第二节事故致因理论

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1、第二节 事故致因理论 从事故的定义和特性可知，事故是违背人的意志而发生的意外事件，而且事故具有明显的因果性和规律性。因而，要想找出事故的根本原因，进而预防和控制事故，就必须在千变万化、各种各样的事故中发现共性的东西，把其抽象出来，即把感性的认识与积累的经验升华到理论的水平， 反过来指导实践， 并在此基础上， 制定出事故控制的最有效的方案； 否则，只会是“头痛医头、脚痛医脚” ，跟在各类层出不穷、形式各异的事故后面疲于奔命。这类阐明事故为什么会发生，是怎样发生事故的，以及如何防止事故发生的理论，被称为事故致因理论，或事故发生及预防理论。 事故致因理论是从大量典型事故的本质原因的分析中所提炼出的事

2、故机理和事故模型。这些机理和模型反映了事故发生的规律性， 能够为事故的定性定量分析， 为事故的预测预防，为改进安全管理工作，从理论上提供科学的、完整的依据。 事故致因理论是一定生产力发展水平的产物。 在生产力发展的不同阶段，生产过程中存在安全问题有所不同，特别是随着生产形式的变化，人在工业生产过程中所处地位的变化，引起人的安全观念的变化，使事故致因理论不断发展完善。 一、事故致因理论的发展过程 事故致因理论是安全科学的主要内容之一，因而与安全科学一样， 事故致因理论也是随着工业生产的发展而发展，随着人们对于安全问题的逐渐深入而深入的。 在 20 世纪 50 年代以前， 工业生产方式是利用机械的

3、自动化迫使工人适应机器， 一切以机器为中心，工人是机器的附属和奴隶。与这种情况相对应，人们往往将生产中的事故原因推到操作者的头上。 1919 年，英国的格林伍德(MGreenwood)和伍兹(HWoods)经统计分析发现工人中的某些人较其他人更容易发生事故。进而，在 1939 年，法默(Farmer)等人据此提出了事故频发倾向的概念。其基本观点是：从事同样的工作和在同样的工作环境下，某些人比其他人更易发生事故，这些人即为事故倾向者，他们的存在会使生产中的事故增多，如果通过人的性格特点等区分出这部分人而不予雇佣，就可以减少工业生产中的事故。因此，人员选择就成了预防事故的重要措施。 但由于个性研究

4、中量度界限难于确定， 及不能解决危险的同等暴露等原因，该理论一直得不到证实。在现代社会中，该理论主要应用于工作任务分配、工作选择等方面，具有一定的参考价值。 1936 年，美国人海因里希(WHHeinrich)在工业事故预防一书中提出了事故因果连锁理论， 认为伤害事故的发生是一连串的事件按一定因果关系依次发生的结果， 并用多米诺骨牌来形象地说明了这种因果关系。 这一理论建立了事故致因的事件链的概念， 为事故机理研究提供了一种极有价值的方法。 但是该理论也和事故频发倾向理论一样， 仅仅关注人的因素，把大多数的工业事故责任都归因于工人的不注意等方面，表现出时代的局限性。 第二次世界大战后，科学技术

5、有了飞跃的进步，不断出现的新技术、新工艺、新能源、新材料及新产品给工业生产及人们的生活面貌带来了巨大的变化， 也带来了更多的危险， 同时也促进了人们安全观念的变化。 越来越多的人认为， 不能把事故的发生简单地说成是人的性格缺陷或粗心大意， 应该重视机械的、 物质的危险性在事故中的作用， 强调实现生产条件、机械设备的固有安全，才能切实有效地减少事故的发生。 1949 年，葛登(Gorden)利用流行病传染机理宋论述事故的发生机理，提出了“流行病学方法” 。葛登认为流行病病因与事故致因之间具有相似性，可以参照分析流行病因的方法分析事故。 按照流行病学的分析，流行病的病因有 3 种，即当事者的特征，

6、如年龄、性别、心理状况、免疫能力等；环境特征，如温度、湿度、季节、社区卫生状况、防疫措施等；致病媒介特征，如病毒、细菌、支原体等。这三种因素的相互作用，可以导致人的疾病发生。与此相类似，对于事故，一要考虑人的因素，二要考虑环境的因素，三要考虑引起事故的媒介。 显然，这种理论比只考虑人的因素的早期事故致因理论有了较大的进步。它明确地提出了事故因素间的关系特征， 认为事故是几种因素综合作用的结果， 并推动了关于上述三种因素的研究和调查。但是，这种理论也有明显的不足，主要是关于致因的媒介。作为致病媒介的病毒和细菌在任何时间和场合总是有害的， 只是需要加以分辨并采取措施防治； 而作为导致事故的媒介到底

