事故原因分析(人因 vs. 系統)
職業安全事故的原因分析是現代工業安全管理的核心議題,其中人因因素與系統性因素的辯證關係尤為重要。根據台灣112年重大職災統計數據顯示,不安全動作占35%、設備兼具29%、不安全設備18%,顯示人因與系統因素往往交互作用共同導致事故發生。深入理解這兩種因素的本質、相互關係及其在事故發生中的作用機制,對於建立有效的預防策略具有重要意義。從傳統的海因里希骨牌理論到現代的瑞士乳酪模型,事故原因分析理論的發展反映了我們對職業安全認知的不斷深化,從單純的線性因果關係思維轉向系統性、多層次的風險管理觀念。
職業安全事故原因理論發展
海因里希骨牌理論的奠基作用
1931年,美國工業安全先驅海因里希(W.H. Heinrich)提出了著名的骨牌理論,奠定了現代事故原因分析的基礎。該理論將事故發生過程分為五個連續的因素:血統與社會環境、個人缺點、不安全行為與機械或物質危害、意外事故,以及最終的傷害。這些因素如同排列的骨牌,前面的倒下會引起後面的連鎖反應。(傳送門)
海因里希的研究發現,88%的事故由人的不安全行為造成,10%由不安全狀況引起,僅有2%屬於不可抗拒的天災。這一統計結果強調了人因因素在事故發生中的主導地位,成為早期職業安全管理重點關注人員行為的理論依據。然而,該理論的線性思維模式過於簡化了事故發生的複雜性,忽略了系統性因素的重要作用。
骨牌理論的核心貢獻在於提出了預防思維:只要移除其中一個關鍵因素,就能阻止事故的發生。這種理念促使工業界開始系統性地分析和控制事故風險,特別是針對第二張骨牌(個人缺點)和第三張骨牌(不安全行為與危害)進行重點管理。(傳送門)
理論發展與系統性思維的興起
隨著工業技術的複雜化和安全科學的發展,學者們逐漸認識到海因里希理論的局限性。1970年代以後,多重因果理論開始興起,認為事故的發生通常涉及多個促成因素的組合,而非單一原因。這一理論將促成因素分為行為因素(與工人相關的態度、知識、技能、身心狀況)和環境因素(設備缺陷、不當保護、不安全程序)兩大類。
能量轉移理論進一步從物理學角度解釋事故機制,認為工人受傷或設備損壞是由能量變化引起的,每次能量轉移都有來源、路徑和接受者。這一理論為從源頭控制、路徑阻斷、接受者保護三個層面建立預防策略提供了科學基礎。
現代的「症狀對原因」理論則警示我們,在事故調查中往往只關注明顯的直接原因,而忽視了根本原因。不安全行為和不安全狀況只是症狀,真正的根本原因往往源於管理缺失。
人因因素分析
人因工程理論基礎
人因工程(Human Factors/Ergonomics)是理解人與系統其他元素間相互關係的科學,其核心目標是應用理論、原理和方法來增進人類福祉和整體系統表現。從職業安全角度來看,人因工程主要關注三個子領域:生理人因、認知人因和組織人因。(傳送門)
生理人因工程結合生理學、人體計測學、解剖學和生物力學,探討產品與人體的契合度和舒適度。在職業安全中,這涉及工作姿勢、重複性動作、肌肉骨骼系統負荷等問題。認知人因工程結合心理學、認知科學等領域,探討人與系統互動時的反應與心理變化,包括記憶、情緒、推理、知覺等。組織人因工程涵蓋人際關係、組織結構、職場文化、工作流程等廣泛領域。(傳送門)
現代研究顯示,高達89.1%的勞工認為其工作環境存在姿勢重複性動作等人因工程危險因子,這一比例遠高於傳統的物理性危害認知。這表明隨著工作型態的改變,人因危害已成為現代職場的主要安全議題。(傳送門)
人為失誤的分類與機制
人為失誤是職業事故的重要成因,研究表明約三分之二的與工作相關的致命事故都與人為失誤有關。錯誤的本質具有幾個重要特徵:首先,錯誤是行為的正常部分,在學習和維持技能方面發揮根本作用;其次,錯誤形式是有限且可預測的,在不同類型的功能中採用相似的模式。
根據行為熟練程度,人為失誤可分為兩大類:基於技能的錯誤和基於規則的錯誤。技能型錯誤表現為心不在焉或無意識的行為失誤,通常發生在熟練操作中,如注意力控制的轉換失當。規則型錯誤則發生在不熟練行為中,包括錯誤的感知、注意力不集中、記憶衰退、判斷錯誤等。
人為失誤的形成受多種因素影響,包括個人因素(疲勞、壓力、技能水平、態度)、工作因素(工作負荷、時間壓力、工作複雜性)、環境因素(照明、噪音、溫度、人機介面設計)和組織因素(安全文化、培訓制度、管理系統)。
不安全行為的深層原因
