基于動態(tài)博弈的建筑安全管理策略研究

韓李元 王 慶教授

(首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 管理工程學(xué)院,北京 100070)

0 引言

建筑工程施工安全管理一直是我國比較突出的問題,盡管國家制定了嚴(yán)格的法規(guī)和政策,但安全生產(chǎn)形勢仍不容樂觀[1]。2012-2018年全國建筑安全事故4100起[2]。相比2018年,2019年建筑安全事故起數(shù)上升39起、死亡人數(shù)上升64人[2]。2021年“7.12”蘇州吳江一酒店輔房坍塌事故造成17人死亡,直接經(jīng)濟(jì)損失約2615萬元,調(diào)查發(fā)現(xiàn)事故主要原因是該酒店的施工單位不具備相關(guān)資質(zhì),建筑單位無證開工,監(jiān)管部門監(jiān)管疏漏;2022年“4.29”長沙望城區(qū)一居民自建房倒塌事故造成53人死亡,造成了極其嚴(yán)重的社會影響,調(diào)查報告表明事故原因是私自違法擴(kuò)建,有關(guān)部門玩忽職守。

有學(xué)者研究利用新興的技術(shù)代替人工作來提高安全管理效率。俞添瀧[3]利用建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)建造技術(shù)辨識危險因素,模擬施工場景,對工人進(jìn)行可視化安全培訓(xùn),界定安全管理中各部門的職責(zé);池哲榕[4]用BIM技術(shù)設(shè)計了安全防護(hù)設(shè)施;孫浩等[5]用物聯(lián)網(wǎng)射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù)進(jìn)行危險識別警報并實時監(jiān)測工人行為。但是這些研究沒有探究我國建筑安全管理各方之間的關(guān)系和行為選擇,人的不安全行為沒有得到約束,這樣的安全管理治標(biāo)不治本。

孫藝芳[6]首次利用博弈論分析建筑安全管理系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間的合作博弈關(guān)系,明確各方的利益動機(jī)與利益制約;王慶[7]認(rèn)為我國安全管理就是政府實施的安全規(guī)制;肖興志等[8]對我國建筑安全規(guī)制鏈條進(jìn)行博弈分析,為我國安全規(guī)制體制完善提出建議;楊鑫剛等[9]探究建筑企業(yè)、監(jiān)理單位、工人三者之間的靜態(tài)博弈關(guān)系,指出安全管理效率的影響因素。根據(jù)以上文獻(xiàn)和案例,安全管理的各參與方會衡量利弊選擇對自己利益最大的決策,所以,應(yīng)牢牢抓住這一點,采取適當(dāng)?shù)募詈蛻土P措施對各部門進(jìn)行管理。本文分析建筑安全管理中的博弈關(guān)系,在現(xiàn)有文獻(xiàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上,彌補其不足,并考慮現(xiàn)實因素,分析政府監(jiān)管部門、建筑企業(yè)、建筑工人之間的動態(tài)博弈關(guān)系,最終為我國建筑安全管理策略提出一些可行的建議措施。

1 建筑監(jiān)管部門與建筑企業(yè)的動態(tài)博弈

動態(tài)博弈也稱為“序列博弈”,這種博弈中的參與方?jīng)Q策往往不是同時選擇的,而是依次進(jìn)行,后選擇的一方可以看到先做選擇一方選擇的內(nèi)容,可以根據(jù)前者來調(diào)整自己的博弈選擇。在建筑施工安全管理中監(jiān)管部門與企業(yè)之間的決策往往有先后次序[10],一般是監(jiān)管部門先確定監(jiān)管力度和建筑施工安全要求,企業(yè)再根據(jù)要求進(jìn)行自身安全管理,這個過程還會重復(fù),是一個動態(tài)博弈過程,可用動態(tài)博弈的分析方法分析監(jiān)管部門與建筑企業(yè)之間的博弈關(guān)系。

1.1 模型構(gòu)建

假設(shè)博弈雙方都是“理性的人”,引入監(jiān)管部門與企業(yè)的聲譽效應(yīng)[11],并考慮一些社會現(xiàn)象,如監(jiān)管部門濫用職權(quán)、玩忽職守,企業(yè)為逃避處罰向監(jiān)管部門尋租等[12]。

