事故致因理论

为了探索建筑业伤亡事故有效的预防措施，首先必须深入了解和认识事故发生的原因。国外对事故致因理论的研究成果十分丰富，其研究领域属系统安全科学范畴，涉及自然科学、社会科学、人文科学等多个学科领域，应用系统论的观点和方法研究系统的事故过程，分析事故致因和机理，研究事故的预防和控制策略、事故发生时的急救措施等。事故致因理论是系统安全科学的基石，也是分析我国建筑业事故多发原因的基础。

（1）单因素理论

单因素理论的基本观点认为，事故是由一两个因素引起的，因素是指人或环境（物）的某种特性，其代表理论主要有：事故倾向性理论、心理动力理论和社会环境理论。

1）事故频发倾向性理论

1919年英国的格瑞·伍德（Greenwood）和伍兹·H（WoodsH.H）对许多工厂里的伤亡事故数据中的事故发生次数按不同的分布进行了统计。结果发现，工人中某些人较其他人更容易发生事故。从这种现象出发，1939年费曼（Farmer）等人提出事故频发倾向概念。所谓事故频发倾向，是指个人容易发生事故的、稳定的、个人的内在倾向。而具有事故频发倾向的人称为事故频发者，他们的存在被认为是工业事故发生的原因。1964年海顿等人进一步证明易出事故的个人事故倾向性是一种持久的、稳定的个性特征。关于事故频发者存在与否的争议持续了半个多世纪，其最大的弱点就是过分强调了人的个性特征在事故中的影响，无视教育培训与培训在安全管理中的作用。近年来的许多研究结果已经证明，事故频发者并不存在，广泛的批评使这一理论受到排斥。

2）心理动力理论

这个理论源于弗洛伊德的个性动力理论，认为工人受到伤害的主要原因是刺激所致。其假设是，事故本身是一种无意识的愿望或期望的结果，这种愿望和期望通过事故来象征性地得到满足。要避免事故，就要更改愿望满足的方式，或通过心理分析消除那些破坏性的愿望。这种理论因为无法证实某个特定的机会引起某个特定的事故而被认为是不可行的。

3）社会环境理论

这一理论在1957年由科尔提出，又称“目标—灵活性—机警”理论，即一个人在其工作环境内可设置一个可达到的合理目标，并可具有选择、判定、决定等灵活性，而工作中的机警会避免事故，其基本观点是：一个有益的工作环境能增进安全，认为工人来自社会和环境的压力会分散注意力而导致事故，这种压力包括：工作变更、更换领导、婚姻、死亡、生育、分离、噪声、照明不良、高温、过冷以及时间紧迫、上下催促等。但科尔没有说明每个因素与事故发生的关系，也没有给“机警”下一个定义，使其理论价值大打折扣。

（2）事故因果链理论

事故因果链理论的基本观点是事故由一连串因素以因果关系依次发生，就如链式反应的结果。该理论可用多米诺骨牌形象地描述事故及导致伤害地过程，其代表性理论有：海因里希（Heinrich）事故因果连锁论、弗兰克·伯德（Frank Bird）的管理失误连锁论等。

1）海因里希事故因果连锁理论

20世纪二三十年代，海因里希把当时美国工业安全实际经验进行总结、概括，上升为理论，提出了所谓的“工业安全公理”，在1941年出版了《工业事故的预防》一书，首先提出了著名的事故发生的连锁反应图（图1-1）。海因里希提出的分析伤亡事故过程的因果链理论（又称为多米诺骨牌理论）认为，伤亡事故是由五个要素按顺序发展的结果。社会环境和传统、人的失误、人的不安全行为和事件是导致事故的连锁原因，就象著名的多米诺骨牌一样，一旦第一张倒下，就会导致第二张、第三张直至第五张骨牌依次倒下，最终导致事故和相应的损失。海因里希同时还指出，控制事故发生的可能性及减少伤害和损失的关键环节在于消除人的不安全行为和物的不安全状态，即抽去第三张牌就有可能避免第四张和第五张骨牌的倒下。只要消除了人的不安全行为和物的不安全状态，伤亡事故就不会发生，由此造成的人身伤害和经济损失也就无从谈起。这一理论从产生伊始就被广泛应用于安全生产工作中，被奉为安全生产的经典理论，对后来的安全生产产生了巨大而深远的影响。施工现场要求每天工作开始前必须认真检查施工机具和施工材料，并且保证施工人员处于稳定的工作状态，正是这一原则在建筑业安全管理中的应用和体现。

