户外运动事故致因模型的构建及其应用

陈昆仑,颜领军，舒 俊，刘 帅，王 旭

(1.中国地质大学(武汉)体育学院，湖北 武汉 430074；2.中国地质大学(武汉)艺术与传媒学院，湖北 武汉430074；3.中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院，湖北 武汉 430078)

2021年5月甘肃省白银市黄河石林山地马拉松百公里越野赛事故造成包括国内顶尖越野跑运动员梁晶和黄关军在内的21人死亡、8人受伤，这是我国户外运动赛事史上的最大灾难。事故经过媒体报道也引起了人民群众的广泛关注[1]。户外运动事故一直牵动人心，如2020年5月张家界翼装飞行事故，2020年8月贵州滴水滩瀑降事故，都在社会上造成了巨大的影响。据统计，2015—2020年间我国共发生了1 706起户外运动事故，造成258人死亡、669人受伤、16人失踪[2]。户外运动事故不仅给当事人带来了巨大的人身和财产损失，事后救援行动也造成了极大的公共资源浪费。因此，对我国户外运动安全管理进行研究具有重要的意义。

事故经验的总结是预防事故的关键，事故致因模型解释了事故是由什么造成的以及是怎么发生的，可以帮助人们从事故中吸取教训，找到事故发生的共性规律，认知安全科学原理[3]。事故致因模型已有百年发展历史，20世纪初工业生产初具规模，在此背景下诞生了“事故频发倾向论”，认为个别人存在容易出现事故的内在倾向[4]。而后产生了“事故遭遇倾向论”，认为事故的原因不仅有个人的不安全行为，还应注意不安全的生产条件[4]。1931年海因里希首先提出“事故因果连锁论”，认为事故是一系列具有因果关系的事件相继发生的结果，事故直接原因除了人的不安全行为外还有物的不安全状态[5]，但最终把事故原因归因于人的缺点，将家族遗传与社会环境问题视为事故根本原因。博德在海因里希的基础上，将事故主要原因归因为管理失误，认为事故原因分析还应追究管理体制的深层次原因[4]。二战后，随着工业生产中机械设备的增多，机械设备故障造成的事故随之增多，部分研究者提出不能简单地将工业事故归因于人的失误，还应注意设备与工作环境。“事故轨迹交叉论”认为人的因素链与物的因素链的运动轨迹交叉，即人的不安全行为与物的不安全状态同时同地出现，则将会发生事故和伤害，两条链交叉呈现出复杂的因果关系。为了有效地防止事故的发生，必须同时采取措施消除人的不安全行为和物的不安全状态[9]。近年来，科学进步带来了许多新技术，随着事故涉及的因素愈发增多，因素间的关系也愈发复杂，基于系统理论的事故致因模型不断发展起来，如Rasmussen风险管理框架[6]、系统理论事故建模与过程(Systems-Theoretic Accident Model and Processes，STAMP)模型[7]、系统安全风险分析混合模型SoTeRiA(Social-Technical Risk Analysis)[8-9]等被提出。

事故致因模型在地铁施工[10]、矿山安全[11]、交通[12]、火灾[13]等领域已经得到了广泛应用，但在户外运动领域的应用有待检验。2014年Salmon等[14]使用基于系统理论的风险管理框架对户外运动事故6层次致因因素进行了分类，分析了新西兰1 014起户外运动事故发生的原因，确定了户外运动系统中各层面致因因素之间的因果关系，证明了系统风险管理框架在户外运动事故致因分析中的有效运用；2012年Salmon等[15]将Rasmussen风险管理框架、HFACS模型、STAMP模型进行了比较，发现这3种事故致因模型都不能很好地应用于户外运动事故致因分析。因此，构建一种适用于户外运动事故特点的事故致因分析模型具有重要的意义。

本文首先对事故致因模型发展历程及各类模型在户外运动事故中的应用进行理论分析，在此基础上对户外运动事故原因与风险因素进行解析，提炼出户外运动事故致因要素；然后构建户外运动事故致因模型；最后利用黄河石林山地马拉松百公里越野赛事故对该模型有效性进行检验，以期该模型能成为户外运动安全管理的分析框架。

1 事故致因模型理论分析

1.1 事故致因模型的发展演变

1.1.1 简单线性模型

Heinrich等[5]提出的多米诺骨牌模型是第一个事故致因模型，该模型将事故原因链接成一个完整的事故致因链，为事故预防提供了基本的理论路线和方法框架[16]。多米诺骨牌模型把事故原因划分为遗传与社会环境、人的过错、不安全行为与条件、事故和事故的损失，并将其抽象为多米诺骨牌(见图1)。多米诺骨牌的倒塌会导致后面的骨牌相继倒塌直到事故发生，如果其中一个骨牌被移去，即事故隐患被排除，事故引发过程就会中止[17]。

