馬 輝， 呂 航

(天津城建大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院， 天津 300384)

在全球范圍內(nèi)，建筑業(yè)都是一個(gè)高危行業(yè)，其安全事故發(fā)生以及人員傷亡數(shù)量長期位居榜首[1]。Heinrich指出人的因素是引發(fā)安全事故的主要原因[2]。我國建筑業(yè)屬于勞動(dòng)密集型行業(yè)，有限理性的工人個(gè)體更容易受到所處群體環(huán)境的影響[3]。如果管理不善，不安全行為極易在工人群體中傳播。因此研究不安全行為在工人群體中的傳播規(guī)律，探究哪些因素和條件可以抑制不安全行為傳播，對(duì)于減少工人不安全行為、降低安全事故發(fā)生概率具有重要意義。

近些年，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)行為傳播開展了大量研究。研究發(fā)現(xiàn)，行為傳播存在示范模仿和感染從眾[4,5]兩種方式。傳播過程主要受個(gè)體自身影響力[6]、個(gè)體易感度及意見領(lǐng)袖[7]、核心區(qū)域建筑工人[8]以及社會(huì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[9]等因素影響。王新華等[10]結(jié)合煤礦系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出SIRS礦工不安全行為傳播模型。田水承等[11]基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)理論及SIR模型構(gòu)建了礦工不安全行為傳播模型，指出網(wǎng)絡(luò)聚集系數(shù)對(duì)不安全行為傳播有較大影響。

上述研究多基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)理論，缺乏對(duì)工人決策復(fù)雜性及行為可觀察性的考慮，同時(shí)忽略了空間位置關(guān)系對(duì)行為傳播的影響。由于建筑工人的崗位比較固定，一定時(shí)間內(nèi)其在施工現(xiàn)場(chǎng)的空間位置較少發(fā)生改變，相鄰工友更易成為工人的觀察與學(xué)習(xí)對(duì)象[12]。因此，本文考慮空間近鄰的影響，研究工人個(gè)體的觀察、比較、模仿過程，構(gòu)建工人個(gè)體行為的學(xué)習(xí)函數(shù)，刻畫工人個(gè)體的行為決策變化過程，進(jìn)而利用元胞自動(dòng)機(jī)建立工人群體不安全行為傳播模型，擬通過模擬微觀工人個(gè)體的簡單學(xué)習(xí)行為，觀察工人群體中涌現(xiàn)出的不安全行為傳播規(guī)律。

1 空間近鄰影響下的建筑工人行為學(xué)習(xí)分析

1.1 工人行為的社會(huì)學(xué)習(xí)過程

根據(jù)班杜拉的社會(huì)學(xué)習(xí)理論，個(gè)體行為社會(huì)學(xué)習(xí)的主要方式是觀察學(xué)習(xí)，動(dòng)機(jī)強(qiáng)化則貫穿始終[13]。在施工現(xiàn)場(chǎng)面對(duì)不確定性時(shí)，工人通常觀察身邊工友的行為策略及相應(yīng)結(jié)果，并與自身進(jìn)行比較。若他人行為收益高于自身所得，工人個(gè)體就會(huì)增加模仿工友行為的傾向。如改變行為后獲得了與工友同樣的收益，該行為則會(huì)進(jìn)一步得到強(qiáng)化?？v觀整個(gè)社會(huì)學(xué)習(xí)過程，收益的比較是工人個(gè)體產(chǎn)生行為學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，對(duì)不安全行為的傳播起到了關(guān)鍵作用。

1.2 工人行為策略的價(jià)值感知

大多建筑工人在行為決策時(shí)表現(xiàn)出有限理性的特征，其對(duì)不同行為策略的比較受到主觀價(jià)值感知的支配。工人個(gè)體對(duì)不同行為策略的得失感知如式(1)所示[14]。

V=∑π(pi)v(Δxi)

(1)

式中：π(pi)為決策權(quán)重函數(shù)，表示對(duì)事件i發(fā)生概率pi的主觀認(rèn)知，且π(0)=0，π(1)=1；v(Δxi)為基于參照依賴效應(yīng)的感知價(jià)值函數(shù)，Δxi表示的是事件i發(fā)生時(shí)行為主體獲得的實(shí)際收益x與參照點(diǎn)x0的差值。v(Δxi)和π(pi)的取值函數(shù)如式(2)(3)所示。

(2)

(3)

式中：α，β為風(fēng)險(xiǎn)偏好系數(shù)；λ為損失規(guī)避系數(shù)；π+為面對(duì)收益時(shí)的決策權(quán)重函數(shù)；π-為面對(duì)損失時(shí)的決策權(quán)重函數(shù)；γ，δ為決策影響系數(shù)。本文中，pi為工人觀察到某位工友的概率，設(shè)工人鄰居個(gè)數(shù)為L，則pi為1/L，Δxi為該工人與工友的收益差值，并根據(jù)Kahneman和Tversky的研究標(biāo)定，選取α=β=0.88，λ=2.25，γ=0.61，δ=0.69[15]。

