FDA事故致因模型在海上船舶碰撞事故安全管理中的运用研究

冯 如，李 帅

(中南大学 资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083)

0 引言

事故致因理论是用来阐明事故的成因、始末过程和事故后果，以便对事故现象的发生、发展进行明确地分析。事故致因理论起源于20世纪初近代资本主义工业化生产。传统的事故致因理论主要从宏观或者微观角度对事故发生机理进行分析。宏观角度，有学者从社会学出发提出安全生产水平与社会生产力水平及社会结构有关；微观角度，从最初的事故频发倾向论及事故遭遇倾向论到海因里希事故因果连锁论，系统理论诸如瑟利模型、Hale模型及傅贵基于海因里希事故因果连锁论和瑞士奶酪模型提出的24Model等事故致因理论从管理和技术科学出发，突出个体或组织行为对事故发生的作用，这些事故致因模型在一定的历史条件下对安全生产具有一定的理论及现实意义[1-5]。

目前，人类处于大信息时代，信息在安全生产中扮演着重要的角色。传统的事故致因模型缺乏从宏观到微观的系统分析，只针对某个角度进行纵向研究，割裂了宏观及微观因素之间的联系与影响，忽略了信息在安全管理中的重要意义。FDA事故致因模型以安全信息流动为切入点，综合考虑包括社会学及管理科学和技术科学在内的宏观微观因素，在分别对其进行纵向研究的基础上横向考虑三者之间的联系与影响，可以完整准确地表明事故发生机理及过程，深入剖析导致事故发生的内外因素及其联系。将FDA事故致因模型应用到海上船舶碰撞事故当中，可以真实反映海上船舶碰撞事故发生机理和路线，掌握信息在碰撞事故发生过程中的传递特点，为寻求海上船舶碰撞事故安全管理方法提供指导。

1 理论基础

FDA事故致因模型是涉及组织内部和组织外部(如政府安监部门和安全中介机构等)事故致因因素，以安全信息流动为切入点，管理科学与技术科学的知识为基础，根据系统安全行为链，既“安全预测→安全决策→安全执行”和逻辑学理论构建的事故致因模型[6]。与传统的事故致因模型相比，FDA(Forecast-Decision-Action)事故致因模型囊括了宏观、微观系统内外各事故致因因素，通过安全信息流动将各因素有机地结合在一起；同时根据安全预测→安全决策→安全执行的行为链和逻辑学理论将事故的发生描述成1张由个体、自组织、他组织3条事故子链形成的逻辑严谨的事故主链。

FDA事故致因模型在安全管理、事故预防、事故调查与分析等方面具有多重优势。现代安全管理或监管离不开快速发展的信息技术，运用FDA事故致因模型分析安全管理或监管中的信息流动，可以找出导致事故发生的直接原因、间接原因、主要原因和根本原因，确定安全管理的重点。其次根据FDA事故致因模型可知事故的预防存在2种理论路线，一是破坏事故主链的形成，从宏观到微观做好他组织安全他控、自组织安全自控、个体行为控制3方面的协调与控制，防止事故主链的形成；二是从3条事故子链入手，破坏3条子链中任意1条子链的形成即可，这也为安全管理提供了很好的切入点。海上航运是涉及到国家交通运输部所属海事局、航运企业和海上船只包括船员在内的复杂巨系统。将FDA事故致因模型应用在海上船舶碰撞事故中，可以将该复杂系统划分为海事局、航运企业、船只3个层次分别对应他组织、自组织和个体，从信息流动的角度分别分析海事局、航运企业和船只3个层面的事故形成机理，分析事故原因，找到预防事故的方法[6]。