假設(shè)監(jiān)管部門嚴(yán)格監(jiān)管的成本為Cj,嚴(yán)格監(jiān)管的概率為α1,監(jiān)管部門向不重視安全的建筑企業(yè)收取處罰為d。建筑企業(yè)重視安全所花費的成本為C1,重視安全的概率為x1,同時由于重視安全而獲得聲譽得益為Re,企業(yè)不重視安全的概率為1-x1,并且如果被監(jiān)管部門發(fā)現(xiàn)將受到處罰d的同時還有聲譽損失Re′。監(jiān)管部門進(jìn)行監(jiān)管但監(jiān)管不嚴(yán)格存在玩忽職守、濫用職權(quán)的概率為α2。建筑企業(yè)不重視安全但為了避免處罰向監(jiān)管部門進(jìn)行權(quán)力尋租的違法行為出現(xiàn)的概率為x2,企業(yè)為了尋租需向監(jiān)管部門支付尋租費用M(Md),但是濫用職權(quán)的監(jiān)管部門會出現(xiàn)聲譽損失Rg′。如果監(jiān)管部門嚴(yán)格監(jiān)管,并且沒有接收尋租,將尋租金額M和向企業(yè)收到的罰款d全部上交政府,那么政府會給予獎勵為γ(M+d)(γ>0),如果監(jiān)管部門嚴(yán)格監(jiān)管且企業(yè)不重視安全且不尋租,則監(jiān)管部門僅將罰款d上交政府,那么政府會給予監(jiān)管部門獎勵γd。如果企業(yè)不重視安全同時監(jiān)管部門沒有進(jìn)行監(jiān)管,就會對社會造成不良影響,甚至?xí)?dǎo)致嚴(yán)重事故,此時監(jiān)管部門就會獲得損失R′。建筑企業(yè)與監(jiān)管部門之間的博弈樹,如圖1。

注:A(Ug1,Ue1)為節(jié)點A的期望效益,其中,Ug1為監(jiān)管部門期望效益,Ue1為建筑企業(yè)期望效益;B(Ug,Ue)為節(jié)點B的期望效益,其中,Ug為監(jiān)管部門期望效益,Ue為建筑企業(yè)期望效益圖1 建筑企業(yè)與監(jiān)管部門之間的博弈樹Fig.1 Game tree between construction companies and regulatory authorities

1.2 采用逆推歸納法求納什均衡解

(1)求節(jié)點A的期望效益函數(shù)。

監(jiān)管部門期望效益:

Ug1=α2x2(-Cj+M-Rg′)+α2(1-x2)(-Cj+N-Rg′)+(1-α2)x2(-Cj+γ(M+d))+(1-α2)(1-x2)(-Cj+γd)

(1)

建筑企業(yè)期望效益:

Ue1=α2x2(-M-Re′)+α2(1-x2)(-N-Re′)+(1-α2)x2(-M-d-Re′)+(1-α2)(1-x2)(-d-Re′)

(2)

用Ug1對α2求導(dǎo)得:

Ug1′=x2(-Cj+M-Rg′)+(1-x2)(-Cj+N-Rg′)-x2(-Cj+γ(M+d))-(1-x2)(-Cj+γd)

(3)

令Ug1′=0,求得:

(4)

其中,*號表示納什均衡解,最優(yōu)概率選擇。

同理,求Ue1的微分得:

Ue1′=α2(-M-Re′)-α2(-N-Re′)+(1-α2)(-M-d-Re′)-(1-α2)(-d-Re′)

(5)

令Ue1′=0,求得:

(6)

(7)

(8)

(2)求節(jié)點B的期望效益函數(shù)。

監(jiān)管部門期望效益:

(9)

建筑企業(yè)期望效益:

(10)

用Ug對α1求導(dǎo)得:

Ug′=x1(-Cj)+(1-x1)Ug1-(1-x1)(-R′)

(11)

令Ug′=0,得出建筑企業(yè)重視安全的概率為:

(12)

用Ue對x1求導(dǎo)得:

Ue′=α1(-C1+Re)-α1Ue1+(1-α1)(-C1+Re)-(1-α1)(-Re′)

(13)