1.3 工人個(gè)體的行為學(xué)習(xí)模型

在現(xiàn)實(shí)生活中，個(gè)人的行為傾向也受互動(dòng)范圍內(nèi)多數(shù)人行為的影響[16,17]。因此，結(jié)合上述分析，本文構(gòu)建出工人個(gè)體的行為學(xué)習(xí)模型，如圖1所示。

為便于研究實(shí)驗(yàn)，將工人的行為策略抽象為安全行為和不安全行為。若工人采取安全行為，會(huì)帶來確定的穩(wěn)定收益e；若工人采取不安全行為則能夠以提高績效、節(jié)省時(shí)間及體力等方式獲得收益s，且s>e。采取不安全行為在帶來較高收益的同時(shí)也會(huì)增加相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，即有ξ的概率會(huì)發(fā)生安全事故，造成相應(yīng)損失n，有η的概率可能被監(jiān)管者發(fā)現(xiàn)，被處以m的罰金。

圖1 建筑工人行為學(xué)習(xí)模型

在群體環(huán)境中，工人分別與可觀察到的每一位工友進(jìn)行比較，利用式(1)計(jì)算出工人對(duì)該策略的心理感知價(jià)值V，反映建筑工人對(duì)當(dāng)前行為策略的總體滿意度。如果工人對(duì)自身行為策略不滿意，將產(chǎn)生行為學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。此外，工人處于群體中，同樣會(huì)受從眾心理影響。根據(jù)費(fèi)米函數(shù)結(jié)合從眾系數(shù)，建筑工人將以速度p學(xué)習(xí)身邊工友中的最優(yōu)策略，如式(4)所示。

(4)

式中：K為噪聲參數(shù)；ω為從眾系數(shù)，其函數(shù)式如式(5)所示。

(5)

式中：N為鄰居中狀態(tài)與工人不同的個(gè)數(shù)；H為噪聲參數(shù)。K，H均用于刻畫個(gè)體的非理性因素。

2 建筑工人不安全行為空間演化模型構(gòu)建

2.1 基于元胞自動(dòng)機(jī)的空間演化模型

根據(jù)元胞自動(dòng)機(jī)的基本原理，本文將建筑工人行為空間演化傳播模型設(shè)置如下：

(1)元胞：一個(gè)元胞代表一位建筑工人，其在網(wǎng)格空間中的位置由一個(gè)有序?qū)?i,j)(i,j=1,2,…)來表示。

(2)元胞空間：本模型將空間定義在一個(gè)二維空間中，采用20×20的正方形網(wǎng)格作為建筑場(chǎng)地。為研究方便，本文定義空間邊界為周期型。

(3)元胞狀態(tài)：根據(jù)本文的研究選取元胞具有“安全行為”與“不安全行為”兩個(gè)基本狀態(tài)，分別用0，1來表示?！鞍踩袨椤睜顟B(tài)元胞用綠色表示，“不安全行為”狀態(tài)元胞用紅色表示。

(4)鄰居：元胞的鄰居指某一元胞在更新狀態(tài)時(shí)需要搜索的空間范圍。二維元胞自動(dòng)機(jī)的鄰居主要有Von Neumann型、Moore型及擴(kuò)展Moore型[18]，如圖2所示。

圖2 元胞鄰居取法示意

(5)演化規(guī)則：根據(jù)工人行為學(xué)習(xí)模型，其演化規(guī)則為：t=0時(shí)，設(shè)定建筑工人群體中狀態(tài)為1的元胞比例為l，則狀態(tài)為0的元胞比例則為1-l，兩種狀態(tài)的元胞隨機(jī)分布于網(wǎng)格中的各個(gè)位置；t時(shí)刻，處在(i,j)位置的元胞做出一種行為決策獲得收益，同時(shí)觀察身邊工友的收益并計(jì)算心理感知價(jià)值V。對(duì)于元胞(i,j)，若V≥0，則t+1時(shí)刻，處在(i,j)位置的元胞繼續(xù)維持當(dāng)前狀態(tài)；反之則元胞(i,j)以p的概率改變自己的行為，本文K取值為0.1，H取值為0.3[16]。

