机电工程施工安装阶段中的人为失误问题研究
发布时间：2014-09-05 11:20
1 绪论
1.1 选题背景和研究
经济技术的发展，外部环境的变坏，导致机电安装工程的各个方面都发生着巨大的变化，对脑力、心理的高要求促使企业要在组织结构、激励机制、安装现场和管理决策等领域做出改进，而这些改进都需要充分考虑人的因素和应用人因工程。机电安装行业的快速发展，一方面要求企业必须加快转型步伐，跟上市场、技术前进的步伐，通过技术升级来增强机电安装企业的核心竞争力；另一方面，技术环境、生产环境以及人力资源环境的变化需要企业改进管理机制、组织结构，更加严格的预防和控制工作效率低下、安全事故。工作效率低下对工程质量产生直接的影响，进而对企业造成财产上的损失，安全事故使员工受到身体伤害，伤害严重的会对员工家庭和企业造成长期的负担，工程质量问题及安全事故的频发更会对企业的声誉、社会责任产成负面影响。
随着我国经济、技术的发展，越来越多的机械、电子技术得以引进机电安装工程中，机械、电子技术的应用使人从单一的体力劳动中得以解放，但伴随而来的是脑力、心理上的高要求，这一转变也标志着在机电安装工程中人的因素受到越来越多的重视。在机电安装工程施工阶段，虽然工程质量及安全生产的影响因素很多，但最主要的因素仍然是人的因素，多数研究人员认为，所有系统的失效中，60%-90%可以认定是因为人的失误而导致的。人因失误不仅仅会影响工作效率，更有可能引起安全事故，因为机电安装工作通常会接触到重型机械设备、高压电线、高空作业等，一旦发生安全事故，各种机器设备极易对员工的身体造成极大的伤害，甚至残疾、死亡。因此，随着技术的提升，环境的变化，对于机电安装工程的人因失误的研究愈发重要起来。
基于这些，在机电安装工程中运用人因工程学进行系统的分析研究，在考虑机电安装工程施工特点的前提下，有针对性地设计管理措施、组织结构、施工方案，预防和控制人因失误，进而提高工程质量、减少安全事故，最终增加企业的效益，提高企业的声誉，是机电安装企业在当前社会环境背景下可持续发展的首要任务。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
人因工程学是在研究劳动科学的基础上发展起来的，英国是开展人因工程学研究较早的国家，1950 年成立英国人机学研究会，1957 年创立了会刊《工效学》。人因工程学经过几十年的迅速发展，其应用领域已十分广阔，涉及到多种学科，例如生理学、心理学、解剖学、管理学、工程学、劳动科学、安全科学等。近年来，国外人因工程学研究的热点是工程负荷与职业健康、产品与工具的设计评价、组织和管理中人因工程、作业方法及场所改善等[1]。
随着人-机-环境系统工程的发展，人因失误对系统可靠性的负面影响越来越受到重视，尤其是在 1973 年，“人的可靠性”论文集的出版标志着人因失误研究的正式确定[2]。对工程中的人因失误，Swain 定义为:任何超过一定接受标准——系统正常工作所规定的接受标准或容许范围的人的行为或动作[3]。
在机电安装工程中，人因失误发生规律的研究是人因失误研究的基础，国外学者在这方面的研究比较多，A.S.Nowak[4]等建议分开考虑人误，并用简单的二项分布模型分析了严重错误对一些特定的情况结构失效的影响，但并没有分析人因失误的影响程度。学者 Rasmussen[5]等对人因失误提出了另一种分类，把人为失误分成三大类：技能型差错；规则型差错；知识型差错。随着研究的深入，人们逐渐发现组织管理因素往往是导致个体人误的根本原因。James Reason 是这一研究方向的最先倡导者，他在著作《人误》中首次提出“潜在错误”这一概念，特指发生在组织管理上的错误，并强调组织失效对系统防御体系的潜在失效途径[6]。在德国心理学家 Wilpert 和挪威学者 Qvale 主编的《危险工作系统的可靠性与安全》一书中，汇集了很多心理学家对潜在错误的观点，他们都使用了“组织错误”这一概念，书中认为典型的组织错误包括：管理系统的缺陷、管理者的错误决策、不充分的培训、不良的安全文化等[7-8]。