事故致因理论及其发展综述_傅贵.pdf

书书书第 44 卷 第 3 期安全Vol44 No32023 年 3 月Safety SecurityMar 2023Expert VieWpoint人 物 观 点引用格式:傅贵，韩梦，贾琳，等事故致因理论及其发展综述 J 安全，2023，44(3):18作者简介:傅贵(1961)，男，吉林九台人，博士，教授，博士生导师，主要从事事故致因理论、行为安全、安全文化、安全管理等方面的研究。Email:fugui66126comDOI:1019737/jcnkiissn10023631202303001事故致因理论及其发展综述傅贵1教授韩梦1贾琳1万井江2工程师付汇琪3高级工程师(1中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院，北京 100083;2华润电力控股有限公司，广东 深圳 518057;3吉林省第二地质调查所，吉林 吉林 132013)【摘要】事故致因理论作为安全工作的理论基础和支撑，明确其概念和发展过程对理解“大安全、大应急”等管理业务具有重要意义。通过文献综述，对事故致因理论的发展过程及其分类进行梳理。结果表明，1984 年至今发表的事故致因理论综述文献中，将事故致因理论分为 3 个主要类别，即线性事故致因理论、多因素事故致因理论和系统论事故致因理论。其中系统论事故致因理论主要包括 AcciMap、STAMP、FAM 和 HFACS，这几个模型在社会技术系统事故发生机制的定量化描述方面取得很大进展，但也存在较大的主观性和抽象性。动态事故致因“24”模型完全具有系统论事故致因模型的特征，它在社会技术系统事故发生机制的描述及预防对策制定上比以往模型有很大优势。【关键词】事故致因理论;分类;发展;综述;事故致因“24”模型(24Model)中图分类号:X928文献标识码:A文章编号:10023631(2023)03000108基金资助:国家自然科学基金项目(51534008，51444002)A eview on Accident Cause Theory and Its DevelopmentFU Gui1HAN Meng1JIA Lin1WAN Jingjiang2FU Huiqi3(1School of Emergency Management and Safety Engineering，China University ofMining and TechnologyBeijing，Beijing 100083，China;2China esources Power Holdings Co，Ltd，Shenzhen Guangdong 518057，China;3The Second Geological Survey Institute of Jilin Province，Jilin Jilin 132013，China)Abstract:Accident cause theory is the theoretical basis and support of safety work，so it is of great signifi-cance to clarify its concept and development process to understand the management business such as bigsafety and big emergency In this paper，the development process and classification of the accident causetheory were sorted out through literature review The results show that the accident cause theory is generallydivided into three categories，namely，linear accident cause theory，multifactor accident cause theory，andsystematic accident cause theory according to the related literature published since 1984;that the systematicaccident cause theory mainly includes AcciMap，STAMP，FAM，and