖掘在这个系统中的可能导致伤亡事故的一些危险隐患，为了实现预防的目的将这个抽象的因素进行量化，确定出定量化的结果，将这个结果确定为定量目标。从而对这个系统进行定量的分析，得到最终的定量的结果，这样就能为政府部门或企业管理部门制定一些安全生产方面的决策措施提供有效的依据，并且通过对这样的对策措施的实施也就能提高我国建筑领域的安全生产水平，从而促进我国建筑生产和谐的发展。
1.背景和意义
建筑施工行业在实际的操作中所处的实际的环境决定了其在现场的工作存在着高空露天作业，甚至有的地方的实际操作过程中包含着大量的手工劳动和体力劳动，施工现场中由于每一个作业与其他的作业存在着交叉，并且露天作业由于气候原因，所以受到自然因素的影响非常大，在建筑施工场地中作业人员的位置不固定，经常出现人员搬动机器走动的情况，并且实际的操作过程中由于生产流程以及工艺过程和操作方法的多种多样，从而导致了施工现场会出现大量的安全生产隐患，并且安全生产事故也频繁发生。在工业生产过程中，建筑业的事故伤亡率明显高于于其他的行业的作业，而且建筑施工导致的伤亡人数在生产性行业中也处于一个很高的位置，死亡人数仅次于煤矿中的死亡人数，根据统计资料显示，1995年到2002年我国建筑施工死亡人数年平均死亡人数为1329人，2003年我国建筑施工死亡人数为1512人，2004年我国建筑施工死亡人数为1264人[s1，2007年我国建筑死亡人数为1012人。在目前这种情况下，加强对建筑施工安全问题的研究，通过分析和研究目前的建筑施工死亡数据并从中找到导致事故发生的各个原因因素，事故发生的规律特征，并且研究事故的发生与人、物、环境、管理等要素之间的关联性，从而确定事故发生发展的规律性，并针对性的提出减少事故所应采取的有效的安全对策措施，而这样的问题也是安全管理部门所需要解决的问题。对于建筑施工作业中的安全问题的研究的最终目的就是通过对现有的建筑施工作业过程中出现的事故数据，运用科学的统计分析方法，对一些偶然发生的事件，进行数理统计并将这些统计数据上升到寻求规律性的要求，找出事故发生的潜在的规律性，并且用数学模型对这些数据进行估计和预算，确定出未来建筑施工过程中可能出现的死亡人数，并且针对研究出的事故发生的规律性，确定出要采取的安全的对策措施，并将这些对策措施实际实施，将尽可能的将事故死亡数据减少或者达到避免事故发生的目的，为社会建立一个安全有序的生产生活环境提供保障。建筑施工过程中事故的发生是一个随机事件，这样的事情的发生并不是一种确定的要素决定的，它的出现不仅受到建筑施工过程中的作业人员的各种状态决定，而且在施工作业过程中其他的因素也会制约它的发生，对于社会因素以及自然因素的影响也同样不能忽视，所以在进行建筑施工作业过程中所导致的事故情况，是通过事故发生的时间、空间等这种偶然事件一种必然的表现状态。虽然从表面现象上看。事故的发生并没有规律可以研究，但是在事故现象的背后是受其内部的规律制约的，而且这种内部的规律性已经在以往的事故发生过程中被证实，他是一种客观现象。他解释了事故相关因素之间的这种必然联系。而对于这种必然联系的重复出现，在一定的外部条件的作用下，必然会影响事故的发生变化。因此，通过对建筑施工领域中的事故的客观规律的研究，以及对未来的事故走势和事故的情况进行科学的预测和分析是可行的。建筑施工过程中的事故的发生和发展虽然具有一定的随机性和偶然性，但是通过对其内部规律的研究发现，事故的发生也是一种必然性和因果性的体现，并且事故的出现是伴随着事故隐患的潜伏，发展以及事故爆发这样的过程的，并且事故的爆发还伴随着连贯性、类推性。所以通过科学的数学方法进行事故预测模型的构架，并且通过这种模型化的事故数据寻求建筑施工过程中的发展规律，来对建筑施工的宏观和微观进行预测提供一种可能，同时这也是满足安全生产需要的。