中国安全科学学报 ›› 2022, Vol. 32 ›› Issue (1): 27-33.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.01.004
收稿日期:
2021-10-08
修回日期:
2021-12-10
出版日期:
2022-01-28
通讯作者:
作者简介:
石娟(1978—),女,天津人,博士,教授,主要从事风险管理、安全工程等方面的研究。E-mail: studentcont@163.com。
石娟 教授,郑鹏 工程师
基金资助:
SHI Juan1(), CHANG Dingyi1, ZHENG Peng1,2,**(
)
Received:
2021-10-08
Revised:
2021-12-10
Published:
2022-01-28
摘要:
为减少建筑工人不安全行为,提高企业安全管理水平,采用事故统计分析、文献分析、质性访谈方法获取不安全行为影响因素,从组织、个人、外在环境、设备4个方面建立不安全行为预警指标体系,在此基础上,基于反向传播(BP)神经网络原理,将预警指标作为网络输入,不安全行为无警、轻警、中警、重警4种状态作为网络输出,进而设计编制预警问卷,对问卷数据进行反复训练学习,最终构建出“23-9-4”3层结构的BP神经网络预警模型,并对该模型进行训练及测试。结果表明:该预警模型预警能力较强,能够较为准确地预测工人的不安全行为状态,从而可提前采取相应的防控措施。
石娟, 常丁懿, 郑鹏. 基于BP神经网络的建筑工人不安全行为预警模型[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(1): 27-33.
SHI Juan, CHANG Dingyi, ZHENG Peng. An early warning model of unsafe behaviors of construction workers based on BP neural network[J]. China Safety Science Journal, 2022, 32(1): 27-33.
表1
建筑工人不安全行为预警指标体系
一级指标 | 二级指标 | 指标说明 |
---|---|---|
组织A1 | 安全制度B1 | 企业安排安全管理工作、制定安全规章制度等的情况 |
安全文化B2 | 员工所处环境中的安全氛围状况,员工和企业对安全的重视程度 | |
安全领导力B3 | 管理者或“头领”引导、影响员工减少不安全行为的能力 | |
奖惩措施B4 | 企业对不安全行为奖励和惩罚的管理情况 | |
工友影响B5 | 员工间彼此交流,互相影响,从而对不安全行为产生影响的状况 | |
群体关系B6 | 员工个体在群体中互相联系、互相影响的程度 | |
安全监察B7 | 监督、检查、管理员工不安全行为的情况 | |
个人A2 | 心理状态B8 | 员工的心理品质、性格特点、情绪管理能力、心理适应能力等心理状态 |
机能状态B9 | 员工在工作中表现出的身体状况,诸如力量、耐力、灵敏和速度等 | |
安全意识B10 | 员工在作业时对可能发生的危险的警惕心理状态 | |
安全态度B11 | 员工对安全作业过程中的施工操作、环境和工具等的态度 | |
技能水平B12 | 员工掌握工作所需技术和能力的程度 | |
工作经验B13 | 员工的工作经历、工作感悟和经验总结等 | |
安全知识B14 | 员工为避免安全事故、提升防范意识而掌握的安全知识 | |
安全感知B15 | 员工预判、感受施工过程中风险的能力 | |
外在环境A3 | 作业环境B16 | 施工作业现场污染、噪声、空气、温度等环境状况 |
法律法规B17 | 政府等有关部门制定和实施的有关安全施工的规章制度法律法规情况 | |
生活事件B18 | 员工在日常生活中遇到各种事情对不安全行为的影响情况 | |
媒体宣传B19 | 媒体通过多种渠道报道和宣传安全生产的情况 | |
设备A4 | 摆放规范B20 | 操作工具、防护设备、配件等摆放情况 |
人机协同B21 | 员工与机器智能结合,根据作业场景合理配置资源 | |
设备可靠性B22 | 设备避免故障、保持稳定和有效的程度 | |
设备灵活性B23 | 设备易于操作、功能性强、使用便利的程度 |
表2
问卷题项设置
指标 | 题项数 | 主要题项举例 | 指标 | 题项数 | 主要题项举例 |
---|---|---|---|---|---|
安全制度B1 | 3 | 我遵守安全规章,规范自身安全操作 | 工作经验B13 | 3 | 我熟悉我工作的岗位及相应的操作 |
安全文化B2 | 3 | 企业的安全氛围和传统良好 | 安全知识B14 | 3 | 我熟悉防护急救等危险处理方法 |
安全领导力B3 | 3 | 我尊重和跟随领导的安全指令 | 安全感知B15 | 3 | 我对容易导致事故的危险操作较敏感 |
奖惩措施B4 | 3 | 公平的安全奖惩规定有利于我安全操作 | 作业环境B16 | 3 | 在不适的环境中可能导致我违规操作 |
工友影响B5 | 3 | 我会不自觉地模仿工友的安全操作行为 | 法律法规B17 | 3 | 相关安全规定保障我安全操作 |
群体关系B6 | 3 | 我和周围人联系较紧密,时常交流心得 | 生活事件B18 | 3 | 生活中遇到烦心事可能影响我的操作 |
安全监察B7 | 3 | 不定期的安全检查督促我坚持安全作业 | 媒体宣传B19 | 3 | 安全宣传片等让我重视安全施工行为 |
心理状态B8 | 3 | 我面对突发事件能够沉着应对 | 规范摆放B20 | 3 | 我按照规定正确摆放工具和配件等 |
机能状态B9 | 3 | 我工作时精力充沛,干活有劲 | 人机协同B21 | 3 | 使用机器使我作业更安全 |
安全意识B10 | 3 | 我有较高的安全作业觉悟和习惯 | 设备可靠性B22 | 3 | 机器性能不稳定容易导致我不按规定作业 |
安全态度B11 | 3 | 我愿意按照规定安全操作 | 设备灵活性B23 | 3 | 不方便使用的工具可能会使我违规作业 |
技能水平B12 | 3 | 掌握较高的技能水平有利于我安全作业 | 不安全行为 | 6 | 我有可能为了赶工期不按照安全规章作业 |
表4
测试集期望输出与实际输出的对比
编号 | 期望 输出 | 实际输出 | 行为 状态 | |||
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0 100 | 0.001 | 0.994 | 0.004 | 0.031 | 轻警 |
2 | 0 100 | 0.008 | 0.997 | 0.015 | 0.002 | 轻警 |
3 | 0 001 | 0.012 | 0.003 | 0.006 | 0.989 | 重警 |
4 | 0 010 | 0.033 | 0.005 | 0.998 | 0.019 | 中警 |
5 | 1 000 | 0.993 | 0.002 | 0.001 | 0.003 | 无警 |
6 | 0 010 | 0.000 | 0.010 | 0.985 | 0.001 | 中警 |
7 | 0 100 | 0.004 | 0.999 | 0.002 | 0.031 | 轻警 |
8 | 0 001 | 0.031 | 0.002 | 0.007 | 0.993 | 重警 |
9 | 1 000 | 0.994 | 0.011 | 0.004 | 0.005 | 无警 |
10 | 0 010 | 0.006 | 0.011 | 0.997 | 0.009 | 中警 |
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