HFACS，and although these modelshave made great progress in the quantitative description of the accident mechanism of social and technical sys-1特别策划2023 年第 3 期事故致因理论及其发展综述tems，they are also subjective and abstract;that dynamic 24Model totally has the characteristics of anaccident causation model of system theory，and it has greater advantages than previous models in describingthe accidentcausing mechanism of the social technology system and preventing countermeasuresKeywords:accident cause theory;classification;development;review;24Model0引言事故致因理论是描述事故原因的定义，事故原因间、事故原因与事故间相互关系与作用过程的理论，其图示化表示就是事故致因模型。事故致因理论在分析事故原因、掌握事故的发生发展规律、制定事故预防对策、规划安全学科发展等安全工作的各个方面中，都是最重要的基础理论支撑1。目前，国内外已有的事故致因模型高达几十种2。为梳理事故致因理论的发展现状，许多学者发表了事故致因理论综述的相关文章34。国外的事故致因理论发展比国内要早，其事故致因理论的综述也相对全面和丰富，而国内在这方面的梳理并不多57。这种情况不利于了解事故致因理论发展的整体现状，仅局限于已知事故致因理论也不利于全面掌握事故预防实践的基础理论。此外，大多数文献综述在对系统论事故致因理论进行分析时，仅选取其中一两个进行分析、对比和评价，无法涵盖全部系统论事故致因理论，不利于该理论体系中其他理论的完善和发展812。因此，本文从事故致因理论的概念入手，在明确事故致因理论概念的基础上，通过文献综述，对事故致因理论的发展及其分类进行阐述，并着重说明系统论事故致因理论包含的理论内容，并将其与国内的系统论事故致因模型即事故致因“24”模型，进行比较分析，从而为全面了解系统论事故致因理论，不断发展和完善事故致因理论提供借鉴。1事故致因理论的概念事故致因理论，其英文是 The Accident CausationTheory 或者是 The Theory of Accident Causation，中英文表达都比较固定，这就意味着它是一个理论。用事故致因理论(Accident Causation Theory)这个英文名字在 bingcom 上搜索，会出现一些解释，打开搜到的结果链接，一般会直接出现事故致因理论的内容，比如 Heinrich13 的多米诺骨牌理论、eason14 的瑞士奶酪理论、asmussen15 的系统论事故致因理论等，基本没有对“事故致因理论”本身给出较为正式的理论定义。这就出现一个问题，下面以实例来说明。假如某地发生一起山体滑坡事件，我们可以把它看成一起自然灾害事件，但它并不是纯粹由自然力引起的，与人们的生产、生活或生态环境的改变息息相关。在这起滑坡事件中，假设是由 2 块山体摩擦机制对山体破碎程度有影响，进而对造成人员伤亡的情景构成影响，那么研究这 2 块山体的摩擦机制，是否属于事故致因理论的研究内容?回答是肯定的，摩擦机制是山体滑坡事件及其严重程度的部分原因，但是山体摩擦机制的研究(与力学相关的研究)不会被人们理解为通常所说的事故致因理论研究，事故致因理论也不会是关于某个事故、事件的单方面原因研究。根据对以往事故致因理论的相关研究和对事故、事件实例的观察，暂时这样理解事故致因理论，应该可以满足当前研究与应用的需要，即“事故及该事故一定时空范围内全部原因之间关系的理论描述”1。也就是说，事故致因理论描述的是事故、事故与其原因间，原因与原因间的理论关系，其中原因是指该事故的全部原因而不是单方面原因，当然也包括与各生产行业密切相关的事故原因，这意味着事故致因理论对各行业都适用。事故致因理论多用图形来表示，这个图形就是事故致因模型。事故致因理论和事故致因模型基本含义相同。上述定义中“一定时空范围”一般是指一个具体的组织或系统。