Marden 分析了核电站各种操作程序的缺陷，包括程序准备过程中的缺陷、使用者遵守过程中的问题以及程序系统设施的缺陷，并指出这些缺陷是潜在的组织缺陷(latent organizational failures)[9]。YongSuk Lee 等分析了韩国核电站失误事故中的人因和组织缺陷，并采用核心伤害频率作为风险测评手段，以此对人因和组织缺陷进行重要度排序[10]。Catherine Hetherington 等通过对航运安全中人因失误的研究，确定了航运事故的影响因素中最应该受到关注的是个人和组织因素对事故的影响[11]。国外学者也提出了多种数学假设模型来研究人因失误的规律，例如 N.C.Lind 提出了三种可靠性模型来分析人因失误对结构可靠度的影响，包括有：单一差错模型、组合差错模型和差错清除模型[12]。Bruce.Ellingwood 分析了施工中的人因失误原因和类型，建立了基于事件树的人为失误影响模型[13]。在研究人因失误的模型中，最为有影响力的是简单认知模型[14]和人因工程学专家 Reason 的事故因果模型[15]。
1.2.2 国内研究现状
我国人因工程学的热点研究问题有：组织和管理中的人因工程、人因失误与安全、人-机系统研究、产品设计与评价、人的职业及能力素质研究、工作环境研究等。研究领域主要有：航空航天工程、交通驾驶、核电工程、人力资源管理、产品设计及可用性等。我国人因失误的研究滞后于国外，始于 20 世纪 90 年代，较早开始研究人因失误的有清华大学的黄祥瑞、高佳教授，研究的主要方向是认知和人因可靠性方面[16-17]，建立了人因失误心理学分类机制[18]、动态认知可靠性模型[19]、失误原因的认知心理学分析方法[20-21]；南华大学的张力教授，其深入研究了大规模复杂人-机系统中人员可靠性模型[22]、人因事件分析与预防[23-24]。随着研究的发展，人因失误的理论研究已进入结合认知心理学并以人的失误动态过程为研究热点的阶段[25]。
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2 相关理论基础
2.1 现代机电安装工程
工程建设项目可分为土木工程项目和机电工程项目两大类，其中土木工程项目以土木工程为主，例如桥梁、道路、厂房、住宅及其他建筑工程项目等；机电工程项目是以机电系统制造、安装为主的工程项目，例如煤矿采掘生产系统、冶金生产系统以及各种生产线的制造安装等工程，本文研究的是机电工程项目中的机电系统安装工程。
（1）机电安装工程
机电安装，通常也称为机电设备安装，是指经过一系列必要的施工过程，将机电设备生产厂商生产出的设备主体和附属部件安装到正确的工艺位置上，并通过调整、试运行，最终达到投产条件。
建设工程中的“安装”是一个“大安装”的概念，它包括了民用、公用以及工业工程中的各类设备、电器、通信、消防、暖通、给排水、自动控制等系统的安装。
机电安装工程涉及专业面广、学科跨度大。它涵盖了机械设备工程、电子工程、动力站工程、环保工程、自动化仪表工程、电器工程、建筑智能化工程、管道工程、消防工程、通风空调与洁净工程、电梯工程、非标准设备制造以及成套设备监造工程等，其施工活动从采购机器设备开始，经运输、安装、调整、试运行、竣工验收直至满足企业要求的标准或者生产出合格的产品为止。
（2）机电安装工程项目施工的特点
1）涉及的学科和专业门类多。安装对象包括不同品种、不同类型的机器设备，不同的环境会导致不同的施工工艺。企业的管理者及技术工人需要具备大量的专业技术知识，以解决相关问题。
2）新技术、新工艺、新材料、新机器设备的出现对企业提出了更高的要求。
3）随着工业生产规模日趋扩大，大型、精密设备的日益增加，安装工程规模也越来越大，对装配与检测技术的要求更加严格。
4）大体量建筑与设备的增加使大型构件吊装工程量越来越大，对吊装的要求越来越高。
（3）机电安装项目的划分
建筑机电安装工程项目通常包括单位工程、分部工程和分项工程。机电安装工程项目分部、分项的划分如表 2.1 所示：
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本文编号：8705