令Ue′=0,得出監(jiān)管部門監(jiān)管的概率為:

(14)

1.3 博弈結(jié)果討論與分析

監(jiān)管部門嚴(yán)格監(jiān)管的概率與企業(yè)重視安全的成本、聲譽損失、監(jiān)管部門對企業(yè)的處罰以及尋租成本等因素有關(guān)。要提高監(jiān)管部門嚴(yán)格監(jiān)管的概率就要提高企業(yè)重視安全的成本、降低聲譽損失、適當(dāng)降低當(dāng)企業(yè)不重視安全時受到的處罰(這可能是由于處罰加大,不重視安全的建筑企業(yè)就會減少,間接影響到監(jiān)管部門嚴(yán)格監(jiān)管的概率)。

企業(yè)重視安全的概率與監(jiān)管成本、監(jiān)管部門的損失、監(jiān)管部門對企業(yè)的處罰等因素有關(guān)。要提高企業(yè)重視安全的概率就要降低監(jiān)管部門監(jiān)管的成本、增加對不重視安全的企業(yè)的處罰、增加造成社會不良影響后監(jiān)管部門的損失。

監(jiān)管部門監(jiān)管不嚴(yán)格濫用職權(quán)的概率與尋租費用和濫用職權(quán)的監(jiān)管部門對不尋租企業(yè)的處罰有關(guān)。尋租費用越高,監(jiān)管部門濫用職權(quán)的概率就越高。

建筑企業(yè)在非法施工的情況下選擇尋租的概率與濫用職權(quán)的監(jiān)管部門獲得的聲譽損失、不尋租被濫用職權(quán)的監(jiān)管部門的處罰、政府的獎勵、企業(yè)不重視安全被監(jiān)管部門收取的處罰等因素有關(guān)。如果政府給予監(jiān)管部門上交處罰的獎勵太少,就會造成尋租的情況出現(xiàn)。

2 建筑企業(yè)與工人之間的動態(tài)博弈

2.1 模型構(gòu)建

單獨考慮監(jiān)管部門與企業(yè)的博弈關(guān)系是不夠的,工人的不安全行為一定程度上與企業(yè)是否重視安全、企業(yè)的安全監(jiān)管有關(guān)[13]。建筑企業(yè)可以選擇重視安全,對工人進(jìn)行安全教育,并嚴(yán)格進(jìn)行安全檢查;還可以選擇不重視安全,不對工人進(jìn)行安全教育,也不嚴(yán)格進(jìn)行安全檢查,因此,簡化建筑企業(yè)的博弈選擇空間為{重視安全,不重視安全}。工人在博弈中的選擇有遵守安全規(guī)章制度,進(jìn)行安全操作;還有不遵守安全規(guī)章制度,存在不安全行為,即工人的博弈選擇空間可以簡化為{遵守,不遵守}。

假設(shè)企業(yè)重視安全在安全教育及安全檢查上的投入為S,工人遵守規(guī)章制度的成本(包括身體、精神上的投入)為L,工人不遵守安全規(guī)章制度被發(fā)現(xiàn)時受到的處罰為K。企業(yè)重視安全,工人也嚴(yán)格遵守規(guī)章制度,企業(yè)會在合適的時間給予工人獎勵G。企業(yè)不重視安全,工人也沒有遵守規(guī)章制度,就會造成建筑安全事故的發(fā)生,并造成不良的社會影響,政府對企業(yè)的處罰為Fq,工人受到處罰為Fr。建筑企業(yè)與工人之間的博弈樹,如圖2。

注:C(Eq,Er)為節(jié)點C的收益,其中,Eq為建筑企業(yè)的期望效益,Er為建筑工人的期望收益圖2 建筑企業(yè)與工人之間的博弈樹Fig.2 Game tree between construction enterprises and workers

2.2 采用逆推歸納法求納什均衡解

用逆推歸納法求節(jié)點C的收益。

建筑企業(yè)的期望效益:

Eq=xβ(-S)+x(1-β)(-S+K)+(1-x)β×0+(1-x)(1-β)(-Fq)

(15)

工人的期望收益為:

Er=xβ(-L+G)+x(1-β)(-K)+(1-x)β(-L)+(1-x)(1-β)(-Fr)