他阐述了事故发生的因果连锁论，事故致因中的人与物的问题，事故发生频率与伤害严重程度之间的关系，不安全行为的产生原因，安全管理工作与企业其他管理工作之间的关系，进行安全工作的基本责任，以及安全生产之间的关系等安全中最基本、最重要的问题。海因里希用因果连锁理论说明事故致因，虽然显得过于简单，且追究遗传因素等原因，反映了对工人的偏见，但其对事故发生因果等关系的描述方法和控制事故的关键在于打断事故因果连锁链中间一环的观点，对于事故调查和预防是很有帮助的。

图1-1　Heinrich事故发生的连锁反应图

2）弗兰克·伯德的管理失误理论

海因里希事故因果连锁理论在学术界引起轰动，许多人对此理论进行改进研究，其中最成功的是弗兰克·伯德提出的管理失误连锁理论。此理论不是过分地追求遗传因素，而是强调安全管理是事故连锁反应的最重要因素，是可能引起伤害事故的重要原因。他认为，尽管人的不安全行为和物的不安全状态是导致事故的重要原因，必须认真追究，却不过是其背后原因的征兆，是一种表面现象。他认为事故的根本原因是管理失误。管理失误主要表现在对导致事故的根本原因控制不足，也可以说是对危险源控制不足。

3）“4M”理论

“4M”理论将事故连锁反应理论中的“深层原因”进一步分析，将其归纳为四大因素，即人的因素（Man）、设备的因素（Machine）、作业的因素（Media）和管理的因素（Management）（表1-1）。

表1-1　“4M”理论中事故原因的具体内容

结合海因里希、弗兰克·伯德以及“4M”理论事故链理论的研究成果，可以将事故连锁反应表示为五个前后衔接并有因果关系的不同因素，分别是①“伤害”，即事故带来的各种损失，包括人员伤亡和经济损失；而导致“事故”的原因是②“事故”的发生，即人员与危险物体或环境相接触产生；而导致“事故”的原因是③“人的不安全行为和物的不安全状态”，即诱发事故的直接原因；再向前追溯到诱发事故的深层原因，即由④“人、设备、作业及管理的不良因素”造成；归根到底导致事故发生的根本原因是⑤“安全管理存在缺陷”。按照逻辑关系可以将事故连锁反应归纳为“安全管理缺陷”→（产生）→“深层原因”→（引发）→“直接原因”→（导致）→“事故”→（造成）→“伤害”（图1-2）。即：

伤害——生命、健康、经济上的损失；

事故——人员与危险物体或环境接触；

直接原因——人的不安全行为和物的不安全状态；

深层原因——人、设备及管理的不良因素；

根本原因——安全管理的缺陷。

图1-2　事故连锁反应理论

（3）多重因素——流行病学理论

所谓流行病学，是一门研究流行病的传染源、传播途径及预防的科学。它的研究内容与范围包括：研究传染病在人群中的分布，阐明传染病在特定的时间、地点、条件下的流行规律，探讨病因与性质并估计患病的危险性，探索影响疾病流行的因素，拟定防疫措施等。1949年葛登提出事故致因的流行病学理论。该理论认为，工伤事故与流行病的发生相似，与人员、设施及环境条件有关，有一定的分布规律，往往集中在一定时间和地点发生。葛登主张，可以用流行病学方法研究事故原因，及研究当事人的特征（包括年龄、性别、生理、心理状况），环境特征（如工作的地理环境、社会状况、气候季节等）和媒介特征。他把“媒介”定义为促成事故的能量，即构成事故伤害的来源，如机械能、热能、电能和辐射能等。能量与流行病中媒介（病毒、细菌、毒物）一样都是事故或疾病的瞬间原因。其区别在于，疾病的媒介总是有害的，而能量在大多数情况下是有益的，是输出效能的动力。仅当能量逆流外泄于人体的偶然情况下，才是事故发生的源点和媒介。

采用流行病学的研究方法，事故的研究对象，不只是个体，更重视由个体组成的群体，特别是“敏感”的人群。研究目的是探索危险因素与环境及当事人（人群）之间相互作用，从复杂的多重因素关系中，揭示事故发生及分布的规律，进而研究防范事故的措施。