图1 多米诺骨牌模型

Heinrich等[5]认为人的不安全行为是导致事故发生的主要原因，不安全行为与条件都由人的过错引起，事故的根本原因是家族遗传与社会环境因素。但多米诺骨牌模型过于强调人在事故中的作用，忽略了对工作环境、设备和公司管理层面原因的分析。

1.1.2 复杂线性模型

随着科技的进步，自动化设备愈发先进，人在工业生产中的参与程度有所降低，但事故依然频繁发生。此时，简单的线性模型已经无法用于分析事故的原因。

20世纪80年代诞生的流行病学模型将导致事故发生的事件类比为疾病的传播，认为事故是偶然同时存在于空间和时间的多种因素共同作用的结果。其中，最著名的是Reason[18]提出的Swiss Cheese模型，该模型将事故的原因划分为组织的影响、不安全监督、不安全行为的前兆、不安全行为4个层面，即4片奶酪(见图2)。

图2 Swiss Cheese模型

Swiss Cheese模型中的每一片奶酪即代表一层防御体系，奶酪上的空洞即代表防御体系中存在的漏洞或缺陷，当4片奶酪上的漏洞在某一瞬间排列在一条直线上时，就会形成事故机会弹道，危险会穿过所有防御措施上的孔，导致事故发生。如果在一个系统中建立多层防御体系，各层防御体系能够及时有效地对系统中的缺陷或漏洞进行拦截，系统就不会因为单一的不安全行为而出现故障。但该模型没有关于各层面漏洞的明确定义，过于抽象不利于实际应用。为便于事故调查与分析，Wiegman等[19]在Swiss Cheese模型的基础上，通过对飞行事故的原因进行统计，获取了导致事故发生的原因，建立了人的因素分析与分类系统(Human Factors Analysis and Classification System,HFACS)模型(见图3)，并对Swiss Cheese模型中的漏洞进行了明确定义。

图3 人的因素分析与分类系统(HFACS)模型

Swiss Cheese模型和HFACS模型相对于多米诺骨牌模型增加了防御屏障的概念， 增加了对公司组织管理层面的分析，并且对各层级的事故原因进行了详细分类，便于事故调查和分析。

1.1.3 多元系统模型

现代社会中安全事故涉及的致因因素越来越多，各致因因素之间的相互关系也愈发复杂，人们逐渐萌发了系统安全的基本思想。

基于系统安全的事故致因模型中最具有代表性的是拉斯姆森(Rasmussen)的风险管理框架[6]及其与之相应的事故地图(Accimap)方法。Rasmussen风险管理框架将事故各致因因素视为一个大系统，并将系统划分为政府、监管部门与行业协会、公司、公司管理层、员工和工作6个层级，把安全视作每个系统级别上人员之间的相互作用(见图4)， 系统通过法律、规则、指令和反馈对危险过程进行控制，高层级做出决策、发出指令向低层级传递，并且在低层级的行动中得到体现;同时，低层级需要向高层级反馈，以便为高层级的决策和指令提供参考信息。如果这种控制过程出现错误或失效，就会导致事故的发生。

图4 Rasmussen风险管理框架与事故地图(Accimap)方法

事故地图(Accimap)方法以图形方式来描述Rasmussen风险管理框架中的6个系统层级。该方法侧重于以下6个组织层面的故障：政府政策与预算、监管机构与协会、当地政府规划与预算(包括公司管理层)、技术与运营管理、操作流程与人员行为、设备与环境。该方法可以全面分析6个系统级别的事故原因，确定每个级别的错误，并在各级别内部以及各级别之间建立联系。

1.2 事故致因模型在户外运动事故原因分析中的应用

2010年Salmon等[20]应用Rasmussen风险管理框架分析了莱姆海湾独木舟事故，证明了事故致因模型在户外运动安全管理领域的理论效用；在进一步的研究中，Salmon使用Rasmussen风险管理框架分析了新西兰1 014起户外运动事故，对户外运动6个层次的事故致因因素进行分类，确定了各个层次原因的因果关系[14]。2012年Salmon等将Rasmussen风险管理框架、HFACS模型、STAMP模型在户外运动事故原因分析中的应用进行了对比，结果发现:Rasmussen风险管理框架具有良好的全面性;HFACS模型可以对事故4个层级原因的关联性进行分析，且准确性和可靠性较好；STAMP模型侧重于强调系统的控制与约束过程，适用于先进的工业制造安全管理领域，不适用于户外运动安全管理领域[15]。通过对事故致因模型在户外运动事故原因分析中的应用进行总结(见表1)，发现已有事故致因模型在事故原因层级划分、原因分类体系等方面各有优劣，但均不能完全契合户外运动事故的特点。因此，需要构建一种户外运动事故致因分析模型。