2 FDA事故致因模型的应用

2.1 个体事故致因子链

航海界将船舶碰撞事故的发生划分为5个阶段，即自由航行阶段→碰撞危险阶段→紧迫局面阶段→紧迫危险阶段→发生碰撞阶段。在自由航行阶段，船只本身通过船员瞭望、雷达、AIS系统等手段掌握附近海域其他船只的动向，一旦发现附近海域有其他船只出现，立即报告船长和负责航行值班的高级船员。船长或高级船员根据对方船只的位置、船速、航向及改变航向率等船舶动态信息结合船名、呼号、吃水，船舶尺度及危险货物等船舶静态信息判断2船是否有发生碰撞的可能，若有发生碰撞的可能，则进入碰撞危险阶段。在这一阶段船长或高级船员需要根据之前接收到的信息结合避让规则确定避让方式和避让时机；若决策失误，进入紧迫局面阶段，在这一阶段，不采取行动则必定会发生事故，但是可以通过己船的有效措施避免；当己方船只采取任何行动都必然会发生碰撞时，进入紧迫危险阶段，此时只有2船协调配合采取有效措施才可以避免碰撞事故的发生[7-9]。

基于以上分析，绘制F1D1A1事故致因模型如图1所示。图1中，W表示他船的有效行动，在己船出现个体行为失误的情况下，若他船也出现个体行为失误，碰撞事故必然发生；若他船根据情况采取有效措施，则可以避免事故的发生。

由F1D1A1事故致因模型可将船舶碰撞事故的发生逻辑表示为：

(1)

式中：S表示安全；G1表示事故；W1表示他船行动与己船行动的不协调；M1表示必要安全信息缺失；┐M1表示必要安全信息充分；C1表示安全欺骗；N11,N12,N13分别表示安全预测、安全决策及决策的执行出现失误;Y11,Y12,Y13分别表示安全预测、安全决策及决策的正确执行。必要安全信息指系统安全行为活动所需的安全信息，必要安全信息缺失指系统安全行为活动所需的必要安全信息集与实际获取的有效安全信息集之间存在差异。安全欺骗指即违反规则、违反操作程序等。个体预测、决策以及决策方案的执行出现失误，都会导致个体行为失误模式域N1；必要安全信息缺失、必要安全信息充分但存在个体安全信息欺骗也会导致个体行为失误模式域的出现。

个体必要安全信息如表1所示,表1中的5种信息有机组合是船舶不会发生碰撞事故的信息集合。

图1 F1D1A1事故致因模型Fig.1 F1D1A1 accident causation model

个体必要安全信息安全信息特征综合信息己船安全评价结果;船员素质;天气、航道、硬件设施情况;海图、出版物等;法律法规及航行规则等;己船航行状态他船基本信息来船位置、船速、改变航向率及航向等船舶动态信息;船名、呼号、吃水,船舶尺度及危险货物等船舶静态信息安全预测信息发现来船后根据综合信息及他船基本信息对未来两船是否会发生碰撞做出的安全预测结果安全决策信息根据安全预测信息和避让规则决定避让方式和避让时机安全执行信息根据安全决策信息结合船只本身及船组人员情况执行决策

安全信息贯穿于事故发生的整个过程，个体层面上预防事故的发生，只需加强安全管理即切断个体事故子链的形成，结合F1D1A1事故致因模型和船舶碰撞事故发生的5个阶段可得以下结论：

1)个体层面的原因是导致事故发生的直接原因。按照信息流动的顺序首先是发现他船的过程中，若负责瞭望、雷达和AIS系统的船员因安全态度、安全意识、安全心理等自身因素或外界因素的影响未能发现附近船只的靠近，发现来船没有向船长或高级船员传递信息或传递错误的信息都会造成船长或高级船员关于船只未来安全状态的预测失误。

2)船长或高级船员根据收到的关于来船位置、船速、改变航向率及航向等船舶动态信息结合船名、呼号、吃水，船舶尺度及危险货物等船舶静态信息预测有发生碰撞的可能之后，结合避让规则确定避让方式和避让时机传达给所有船员。错误的预测信息会导致决策失败，决策失败可能导致碰撞事故发生，违反相关规定制定避让方案即个体安全欺骗行为同样可能导致事故的发生。

3)船员根据收到的安全决策信息，按照操作规范执行。违反决策方案可能导致事故的发生，按照决策方案执行但是违反操作规定即安全欺骗行为或船员技术素质不够也可能导致事故的发生。

