大数据视角下建筑施工安全风险管理研究

杨少坤 中交第四公路工程局有限公司

引言：近些年，人工智能、大数据及云计算等新科技陆续被开发，将之运用到建筑施工安全风险管理中，能协助施工方在工程建设前期就分析可能潜在的风险，提前管控，进而使建筑施工安全性得到更大保障。

一、大数据的理论基础

（一）大数据

大数据思维，实质上就是把采集到的实践经验和现象等进行数据化、规律化处理，综合使用统计学、人工智能、数据挖掘等方法的优越性，统筹融合处置数据，利用一种运行过程更可靠、高效的方法去挖掘多源异构数据。从本质上分析，大数据技术实现了由既往“计算为中心”向“数据处理为中心”的转变，是当下处理数据的一种新思维。

（二）物联网

客观上分析，当下在建筑领域中物联网已经实现了广泛应用，其是以互联网为基础发展起来的基础类型，冲破了网络之间的约束，拓展至任何物品之间，是实现物体之间联结及信息互通的重要载体。将物联网技术合理用于建筑工程施工活动中，能清晰的呈现出施工场区形成的任何信息。物联网具备较强的映射能力，这是形成大数据的重要基础。在搭建施工安全大数据库过程中，物联网作为主要的支撑环节去采集各类数据信息，使数据的安全性和有效性得到更大保障。

（三）云计算

云计算不仅是分布式计算的一种类型，也是云技术的核心，其主要是基于网络“云”把庞大的数据测算处理流程细化成数个小程序，而后针对这些小程序获得的结果通过系统反馈给用户，云计算平台能参照用户群体的现实需求快捷的配备测算能力与各种资源，提供优质服务。

二、建筑施工安全生产概述

（一）建筑工程施工的特征

1.复杂性

大部分工程施工阶段有数个参建方，专业性强，管理人员繁多且形成复杂的关系。

2.流动性

一是施工队伍和人员流动性大；二是临时租用的机械设备流动性大。

3.密集性

建筑行业对劳动力及人力资源均有较大的需求，施工场区人员数目多。

（二）施工安全生产现状及存在的主要问题

1.施工方安全管理意识淡薄

项目管理人员安全意识淡薄，缺少风险意识，忽视隐患，存在严重侥幸心理，安全责任落实形式化，多停留在应付性工作布置上，导致安全管理要求在项目层面执行落实不到位。对隐患整改不到位或虚假整改无有效监督和解决能力，对标准低、毛病多、习惯性违章行为不能有效制止，造成现场安全管理松散。

2.技术保安全有待加强

现场随意变更安全专项施工方案和施工方法的现象不时存在（例如随意改变深基坑开挖、支护方式，更改悬挑型钢锚固方式等），变更后也未结合变更后的施工方案重新进行施工技术交底，导致施工现场违规操作、不按方案施工问题时有发生。

3.机械设备安全管理薄弱

一方面在项目前期策划、施工组织设计、专项方案编制过程中对机械设备配置缺少专业的意见，导致进场设备状况不良；另一方面设备专业管理力量薄弱，过程管控疲软，设备存在超负荷、超标准使用。

4.机制方面完善性不足

大部分工程建设阶段施工方会选择相应的监理单位，由其承担起工程施工安全的监理工作，但部分监理方在执行监理工作期间自身责任界限模糊，外加监理方在工程中承担的义务较薄弱，故而监理方行使权利时基本是以有关法律为基准，安全管理责任机制存在疏漏，这是当下建筑行业普遍存在的问题之一[1]。

三、大数据下建筑施工安全风险的管理

（一）管理流程

在工程施工安全风险管理阶段，利用大数据进行时候的首要步骤是辨识风险，辨识对象主要是施工阶段涉及到的人员、物料、机械设备、环境及管理等。建议生产实践中相关人员利用直接经验法、对照检查表法等传统手段辨识数据，并配合应用大数据技术性分析并获得最后的整体性风险辨别结果。数据的始源主要有如下几种：一是采用物联网技术监测、控制施工现场，比如利用红外感应器、RFID、定位系统等把施工场区内人、材、机、环、管5大要素关联在一起，打造出数据化管理模式，实现同步检测、动态监控;二是把国家现行的法律规定、行业规范整合至安全生产数据库内，套用机械语言，基于计算机编程去精准辨识安全风险；三是利用大数据分析业内的既往安全事故数据，解读其关联性，探寻数据内蕴含的价值规律，进而更科学的指导施工风险的管理过程，可以参照以上5大要素细化获得施工安全风险因素数据表（表1）[2]。

表1 施工安全风险因素数据表

针对表1内列出的风险因素，可以基于持续辨识过程实现更新、完善。在全面辨识风险数据以后，形成完善的工程施工大数据库，应对传统管理方法下滞留的“信息孤岛”问题，这是提升安全风险管理工作效率的重要基础。大数据库应用大数据技术对风险数据进行藕合处理，适时整顿信息，规避发生部分数据遗漏、重复或互为矛盾等不良情况，使用安全管理的科学性、精确性与共享性得到更大保障。对工程施工安全风险管理不单纯是形成数据库那样简单，在数据库建成后，要指派专员定期收集数据信息，对风险级别作出测评，针对大数据库内的海量数据资源要定期整合，巧用大数据技术分析数据的关联性与可信区间，和传统风险测评分级方法相比较，其最大的优势在于能较便捷的获得既往很难探查到的风险要素信息。在关联性与置信区间分析结束后，要分级设计施工安全事故发生的概率与严重性，基于5大要素及时间、空间、系统等合理设定分级指标，最后形成对应的风险测评分级模型，协助各参加方更有效的落实安全风险管理任务[3]。