不安全行為的產生並非單純的個人問題,而是多重因素交互作用的結果。根據研究,不安全行為的主要起因包括:不正確的安全觀念與態度、缺乏知識與技能、生理不適當性,以及不適當環境或設備引起的行為反應。(傳送門)
營造業不安全行為研究將其分為四大類:個人防護具使用不當(未確實穿戴、未戴防護具、自行解離防護具、使用不符標準防護具)、作業動作不當(進入危險區域、不安全姿勢、未採取安全作業方式、攀坐站於不安全位置)、設施操作不當(不當組合結構材料元件)、作業行為協調不當。(傳送門)
現代研究發現,個人內在認知因素和外在環境因素是導致不安全動作的兩大關鍵因素。內在認知因素包括安全意識、風險認知、技能熟練度、心理狀態等;外在環境因素則涉及作業環境、設備狀況、管理制度、組織文化等。(傳送門)
系統性因素分析
系統安全管理理論
系統性安全管理認為安全問題不應僅從個別要素來分析,而應從整個系統的角度來理解和控制風險。現代安全管理系統(Safety Management System, SMS)體現了這一理念,強調通過有效管理安全風險來保障作業安全,通過危害識別、資料收集與分析、安全風險評估等作業持續改善安全狀態。(傳送門)
SMS實施架構包括四個要項:安全政策與目標、安全風險管理、安全保證、安全提升。每個要項都包含相應的要素,形成完整的管理體系。安全政策與目標強調管理階層的承諾與責任;安全風險管理注重危害識別和風險評估;安全保證確保安全績效的監測與評估;安全提升則通過教育訓練和安全交流來不斷改進。(傳送門)
系統性安全管理的核心在於建立主動式而非反應式的安全管理模式,目的在於事故發生前管理與安全有關的風險和危害。這要求組織建立完全開放的交流模式,不僅在組織內部,也要延伸至整體環境,與其他業者分享經驗學習。(傳送門)
瑞士乳酪理論與多層防護
瑞士乳酪理論(Swiss Cheese Model)由英國曼徹斯特大學教授詹姆斯·瑞森(James Reason)於1990年提出,成為現代事故原因分析的重要理論工具。該理論以瑞士起司的孔洞比喻系統中的缺陷,當多層防護措施的孔洞恰好連成一線時,事故就會發生。(傳送門)
這一理論強調事故的發生從來不是單一原因造成的,而是多個問題同時出現的結果。每片「乳酪」代表完成複雜工作過程中的一道道程序或防護關卡,只有當這些防護措施同時失效時,才會造成嚴重事故。(傳送門)
瑞士乳酪理論的重要意義在於強調組織及單位文化的整體事故預防能力,並以系統化的管理方式來消除組織中潛存的危險因子。這要求我們在風險管理上保持謹慎,在各層防護的漏洞連結之前就先設法防堵。(傳送門)
組織因素與管理缺失
現代事故分析發現,組織因素往往是事故發生的根本原因。新的五骨牌理論強調管理的重要性,將事故發生序列修正為:控制不足(管理)、基本原因(起源)、直接原因(徵候)、事故(接觸)、災害(損失)。(傳送門)
組織因素包括資源管理、組織氣候、組織流程等方面。資源管理涉及人力、設備、資金等資源的合理配置;組織氣候關係到安全文化、溝通模式、決策機制;組織流程則包括作業標準、檢查制度、應變程序等。(傳送門)
管理缺失表現在多個層面:政策層面的安全政策不明確或執行不力;程序層面的作業標準不完善或監督不到位;資源層面的安全投入不足或配置不當;文化層面的安全意識薄弱或價值觀偏差。這些缺失往往相互關聯,形成系統性風險。(傳送門)
人因與系統因素的交互作用
複合性事故機制
現代職業事故很少由單一因素引起,更多的是人因與系統因素交互作用的結果。112年台灣重大職災統計顯示,「設備兼具」占29%,反映了人因與設備因素並存的複合性特徵。這種複合性事故機制表明,即使設備存在缺陷,如果操作人員能夠識別並正確應對,事故仍可能避免;反之,即使設備正常,操作失誤也可能導致嚴重後果。
複合性事故的典型特徵包括:多重失誤的連鎖反應、防護措施的同步失效、應急反應的不當處理。例如,某CNC銑床死亡事故中,設備缺乏連鎖裝置(系統因素)與操作者安全意識不足(人因因素)共同作用,導致悲劇發生。(傳送門)
這種複合性機制要求我們在事故分析和預防中必須同時考慮人因與系統因素,不能僅從單一角度來理解和解決問題。需要建立綜合性的風險評估方法,識別人機系統中的各種潛在風險點及其相互作用模式。
人機介面與系統適配性
人機介面設計不當是導致人因與系統因素交互作用產生事故的重要原因。現代工作場所中,勞工操作的機器、工具及系統比以往更加複雜,操作不當往往導致意外傷害。人機介面問題主要表現在:控制裝置設計不符合人體操作習慣、顯示資訊不清晰或誤導性、回饋機制不及時或不準確、安全裝置設計不當或缺失。(傳送門)