表1 事故致因模型在户外运动中的应用

2 户外运动事故致因要素解析

2.1 户外运动事故原因研究

Davidson[21]通过分析新西兰发生的2 000起户外运动事故，确定了不安全条件、不安全行为和判断错误是户外运动事故的根本原因。Salmon等[14]通过统计多起户外运动事故，发现1.4%的事故原因涉及政府政策与预算因素，2.0%的事故原因涉及监管机构与协会因素，8.7%的事故原因涉及政府、活动中心、学校和家长等因素，12.2%的事故原因涉及技术与运营管理因素，91.4%的事故原因涉及物理过程、教练和参与者的行为等因素。其中，出现频率最高的事故原因影响因素是危险地形(50.20%)、参与者的不安全行为(29.78%)和指导员判断失误(29.59%)。

我国学者邹永广等[22]采用扎根理论范式的质性分析方法研究了我国“驴友”旅游安全事故成因机理，归纳提取了个人因素、机械(设备)因素、环境因素、管理因素4个维度的事故原因影响因素类属。但该研究对各类影响因素的内涵分析不足，环境因素仅限于自然灾害，管理因素缺乏对公司内部管理以及活动队伍管理的分析。黄小凤[23]对我国户外高风险旅游活动事故的引致因素分析更加全面(见表2)，增加了对政府层面因素的分析，但缺乏对装备因素的分析。

表2 户外高风险旅游活动事故的引致因素

2.2 户外运动风险因素研究

郑向敏等[24]将大学生户外休闲体育运动的安全因素划分为个人因素、环境因素、制度因素和管理因素。其中，个人因素包括安全意识淡薄、身体素质较差、户外经验不足；环境因素包括自然环境与社会环境；制度因素包括三方面的内容，一是我国目前缺乏有关户外休闲体育运动的法规以及行业制度规范，二是目前大多数户外旅游机构与高校未意识到户外安全教育培训的重要性，三是我国暂无有关新兴户外运动项目的安全管理规范和制度。

薛科展[25]将户外徒步运动的风险划分为人、装备、环境和管理风险四个大类。其中，人的风险包括参与者和领队风险；装备风险是指装备的使用；环境风险包括自然环境风险和人文环境风险；管理风险包括队伍管理和法规政策。但该研究对装备因素、自然环境因素和监督管理因素的分析不够全面。

李雪涛[26]将我国山地户外运动的安全因素划分为个人因素、环境因素、管理因素和制度因素。其中，个人因素又包括心理因素、身体因素和知识经验因素；环境因素包括天气突变、地质灾害；管理因素包括民间组织活动的不规范、俱乐部管理不规范和救援体系不完善；制度因素是指法律法规不健全，具体包括对单项运动、从业人员和俱乐部的管理法规缺失。但该研究对装备因素的分析不足，管理因素的分析侧重于活动组织方，缺乏对监管部门监督管理的分析。

彭召方等[27]构建了我国山地户外运动风险评价指标体系，提出了社会环境风险、自然环境风险、参与者风险、组织者风险、项目风险和装备风险6个1级指标和39个2级指标，对户外运动的风险进行了较为全面的分析，具体分类见表3。

表3 我国户外运动风险评价指标体系[27]

2.3 户外运动事故致因要素提取

通过对已有研究成果的梳理与总结，提取了政府、监管部门与行业协会、公司管理、人的因素、自然环境因素和装备因素6个户外运动事故致因要素，并对各致因要素具体内涵进行了分类，详见表4。

表4 户外运动事故致因要素及其分类

3 户外运动事故致因模型的构建

3.1 事故致因模型的构建

基于以上研究成果，本文构建了户外运动事故致因模型，见图5。户外运动事故的直接原因是人的不安全行为、装备因素、自然环境因素三者的不当交互；间接原因是人的不安全行为前兆、户外运动公司的安全文化与安全管理体系欠缺、监管部门与行业协会监管不力以及政府的法律体系不健全。在该模型构建完成后，邀请了户外运动、安全管理、应急管理等领域的6名专家对模型的科学性和适用性进行了评估，并依据专家提出的意见与建议，对模型进行了多次讨论与修改，最终构建的户外运动事故致因模型获得了专家的一致认可。