探讨事故致因理论的定义、内容及其中英文表达的目的在于，证实这个理论在中英文文献中都确实存在且可靠，自1919 年事故致因理论提出以来历经 100 多年的发展，延伸、积累了很多具体内容，当今的“大安全、大应急”管理业务中必须靠其支撑。尽管行政、专业管理等方面的文件、法规中很少出现事故致因理论这个词语，但它切实是这些业务的理论基础和支撑。事故致因理论中的事故是“发生在组织内，组22023 年第 3 期特别策划事故致因理论及其发展综述织根据适用要求规定了其始末时刻和确定量损害的一个或者一系列意外事件的组合”16。即事故是一个或几个事件合并而来的一个事件。负面性质的事件即事故，存在发生的原因;正面性质的事件，也存在发生的原因，因此事故致因理论是事件致因理论的一个特殊形式，后者更具有普遍意义。2事故致因理论的分类和发展关于事故致因理论的分类，目前的研究结果基本是一致的。文献2，4，1723 是 19842018 年发表的事故致因理论发展过程和分类的综述文献，在这些文献中将事故致因理论分为 3 个大的类别:一是线性事故致因理论;二是多因素事故致因理论;三是系统论事故致因理论。笔者查阅 2018 年以后发表的相关论文显示，事故致因模型也大体分为上述 3个主要类别2426。2 1线性事故致因理论线性事故致因理论(模型)(Sequential Model)认为事故是由其前面的数类原因按先后次序引发，前面和后面的原因互为因果，这些原因与事故构成一个链条，因此也称之为事故致因链。事故原因可以用 A、B、C、N 表示，事故用 Acci 表示，这样事故致因链就是“ABCNAcci”。最早的线性事故致因模型可以认为是 1919 年由 Greenwood和 Woods27 提出的事故易发倾向模型，其中的事故原因只有一类即“事故易发倾向 A”，因此事故致因链就是“AAcci”;Heinrich28 于 1941 年提出的事故致因链即多米诺骨牌模型，将事故原因分为 3类，直接原因是事故引发人的不安全动作和物的不安全状态 C、事故引发人的缺点 B、事故引发人的遗传和成长环境因素 A，那么事故致因链就是“ABCAcciCon”，其中 Con 是事故后果，Heinrich研究的是工作安全，因此他认为事故后果是对工作人员的伤害，当时他把后果也列到事故致因链中。到20 世纪7080 年代，Adams、Bird、Weaver、Zabetakis等都通过改进 Heinrich 的事故致因链形成各自不同的事故致因链29。Gibson30 和 Haddon31 分别于1961 年和 1963 年提出能量模型，认为有害或者量值不适当的能量或物质顺序穿过各种失效屏障，造成人员伤害(事故)，其实也可以视为线性事故致因模型，也可以表达为“ABCNAcciCon”，其中 A 是有害或者量值不适当的能量或物质，B、C、N 是 A 顺序穿过的数个失效屏障，屏障可能有人因、技术或组织等多种类型。有观点认为，事故之前的各个原因都可以称之为事件32，因此，线性事故致因模型或者事故致因链可视为一个“时间事件链”。笔者对此不完全同意，根据国际标准化组织(International Organization for Standardiza-tion，ISO)对事件的定义即“事件是一定时空范围内的状态变化”33，因此事故原因未必都是事件，有些可能是一个变量的状态值本身而并非它的变化，如安全文化、管理体系状况等作为事故原因时，将其称之为“事物”更恰当。线性事故致因链中的事故原因类型，可以是一个也可以是多个，这取决于提出者对事故原因的定义。每个事故致因模型都是一种思维方式，都有各自的特点，只是成熟程度不同而已。因此有人认为，事故致因模型是“心智模型(Mental Model)”，人的心智不同，模型也不同，具有明显的人文性。2 2多因素事故致因理论和线性事故致因模型中事故是由其原因 A、B、C、N 顺序作用，最终导致事故不同，多因素事故致因模型(Multifactors Model)认为事故的数类原因 A、B、C、N 是同时或平行或随机起作用，而不是严格按照先后次序作用，事故原因间也不存在因果关系。1949 年 Gordon34 最早提出和研究多因素事故致因模型，主要是为了回应事故易发倾向这个单一因素引起事故的片面性。该理论的研究者们有时会将事故的数类原因归结为 3 大类，即人本身的特质、环境因素、媒介物或者致病因子，也可以对这些事故致因因素进行统计学调查即流行病学调查，从而得到导致事故的主要因素，为制定事故预防措施提供基础理论指导。