这种理论比前述几种事故致因理论更具理论上的先进性。它明确承认原因因素间的关系特征，认为事故是由当事人群、环境与媒介等三类变量组中某些因素相互作用的结果，由此推动这三类因素的调查、统计与研究。该理论不足之处在于上述三类因素必须占有大量的内容，必须拥有足量的样本进行统计与评价，而在这些方面，该理论缺乏明确的指导。

（4）系统理论

系统理论认为，研究事故原因，须运用系统论、控制论和信息论的方法，探索人—机—环境之间的相互作用、反馈和调整，辨识事故将要发生时系统的状态特性，特别是与人的感觉、记忆、理解和行为响应等有关的过程特征，从而分清事故的主次原因，使预防事故更为有效。通常用模型（图、符号或模拟法）表达，通过模型结构能表达各因素之间的相互作用于关系。较具代表性的系统理论有：轨迹交叉理论、瑟利的人的失误模型及其下属扩展、P理论、能量释放理论、事故致因突变理论等。

1）轨迹交叉理论

日本劳动省在分析大量事故的形成过程的基础上，提出来“轨迹交叉理论”。该理论认为，事故的发生是人的运动轨迹与物的运动轨迹异常接触所致，是物直接接触于人，或是人暴露于有害环境之中。这两类异常接触表示了事故类型。人与物两运动轨迹的交叉点（即异常接触点）就是事故发生的时空。在此模型中，物的原因被表示为“不安全状态”。存在这种状态的物体叫“起因物”，直接接触于人施以伤害的物体叫“施害物”。人的原因被表示为“不安全行为”。人的不安全行为与物的不安全状态是造成事故的直接原因。多数情况下，在直接原因的背后，往往存在着企业经营者、管理监督者在安全管理上的缺陷，这是造成事故的本质原因。因为发生事故，问题必定是发生事故的人或有关人员不知道、不会做或不去做，而所有这些问题本应该可以通过培训或管理监督来解决。就事故而言，问题的关键在于为什么会产生不安全状态和不安全行为，最重要的是研究管理者能否在事故前采取预防措施。上述问题不解决，事故势必还会重演。

2）人的失误模型及其扩展研究

J.瑟利于1969年提出S-O-R模型，对一个事故，瑟利模型考虑两组问题，每组问题共有三个心理学成分：对事件的感知（刺激，S）；对事件的理解（认知，0）；对事件的行为响应（输出，R）。第一组关系到危险的构成，以及与此危险相关的感觉的认识和行为的响应。第二组关系到危险放出期间若不能避免危险，则将产生伤害的损失。

3）P理论（扰动理论）

P理论是“扰动理论”的简称，扰动指外界影响的变化。人和机械（设备）有适应外界影响变化的能力，有响应外界影响的变化做出调节的能力，使过程在动态平稳状态中稳定地进行。但这种能力是有限度的。当外界影响的变化超过了行为者（人、机）的这种适应调节能力限度，就会破坏动态平衡过程，从而开始事故过程。本纳（Benner）和劳伦斯（Lawrence）指出，用有限的几颗骨牌，只能反映事故不同层次原因间的连锁关系，而不能反映事故发生全过程事故是由众多原因经历相当复杂的过程，包含许多串联或者并联的因果关系，包含多重中断或没有中断的发展过程。事故过程中的一个事件（如某一行为者相继受到伤害或损坏），可能导致一个事件发生（如导致另一个行为者相继受到伤害或损坏），直到事故过程结束。这种把事故看作由扰动开始，相互关联的事件相继发生，直到伤害或损坏而结束的过程，就是P理论的观点。被称为“扰动”的外界影响的变化包括社会环境变化、自然环境变化、宏观经济和／或微观经济的变化、时间的变化、空间的变化、技术的变化、劳动组织的变化、人员的变化和操作规程的变化等。

