基于风险耦合的施工现场安全评价与预警

安全是建筑业可持续发展的基础命题。但是，建筑施工大量隐患耦合所诱发的事故与伤亡给一线从业人员及家庭、企业与社会均带来沉重的伤害。如何借由消除施工隐患与其耦合链降低事故发生的可能性，既是全球建筑业安全研究的挑战，也是极具学术价值与实践意义的研究工作。
在隐患治理过程中，“识别”是有效实施建设工程隐患评估、预警与控制的首要关键。然而，因工艺复杂、交叉作业与人员流动频繁等行业特点，项目是基于复杂且动态隐患耦合所形成的系统，加上凭借主观经验识别隐患的随机性过大，使得大量隐患耦合链未被发现而施工安全性并未显著提升。本书结合理论与数值分析揭示了施工安全隐患的耦合机制、隐患耦合结构的演化规律
，并提出相应的预警策略，建立隐患治理基础，从根源上提升工程项目的安全性。
本书首先构建理论和实证数据的施工隐患耦合网络模型，模拟隐患在网络中的动态级联触发过程，阐明了风险的共现关联和因果关联两种耦合作用机理； 其次，基于系统论和评价学分析系统安全评价要素，引入风险整改绩效作为施工现场动态管理先验指标，提出了风险发生后果和管理绩效的综合定量评估方法； 最后，采用“熵”的概念表征风险耦合的不确定性形成隐患耦合模型，用来预测关键风险耦合和传递路径，并基于预测结果建立项目安全性评价与预警模型，提出可靠的隐患治理策略。理论上，本书为施工安全风险研究引入了级联失效、系统熵流、管理抗力等新概念与新视角，揭示了施工安全风险耦合效应和级联触发机理； 实践上，本书成果已成功在多个建筑工程中应用，并有望推广应用于更多类型的建筑与基础设施工程建设与运维的安全风险管理实践，实时掌握系统安全状态，为制定高效、准确的安全管理策略提供科学参考。

廖斌超
2020年4月

《基于风险耦合的施工现场安全评价与预警》从系统的角度研究施工作业系统安全评价预警方法，并进行实证研究，主要内容及特色如下：从系统级联故障的角度构建了基于级联触发的风险耦合模型，结合实证数据模拟风险动态触发过程；基于系统论分析了系统安全评价要素构成，引入风险整改作为施工现场动态管理的先验指标，提出了基于管理作用的施工安全评价方法；构建了基于能量耗散理论的施工安全评价预警模型，明确了能量耗散过程中的风险级联触发驱动机制，研究成果应用于工程实践。 《基于风险耦合的施工现场安全评价与预警》可作为高校或科研机构土木工程、工程管理、安全工程等相关领域学者和研究人员的参考书。

刘梅，2020年6月获得清华大学工学博士学位，专业是管理科学与工程，研究方向是建设工程安全与风险管理。读博期间学术成果突出，发表SCI/SSCI论文7篇,中文核心期刊论文1篇，多次参加国际会议并作汇报，获得国家奖学金、优秀毕业论文、清华大学土木水利学院一等奖学金等荣誉奖励。

第1章引言

1.1研究背景和意义

1.1.1建筑业安全形式异常严峻

1.1.2实证的风险耦合是预警的重要基础

1.1.3主动风险管理尚未在建设管理领域引起重视

1.2国内外研究综述

1.2.1安全评价预警方法研究现状和问题

1.2.2风险耦合机理研究现状和问题

1.2.3安全评价指标研究现状和问题

1.3研究目标与内容

1.3.1研究目标

1.3.2研究内容

1.4研究技术路线与方法

1.4.1技术路线

1.4.2研究方法

1.5本书结构

第2章基于风险耦合的安全评价框架

2.1安全评价要素构成

2.2基于风险耦合的评价框架构建

2.2.1风险耦合的理论分析

2.2.2网络分析法综述

2.2.3风险耦合网络构建

2.3风险耦合网络建模的实证研究

2.3.1实证数据收集和预处理

2.3.2施工现场风险耦合网络构建

2.3.3风险耦合网络特征分析

2.4小结

第3章基于级联触发的风险耦合模型

3.1理论基础及研究方法

3.2基于级联触发的风险耦合模型构建

3.2.1定义风险荷载

3.2.2风险级联触发过程及假设

3.2.3去噪计算

3.3风险级联触发机理研究

3.3.1风险承载力的计算

3.3.2风险级联触发过程模拟

3.3.3结果分析与验证

3.4小结

第4章考虑管理作用的安全评价

4.1考虑管理作用的安全评价构成

4.2基于整改特征的管理绩效评价

4.2.1定义风险整改状态

4.2.2安全评价方法综述

4.2.3基于整改特征的评价方法

4.3管理绩效评估的实证研究

4.3.1数据来源和预处理

4.3.2整改绩效评价结果分析

4.4考虑管理作用的安全评价实证研究

4.4.1施工安全综合评价过程

4.4.2安全评价结果分析

4.4.3安全评价的时间分析

4.5小结

第5章基于能量耗散的安全评价预警模型

5.1理论基础和方法综述

5.1.1开放系统的稳态

5.1.2耗散结构理论

5.2基于DST的安全评价熵流模型

5.2.1基于能量耗散的安全评价构成

5.2.2构建基于级联触发的风险耦合熵流模型

5.2.3构建施工现场安全评价熵流模型

5.3基于DST的动态评价预警实证分析

5.3.1风险耦合熵流结果分析

5.3.2安全评价指标熵权结果分析

5.3.3基于DST的风险级联触发预警

5.3.4基于DST的安全动态评价

5.4案例分析： 在建项目安全评价与预警

5.5小结

第6章总结

6.1主要工作总结

6.2研究创新点

6.3局限性及展望

参考文献

在学期间发表的学术论文与研究成果

附录A安全检查数据记录表（部分）

附录B基础数据结构表（部分）

致谢

《基于风险耦合的施工现场安全评价与预警》从系统论角度，构建基于级联触发的风险动态耦合模型，在此基础上引入动态管理绩效，从能量耗散角度构建安全评价熵流模型，为事故致因相关研究提供了新视角和新方法。