7、是什么，却较难定义，无论是有人提出的能量还是伤害方式，都不能完全起到媒介的作用，因而较大地限制了该理论的进一步发展。 1961 年由吉布森(Gibson)提出，并由哈登(Hadden)引申的能量释放论，是事故致因理论发展过程中的重要一步。该理论认为，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。 因此， 应该通过控制能量或控制能量载体来预防伤害事故，并提出了防止能量逆流人体的措施。 20 世纪 70 年代以来，随着生产设备、工艺及产品越来越复杂，人们开始结合信息论，系统论和控制论的观点、方法进行事故致因分析，提出了一些有代表性的、且在现在仍发挥较大作用的事故致因理

8、论。 1969 年由瑟利(JSurry)提出的瑟利模型，以人对信息的处理过程为基础描述了事故发生的因果关系。该理论认为，人在信息处理过程中出现失误从而导致人的行为失误，进而引发事故。而 1970 年海尔(Hale)的“海尔模型” ，1972 年威格里沃思(Wigglesworth)的“人失误的一般模型” ，1974 年劳伦斯(Lawrence)提出的“金矿山人失误模型” ，以及 1978 年安德森(Anderson)等人对瑟利模型德扩展和修正等， 都从不同角度探讨了人失误与事故的关系问题。 这些理论均从人的特性与机器性能和环境状态之间是否匹配和协调的观点出发， 认为机械和环境的信息不断地通过人

9、的感官反映到大脑，人若能正确地认识、理解、判断，做出正确决策和导致合适的行动，就可以避免事故发生或事故对自身或他人的伤害。 1972 年，本纳(Benner)提出了扰动起源事故理论，即 P 理论，指出在处于动态平衡的系统中，是由于“扰动”的产生导致了事故的发生。此后，约翰逊(WGJohnson)于 1975年提出了“变化一失误”模型，塔兰茨(W巳 Talanch)在 1980 年介绍了“变化论”模型，佐藤吉信在 1981 年提出了“作用一变化与作用连锁”模型，都从动态和变化的观点阐述了事故的致因。 80 年代初期，人们又提出了轨迹交叉论。该理论认为，事故的发生不外乎是人的不安全行为和物的不安全

10、状态两大因素综合作用的结果， 即人、 物两大系列时空运动轨迹的交叉点就是事故发生的所在。预防事故的发生就是设法从时空上避免人、物运动轨迹的交叉，使得对事故致因的研究又有了进一步的发展。 但值得指出的是，到目前为止，事故致因理论的发展还很不完善，还没有给出对于事故致因进行预测、预防的普遍而有效的方法。某个事故致因理论只能在某类事故的研究、分析中起到指导或参考作用。然而，我们必须认识到，通过对事故致因理论的研究，可以使我们深入理解事故发生的机理，指导我们的事故调查分析乃至预防工作，为系统安全分析、危险风险评价和安全决策提供充分的信息和依据， 最终促使对事故的研究从定性的物理模型向定量的数学模型发展

11、，为事故的定量分析和预测奠定基础，真正实现安全管理的科学化。 二、几种常用的事故致因理论 1、事故因果连锁理论：海因里希首先提出了事故因果连锁论，用以阐述导致伤亡事故各种原因。博德（Frank Bird）在海因里希事故因果连锁的基础上，提出了反映现代安全观点的事故因果连锁。后来亚当斯（Edward Adams）提出了与博德连锁理论类似的因果连锁型理论。日本的北川彻三也提出了事故因果连锁模型。 北川彻三也提出了事故因果连锁模型中事故链的组成: 损失 事故或事件的影响 直接原因 间接原因 1931 年由美国提出，认为事故的发生不是一个孤立的事件，而是一系列互为因果的原因事件相继发生的结果。 海因里

12、希把工业伤害事故的发生、 发展过程描述为具有一定因果关系的事件的连锁， 即 1） 人员伤亡的发生是事故的结果； 2） 事故的发生是由于 （1） 人的不安全行为； （2） 物的不安全状态； 3） 人的不安全行为或物的不安全状态是由于人的缺点造成的； 4） 人的缺点是由于不良环境诱发的，或者是由先天的遗传因素造成的。海因里希最初提出的事故因果连锁过程包括如下五个因素： 1）遗传及社会环境 遗传因素及社会环境是造成人的性格上缺点的原因。 遗传因素可能造成鲁莽、 固执等不良性格；社会环境可能妨碍教育、助长性格上的缺点发展。 2）人的缺点 人的缺点是使人产生不安全行为或造成机械、物质不安全状态的原因，它

