鐵路建設項目安全管理標準化體系影響因素分析
——基于社會網絡分析視角

張 宏高級工程師 崔雪松 梁栓民高級工程師 吳建強工程師 孫 亮

(1.中國鐵路蘭州局集團建設部,甘肅 蘭州 730070;2.蘭州交通大學 土木工程學院,甘肅 蘭州 730070)

0 引言

鐵路建設推動了我國經濟的協調發(fā)展、促進了國土資源的開發(fā)和利用。近年來,路網規(guī)模建設成果豐碩[1],工程結構及生產運營流程更加復雜,鐵路建設項目的安全管理工作也因此迎來更嚴格的考驗。國家鐵路局在《“十四五”鐵路標準化發(fā)展規(guī)劃》[2]中提出要加強鐵路建設標準化基礎研究的決策部署,強調以安全管理等7個方面推動標準化體制創(chuàng)新發(fā)展,促進安全標準貫徹實施,以此提升鐵路建設管理水平,推動我國鐵路建設項目治理體系和治理能力現代化。目前我國鐵路建設項目安全管理標準體系存在著不足,如標準結構體系不夠完善、標準制修訂工作機制需健全及標準國際化程度不高等[3]。建立完善安全管理標準化體系對保障企業(yè)安全生產和安全事故防范具有重要意義。國內外學者大多從標準化管理和管理績效評價2個方面進行研究。在標準化管理方面,盧春房[4]對鐵路建設項目標準化管理的相關概念進行界定,提出“三大標準”和“四化支撐”;付榮勝等[5]探討和研究如何完善施工安全內業(yè)資料的管理。在標準化管理績效評價方面,蘇亞峰[6]建立建筑施工現場安全管理標準化體系,并結合層次分析法對實際工程進行評價;郭林[7]將成熟度模型引入高速鐵路工程項目質量管理績效評價中,通過模糊綜合評價法得出津保鐵路天津北大環(huán)線“四電”工程的質量管理成熟度水平。通過梳理現有文獻,發(fā)現對于安全管理標準化的研究相對較為匱乏,且鐵路建設項目安全管理標準化體系研究尚未形成系統的理論成果?；诖?本文以鐵路建設項目安全管理標準化為研究對象,通過社會網絡分析方法構建鐵路建設項目安全管理標準化體系網絡,對網絡特征及拓撲特征進行分析,并提出相關管理措施,以期補充和豐富鐵路建設項目標準化管理領域關于安全管理標準化的研究,從而推動建設項目安全管理標準化的實施和持續(xù)改進,促使標準化管理模式成為提高鐵路建設項目安全效益的有利工具。

1 安全管理標準化體系要素分析

1.1 調查樣本與問卷設計

在事故致因理論發(fā)展過程中,部分學者結合系統論思想構建安全管理體系(Safety Management System,SMS),以此預防事故發(fā)生,并逐漸形成企業(yè)管理安全領域重要的研究課題。Li等[8]將安全管理體系的定義劃分為5個核心方面,包括定義、演變、模型、目的和共同要素;Banda等[9]結合系統理論的事故模型和過程(Systems-theoretic Accident Modelling and Processes,STAMP)方法構建安全系統工程體系并將其應用到芬蘭船舶交通服務安全管理中。本研究在其他行業(yè)構建安全標準體系的經驗和準則基礎上,建立鐵路建設項目安全管理標準化體系。為保證數據的實效性和內容的可靠性,通過訪談和問卷調查方法獲得鐵路建設項目安全管理標準化體系的關鍵要素。將訪談結果與規(guī)范及相關文獻結合,定性地歸納出鐵路建設項目安全管理標準化的體系要素,問卷調查可定量地得出關鍵要素,定性與定量結合確保結果的科學與準確性。體系關鍵要素調查問卷分為3部分：第一部分是調查人員基本信息,包括工作單位、職業(yè)結構、資歷水平與工作年限等問題;第二部分是鐵路建設項目安全管理標準化體系要素的重要程度調查;第三部分是其他有關建議。為保證問卷的科學與合理性,在正式發(fā)放問卷前進行相對小范圍內的預測試,經過修改與完善確保問卷表述的清晰性與結構的合理性,然后進行正式的問卷調查。調查對象包括中蘭客專(甘肅段)三標段相關工作人員、中國鐵路蘭州局集團有限公司相關專家、高校相關領域專家。