（二）建立风险预警预控模型

基于大数据建设风险预警预控模型，其对工程施工阶段安全事故的发生、发展过程能起到一定防控作用。现场管理实践中，采用机械学习法完善自动预警功能；将大数据库内的预警、报警既往统计数据设定成基础数据来源，参照关联性及可信区间的分析结果，科学预测安全风险发生的趋向，而后联合使用物联网、云计算等科技动态采集、存储及分析现场施工数据，在大数据流处理技术的帮衬下动态监测数据，进一步完善实时预警功能。安全风险预警阶段，对外传送出预警信号时候，有关人员可以应用大数据的特征，针对不同预警状态同步提出相应的防控措施，进而为风险管理决策提供更可靠支持。

通过安全风险预警过程，定时把风险数据传送到平台内，同时存储到大数据库，以渐进方式完善数据库与风险管理办法的实施程序，实现风险管理的科学化、精准化。

（三）安全风险管理的具体方法

1.安全策划。主要落实两项工作内容，即项目安全总体策划及年度安全策划子模块。与之相配套的标准化规范的目标和职责，系统对外提供安全策划模板以供项目部参照应用。总策划模块由安全生产目标、组织机构、计划、责任机制、人员调配计划等构成。年度计划模块囊括了年度安全目标、检查计划、培训计划、考评记录薄、应急演练计划。明确要求各年度的子模块要在上一年度12月1日前自动生成对应空文件夹，其主要发挥提示引导性作用。

2.完善安全管理体制。参照现行法律规定与本企业需求，大数据库内设核心管理制度清单以供使用单位上传，依照清单充填程度测算出管理体制的完整性，据此大致测评本企业的安全管理状态。针对没有制定出的风险管理核心体制要生成相应的预警提示信息，将其统一传送给项目部安全总监与项目经理[4]。

3.加强安全教育培训。主要涵盖年度培训计划(内设定审批程序)、培训课件、培训成效归纳和提高、参培员工测试记录及相应的培训档案的等。

4.安全风险、职业健康与作业安全管理。实践中，要参照相应安全标准化规范，编制切实可行的现场管理条款。首先，结合双重预防机制设定的具体要求，在大数据库内设风险辨识评价规程、辨识范畴提示、辨别与测评方法提示，输送风险清单、风险管控制方法及责任清单;依照分级分类标准向参建方汇总风险清单。其次，设置机械设备安全管理、特种作业许可等子模块，明确要求各子模块中都要内置相配套的业务执行程序。最后，完成风险级别测评，一是依照建筑行业法律规范直接作出判断；二是以模糊层次理论为基础，配合使用专家法与头脑风暴法完成主观评级。

5.加大安全检查与隐患因素的治理。这是施工安全风险管理工作的重中之重。具体是把基于行业有关规范的要求编制成结构化表格整合至大数据库内，督导项目严格执行安全风险检查过程[5]。隐患排查表内清晰设置工程部位、责任单位、责任人、隐患因素所属类型、整治工况等信息，形成数个维度的筛选指针，分类汇总各项目、各部门的隐患，进而为安全风险管理的综合测评提供客观数据。还可以对工程施工团队核心安全表现作出客观测评，生成施工队伍(包括分包队伍)的安全表现记录薄。参照组织机构与用户权限设置情况，智能推动整改任务与整改回复报告，及时对外输出隐患台账清单于隐患现场分布图表文件。

6.严加管控违规与危险事故。安全管理大数据库内置违规调查惩罚和事故管理子模块，前者依照内设的分类评分标准，智能形成责任单位与责任人的安全绩效评分表，为工程安全生产绩效考评提供重要凭据，使考评过程的客观化、数据化得到更大保障，考评结果的公信力也相应提升。后者由事故上报、调查、处置、整改方法等内容共同构成。

7.安全考评和奖惩。具体是由安全考核责任部门执行，需结合工程功能设计、技术力量及人力资源配置情况等科学设定责任目标，规范的编制责任书、详细记录违章与事故相关信息，形成相应的考核报表，严格依照规范要求测算绩效，科学设定奖励与惩罚决定等[7]。

8.安全业内资料。具体是将业内规则整合至安全风险管理大数据库内，针对需要报送到有关部门的月报、周报、日报、费用报表等，安置在专用文件夹内，在公司层面实现一键批量式下载。规避外报送流程。针对风险、风险管理方法、隐患清单等非文字类报表，均要由大数据库智能生成[8]。报表接收人员自行下载，借此方式缓解基层职员的工作压力。

9.测评、整改机制。应严格依照闭环式管理思想设计大数据库的主要功能，任何施工安全问题均要设定检测闭合流程，也要内设评审与整改程序。大数据库自动选定管理文件完整性、设定的安全活动开展记录、一般与重大风险条数、隐患数目与重复发生隐患数、费用投入比重等要素，依照某一权重去测评项目的安全管理状态，作出概略性的状况测评以供上级管理机构作出决策依据。

结束语：建筑工程施工具有流程繁杂、人员流动性较大、高处作业及交叉作业频繁等特征，这无形中增加了安全管理难度，各地区建筑施工事故风险整体偏高，因此建设过程的首要任务就是确保工程施工中的不发生生产安全事故。在传统安全管理的基础上，我们应尝试采用大数据技术辨识风险，形成施工安全大数据库，利用大数据分析关联性与置信区间，进而完成风险评估分解。结合风险预警信号，采用多种措施管理施工安全风险，最大限度的提升现场安全管理的规范性水平。