基于ISM的建筑工人作业疲劳影响因素分析

刘辉，龚美嘉，张雨

（1吉林建筑大学 应急科学与工程学院，吉林长春 130118；2吉林建筑大学事故预防科学研究院，吉林长春 130118）

0 引言

随着建筑业的飞速发展，建筑业的危险程度仅次于采矿业[1]。据住建部网站消息，在2019年，我国房屋市政工程发生的生产安全事故共有773起，死亡人数为904人，与2018年相比，分别上升5.31%和7.62%[2]。据资料统计，近年来建筑工地生产安全事故，90%以上是由人的不安全行为造成的[3]，除不可控的因素外，主要由人的心理及生理的疲劳导致。因此，深度剖析建筑工人作业疲劳影响因素必不可少，这对减少建筑施工事故具有重要意义。

1 建筑工人疲劳影响因素确定

早期，对疲劳的研究着重于驾驶疲劳和医学疲劳[4]。随着时代的发展，研究范围和领域愈加广泛。卢吉发[5]通过调查问卷的方法，运用spss分析得出工人在体力疲劳、脑力疲劳与心理疲劳三个维度存在的相互影响关系。徐小华[6]采用文献分析及问卷调查的方法，建立了煤矿工人疲劳评价量表，进一步研究矿井资源开采中工人疲劳现状和疲劳影响因素。王新平等[7]采用主观疲劳评价法，发现工人的疲劳主要发生在腰部、肩膀等部位，噪声疲劳和视疲劳是影响工人脑疲劳的主要因素。项天[8]通过实验室环境下的模拟实验，测量建筑工人的不安全行为数据和生理信号，更加客观地探究了建筑工人疲劳与不安全行为的关系。

上述研究成果表明，针对建筑工人疲劳影响因素的研究成果还较少。基于此，本文首先通过大量文献爬梳，进行理论分析，并对从事建筑工程项目管理的工作人员开展调研，收集影响因素。在初步确定影响因素之后，根据7位安全学科专家教授的修改补充意见，最终确定从工作、环境与建筑工人三个层面建立建筑工人疲劳影响因素体系，并选取9个代表性强、影响较大的因素进行模型分析。疲劳影响因素可归纳为表1所示的9个影响因素。

表1 建筑工人疲劳因素

2 建筑工人疲劳影响因素的ISM分析

ISM分析法建立于1973年，当时的社会经济体系愈加复杂，费尔教授为了分析相关问题而创立。它可以用来梳理复杂系统中混乱繁杂的因素之间的关系，最终构造一个多层级的分析模型。ISM方法对于分析建筑工人的疲劳影响因素正好适用，可以深入剖析各因素对建筑工人作业疲劳的影响机理。如今，ISM方法在分析复杂系统时发挥着越来越重要的作用。

2.1 建立邻接矩阵与可达矩阵

根据ISM方法确定因素后建立邻接矩阵，矩阵中，“1”表示两因素间直接或间接相关；“0”表示两因素间相关程度较低或基本不相关。

经计算，当K=3时，满足(A+1)≠(A+1)2≠…≠（A+1）r-1≠(A+1)r=M，可达矩阵M=(A+1)3。

2.2 划分各因素的层级关系

在可达矩阵中，找出可达集R(Si)和先行集Q(Si)，并求其交集R(Si)∩Q(Si)，为使因素间的层次关系更加清晰，对这九个因素进行层级分解，根据公式}迭代，进行层级的抽取，得到表2。

表2 影响因素的层级矩阵

2.3 结构模型建立

根据上述分析，绘制出分级递阶结构模型图，如图1所示。

图1 疲劳影响因素解释结构模型

3 结构模型分析

（1）处于最底层的因素有设施设计合理性和年龄两个因素。这意味着年龄的大小和设施设计是否合理，是影响建筑工人疲劳状况的最根本因素，底层因素对上层因素都有或多或少的影响，重点从这两个因素着手进行优化。

（2）处于最顶层的因素有工作满意度、工作能力、睡眠时间以及抗压能力四个因素。这四个因素处于模型的最顶层，表明是该系统的最表层因素，应先将下面的因素解决，才能改善这四个因素，其属于该系统的终极目标。

（3）处于中间的有工作分配合理性、持续作业时间和工作环境三个因素。这些因素是中间级影响因素，不能急于一时，盲目解决。这些因素既容易受到底层影响因素的影响，又易影响顶层因素，要根据底层因素逐加改善。

4 结论

本文采用ISM模型研究方法，对建筑工人疲劳影响因素进行分析，主要得到以下结论：

（1）建筑工人疲劳影响因素较为复杂，可以分为9个主要因素，即工作满意度、工作分配合理性、工作能力、持续作业时间、工作环境、设备设计合理性、睡眠时间、抗压能力、年龄。

（2）运用ISM模型将建筑工人疲劳影响因素进行层次划分，得到多层次分析图。位于最底层的因素是设施设计合理性和年龄，在ISM模型里，该类因素属于源头性因素，一定要重点关注。

本研究主要用于辨识建筑工人疲劳影响因素及关联性，划分出建筑工人疲劳影响因素的层次关系，最后利用ISM模型进行分析，能够进一步完善建筑工人作业疲劳影响因素理论，为减少建筑工人作业疲劳提供科学依据。