工程师在分析工程事故的发生原因时,往往是先根据工程事故的现场状况和残留痕迹列出一系列有待确认的因素,再根据自己的经验,通过技术手段逐个分析、判断、比较、筛查,从中找出哪些因素和工程事故完全无关,哪些因素和工程事故(可能)存在一定关系,哪些因素和工程事故确实存在关系,然后再根据分析,推测存在关系的因素中,哪些关系更为直接,哪些关系更为间接。在关系直接的因素中,又根据关联性密切程度,再展开进一步细分。按照工程事故的实践情况,研究工程事故问题的学者们从中提炼出许多相关理论。
目前,针对工程事故的形成原因(工程事故致因理论)进行有效预防和预测的普适性方法还没有形成统一认识,尤其是在不同行业发生的工程事故,现有的致因理论是在搜集、统计、分析大量事故案例的基础上逐渐形成的,不同的行业,其事故成因各有其特殊性,“不能保证现有的统计分析结果已经穷尽了该类工程的所有故障模式及其成因”[1],换言之,特定的安全理论往往更适用于特定的工程事故及其分析。需要指出的是,尽管发生工程事故的原因不同,但由“人”所导致的工程事故和工程风险是所有安全理论中不可缺少的共性的研究要素。“人为不确定性或者说人为风险源自人类改变历史进程以及自然形态的企图”[2],相对于“人”的要素而言,还有“非人为导致的风险”,亦即“外部风险”。这主要是指超出人类控制范围所导致的工程事故和工程风险。基于上述分析,我们认为,工程事故发生的原因多种多样,不同行业发生的工程事故类型也不尽相同,但其中有一些原因是共性的。学术界在搜集、汇总、分析、统计大量工程事故案例的基础上,提出了很多事故致因理论,其中,具有一定代表性的理论主要包括事故频发倾向理论、事故因果连锁理论、能量意外释放理论、系统观点的事故致因理论、变化-失误理论等等。
事故频发倾向理论是指“个别容易发生事故的、稳定的、个人的内在倾向”[3]。1919年,英国人格林伍德(M.Greenwood)、伍兹(H.H.Woods)等人对企业事故的发生次数资料按照泊松分布、偏倚分布、非均分布等统计分布方式进行统计检验,得到的结论是:企业里的确存在某些工人容易发生事故的、稳定的、个人的内在倾向,这类群体的共有性格特征如表3-1所示:
表3-1 事故频发者的性格特征
1936年,美国安全工程师海因里希(H.W.Heinrich)在他的著作《工业事故预防》(Industrial Accident Prevention)中提出关于事故发生原因的一个重要理论,即“事故因果连锁论”(又名海因里希模型或多米诺骨牌理论)。关于工程事故的原因,海因里希曾经做过一项涉及75 000余起事故的调查,通过调查,他发现,其中98%的事故是可以提前预防从而有可能避免的,只有2%的事故是人力无法抗拒的。在可预防的事故中,因人的不安全行为导致的事故占到88%,因物的不安全状态导致的事故占到10%。根据这些调查数据和材料,他提出,发生工程伤亡事故的原因不是一个孤立事件,而是由多种原因以及原因与事故本身之间共同作用的后果。也就是说,尽管从表面上看,事故是在某个特定瞬间突然发生的,但其背后则是一系列具有内在关联的事件相继发生所导致的结果,就像多米诺骨牌坍塌。海因里希把这个发生过程表述为以下事件的连锁[4]:
(1)人员伤亡的发生是事故的结果;
(2)事故的发生是由于人的不安全行为或物的不安全状态所致;
(3)人的不安全行为、物的不安全状态是由于人的缺点造成的;
(4)人的缺点是由不良环境诱发的或是由先天的遗传因素造成的。
根据以上事故的发生、发展过程,海因里希进而提出,这些过程包含了以下5个因素(亦即5块“多米诺骨牌”):
其一,遗传及社会环境(M)。他认为这是人性缺点导致的先天以及后天不良品质,比如粗心、固执,应对突发事件的过激反应或反应迟缓,或者恶劣社会环境导致不良性格的发展;(www.xing528.com)
其二,人的缺点(P)。在海因里希看来,人有很多缺点,这些缺点既包括固有的不良性格,也包括缺乏基本安全生产知识,以及后天技能训练不足等因素,人的这些缺点促使人产生不安全的工程行为或者使物处于不安全状态;
其三,人的不安全行为及物的不安全状态(H)。这主要是指曾经引起过事故或存在引起事故隐患的人的行为及物的状态。这些情况是导致事故的直接原因;