1.2 統計分析

本次發(fā)放問卷80份,回收80份,對回收問卷整理分析,剔除存在缺項、漏項的無效問卷10份,問卷回收有效率為87.5%。職業(yè)結構主要為中層安全管理人員占比63.7%;被調查者教育水平主要是本科及以上學歷占比86.7%;接受訪談人員的工作年限多為5年以上,占比為63.3%。

1.2.1 信效度檢驗

利用SPSS 27.0對要素進行篩選。在進行統計分析前,應先檢驗數據的一致性和穩(wěn)定性,對問卷進行信度分析[10]。本問卷調查通過Cronbach's α進行信度檢驗,其是反應內部一致性的重要指標。Cronbach's α系數值的范圍是(0,1),越靠近1,表示問卷調查的信度越高。本問卷得到的Cronbach's α系數為0.842。問卷調查結果的可信度在可接受范圍內,數據具有較高的可靠性與一致性。

1.2.2 體系要素篩選

為保證數據的實效性和可靠性,在問卷調查前,通過查閱總結安全管理標準化相關研究,分析相關專家訪談結果,歸納總結出鐵路建設項目安全管理標準化34項體系要素。根據SPSS 27.0輸出結果可得到各要素的均值與標準差,具體結果,見表1。

表1 要素重要程度排序Tab.1 Ranking of feature importance

從表1可以看出,體系要素的標準差整體相對較低,說明被調查者的觀點一致性較高,對于體系要素的重要程度具有一定的共識;在34個變量中,有32個變量均值超過3.00,故將此32個因素作為鐵路建設項目安全管理標準化體系的關鍵要素。

2 安全管理標準化體系網絡建模

2.1 安全管理標準化體系結構

根據《國家標準化發(fā)展綱要》《鐵路建設項目標準化管理》的相關要求,并結合現階段鐵路改革發(fā)展實際需要和建設發(fā)展規(guī)劃的要求,進一步將問卷調查統計分析得出的32個要素聚類分析劃分為5個子類,鐵路建設安全管理標準化體系框架結構,如圖1。

圖1 鐵路建設項目安全管理標準化體系框架圖Fig.1 Framework diagram of the standardization system of safety management of railway construction projects

2.2 網絡模型的構建

安全管理標準化體系的5個子類,分別是制度建設標準化、組織管理標準化、資源環(huán)境標準化、現場作業(yè)標準化和過程控制標準化,體系由多要素組成,且這些要素之間在一定程度上又相互關聯、相互作用,因此,將其抽象為復雜網絡模型,構建鐵路建設項目安全管理標準化體系網絡。

社會網絡分析(Social Network Analysis,SNA)方法最初來自于社會學與心理學等領域的研究,是一種基于圖論、矩陣等數學表達形式的綜合分析方法[11-13]。本文運用社會網絡分析法,分析鐵路建設項目安全管理標準化體系復雜網絡,包括體系網絡整體特征分析、體系網絡節(jié)點的重要程度及網絡子群分析等。

2.2.1 構建鄰接矩陣

根據體系內要素間影響關系構建鄰接矩陣,鄰接矩陣表示形式為：

式中：

將數據結果轉化為鄰接矩陣,具體結果見表2。表2中的數字代表行中的指標對列中的指標影響程度的大小,0、1、2、3、4、5分別代表：基本無、非常小、較小、一般、較大、非常大。

表2 鄰接矩陣表Tab.2 Adjacency matrix table

2.2.2 網絡分析圖

將影響關系矩陣輸入UCINET6軟件后,利用自帶的Netdraw對所構建的網絡進行可視化,如圖2。本研究中的安全管理標準化體系網絡屬于社會網絡中的有向加權網絡,圖2中32個節(jié)點分別代表鐵路建設項目安全管理標準化體系32個管理行為節(jié)點,網絡中一共包括409條有向邊,有向邊上方顯示的數值則代表影響程度大小。

圖2 鐵路建設項目安全管理標準化體系網絡模型圖Fig.2 Network model diagram of railway construction project safety management standardization system

3 安全管理標準化系統網絡模型分析

3.1 網絡特征分析

復雜網絡具備小世界、無標度等性質。前文可知,本研究中鐵路建設項目安全管理標準化體系是一個復雜網絡,系統要素之間復雜而緊密地相互影響、相互作用,社會網絡分析方法是一種可行、合適的研究方法[14]。在網絡分析中,小世界和無標度這2種特征通常通過聚類系數和平均路徑距離進行測度[15]。