2.2 初始化仿真模型構(gòu)建

本研究利用MATLAB R2016a版本編寫建筑工人不安全行為空間演化傳播模型的仿真程序，并根據(jù)已有文獻(xiàn)的研究及工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行初始化賦值。初始采用Moore型鄰域，由于工人對(duì)危險(xiǎn)的敏感性普遍較低，對(duì)不安全行為帶來的收益以及節(jié)省的時(shí)間、體力等有較為樂觀的預(yù)估，因此將工人采取安全行為的收益e預(yù)設(shè)為15，不安全行為收益s預(yù)設(shè)為30。根據(jù)Heinrich的統(tǒng)計(jì)，每發(fā)生300次違章行為會(huì)導(dǎo)致1次安全事故，故設(shè)定安全事故發(fā)生概率ξ取值為1/300。設(shè)定不安全行為初始比例l為1%。選擇不同的監(jiān)管力度η、不安全行為處罰m、事故損失n，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)(t=200步)。將運(yùn)行仿真程序所得結(jié)果與現(xiàn)實(shí)世界的不安全行為傳播一般規(guī)律進(jìn)行擬合，選擇與現(xiàn)實(shí)規(guī)律擬合度最好的參數(shù)：監(jiān)管力度η=0.1，罰金m=10，事故損失n=200。其仿真結(jié)果如圖3所示。

如圖3所示，t=1，50，100，200時(shí)的面板快照直觀反映了不安全行為在空間中的傳播情況，曲線圖則反映了不安全行為數(shù)量隨時(shí)間的變化情況?？梢钥吹?，在監(jiān)管力度不高的情況下，不安全行為由單個(gè)個(gè)體逐漸向外擴(kuò)散，數(shù)量不斷增加。這與實(shí)際的不安全行為傳播演化情形基本一致，即本研究所建立的仿真模型能夠較為真實(shí)地還原現(xiàn)實(shí)工地上工人不安全行為傳播的過程，因此該模型可以用于進(jìn)一步的研究探索。

3 仿真實(shí)驗(yàn)

3.1 工人社交范圍對(duì)不安全行為傳播的影響

本實(shí)驗(yàn)考察工人個(gè)體的社交范圍對(duì)不安全行為傳播的影響，即通過改變工人的作用鄰域，探究社交范圍分別為較小、中等、較大時(shí)，群體中不安全行為傳播的演化情況。本實(shí)驗(yàn)用Von Neumann型鄰域、Moore型鄰域以及擴(kuò)展Moore型鄰域分別代表較小、中等以及較大的社交范圍，根據(jù)三種不同的鄰域模型對(duì)基礎(chǔ)仿真模型進(jìn)行調(diào)整，分別運(yùn)行仿真程序后，演化結(jié)果如圖4所示。

圖3 初始模型示意

圖4 不同鄰域下不安全行為傳播演化結(jié)果

由圖4可見，在Von Neumann型鄰域下工人群體間行為傳播的速度最快，傳播范圍也最廣；而擴(kuò)展Moore型鄰域下選擇不安全行為的工人數(shù)量則得到了有效控制。從而得出，作用鄰域的擴(kuò)大對(duì)不安全行為的傳播存在一定抑制作用。究其原因，工人行為策略的改變受感知收益與從眾心理的共同作用，社交范圍的擴(kuò)大影響了個(gè)體與鄰居的相互作用，提高了滿足工人改變行為決策條件的標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)工人獲得的信息也更加全面，有利于他理性決策，因此不安全行為傳播速度減緩。

3.2 意見領(lǐng)袖對(duì)不安全行為傳播的影響

意見領(lǐng)袖相較于普通工友更易成為工人模仿學(xué)習(xí)的榜樣。當(dāng)工人身邊存在意見領(lǐng)袖時(shí)，主要以他的收益作為自己的參照來判斷收益。本文在空間內(nèi)隨機(jī)設(shè)定領(lǐng)袖元胞，考慮現(xiàn)實(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)工人小組規(guī)模，本文仍以更為貼近現(xiàn)實(shí)的Moore型鄰域?yàn)槔?，分別研究領(lǐng)袖元胞數(shù)量k=5，10，20，40時(shí)工人的群體間不安全行為傳播情況，并與群體間無領(lǐng)袖元胞時(shí)的情形作對(duì)比。本實(shí)驗(yàn)設(shè)定領(lǐng)袖均受到過良好的安全培訓(xùn)，其初始行為狀態(tài)均為安全行為，為更好地體現(xiàn)領(lǐng)袖在群體間對(duì)不安全行為傳播的影響作用，設(shè)定不安全行為初始比例l為50%，演化結(jié)果如圖5所示。