4)若Y11→Y12→Y13子链完全表达，则得到个体安全行为正确模式域S1，既个体安全预测、个体安全决策和个体安全行为皆正确，2船不会发生碰撞。

5)船舶碰撞发生在复杂系统内2个船只子系统之间，在可能发生碰撞的情况下，若一船违规没有采取避让措施或出现其他失误，另一船及时准确得知这一信息并根据情况及时采取有效措施，也可以避免碰撞事故的发生。

2.2 自组织事故致因子链

完善的企业安全管理制度可以有效的减少海上船舶碰撞事故的发生。F2D2A2事故致因子链如图2所示。

可将F2D2A2事故致因模型逻辑表示为：

(2)

式中：M2表示必要安全信息缺失；┐M2表示必要安全信息充分；S表示安全；G2表示事故；C2表示安全欺骗；W2表示相关部门监管不力；N21，N22，N23分别表示安全预测、安全决策及决策的执行出现失误，N2表示行为失误模式；Y21，Y22，Y23分别表示安全预测、安全决策及决策的正确执行。诸多研究表明组织内发生事故的根本原因是组织安全管理上存在缺陷，对相关安全信息的综合评价失误、未来安全状态的预测失误、制定安全管理方案以及执行安全管理方案出现失误都会使得企业的安全管理存在缺陷；安全文化及安全教育存在问题则必然会导致自组织安全欺骗行为，即违反法令法规标准规范，导致企业安全管理存在缺陷。企业层面的原因是导致事故发生的间接原因。

图2 F2D2A2事故致因模型Fig.2 F2D2A2 accident causation model

2.3 他组织事故致因子链

国家对于海运企业的监管及宏观调控、相应的法律法规的出台和标准规范的制定、有关基础设施如通信系统、港口等的建设对于海上安全航行起着重要作用。相关研究也表明，事故的发生不仅仅受组织内因素的影响，也必然涉及到一些组织外的因素，如图3所示。

图3 F3D3A3事故致因模型Fig.3 F3D3A3 accident causation model

可将F3D3A3事故致因模型逻辑表示为：

(3)

式中：M3表示必要安全信息缺失；┐M3表示必要安全信息充分；S表示安全；C3表示安全欺骗；N31，N32，N33分别表示安全预测、安全决策及决策的执行出现失误；Y31，Y32，Y33分别表示安全预测、安全决策及决策的正确执行。由图3和式(3)可得，海事局关于未来我国海上交通安全的预测失误、由预测失误或其他因素导致的决策失误以及决策的执行上出现失误都会导致国家关于海上交通安全管理法令法规及标准规范存在安全漏洞；错误的安全信息也会导致法令法规的不健全，一般来自于2方面，一是来自于海运企业、安监部门或安评机构的刻意隐瞒，二是海事局收集信息不全面。前者属于自组织、他组织安全欺骗行为，后者包括他组织安全欺骗及他组织行为失误。该层面的原因是导致事故发生的间接原因。

3 海上船舶碰撞事故安全管理

基于上述分析，建立海上船舶碰撞事故FDA事故致因模型，如图4所示。

图4 海上船舶碰撞FDA事故致因模型Fig.4 FDA accident causation model of marine ship collision

由图4结合式(1)～(3)可得完整的船舶碰撞事故致因链：

(4)

其中，Ni=Ni 1∨Ni 2∨Ni 3，i=1,2,3。

由式(4)可知，海上船舶碰撞事故的预防有2条可行的理论路线。一是破坏事故主链的形成，从宏观到微观的做好他组织安全他控、自组织安全自控、个体行为3个方面的协调与控制，防止事故主链的形成；二是从3条事故子链入手，破坏3条子链中任意1条子链的形成即可。