2 3系统论事故致因理论的产生和发展文献中未查到系统论事故致因模型或理论(Systemic Accident Causation Model/Theory)的正式定义，一般认为，系统论事故致因模型认为事故是由社会技术系统内各组件间、组件与环境间正常或异常的相互作用引起，而不仅仅是系统内各组件本身的异常变化(事件)所导致21。目前国际上流行的系统论事故致因模型主要有事故地图(AcciMap)15、系统思维模型(SystemTheoretic Accident ModelingProcess，STAMP)35 和功能共振分析方法(The Func-tional esonance Analysis Method，FAM)36，有时人3特别策划2023 年第 3 期事故致因理论及其发展综述因分类系统(Human Factor Analysis and Classification，HFACS)37 也被认为是系统论事故致因模型23。系统论事故致因模型的研究范围一般称为社会技术系统。社会技术系统实际上是人们关于一个组织、业务领域或范围的看法，认为其中或其运行中既包括人及人因，也包括技术及装备、组织及其活动等。下面分别叙述几种主要的系统论事故致因模型。(1)AcciMap 由 asmussen15 于 1997 年提出。该模型是将一个行政区域或一个国家作为一个社会技术系统，这个系统可分为立法机构、政府和行业协会、专业监管机构、公司、公司管理层、员工、作业活动等若干层级，每个层级通过文书及其监督、执行活动影响下一层，下一层通过信息反馈与上一层交换信息以实现系统的运转。如果上一层做错一件或几件事情、下一层级也做错一件或几件事情，则上下层级间的交互就会出现异常情况，这时这个社会技术系统就会出现事故，如图 1。图 1AcciMap 各层级的相互作用15 Fig1The interaction between levels of AcciMap15(2)STAMP 模型由 Leveson35 于 2004 年提出。该模型吸收了 AcciMap 模型将社会技术系统分为若干层级的做法，但该模型把系统的运行看作是上一层级向下一层级传达控制信息(信息可以是法律、法规、标准、指令、操作程序、方案、理念等各种形式)、下一层级向上一层级反馈运行信息的信息流动过程或者说是控制过程。控制信息中有一部分是安全方面的信息、措施或硬件设施及其实施指令，将这些信息称为安全约束(Safety Constraints)。在社会技术系统的物理层级，这些信息流的流动就像控制论中信息流的运转机制一样，由控制器、执行器、传感器、反馈回路等组件组成。整个的信息流动过程可以用图形表示(如图 2)，Leveson 把这个图称为安全控制结构，事故的发生就是由于信息、流动路径、信息的理解和执行等方面的异常而引发。(3)FAM 模型由 Hollnagel36 于 2012 年提出。该模型认为一个社会技术系统是由一个个功能单元组成，每个功能单元可用一个六角形代表，其每个角代表功能单元实现其功能所需要的输入、输出、执行时间、过程控制、前提条件和资源(如图 3)。各个功能单元连接在一起形成功能网络，实现整个社会技术系统的全部功能，实现该系统的连续运转。而事故的发生是由于各个功能单元的正常或异常运行过程的叠加而产生的不正常现象而导致。(4)HFACS 是 Shappell 和 Wiegmann37 于 2001年具体化 eason 的瑞士奶酪模型的结果。该模型将组织(社会技术系统)运行的内部因素分为 4 个层面(类别)，分别是组织因素、直线管理、不安全的前提条件和不安全动作(如图 4)。组织内部的运行还受到外部因素影响。每个类别下面可能还有子类或者元素。事故的发生就是由于某个元素有异常状况而导致。(5)评述。上述 4 个系统论事故致因模型，都是对社会技术系统进行大幅度抽象而得到，其具有共同的应用过程:首先，AcciMap、STAMP、FAM 常以国家这样的庞大系统为研究范围;其次，将国家的业务系统如安全管理业务看作是社会技术系统，对其进行层级或者功能单元划分，进行作用关系图、安全控制结构图(信息交换关系图)、功能关系网络图、运行元素分类图的绘制;第三，根据绘制的图分析系统运行中出现的问题，即事故原因分析，控制系统的安全运行、预防事故。这个过程表明，系统的层级、功能单元不是社会技术系统的客观存在，是抽象出来的，抽象结果难以符合社会技术系42023 年第 3 期特别策划事故致因理论及其发展综述图 2STAMP 的信息流35 Fig2Information flow of STAMP35 统的客观状况，可信度不高;系统中的信息等相互作用关系极其复杂，难以完全识别;每个人对系统的分层、绘制的图示都会不相同，因此制定的系统控制对策也会有很大差异。