13、包括鲁莽、固执、过激、神经质、轻率等性格上的，先天的缺点，以及缺乏安全生产知识和技能等后天的缺点。 3）人的不安全行为或物的不安全状态 该部分前面已经介绍，本部分不再赘述。 图 海因里希连锁论 遗传 大环境 管理 人 的 缺 点 事 故 伤 亡 不安全状态 不 安 全 行 为 4）事故 有关事故，第一也已作了描述，本部分也不再赘述。 5）伤害 直接由于事故产生的人身伤害。 人们用多米诺骨牌来形象地描述这种事故因果连锁关系，得到图那样的多米诺骨牌系列。在多米诺骨牌系列中，一颗骨牌被碰倒了，则将发生连锁反应，其余的几颗骨牌相继被碰倒。如果移去连锁中的一颗骨牌，则连锁被破坏，事故发生过程被终止。海因

14、里希认为，企业安全工作的中心就是防止人的不安全行为， 消除机械的或物质的不安全状态， 中断事故连锁的进程而避免事故的发生。 2、事故频发倾向理论 1919 年由英国提出，指个别人容易发生事故的、稳定的、个人的内在倾向。认为事故频发倾向者的存在是工业事故发生的主要原因。 事故频繁倾向（Accident Proneness）是指个别人容易发生事故的、稳定的、个人的内在倾向。 1919 年，格林伍德和伍兹对许多工厂里伤害事故发生次数资料按如下三种统计分布进行统计检验：泊松分布、偏奇分布（Biased Distribution） 、非均等分布（Distibution of Unequal Liabil

15、ity） 。 为了检验事故频发倾向的稳定性， 他们还计算了被调查工厂中同一个人在前三个月里和后三个月里发生事故次数的相关系数。结果发现，工厂中存在着事故频发倾向者，并且前、后三个月事故次数的相关系数变化在至之间，皆为正相关。 事故频发倾向者往往有如下性格特征： （1）感情冲动，容易兴奋； （2）脾气暴躁； （3）厌倦工作、没有耐心； （4）慌慌张张、不沉着； （5）动作生硬而工作效率低； （6）喜怒无常、感情多变； （7）理解能力低、判断和思考能力差； （8）极度喜悦和悲伤； （9）缺乏自制力； （10）处理问题轻率、冒失； （11）运动神经迟钝，动作不灵活。 预防事故措施： 人员选择。即通过

16、严格的生理、心理检验，从众多的求职人员中选择身体、智力、性格特征及动作特征等方面优秀的人才就业。 人事调整。把企业中的事故频发倾向者调整岗位或解雇。 3、能量意外释放理论 1961 年由 Gibson 和 Haddon 提出，认为事故是一种不正常的或不希望的能量释放。本部分内容在事故产生的原因中作了较详细的介绍，本部分不再详细介绍。 预防事故思路： 防止能量或危险物质的意外释放，防止人体与过量的能量或危险物质接触； 约束、限制人体与能量接触的措施叫做屏蔽。 事故预防措施： 用安全的能源代替不安全的能源； 限制能量； 防止能量蓄积； 缓慢地释放能量； 设置屏蔽设施； 在时间和空间上把能量与人隔离

17、； 信息屏障。 4、轨迹交叉理论 伤害事故是许多相互关联的事件顺序发展的结果.这些事件可分为人和物（包括环境）两个发展系列。 当人的不安全行为和物的不安全状态在各自发展过程中， 在一定人的运动轨迹与物的运动轨迹发生意外交叉。 即人的不安全因素和物的不安全状态发生在同一时间、 同一空间，或者说相遇时，则将在此时间和空间发生事故。轨迹交叉论的事故模型如图所示。 图 4-2 能量观点的事故因果连锁模型 管理失误 个人原因、环境原因 不安全行为 不安全状态 发生事故或 经济损失 作业安全分析 教育 训练 思想工作 人员选择 调查研究 作业安全分析 设计 检查 技术 维修 审查 能量或危险物质 意外释放

18、 减小数量 保护装置 及构造 急救、修理 更换、调查 危险分析 安全意识 预防事故措施： 在设计生产工艺时尽量减少或避免人与物的接触； 避免人的不安全行为与物的不安全状态同时出现； 严格操作规程。 5金字塔模型 海因里希调查了 5000 多件伤害事故发现，在同一个人发生的 330 起同种事故中，300起事故没有造成伤害，29 起引起轻微伤害，一起造成了严重伤害。即严重伤害，轻微伤害和没有伤害的事故件数之比为 1：29：300。该比例向我们表明，某人在受到伤害之前已经历了数百次没有带来伤害的事故。 进一步的调查表明， 在每次事故发生之前已经反复出现了无数次不安全行为和不安全状态。 比例 1：29