图5 户外运动事故致因模型

3.2 事故致因模型要素的释义

3.2.1 政府

政府依据反馈信息把握户外运动行业的总体发展情况，通过出台法律、制定政策和提供经费对户外运动行业的整体发展进行宏观调控。

3.2.2 监管部门与行业协会

监管部门与行业协会依据法律法规对户外运动行业进行监督与管理，包括对户外运动公司及户外运动从业人员的资质审查、制定行业标准、组织职业技能培训等；同时，监管部门与行业协会也依据户外运动从业人员及参与者的实践反馈完善行业规范与职业培训体系，保障户外运动行业的健康发展。

3.2.3 户外运动公司

户外运动公司的安全文化与安全管理体系是保证户外活动安全进行的关键。其中，安全文化是户外运动公司的管理人员、领队的安全观念与安全理念的合集，反映了公司成员在头脑中对安全的重视程度；安全管理体系是户外运动公司建立的户外运动职业安全管理体系，包括活动计划与准备工作规程、领队安全教育培训制度、应急救援体系、领队专业技能培训制度、活动难度评价和队员招幕标准等。健全的安全管理体系可以避免人员出现不安全行为前兆，规避不安全行为，杜绝安全事故的发生。

3.2.4 组织者/参与者

(1) 不安全行为前兆。不安全行为前兆是指活动组织者与队员的户外运动专业知识不足、安全意识不足、心理状态不佳、生理状态不佳，这些因素会直接影响领队和队员在户外活动中的行为表现，具体内容释义见表5。

表5 不安全行为前兆的释义

(2) 不安全行为。不安全行为是指户外活动组织者和参与者在户外活动筹备与实施过程中产生的对当次事故发生有重要影响的行为，具体内容释义见表6。

表6 不安全行为的释义

3.2.5 装备

(1) 装备不足。装备不足是指技术装备、服装装备、露营装备、照明装备、通讯装备、医疗装备、备份救援装备等数量不足、种类不齐全。

(2) 装备不适用。装备不适用是指装备的性能不能满足技术操作的要求或不足以应对自然环境的危险。

(3) 装备质量不佳。装备质量不佳是指装备质量不符合要求，或由于装备的使用次数过多、时间较长出现了磨损等情况。

3.2.6 自然环境

自然环境因素包括气象、水文、地质条件、海拔高度、光线、动植物、菌类等，具体内容释义见表7。

表7 自然环境因素的释义

4 户外运动事故致因模型的应用

4.1 黄河石林山地马拉松百公里越野赛事故概况

2021年5月22日第四届黄河石林山地马拉松百公里越野赛在甘肃白银市景泰县黄河石林景区举行，赛道全程长度为96.07 km，海拔区间为1 347～2 285 m，赛道全程共设置9个打卡点、1个转运点和一个补给点，共有172名运动员参赛。上午9时比赛开始，期间出现降温、降水、大风的高影响天气，参赛运动员出现失温、体力透支等情况，经过多方力量的紧急救援，最终此次事故共造成21名运动员遇难，8人受伤。

4.2 事故原因分析

4.2.1 政府

在宏观层面，我国户外运动法律体系不健全，对户外运动公司、从业人员以及参与人员的法律约束不足。具体来说，此次赛事的《活动方案》《实施方案》均由不具备山地马拉松户外运动专业知识与技术条件的政府部门制定，而且方案发放不及时，致使相关部门职责不清、任务不明。

4.2.2 监管部门与行业协会

监督管理部门未严格审查赛事运营公司的从业资质，未能有效监管赛事人员分工、补给点设置、应急预案制定与演练等方面的安全漏洞。

4.2.3 户外运动公司

赛事执行单位黄河石林大景区管委会违规招投标，致使不具备专业运营赛事能力的甘肃晟景体育文化发展有限公司中标。该公司内部安全管理体系欠缺，缺乏赛事筹备工作规程、工作人员安全教育培训体系和应急救援体系。