聚類系數Ci是用于描述體系網絡中各節(jié)點之間聯系的緊密程度,其計算公式如下：

(1)

式中：

Ci—聚類系數,其取值區(qū)間位于[0,1],取值越大,說明網絡中節(jié)點的聯系愈緊密;

Ki—節(jié)點i與其他節(jié)點相互連接的個數;

Ei—Ki個節(jié)點之間實際存在的邊數。

平均路徑距離M表示整個網絡聯系的緊密程度和網絡中的信息傳播速度,計算公式如下：

(2)

式中：

M—所有點對的距離平均值;

N—網絡中節(jié)點的數目;

dij—表示從i到j的最短距離。

在網絡中,平均路徑距離越長,說明該網絡節(jié)點的跨度越大,網絡凝聚力越低。

3.2 拓撲結構分析

在有向加權復雜網絡中,表示拓撲特征的指標有很多類,其中,度中心性是基于社會網絡的局部屬性;PageRank與HITS等算法是基于隨機游走度量節(jié)點重要程度的方法;基于網絡全局的度量有中介中心性、接近中心性、K-核分解等。各指標從不同角度對節(jié)點重要性進行度量,為找出鐵路建設項目安全管理標準化網絡中具有高影響力的管理要素,以及反映整體網絡的密集程度,本研究選取度中心性、網絡凝聚力2種典型特征參量進行拓撲結構特征分析。

度中心性CD是描述復雜網絡中節(jié)點中心性最直接的度量指標,其計算方法為：

(3)

式中：

CD—整個網絡的度中心性;

CD(i)—表示節(jié)點i的度中心性;

中介中心性CB是常用來測度中心性的指標,其計算方法為：

(4)

式中：

CB(a)—代表節(jié)點a的中介中心性;

gij—表示網絡中任意2個節(jié)點i到j的最短路徑數;

gij(a)—表示節(jié)點i到j的最短路徑中經過節(jié)點a的路徑數。

網絡密度D反映體系網絡的凝聚力總體水平,其計算公式如下：

(5)

式中：

L—網絡聯系的個數。

通過Ucinet以Matlab軟件計算構建的鐵路建設項目安全管理標準化體系網絡模型的網絡密度為1.246,由于本研究中的社會網絡屬于有向加權網絡,在計算節(jié)點度中心性的入強度和出強度時,考慮了網絡有向邊的邊權作用,節(jié)點拓撲特征的指標結果,見表3。

表3 節(jié)點入度及出度表Tab.3 Node out-of-degree and in-degree tables

3.3 結果分析

(1)整體網絡特征分析結果。使用UCINET6軟件對所構建的鐵路建設項目安全管理標準化體系網絡模型進行計算,得出該網絡的聚類系數為0.267,加權總體圖聚類系數為1.464,小世界指數為1.074,平均路徑距離為1.478,滿足Ci>0.1,M<10,該網絡整體符合小世界無標度特征。

(2)拓撲結構特征分析結果。通過拓撲結構特征分析結果得出：5個子類對鐵路建設項目安全管理標準化體系網絡均有不同程度的影響,R和P對整體網絡影響程度相對較高,制度建設標準化子類對整體網絡的影響效力高于過程控制標準化子類。

通過拓撲結構—度中心性分析結果得出：R1、R2、O2具備較高的出度值,分別為108、144、106,R2出度值最高,該3個管理節(jié)點是安全管理標準化體系網絡的重要管理節(jié)點,對鐵路建設項目安全管理標準化整體網絡具有顯著影響。C9、P6、C8的節(jié)點入度值相對較高,分別為66、57、52,與其他管理節(jié)點具有強關聯規(guī)則。

4 管控措施

(1)整體管控。推行安全管理標準化模式,應以建設單位為主導,以管理標準、技術標準、作業(yè)標準為基礎內容,建立包括制度建設標準化、組織管理標準化、資源環(huán)境標準化、現場作業(yè)標準化、過程控制標準化5個子類的鐵路建設項目安全管理標準化體系,在管理模式上對管理目標、管理制度、工作流程、考核指標進行統一。實現對鐵路建設項目安全管理與生產活動的專業(yè)化、規(guī)范化、標準化,從而獲得最佳管理秩序和高水平管理績效。