1.1 选题背景和研究
经济技术的发展，外部环境的变坏，导致机电安装工程的各个方面都发生着巨大的变化，对脑力、心理的高要求促使企业要在组织结构、激励机制、安装现场和管理决策等领域做出改进，而这些改进都需要充分考虑人的因素和应用人因工程。机电安装行业的快速发展，一方面要求企业必须加快转型步伐，跟上市场、技术前进的步伐，通过技术升级来增强机电安装企业的核心竞争力；另一方面，技术环境、生产环境以及人力资源环境的变化需要企业改进管理机制、组织结构，更加严格的预防和控制工作效率低下、安全事故。工作效率低下对工程质量产生直接的影响，进而对企业造成财产上的损失，安全事故使员工受到身体伤害，伤害严重的会对员工家庭和企业造成长期的负担，工程质量问题及安全事故的频发更会对企业的声誉、社会责任产成负面影响。
随着我国经济、技术的发展，越来越多的机械、电子技术得以引进机电安装工程中，机械、电子技术的应用使人从单一的体力劳动中得以解放，但伴随而来的是脑力、心理上的高要求，这一转变也标志着在机电安装工程中人的因素受到越来越多的重视。在机电安装工程施工阶段，虽然工程质量及安全生产的影响因素很多，但最主要的因素仍然是人的因素，多数研究人员认为，所有系统的失效中，60%-90%可以认定是因为人的失误而导致的。人因失误不仅仅会影响工作效率，更有可能引起安全事故，因为机电安装工作通常会接触到重型机械设备、高压电线、高空作业等，一旦发生安全事故，各种机器设备极易对员工的身体造成极大的伤害，甚至残疾、死亡。因此，随着技术的提升，环境的变化，对于机电安装工程的人因失误的研究愈发重要起来。
基于这些，在机电安装工程中运用人因工程学进行系统的分析研究，在考虑机电安装工程施工特点的前提下，有针对性地设计管理措施、组织结构、施工方案，预防和控制人因失误，进而提高工程质量、减少安全事故，最终增加企业的效益，提高企业的声誉，是机电安装企业在当前社会环境背景下可持续发展的首要任务。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
人因工程学是在研究劳动科学的基础上发展起来的，英国是开展人因工程学研究较早的国家，1950 年成立英国人机学研究会，1957 年创立了会刊《工效学》。人因工程学经过几十年的迅速发展，其应用领域已十分广阔，涉及到多种学科，例如生理学、心理学、解剖学、管理学、工程学、劳动科学、安全科学等。近年来，国外人因工程学研究的热点是工程负荷与职业健康、产品与工具的设计评价、组织和管理中人因工程、作业方法及场所改善等[1]。
随着人-机-环境系统工程的发展，人因失误对系统可靠性的负面影响越来越受到重视，尤其是在 1973 年，“人的可靠性”论文集的出版标志着人因失误研究的正式确定[2]。对工程中的人因失误，Swain 定义为:任何超过一定接受标准——系统正常工作所规定的接受标准或容许范围的人的行为或动作[3]。
在机电安装工程中，人因失误发生规律的研究是人因失误研究的基础，国外学者在这方面的研究比较多，A.S.Nowak[4]等建议分开考虑人误，并用简单的二项分布模型分析了严重错误对一些特定的情况结构失效的影响，但并没有分析人因失误的影响程度。学者 Rasmussen[5]等对人因失误提出了另一种分类，把人为失误分成三大类：技能型差错；规则型差错；知识型差错。随着研究的深入，人们逐渐发现组织管理因素往往是导致个体人误的根本原因。James Reason 是这一研究方向的最先倡导者，他在著作《人误》中首次提出“潜在错误”这一概念，特指发生在组织管理上的错误，并强调组织失效对系统防御体系的潜在失效途径[6]。在德国心理学家 Wilpert 和挪威学者 Qvale 主编的《危险工作系统的可靠性与安全》一书中，汇集了很多心理学家对潜在错误的观点，他们都使用了“组织错误”这一概念，书中认为典型的组织错误包括：管理系统的缺陷、管理者的错误决策、不充分的培训、不良的安全文化等[7-8]。Marden 分析了核电站各种操作程序的缺陷，包括程序准备过程中的缺陷、使用者遵守过程中的问题以及程序系统设施的缺陷，并指出这些缺陷是潜在的组织缺陷(latent organizational failures)[9]。