4.2.4 组织者与参与者

(1) 赛事组织者。不安全行为前兆：赛事组织者缺乏策划山地越野赛的专业知识，缺乏户外风险意识，而且组织者在成功举办3次赛事后，产生了麻痹大意的不良心理状态。不安全行为：组织方赛道规划不合理，部分赛道无通讯信号覆盖，并且未给运动员发放户外通讯装备；打卡点设置不合理，3号打卡点(CP3)设置在山顶，未放置补给品；人员分工不合理，CP3只安排了两名志愿者，无医护人员和救援队员；未制定与演练应急救援计划；未合理评估天气信息；未将冲锋衣等防风保暖户外装备列为强制装备；在赛前收到气象预警后，未做出顺延或取消赛事的正确决策；收到运动员求救信息后，未做出立即终止比赛并全力救援的正确决策。

(2) 运动员。不安全行为前兆：运动员户外装备知识不足，在准备过程中没有携带专业的户外保暖装备；部分运动员为赢得奖金参加比赛。不安全行为：未准备专业户外运动服装，造成运动员在低温下失温；天气有变坏的预兆时，部分运动员未及时做出放弃比赛下撤的决策。

4.2.5 装备

(1) 服装装备。运动员缺乏保暖、防风、防雨的服装装备。

(2) 通讯装备。运动员缺乏对讲机等专业户外通讯装备，在遇险后，无法及时呼叫救援。

4.2.6 自然环境

(1) 天气。CP3附近气温降至4℃左右，平均风力达6至7级，最大阵风8至9级，并伴有降水。受大风、降水的影响，参赛运动员的体感温度最低降至0°以下，极低的温度使运动员失温遇难。

(2) 海拔高度。事发地点集中在海拔1 400 m爬升至2 200 m的高海拔赛段，随着海拔高度的上升，空气中的气压与含氧量会逐渐降低，加大了运动员的体力消耗使其力竭。

4.3 事故发生机理分析

通过对黄河石林山地马拉松百公里越野赛事故原因分析，梳理了该事故发生机理，见图6。事故的宏观背景是我国户外运动法律体系缺失，对监管部门、户外运动公司和人员的法律约束不足；赛事《活动方案》《实施方案》由不具备策划山地越野赛专业知识与技术条件的政府部门制定，并且方案发放不及时，致使相关部门职责不清；当地体育局等监管部门对赛事的安全漏洞监督不力。负责赛事执行的黄河石林大景区管委会违规招投标，致使不具备赛事运营能力的晟景体育公司中标；晟景体育公司缺乏安全管理体系，在线路规划、打卡点设置、装备计划、应急预案制定与演练等多方面存在安全隐患；开赛前，赛事组织方在收到气象预警后，未及时做出暂缓或终止比赛的决定；比赛开始后，部分运动员为赢得奖金，在预见到天气变化后，未及时做出放弃比赛并下撤的决策，在比赛时遭遇了低温高影响天气，运动员没有准备保暖装备，只能进行求救；组织方收到运动员求救信息后，未能及时做出终止比赛并全力救援的决策，最终酿成21人遇难、8人受伤的惨案。

图6 黄河石林山地马拉松百公里越野赛事故发生机理

5 结 论

(1) 本文构建了户外运动事故致因模型，将户外运动事故的直接原因归因为人的不安全行为、装备因素和自然环境因素的不当交互，间接原因归因为人的不安全行为前兆、户外运动公司组织管理因素、监管部门与行业协会因素、政府因素，梳理了各因素间的逻辑关系，并对各个因素进行了详细释义。该户外运动事故致因模型不仅可用于户外运动事故的统计分析，总结事故发生的机理与规律，还可用于筛查户外运动安全管理的漏洞，可为户外运动安全管理提供基础性的理论方法。

(2) 应用户外运动事故致因模型分析了黄河石林山地马拉松百公里越野赛事故的各层级原因，梳理了事故的发生机理，复现了事故的发生过程，并检验了模型在实际应用中的科学性、有效性和适用性。结果表明：山地马拉松百公里事故的直接原因是低温高影响天气、运动员保暖装备不足和赛事组织方赛事筹备不当与判断决策失误以及运动员装备准备不当与判断决策失误之间的不当交互；间接原因包括：①人的层面：赛事组织方的户外赛事知识不足、安全意识不够、办赛心理不良；运动员户外专业知识不足、安全意识不足、部分运动员参赛动机不纯；②公司管理层面：景区管委会违规招投标、晟景体育文化公司不具备运营赛事的资质、安全管理体系不健全、工作人员严重不足；③监管部门与行业协会层面：市县级体育局等相关管理部门对赛事安全漏洞监管不力；④政府层面：宏观来讲，我国户外运动法律体系不健全，赛事主办单位白银市委市政府、承办单位景泰县委县政府均不具备策划户外运动赛事的专业知识与技术能力，编制的《活动方案》与《实施方案》不专业，并且未及时发放。