此外，所选择的社会技术系统范围过大，非常不利于有效管理和快速调整其运行状态。应该说，上述的系统论模型借助于控制论、物理学中的共振原理、系统科学和组织管理理论，在社会技术系统的定量化描述与控制的道路上走出了坚实的步伐，但是要想为社会技术系统的运行提供可靠的技术支撑，还需要较长时间。系统论事故致因模型是为了解决线性事故致因模型中各个事故致因因素单向、顺序作用，不能有效表达事故发生真实机制、不能为事故预防提供充分支持而产生的。但据上述分析，大部分系统论事故致因模型并未能从社会技术系统整体上清楚地描述其各层级、各功能、各元素及其与环境间的交互作用关系，以及交互作用中的非正常状况引发事故的机制，必须要做很多的抽象，但抽象就一定会有失真，无论是借助控制论、物理学的功能共振理论还是组织管理学原理，都难以解决社会技术系统运转过程中事故发生机制描述的失真问题，结果是事故发生机制的阐述在一定程度上是模糊的，这对预防工作构成很大的不利影响。而且，系统论事故致因模型对线性事故致因模型的批评也仅针对以往的单因素线性事故致因模型，当线性模型的每个单因素扩充为一类因素时，会在较大程度上改善5特别策划2023 年第 3 期事故致因理论及其发展综述其事故发生机制的描述，如 Bird38 的损失控制模型(如图 5)和第 6 版“24”模型的静态版(如图 6)39。图 3FAM 模型的功能单元36 Fig3Functional units of the FAM model36 图 4HFACS 的运行元素分类37 Fig4The classification of operational elements of HFACS37 图 5损失控制模型38 Fig5The loss control model38 图 6“24”模型静态版39 Fig6The static version of 24Model39 3事故致因“24”模型的系统性及优势分析事故致因“24”模型39，英文名称为 24Model，它以实际存在的社会组织(实际也是社会技术系统)为研究范围，用 4 类元素即组织文化、管理体系、个体能力、个体动作及其相互间的动态作用关系描述一个组织的运行过程，事故的发生是由于组织的 4 类元素间的作用关系即行为演化的异常状况引起，这完全符合以整体性、层次性、反馈性和涌现性为特点的系统论事故致因模型，因此 24Model的动态版是一个系统论事故致因模型(如图 7)。它不对组织进行任何抽象化的描述，明确定义每个元素，将外部影响视为 4 类元素的缺欠，视所有组织成员在相同的“能力动作”机制下工作，这些在很大程度上解决了上述系统论事故致因模型应用中存在的问题。同时通过改变元素值来改变系统运行行为的做法也非常明确和实用。但是 24Model 也存在一些问题，和 HFACS 类似，用 4 类元素描述一个组织、各类元素间作用关系的理论根据，还需深入研究。图 7“24”模型动态版39 Fig7The dynamic version of 24Model39 4结论(1)给出了事故致因理论的定义。事故致因理论是事故、事故与其原因，原因与原因间理论关系的描述。这对加强我国安全工作的理论基础具有十分重要的意义。(2)据以往文献的分析，明确事故致因理论分为线性事故致因理论、多因素事故致因理论、系统62023 年第 3 期特别策划事故致因理论及其发展综述论事故致因理论 3 个主要类别。其中，目前流行的主要 系 统 论 事 故 致 因 理 论(STAMP、AcciMap、FAM)对复杂社会技术系统及其事故发生机制的描述带有很大的主观性和抽象性，距离实用还有较大距离。(3)动态事故致因“24”模型(24Model)是系统论事故致因模型，对社会技术系统及其事故发生机制的描述，失真小，实用性强。(4)系统论事故致因模型对线性事故致因模型的批评既不完全正确也不能妥善地解决其存在的问题。系统论事故致因模型的研究者们也应当充分注意到线性事故致因模型的发展和完善。参考文献 1 傅贵安全科学学及其应用探讨 J 安全，2019，40(2):110 2 WATESON P E，OBETSON M M，COOKE N J，et alDefining the methodological challenges and opportunitiesfor an effective science of sociotechnical systems and safety J 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