通过研究建筑施工过程中的事故情况，了解和掌握建筑施工过程中发生事故的规律性，并且对建筑施工过程中的事故进行预测，是对建筑施工行业进行安全评价以及安全生产规划一种事前的预防过程，而且事故预测对于建筑施工的发展具有积极的现实意义。建筑施工事故预测是对施工企业未来施工情况的一种估计和推测，通过对建筑施工行业中已经出现的事故分析，确定出建筑施工过程过去和现在所处的一种状态，并且将影响事故的各种相关性考虑进来，对施工状况的未来进行科学的估计过程。通过对建筑施工行业进行科学的预测的目的就是要掌握施工过程中所处的一种状态，并且将这种状态进行时间上的推移，估计到未来的某一段时间建筑施工状况，从而采取必要的安全措施，避免实际操作过程中由于盲目和被动导致更大事故的发生，并且通过对其规律的研究，发现在建筑施工过程中不利的影响因素，将少这些影响因素从而实现减少事故的目的。建筑施工事故预测是建筑施工行业中体现“安全第一，预防为主”的一项主要内容，通过预测找出施工事故发生的规律性以及在现有的生产条件下建筑施工行业中事故的一种发展趋势，这样的研究可以为制定建筑施工安全对策措施提供科学依据。由于建筑施工作业自身具有的随机性、动态性和不确定性的特点，决定了进行建筑施工作业事故预测具有一种复杂性的特点，在分析事故预测的各种模型的基础上，本论文主要构建了属于多属性特点的事故预测模型，这种模型包括灰色预测和人工神经网络这两者的结合的混合模型。进行是事故预测要了解建筑施工作业本身的特点，这样才能使得事故预测的精度更加符合要求，所以通过建立人工神经网络和灰色两种结合的模型可以更加符合建筑施工事故发展的需要，并且这样的预测结果可以更好的预测建筑施工过程中的事故的变化特点，并且对于近期得到建筑施工作业状态也可以科学的体现，对于未来的事故发展情况可以有有效的总结，通过这样的预测可以为监督管理部门只有顶安全防范措施以及建筑施工法律法规提供科学的依据，并且对制定合理的安全管理目标具有一定的优势。2国内外发展现状2.1国外建筑安全管理研究现状国外的安全管理措施相对于国内来说具有非常大的优势，一些发达国家进行安全管理的研究己经有100多年的历史，而且在这方面取得了比较大的成功。国外在建筑安全管理方面的研究主要是对建筑企业或者建筑项目的研究，属于比较微观的研究措施，主要的研究人员包括美国的Ji~ieHinze，南非的JohnSmallwood，英国的RoyDuff，澳大利亚的Lingard、中国香港的stevenRowlinson。他们主要是针对建筑企业和建筑项目的安全投入和安全收益的的关系，如何加强安全科技对安全生产的促进作用，企业的安全文化在安全生产领域的作用，以及安全管理措施对于降低安全生产事故率的积极作用等方面。在这些方面的研究也取得也一些成果Hinze对美国的建筑施工企业中的安全投入进行了大量的数据计算，得到不同的安全投入对于各个方面的不同的事故类型所对应的各种间接损失是不同的，并且估计除了各种事故伤害所对应的间接损失的数值，并建立了相应的数学模型。ThomPson通过对工伤事故中的保险的经验调整系数的研究，确定这是衡量承包商的安全资质的一种直接表现。国外对国家建筑安全监督管理问题的研究主要以对建筑安全法规领域的探讨为主，从安全管理原理的角度探讨安全法律方面的问题，属于宏观层次的研究。研究成果如恩戈维的在建筑施工中把安全与健康仅仅看作是承包商的责任的想法被视为事故频发的一个主要原因。Gambatese和Hinze等人提出了设计安全的概念，提出要延伸设计方的责任，要求设计方参与到安全管理中Blair提出从全面安全管理的角度入手，所有人对安全问题都负有责任。