4）能力意外释放论的研究

能量在生产过程中时不可缺少的，人类利用能量做功以实现生产目的。人类为了利用能量做功，必须控制能量。在正常生产过程中，能量受到种种制约的限制，按照人们的意志流动、转换和做功。如果由于某种原因能量失去了控制，超越了人们设置的约束或限制而意外地逸出或释放，则称发生了事故，这种对事故发生机理的解释被称做能量释放论。美国矿山局的M.萨博塔克斯（M.Zabetakis）调查了大量伤亡事故后发现，大多数伤亡事故发生都是由于过量的能量或干扰人体与外界能量交换的危险物质的意外释放引起的，并且毫无例外地，这种过量的能力或危险物质的释放都是由于人的不安全行为或物的不安全状态引起的。即人的不安全行为或物的不安全状态破换对能量或危险物质的控制，是导致能量或危险物质意外释放的直接原因。

1961年基斯本森（Gisbson）提出了“事故是一种不正常的或不希望的能量转移”的观点，1966年美国运输部国家安全局局长哈顿（Haddon）引申了这个观点，各种不同形式的能量是工业生产的重要动力，但一旦产生逆流，与人体接触，就可能导致伤害。Haddon认为，在一定条件下，某种形式的能量逆流于人体能否导致伤害，造成伤害事故，应取决于：人碰触能量的大小、接触时间与频率、力的集中程度。由此，他提出预防能量转移的安全技术措施可用屏障树（即防护体系）的理论加以阐明，并认为屏障设置越早，效果越好。目前屏障树理论在防止不希望的能力转移方面，已获得广泛应用。例如，运用限制运动、转动的速度，限制电压，限制浓度等来限制能量；用熔丝、接地、尖端放电等防止能量积蓄；用密封、绝缘、安全等防止能量释放；用安全阀、减振装置、消声器等对能源设置屏障；用栏杆、防火门等在人与能源间设置屏障；用安全帽、防护靴、防毒面具等在被保护对象上设置屏障；用耐火材料、提高人员的生理心理素质等提高承受能量的阈值。这些安全防护技术的成功运用，避免了大量伤害事故的发生。

总之，把伤害事故的原因归结为“不正常、不希望的能量转移”，简明客观。由此可针对一种能量的形式研究出通用的防护措施；按不同形式的能量区分事故模式，比惯用的统计分类更明了；对某种能量形式，可以清晰地评价其危险性并制定相应的预防措施；可以像分析系统能量传递那样追踪能源；使人们更加注重能量积蓄与释放的机理；提醒人们注意在生产建设过程中所有种类能量的使用变化与相互作用。问题是大多数伤害事故是由动能失控转移引起的，这给伤亡事故的统计分析带来困难。

5）事故致因突变模型的研究

一些学者研究系统安全时引入突变理论，从而建立事故致因的突变模型。目前，突变理论应用到系统安全中，主要是尖点突变模型。事故致因的突变模型认为事故的发生是由于人的因素（人的心理与生理状态、安全意识、安全教育、管理水平、应变能力、身体素质等）共同作用的结果。把人的因素H和物的因素M作为两个控制变量，把生产能力或系统功能F作为状态参数。事故致因的突变模型较以往的事故致因理论有所改进，主要表现在它能解释系统连续变化过程中系统状态出现的突然变化。有关文献对用这一模型来描述灾变时系统状态变化进行了论证和可行性分析。

（5）其他事故致因理论

1）韦廷顿（Whittington）的失效理论

韦廷顿等人将事故致因过程简化成为失效发生的过程，包括个体失效、现场管理失效、项目管理失效和政策失效。他们认为不明智的管理决策和不充分的管理控制是许多建筑事故发生的主要原因。

2）瑞玛（Reamer）的事故致因理论

瑞玛在他的建筑事故致因模型中（图1-3）将事故的原因分成了直接原因和间接原因，但并没有指出两类原因之间的关系。方东平在对建筑安全事故致因进行简化的基础上，提出了直接原因可以完全被间接原因加以解释的假设（图1-4）。

图1-3　Reamer建筑事故致因模型

图1-4　事故间接致因模型

3）史蒂夫（Steve）的建筑事故致因随机模型

史蒂夫从约束—反应的角度提出了建筑事故致因随机模型，并利用事故记录对模型的有效性进行了验证（图1-5）。

4）注意力分散模型

注意力分散模型认为，物理危险或工人精神不集中导致注意力分散是导致建筑事故发生的主要原因（图1-6）。

图1-5　Suraji的建筑事故致因随机模型

图1-6　精神分散理论在危险环境中的应用