(16)

令Eq對x求導(dǎo)得:

Eq′=β(-S)+(1-β)(-S+K)-(1-β)(-Fq)

(17)

令Er對β求導(dǎo)得:

Er′=x(-L+G)-x(-K)+(1-x)(-L)-(1-x)(-Fr)

(18)

令Eq′=0,得出工人遵守安全規(guī)章制度的概率為:

(19)

令Er′=0,得出企業(yè)重視安全的概率為:

(20)

2.3 博弈結(jié)果討論與分析

3 建筑安全管理策略改進(jìn)建議

根據(jù)上述博弈分析可以看出,監(jiān)管部門越嚴(yán)格監(jiān)管,企業(yè)越重視安全,工人的安全意識也會提升。三者環(huán)環(huán)相扣,一環(huán)出現(xiàn)問題都會導(dǎo)致整個安全管理系統(tǒng)不平衡,導(dǎo)致安全事故發(fā)生?；谏鲜龇治?針對我國建筑安全管理策略提出幾點改進(jìn)建議:

(1)政府應(yīng)適當(dāng)降低監(jiān)管部門的監(jiān)管成本,適當(dāng)放寬監(jiān)管部門的管理權(quán)限,讓監(jiān)管部門有更大的權(quán)力和空間進(jìn)行安全監(jiān)管,從而提高監(jiān)管部門的工作積極性。

(2)建筑企業(yè)應(yīng)提高安全意識,加強(qiáng)對工人的安全培訓(xùn)、安全教育,建立良好的企業(yè)安全文化,提高建筑工人自身的安全素質(zhì)和安全意識?？梢砸氇劻P機(jī)制,對于不遵守安全規(guī)范的工人及時進(jìn)行指正并進(jìn)行處罰,對一直嚴(yán)格遵循安全規(guī)范的工人進(jìn)行獎勵,以此來約束工人的行為。

(3)政府應(yīng)利用宏觀調(diào)控手段降低建筑企業(yè)安全管理的成本,同時加大對建筑企業(yè)違法違規(guī)行為的處罰力度。對盡職盡責(zé)的監(jiān)管部門、重視安全的建筑企業(yè)還有一直嚴(yán)格遵守安全規(guī)范的優(yōu)秀工人進(jìn)行獎勵,在樹立榜樣的同時,提高全行業(yè)對建筑安全管理的重視。

4 結(jié)論

(1)利用動態(tài)博弈的分析方法分析監(jiān)管部門與建筑企業(yè)之間的博弈關(guān)系,并建立監(jiān)管部門與建筑企業(yè)之間的博弈樹,用逆推歸納法求納什均衡解。得出:要想提高監(jiān)管部門嚴(yán)格監(jiān)管的概率就要提高企業(yè)重視安全的成本、降低聲譽損失、適當(dāng)降低對企業(yè)的處罰;要提高企業(yè)重視安全的概率就要降低監(jiān)管部門監(jiān)管的成本、增加對企業(yè)的處罰、增加造成社會不良影響后監(jiān)管部門的損失。

(2)利用動態(tài)博弈的分析方法分析建筑企業(yè)與工人之間的博弈關(guān)系,并建立建筑企業(yè)與工人之間的博弈樹,用逆推歸納法求納什均衡解。最終結(jié)果表明:企業(yè)對工人的處罰、企業(yè)重視安全的成本、政府對企業(yè)的處罰都會影響工人遵守安全規(guī)章制度的概率;企業(yè)重視安全的概率會隨著工人遵守安全規(guī)章制度成本的增加而提高,隨著企業(yè)對工人獎勵的降低而提高,還會隨著企業(yè)對工人處罰的降低而提高。

(3)用博弈論的方法明確建筑企業(yè)、政府監(jiān)管部門、工人之間的關(guān)系。監(jiān)管部門越嚴(yán)格監(jiān)管,建筑企業(yè)就會越重視安全,從而促使工人的安全意識提升,反之亦然,三者相互制約、相互影響。監(jiān)管部門、建筑企業(yè)與工人三者應(yīng)共同完善安全管理,從而有效控制建筑安全事故的發(fā)生,大幅提高我國建筑安全管理水平。