其四,事故(D)。即发生使人体受到伤害的各种失控的工程事故;
其五,伤害(A)。由于上述原因直接导致人身伤害。
海因里希认为,有效缓解或终止事故的方式之一就是抽取这些“事故骨牌”中的一块,这个连锁效应就会随之被打破,同时,他认为生产安全工作的中心就是防止人的不安全行为,并及时消除物的不安全状态,中断事故连锁反应的进程,从而避免事故发生。总之,这个理论是首次从因果关系角度进行事故致因分析,尽管限于当时的社会背景和工程技术发展水平,该理论仅仅是从遗传及环境的角度讨论事故致因问题,研究思路存在一定局限性,但在当时是一个理论创新。
与海因里希理论强调人的性格和遗传特征不同,博德(F.Bid)基于前人的思想,提出现代事故因果连锁理论,即在现代企业安全生产和企业管理制度下,管理者能够利用管理机制中的控制机能,对人的不安全因素和物的不安全状态进行有效干预,他进而从“管理控制不足”(管理中的控制机能欠缺导致事故)、“基本原因”(事故的源头,既包括个人技能不足、专业知识缺乏、工作动机不正确、身心存在问题,也包括工作原因,比如操作程序存在重大隐患、设备及材料不合格,以及工作环境的湿度、温度、粉尘、有害气体、通风、照明、噪音等诸多因素)、“直接原因”(事故的征兆)、“接触”(与危险的操作行为或装置、材料相接触,防止事故就要避免这类接触)、“伤害-损坏-损失”(包括人员伤害、财产损坏等统称为损失)。[5]
日本学者北川彻三认为,考察事故发生的原因不能仅局限于企业内部,事实上,工业伤害、工程事故发生的原因非常复杂,企业所处的外部环境及其经济、政治、心理、科技水平、文化发展等等方面的社会因素,同样对于工程事故和企业伤害事件具有重要影响。据此,他提出的事故因果模型是从四个间接原因入手,讨论事故致因,这些原因包括:技术原因(指设计、建造、维护等环节的技术);教育原因(教育不足导致安全知识及操作经验欠缺)、身体原因(身心状态欠佳,不能满足企业生产的基本要求)、精神原因(不良的情绪以及智力缺陷),等等。北川彻三着眼于更为广阔的社会视野来查找工程事故的原因,也为后来的研究者突破企业原因,从社会角度思考和防范工程事故提供了重要的理论线索和理论支持。[6]
吉布森(Gibson,1961年)以及哈登(Haddon,1966年)等学者提出“事故是一种不正常的或不希望的能量释放,各种形式的能量构成了伤害的直接原因”[7],据此提出“能量意外释放论”,即正常情况下,生产中的能量(包括机械能、电能、热能、生物能,等等)在人的控制下,按照能量正常的输入与输出进行周转和使用,而一旦发生“能量溢出”,也就是意外释放能量作用于生产设施及其他物体,且超过这些物体的抵抗能力,就会造成物体的损坏,从而导致事故的发生。因此,在生产活动中,要经常注意这些能量是否不合理流动、转换,并及时有效地评估能量溢出的风险和可能性。
系统理论的事故致因理论主要是把人、机器和环境视为一个整体,研究三者之间的相互作用和反馈机制,一旦出现运作不通畅或者反馈问题,就可能从中寻找到事故原因。具有代表性的系统理论的事故致因理论包括瑟利(Surry)模型以及安德森(Anderson)模型。系统理论认为,“事故的发生是来自人的行为与机械特性之间的适配或不协调,是多种因素互相作用的结果”[8]。系统理论注重以下问题的研究:机械运动情况、环境状况、人的特性是否正常,人对于系统的危险信号的反馈行为,机器与人的特性是否匹配,等等。中国学者许娜(2018)则提出,事故的发生是一种系统涌现现象,“根源在于复杂的部件交互导致系统结构的突变,而涌现是层次结构的跃迁”[9],体现复杂系统中非线性、动态性、涌现性特征,是通过各种因素的耦合作用所共同构成的动态的网状结构。
约翰逊(W.G.Johnson)提出变化-失误理论(1975),这个理论认为,事故的发生往往是由于计划的制定者或计划执行者的行动失误,未能适应在生产过程中人或物的细节(要素)变化,从安全隐患发展到不安全状态,直至不安全行为,破坏了对能量的控制,最终导致事故发生。
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