19、：300 阐明了事故发生频率与伤害严重度之间的普遍规律，即严重伤害的情况是很少的，而轻微伤害及无伤害的情况是大量的。应该注意的是事故是一种意外事件，本身并无轻重之分；我们只能说事故的结果为伤害、轻微伤害或严重伤害。 该比例说明， 事故发生后其结果的严重程度如何具有随机性质。 伤害的发生是人体与能量接触的结果，如前所述，作用于人体的能量的大小、时间、频率、集中程度及身体接触能量的部位等许多因素都会影响伤害情况。因此，一旦发生事故，控制事故结果的严重程度是非常困难的。为了防止严重伤害，必须努力防止事故。 事故结果为轻微伤害及羌伤害的情况是大量的， 在这些轻微伤害及无伤害事故背后， 隐藏着与造成严重

20、伤害的事故相同的原因因素。因此，避免伤亡故应该尽早采取措施，在发生了轻微伤害，甚至无伤害事故时， 就应该分析其原因，采取恰当的对策，而不是在发生了严重伤害之后才追究其原因。再引伸一下，应该在事故发生之前， 在出现了不安全行为或不安全状态全社会因素 安全缺陷 不安全状态不安全行为起因物 肇事人 致害物 受害人 事故 接 触 间接原因 直接原因 基础原因 事故经过 物的原因 人的原因 图 轨迹交叉论事故模型 1 重伤 29 轻伤 300 无伤害事件 100000 不安全因素 图 重伤的基础 状态的时候，就采取改进措施。 比例 1：29：300 是根据同一个人发生的同类事故的统计资料得到的结果，并以

21、此来定性地表示事故发生频率与伤害严重度之间的一般关系。 实际上不同的人、 不同种类的事故导致严重伤害、 轻微伤害及无伤害次数的比例是不同的。 特别是不同工业部门及不同生产作业中发生事故造成严重伤害的可能性是不同的。 青岛贤司调查了日本重工业和轻工业的事故资料，得到重型机械及材料工业的重、轻伤比率为 1：8，而轻工业行业中为 1：32。车辆事故导致严重伤害的可能性最高。 6系统安全理论 该理论是二十世纪五十到六十年代在美国研制洲际导弹的过程中产生的。 系统安全指在系统寿命周期内应用系统安全管理及系统安全工程原理，识别危险源（Hazard）,并使其危险性（Risk）减至最小，从而使系统在规定的性能

22、、时间和成本范围内达到最佳的安全程度。 系统安全理论的研究对象：系统安全理论把人、机械、环境作为一个系统（整体） ，研究人、机械和环境之间的相互作用、反馈和调整，从中发现事故的致因，揭示出预防事故的途径。事故是由系统内部若干相互影响的因素引起。 系统安全理论是接受了控制论中的负反馈的概念发展起来的。 机械和环境的信息不断地通过人的感官反馈到人的大脑，人若能正确地认识、理解、做出判断和采取行动，就能化险为夷，避免事故和伤亡；反之，如果所面临的危险未能察觉、认识，未能及时地做出正确的响应时，就会发生事故和伤亡。 系统安全理论研究的问题： 机械的运行情况和环境的状况如何，是否正常； 人的特性如何，是

23、否正常； 人对系统中危险信号的感知，认识理解和行为响应如何； 机械的特性与人的特性是否容配； 人的行为响应时间与系统允许的响应时间是否相容等。 评价系统好坏的指标： 性能：能力、速度、产品质量等指标； 时间：产品提交时间、方案提出时间等； 费用：研制费用、使用费用、停产损失等； 可靠性：完成预定功能的概率、安全性、耐故障性等； 适应性：在运行期间环境发生变化时的适应性。 可靠性：系统、设备、元件等在规定的条件下和在预定的时间内完成预定的功能的性能；通常用概率来定量描述。 可靠度：系统、设备、元件等在规定的条件下和在预定的时间内完成预定的功能的概率。 安全系统 管理 机 人 环 能量 信息 故障

24、：系统、设备、元件运行过程中性能低下而不能完成预定的功能时称为故障。 故障率：单位时间内发生故障的比率。 加拿大的道格拉斯提出系统安全的三条命题： 不可能根除一切危险源和危险； 可以减少来自现有危险源的危险性； 宁可减少总的危险性而不是只彻底去除几种选定的危险。 创新概念： 改变了人们只注重操作人员的不安全行为而忽视硬件的故障（Fault）在事故致因中作用的传统观念， 开始考虑如何通过改善物的系统的可靠性来提高复杂系统的安全性， 从而避免事故； 没有一种事物是绝对安全的。 预防事故措施： 严格系统的生命周期； 控制危险源，努力把后果严重的事故的发生概率减到最低；或者万一发生事故时，把伤害和损失控制在可接受的程度； 从人、机、环境综合考虑事故预防措施。 对于机械，主张增进其性能的可靠性，减少其性能的不稳定性。为此，设备应有计划地进行维修和适当地更换。 对操作者，应提高他们对危险的辨别和反映能力。为此，应该加强对操作者的安全培训。主张分配较多的时间用于异常情况时避免危险的技能训练。