圖5 意見領(lǐng)袖對(duì)不安全行為傳播的影響

觀察圖5可以發(fā)現(xiàn)，意見領(lǐng)袖對(duì)工人具有正向引導(dǎo)作用。當(dāng)群體間不存在意見領(lǐng)袖時(shí)，選擇不安全行為的工人數(shù)量急速上升，不安全行為幾乎覆蓋了整個(gè)群體；當(dāng)出現(xiàn)意見領(lǐng)袖時(shí)，選擇不安全行為的工人數(shù)量有所下降，且隨著領(lǐng)袖元胞數(shù)量的增加，群體間的不安全行為數(shù)量逐漸減少。當(dāng)領(lǐng)袖達(dá)到40位時(shí)，選擇不安全行為的工人數(shù)量出現(xiàn)明顯減少并最終趨于穩(wěn)定，可以看到，此時(shí)群體間的不安全行為傳播現(xiàn)象已然被抑制住。

3.3 不安全行為處罰對(duì)行為傳播的影響

本實(shí)驗(yàn)擬定4個(gè)監(jiān)管方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M，比較不同方案下的不安全行為傳播規(guī)律。為更好地體現(xiàn)不同處罰條件對(duì)于不安全行為傳播的影響效果，取初始比例l為固定值50%，鄰域形式同樣選擇Moore型。實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 不同監(jiān)管方案實(shí)驗(yàn)參數(shù)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

圖6 不同監(jiān)管方案下行為傳播演化結(jié)果

觀察圖6所示演化結(jié)果，僅提高監(jiān)管力度對(duì)不安全行為的傳播影響較小，高額的罰款則對(duì)不安全行為傳播起到了很好的抑制作用。而當(dāng)高監(jiān)管力度與高額罰款結(jié)合時(shí)，不安全行為糾正的速度更快。究其原因，是工人個(gè)體具有風(fēng)險(xiǎn)厭惡的特點(diǎn)，高額的處罰結(jié)合高強(qiáng)度的監(jiān)管，讓選擇不安全行為的工人幾乎失去了勞作一天的收益，在這樣的情況下工人會(huì)厭惡不安全行為。

4 建筑工人不安全行為傳播控制對(duì)策

從三組實(shí)驗(yàn)可以看到，嚴(yán)厲的安全監(jiān)管以及高額的罰款對(duì)抑制不安全行為傳播具有直接而有效的作用。然而，監(jiān)管力度與企業(yè)的安全管理成本正相關(guān)，多數(shù)企業(yè)不愿承擔(dān)高昂的管理成本。因此，除提高監(jiān)管力度之外，企業(yè)還需采取低成本管理措施。

(1)擴(kuò)大工人的社交范圍。從作用鄰域?qū)Σ话踩袨閭鞑サ挠绊憗砜?，鄰域的擴(kuò)大能夠有效減緩不安全行為傳播的速度。因此，企業(yè)可以將不同班組的工人混編在同一宿舍，加大不同工組工人之間的溝通交流；還可以安排管理人員與工人同吃同住，增進(jìn)工人與管理人員之間的溝通，提高安全管理效率。工作中，項(xiàng)目經(jīng)理還可以合理擴(kuò)大各施工班組的規(guī)模，增大工人工作交流范圍。

(2)在固定的工作空間內(nèi)發(fā)揮領(lǐng)袖的榜樣示范作用。從意見領(lǐng)袖對(duì)工人群體的影響來看，如果領(lǐng)袖能夠做出安全行為表率，該領(lǐng)袖所在工作空間的不安全行為傳播就會(huì)得到有效控制。因此，施工企業(yè)首先應(yīng)當(dāng)做好施工人員的梯隊(duì)建設(shè)，選擇精技術(shù)、善管理且安全意識(shí)強(qiáng)的工人作為班組長，將班組內(nèi)安全意識(shí)強(qiáng)的工人培養(yǎng)為技術(shù)骨干，樹立意見領(lǐng)袖的權(quán)威。同時(shí)還應(yīng)對(duì)組長定期進(jìn)行考核，保證班組長這些關(guān)鍵少數(shù)發(fā)揮安全行為示范作用。

5 結(jié) 語

本文在提出建筑工人是有限理性經(jīng)濟(jì)人假設(shè)的基礎(chǔ)上，考慮從眾心理特征，剖析其在空間近鄰影響下的社會(huì)學(xué)習(xí)過程，根據(jù)前景理論構(gòu)建其對(duì)不同行為策略的價(jià)值感知函數(shù)，進(jìn)而建立工人的行為學(xué)習(xí)模型，運(yùn)用元胞自動(dòng)機(jī)模擬空間演化過程的能力，模擬近鄰空間中建筑工人不安全行為的傳播擴(kuò)散。根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)建筑工人不安全行為傳播規(guī)律，并提出相應(yīng)對(duì)策。

本研究還存在以下不足：構(gòu)建行為決策模型時(shí)未考慮工人個(gè)體生理及心理方面的差異性，此外構(gòu)建不安全行為傳播演化模型時(shí)沒有結(jié)合實(shí)際考慮建筑工地的群體密度，后續(xù)可以基于現(xiàn)有成果與結(jié)論開展更深一步的研究。