YongSuk Lee 等分析了韩国核电站失误事故中的人因和组织缺陷，并采用核心伤害频率作为风险测评手段，以此对人因和组织缺陷进行重要度排序[10]。Catherine Hetherington 等通过对航运安全中人因失误的研究，确定了航运事故的影响因素中最应该受到关注的是个人和组织因素对事故的影响[11]。国外学者也提出了多种数学假设模型来研究人因失误的规律，例如 N.C.Lind 提出了三种可靠性模型来分析人因失误对结构可靠度的影响，包括有：单一差错模型、组合差错模型和差错清除模型[12]。Bruce.Ellingwood 分析了施工中的人因失误原因和类型，建立了基于事件树的人为失误影响模型[13]。在研究人因失误的模型中，最为有影响力的是简单认知模型[14]和人因工程学专家 Reason 的事故因果模型[15]。
1.2.2 国内研究现状
我国人因工程学的热点研究问题有：组织和管理中的人因工程、人因失误与安全、人-机系统研究、产品设计与评价、人的职业及能力素质研究、工作环境研究等。研究领域主要有：航空航天工程、交通驾驶、核电工程、人力资源管理、产品设计及可用性等。我国人因失误的研究滞后于国外，始于 20 世纪 90 年代，较早开始研究人因失误的有清华大学的黄祥瑞、高佳教授，研究的主要方向是认知和人因可靠性方面[16-17]，建立了人因失误心理学分类机制[18]、动态认知可靠性模型[19]、失误原因的认知心理学分析方法[20-21]；南华大学的张力教授，其深入研究了大规模复杂人-机系统中人员可靠性模型[22]、人因事件分析与预防[23-24]。随着研究的发展，人因失误的理论研究已进入结合认知心理学并以人的失误动态过程为研究热点的阶段[25]。
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2 相关理论基础
2.1 现代机电安装工程
工程建设项目可分为土木工程项目和机电工程项目两大类，其中土木工程项目以土木工程为主，例如桥梁、道路、厂房、住宅及其他建筑工程项目等；机电工程项目是以机电系统制造、安装为主的工程项目，例如煤矿采掘生产系统、冶金生产系统以及各种生产线的制造安装等工程，本文研究的是机电工程项目中的机电系统安装工程。
（1）机电安装工程
机电安装，通常也称为机电设备安装，是指经过一系列必要的施工过程，将机电设备生产厂商生产出的设备主体和附属部件安装到正确的工艺位置上，并通过调整、试运行，最终达到投产条件。
建设工程中的“安装”是一个“大安装”的概念，它包括了民用、公用以及工业工程中的各类设备、电器、通信、消防、暖通、给排水、自动控制等系统的安装。
机电安装工程涉及专业面广、学科跨度大。它涵盖了机械设备工程、电子工程、动力站工程、环保工程、自动化仪表工程、电器工程、建筑智能化工程、管道工程、消防工程、通风空调与洁净工程、电梯工程、非标准设备制造以及成套设备监造工程等，其施工活动从采购机器设备开始，经运输、安装、调整、试运行、竣工验收直至满足企业要求的标准或者生产出合格的产品为止。
（2）机电安装工程项目施工的特点
1）涉及的学科和专业门类多。安装对象包括不同品种、不同类型的机器设备，不同的环境会导致不同的施工工艺。企业的管理者及技术工人需要具备大量的专业技术知识，以解决相关问题。
2）新技术、新工艺、新材料、新机器设备的出现对企业提出了更高的要求。
3）随着工业生产规模日趋扩大，大型、精密设备的日益增加，安装工程规模也越来越大，对装配与检测技术的要求更加严格。
4）大体量建筑与设备的增加使大型构件吊装工程量越来越大，对吊装的要求越来越高。
（3）机电安装项目的划分
建筑机电安装工程项目通常包括单位工程、分部工程和分项工程。机电安装工程项目分部、分项的划分如表 2.1 所示：
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本文编号：8705
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