包括业主、设计方、承(分)包商、政府以及保险公司等[20]。HauPt和coble总结了国际上建筑安全健康法规发展的两大趋势是:①从传统的规范性法规向新的以绩效为基础的法规发展;②从承包商负责到业主、规划设计人员以及住户等所有相关的各方都要承担安全责任。HauPt和coble还研究提出应该在全世界建筑业中建立起一种最低的安全与健康法规标准，并且讨论了法规标准应该达到的严格程度[22]。Baxendale和Jones描述和分析了英国在实施《建筑(设计与管理)条例》之后在实践中遇到的问题，并推荐了一些解决办法来加强业主和设计师的参与[23]。在国外建筑安全生产法规是职业安全生产法规的一部分，因此对于职业安全与健康法规的研究也比较多，主要从法律原理的角度来探讨安全法规问题。Genn通过对英国职业安全与健康法规体系的“自我监管”模式的理念进行分析，提出了不同法规模式下，企业对待安全与健康问题的动力是不一样的[24]。wokutch和、乞nsandt对美国和日本的劳动保护法规模式进行了比较，提出两种模式的结合才是最优的一种方案[25]。NeilGutmingham针对澳大利亚、美国和英国的职业安全法规提出制定安全法规时需注意的问题，并对如何确保安全法规的有效实施提出许多建议和措施[26]。还有一些学者也对国家建筑安全管理中的经济问题和经济规律也进行了研究，如Ebohon、Haupt和smallwood分析了建筑安全法规被忽视的原因，并且比较了作为政策工具时强制性安全法规与经济手段各自的优劣[27]。viscusi从经济学的角度研究了美国《职业安全与健康法》的有效性，得出职业安全健康局在执法中缺乏有效的经济激励机制的结论[28]。clayton提出各国对职业安全问题的管理主要采用法规和经济激励两种形式，分析了经济激励手段在安全管理中的作用和角色，并且对于最重要的经济激励手段(劳工补偿保险)做了深入细致的研究[29]。
2.国内建筑安全管理研究现状
建筑安全管理的研究在我国相对比较落后，而且在社会的快速发展情况下，各个职能部门或者企业也逐渐认识到了安全的重要性，逐渐的对建筑领域的安全管理问题有了一些研究。但是研究的过程主要是效仿国外的一些成熟的安全管理，将国外的一些已经的出现的安全管理中的问题进行经验的总结，或者直接将国外的安全管理方法、模式引进来与国内的实际情况结合起来，形成具有自己特色的安全管理手段，而且随着我国经济的不断迅猛发展，落后的安全管理措施手段已经不能适应企业发展需要，一些学者也在逐渐的探索适应我国经济发展的安全管理措施，其中包括方东平等人对我国建设项目的具体的安全投入和安全绩效的关系进行了深入的研究，并且将直接损失和间接损失与投入进行了相关性的分析，取得了一定得研究成果。
3.事故预测发展现状随着社会的发展，对事故问题的处理显得越来越重要，以前针对事故的处理措施主要集中在对事后问题的总结，而并没有注重对事前问题的预防，而伴随着计算机技术以及数学预测技术的发展，通过数学方法进行事故的事前预测显得尤为重要，通过对事故数据的统计分析，挖掘其中的潜在的规律性，同时分析在目前的经济形势下事故的未来走势，通过建立模型对建筑施工进行事故预测，从而实现建筑施工过程中的“安全生产、预防为主”的理念，为建筑施工的安全对策措施的研究具有非常重要的现实意义。而目前在建筑施工领域进行事故预测的方法主要有以下几种:
德尔菲法(Delphimethod)德尔菲法是美国兰德公司40年代末提出的向专家反复询问的一种定性预测方法。德尔菲法主要是利用整个建筑施工过程系统各个环节的要求，写出需要进行事故分析的提纲，然后通过对事故的历史背景资料进行分析，多次的询问建筑施工领域的专家的意见，从而得出对事故未来发展的预测结果。德尔菲法的特点是对于问题的出发点比较深，而且能够找到在施工过程中的影响比较大的一些因素，并且定性问题能够实现定量化的处理，但是该方法由于受到领域内专家的综合知识以及专家所处的社会背景的影响比较大而且这种方法主要是以专家的主观判断为主，与比较完善的运用数学工具进行预测的方法相比显得比较宏观，而且预测的精度也很难得到保证，所以德尔菲法主要用于对于区域事故的比较小范围内的短期的宏观方面的预测。
回归模型法回归模型法是用数学的工具进行预测的方法，它将概率统计学中的拟合问题引入到事故记录中，而且可以讲影响事故的每个因素进行数据上的拟合，从而建立比较直观的事故预测模型。回归模型法的特点是对于需要处理的问题要大量的资料来支持，对于建筑施工事故而言，需要大量的建筑施工事故数据，而且建立的模型进行的计算比较复杂，通过事故数据的拟合掩盖了事故发生的非线性和动态变化性的特点，所以回归模型法用于建筑施工领域的事故预测结果偏差相对较大。
灰色模型由于建筑施工过程涉及到人、物、环境等几个方面，所以可以将这些因素组成一个动态的系统来进行处理，而且由于这个系统中同时存在已知信息和未知信息，所以可以将这个系统看做一个动态的灰色系统处理，因此运用灰色理论的方法和理论来研究建筑施工系统，将最终的建筑施工事故作为行为特征量来进行事故预测。运用灰色理论进行建筑施工事故预测就是寻找建筑施工事故数据之间的动态联系性，将施工事故作为这个灰色系统中的灰色量，他区别于在数理统计中的时间序列，它是一种现实的动态变化的分析，而且运用灰色理论进行分析不需要罗列影响建筑施工数据的每一个因素数据，而是从建筑施工事故历史数据中挖掘有用的数据信息，并且寻在潜在的一种规律，从而建立数学模型进行预测。灰色预测模型利用数据的累加处理从而形成新的数据结构，这样就弱化了历史数据中的随机性问题，所以就比较容易找到数据潜在的规律，并且这样的数学模型建模所需要的样本比较少，但是对于随机变化比较大的数据的序列进行预测时，精度就相对较低，所以该模型适用于数据之间变化不大的序列进行预测。
4）神经网络预测模型20世纪初，自从神经网络理论的出现，它的超强的自学习、自调节能力就使得其在大量的领域得到应用，并且解决了许多以前无法解决的的问题。神经网络理论对于输入、输出之间存在很复杂的关系的非线性关系系统具有很强的应用性，从理论上神经网络的应用可以逼近任一非线性函数。而建筑施工事故预测由于是一个非线性的随机的输入、输出系统所以将神经网络引入进来就有合理性，神经网络的特点是对于短期的预测可以保证很高的预测精度，而且可以逼近任一的非线性函数，但是它需要全面的能代表各个因素关系的样本数据主持，否则训练出的神经网络的外延性就比较差。以上的事故预测方法由于有各自的优点和局限性，所以不能单一的直接应用某一个方法，由于建筑施工过程中受到许多复杂的因素的影响，而且每一个因素之间又有着各种各样的复杂的关系，这样就使得建筑施工事故预测呈现出不确定性和非线性的特点，由于传统的方法不能解决事故预测中的一些随机变化的特点，所以就需要对建筑施工系统进行更加深入和分析和研究，探索新的研究方法，从而提高预测的科学性。随着基础科学和计算机技术的迅猛发展，新的预测研究成果不断的出现，这就为我们探索新的建筑施工事故预测方法提供更多的途经。将灰色理论和人工神经网络理路结合起来进行事故预测，这样不仅解决了传统方法上在非线性和不确定性方面的不足，而且解决了预测事故精度低的问题。但是这种方法也不是万能的，随着科学技术的不断发展必然有更加先进的方法引入进来，从而来完善建筑施工领域的事故预测。由于建筑施工过程中存在的各种非线性、随机性特点，所以在进行事故预测时需要将这些施工过程中抽象的特征量具体为可定量化的数据从而解决建筑施工过程中一些复杂的、无法定量化的问题。