1)切断个体层面事故子链的形成，可以以信息流动为切入点，及时获取准确信息并将其正确传达处理再传达，涉及到包括企业和船只本身系统内外多种因素的影响。根据式(1)所描述的事故发生过程可知消除人的不安全行为或降低人的不安全行为带来的负面影响对于船舶安全航行至关重要。一方面，加强船员的安全教育，培养船员的安全意识和责任意识，技术上加大培训力度和技术考核难度，可以有效地减少个人失误及个体安全欺骗行为的出现。另一方面，设置并联系统—达到多重保障的效果，如船员瞭望、雷达显示以及AIS系统反馈三位一体可以保证及时准确地获取最新的附近海域及来船信息；修改现有的避让规则，由1只船采取避让措施改为2只船同时采取远离他船的避让措施；加强船只之间的信息交流，即使1船避让行动失误也可以及时通知他船作出相应的改变等，减轻甚至消除部分船员或船只行为失误带来的负面影响。

2)结合式(2)、(4)可知，完善的海运企业安全管理应当包括企业本身和出海船只2方面。一方面，企业需对自身安全现状进行准确评估，根据评估结果预测未来一段时间企业的安全状态，基于预测结果制定完善的企业安全管理制度，加大企业内外安全监督力度，严格执行最新安全制度；及时贯彻落实交通部海事局及有关部门的有关水运政策、水运信息传达给船员，组织海务部人员学习安全管理业务知识及海规、内规、船员岗位责任制和港章、防台、防抗雷雨大风等有关知识，负责做好防台、防洪及防抗雷雨大风、雾航等安全防范措施。另一方面，企业需加强对船只的安全管理，负责对每1艘将要出海的船只及设备至少安全检查2次并敦促及时维修，确保船只出海前消除现有隐患；加强与出海船只之间的联系，督促船方整改检查中发现的问题，消除安全隐患，在船只航行过程中及时传递最新的危险天气、海域情况、附近船只等信息，并随时准备指导船舶进行防抗工作。

3)从信息流动的角度来看，在他组织层面要想完善海上交通安全法律法规体系及相关标准规范，首先要确保预测用安全信息的真实可靠。对此国家要加强对海运企业、安监部门及安评机构的监管，定期进行安全检查，防止安全信息缺失或错误，杜绝企业以及安全监管部门、安评机构出现安全欺骗行为；在加强人员诚信上可以将因安全欺骗造成事故的，按发生事故的严重程度纳入征信系统，将诚信贯彻落实到整个行业之中。其次将船只、海运企业、安监部门及安评机构等提出的建议与实际情况相结合，考虑未来海运发展趋势，完善或增加相关法令法规。最后海事局需根据实际情况加强基础设施建设，例如完善通讯系统、加大港口建设、加强海域情况调查等，每隔一段时间对当前船只数量及基础设施情况进行统计评估，及时更新相关设施设备。

3条事故中任意1条子链的破坏意味着事故主链的形成遭到破坏，船舶碰撞事故不会发生。需要注意的是须加强个体、企业和国家相关部门之间的信息交流，三者之间的安全管理相互渗透，提高安全管理效率，从根本上减少船舶碰撞事故的发生。

4 结论

1)基于FDA事故致因模型，从安全信息角度出发，分别从船只、海运企业及海事局3个层面构建3条FDA事故致因子链，通过信息流动组合构成完整的海上船舶碰撞事故系统即事故主链，完整的事故致因模式由3条事故子链及1条事故主链构成。

2)根据所构建的海上船舶碰撞FDA事故致因模型可以得出防止碰撞事故发生只需切断3条事故子链或事故主链的形成即可。切断3条事故子链形成的关键在于保证获取安全信息的准确性和及时性，因此，加强船员个人素质、完善企业安全管理制度体系、完善或新增相关法律法规及加强基础设施建设是海上船舶安全管理的重点；切断了事故子链的形成，事故主链也就无法完全表达，事故不会发生。

3)面对复杂系统的安全管理，FDA事故致因模型不但考虑了组织内外宏观微观事故致因因素，而且利用安全信息将所有因素有机的结合在一起，有助于深入全面分析事故发生机理及路线，为安全管理及事故预防提供依据。该模型在海上船舶碰撞事故安全管理中的应用为其他行业的信息化安全管理提供了思路。