(2)子類管控。第一,制度建設標準化。嚴格執(zhí)行國家法律法規(guī)和強制性標準,落實行業(yè)通用標準與指導規(guī)范,構建一套系統集成的建設項目安全管理制度。第二,組織管理標準化。建立健全安全組織機構,設置安全保障體系;明確相關崗位、職位分工,制定任職標準,加強管理各級管理層的機構設置和人員配置,同時做好一線隊伍的人員配備與日常管理;規(guī)范職工職業(yè)健康管理;強化安全理念形成安全氛圍,發(fā)揮“內驅動”和“軟約束”文化效力,提高安全管理標準化意識。第三,資源環(huán)境標準化。對現場設備、材料與環(huán)境進行嚴格的安全管控,合理配備施工機械設備與儀器,制定設備性能檢測、故障診斷、維護保養(yǎng)、驗收登記及材料安全與環(huán)境治理等管理辦法;在安全投入方面,使安全經濟投入比例、?？罘峙渑c臺賬管理等工作有標準可依。第四,現場作業(yè)標準化。在現場布局和臨時施工設施搭建、施工組織安排、安全技術管理與安全防護措施、現場交通與消防安全、臨時用電等方面制定相對統一的管理標準,全面規(guī)范管理,文明施工;強化現場施工人員安全行為,對不安全行為結合安全教育培訓、不安全行為預警、獎懲管理機制等措施進行管控。第五,過程控制標準化。將安全管理標準化目標進行分解,加強安全培訓與監(jiān)督;對于危險源與重大隱患定期進行排查,預測風險等級;制定嚴格的應急預案,發(fā)生安全事故與損失及時做好事故報告與處理;定期開展安全管理標準化的績效評定與持續(xù)改進工作,使得安全管理與作業(yè)過程受到主動、閉環(huán)的有效控制。

(3)關鍵節(jié)點管控。體系中的核心節(jié)點具有較高的影響力,是安全管理標準化重點管理環(huán)節(jié)。根據鐵路建設項目安全管理標準化靜態(tài)體系網絡的拓撲特征分析得出：①R1、R2、O23個管理環(huán)節(jié)在安全管理標準化體系網絡內較為重要,易影響整體網絡,此類管理行為不規(guī)范,在體系內易與其他管理行為相互碰撞而產生交叉效應,造成鐵路建設項目安全系統中人—機—環(huán)—管交互的不穩(wěn)定。對此,具體管控措施建議包括：在安全管理標準化建設中,加強國家法律法規(guī)識別與傳達、行業(yè)通用標準與指導規(guī)范的落實;制度是標準的最高形式,建立健全安全管理制度并及時修訂與更新;在人員配備方面,完善合理的工作程序與安全崗位職責,注重人員專業(yè)知識、管理能力、安全知識和安全意識等方面的培訓。②C9、P6、C8節(jié)點入度值相對較大,針對此類管理環(huán)節(jié),可聯合網絡內其他管理節(jié)點對其進行管控,加強安全培訓教育與安全監(jiān)督檢查,規(guī)范現場工人安全行為,降低安全事故發(fā)生率;通過績效評價,持續(xù)改進建設項目全生命周期內管理的冗余和不足,使得管理水平螺旋式上升。

5 結論

(1)通過訪談和問卷調查的方法,對鐵路建設項目安全管理標準化體系要素進行統計分析得到32個關鍵要素,形成標準化體系模型,該體系包括制度建設標準化、組織管理標準化、資源管理標準化、現場作業(yè)標準化與過程控制標準化5個子類,并對標準化體系進行網絡建模,網絡特征表現為：網絡聚類系數為0.267;小世界指數為1.074;平均路徑距離為1.478;網絡節(jié)點的度數呈現出偏態(tài)分布,符合小世界無標度網絡特征。

(2)基于社會網絡分析方法分析系統網絡模型內5個子類內管理行為之間的作用關系。制度建設標準化子類對總體機制效力的影響最大;安全政策法規(guī)、安全制度建設、安全人員配備的出度值較高,其中,安全制度建設出度值最高,應對其著重管理避免此類管理行為不規(guī)范引發(fā)連續(xù)交叉反應進而引起安全事故發(fā)生。安全事故與安全損失、績效評定與持續(xù)改進、工人不安全行為入度值較高,是安全管理標準化系統的管理的重點。