著名的三哩島核電廠事故就是人機介面不良導致的典型案例。操作員面對複雜的控制面板和模糊的警示資訊,在高壓情況下做出了錯誤判斷,最終導致嚴重事故。這個案例說明,即使操作員具備專業技能,不良的人機介面設計仍可能誘發人為失誤。(傳送門)
系統適配性問題不僅涉及硬體設計,還包括軟體介面、作業程序、培訓制度等方面。良好的系統適配性應該考慮使用者的生理特性、認知能力、操作習慣和文化背景,確保人與系統之間的和諧互動。
組織文化對個人行為的影響
組織文化是影響個人安全行為的重要系統性因素。安全文化包括共享的安全價值觀、信念、態度和行為模式,這些文化要素深刻影響著員工的日常工作行為。積極的安全文化能夠促進員工主動遵守安全規程、積極參與安全活動、及時報告安全隱患;消極的安全文化則可能導致員工忽視安全規定、隱瞞安全問題、採取冒險行為。(傳送門)
組織文化對個人行為的影響機制包括:社會學習效應(員工模仿同事和領導的行為)、群體壓力(個人行為受到團體規範的約束)、激勵機制(組織的獎懲制度影響行為選擇)、資源配置(組織對安全的重視程度體現在資源投入上)。
研究顯示,在安全文化良好的組織中,即使面臨時間壓力或其他挑戰,員工仍能保持較高的安全行為標準;而在安全文化薄弱的組織中,員工容易產生僥倖心理和違規行為。因此,建立積極的安全文化是預防人因事故的系統性措施。
預防策略與管理措施
基於人因工程的預防策略
針對人因因素的預防策略應基於人因工程原理,強調「以工作來適應人,而非以人來適應工作」的核心理念。具體措施包括:(傳送門)
工作環境改善:根據人體計測學數據設計適合的工作站、座椅、操作台等,確保良好的工作姿勢;改善照明、通風、噪音等環境條件,減少環境因素對人員表現的不良影響;設置適當的休息設施和時間安排,預防疲勞累積。
人機介面優化:簡化控制系統設計,提高操作的直觀性和可靠性;改善顯示裝置的清晰度和可讀性;增強系統回饋機制,讓操作者能及時了解系統狀態;設置有效的安全裝置和緊急停止系統。
培訓與能力建設:建立系統性的安全培訓計劃,提高員工的安全知識和技能;實施定期的能力評估和再培訓;針對新員工和轉崗員工提供專門的安全培訓;加強應急處理能力的訓練和演練。
系統性安全管理措施
系統性預防策略需要從組織整體層面建立完善的安全管理系統,核心措施包括:
建立SMS架構:制定明確的安全政策和目標,確保管理層的承諾和支持;建立系統性的危害識別和風險評估程序;實施有效的安全績效監測和評估機制;建立持續改進的安全管理循環。
強化組織能力:配置充足的安全管理資源,包括人員、設備、資金等;建立專業的安全管理團隊,明確各級人員的安全責任;建立有效的安全資訊系統,支援決策和管理需要。
完善制度體系:制定完整的安全管理制度和作業標準;建立有效的安全檢查和審核制度;完善事故報告和調查機制;建立安全績效考核和獎懲制度。
整合性預防方法
鑑於人因與系統因素的交互作用特性,最有效的預防策略應該是整合性的方法,同時關注兩個層面:
多層防護體系:參考瑞士乳酪理論,建立多重防護措施,包括工程控制、管理控制、個人防護等不同層次;確保各層防護措施的獨立性和有效性,避免共同模式失效;定期檢查和維護各層防護措施,及時修補「漏洞」。
動態風險管理:建立動態的風險識別和評估機制,考慮人因與系統因素的變化;實施預警系統,及時發現和處理安全隱患;建立應急響應機制,快速應對突發事件。
持續改進機制:建立學習型安全管理組織,從事故和事件中汲取經驗教訓;推動安全技術創新,採用先進的安全技術和設備;加強與外部組織的安全經驗交流和學習。
案例分析與實踐應用
典型事故案例分析
通過具體案例分析可以更清楚地理解人因與系統因素的交互作用機制。以下幾個案例體現了不同的事故模式:
高處墜落事故案例:某建築工地發生的墜落死亡事故中,直接原因是作業人員未佩戴安全帶(人因因素),但深入分析發現,現場缺乏安全防護設施、作業計劃不完善、安全教育不到位等系統性問題(系統因素)也是重要成因。這個案例說明,即使強調個人防護,如果系統性措施不到位,事故風險仍然很高。(傳送門)
機械傷害事故案例:某金屬製品廠CNC銑床事故中,操作員在設備運轉中開門進行維護作業被捲入致死。事故原因分析顯示,設備缺乏連鎖裝置(系統因素)和操作員違反安全程序(人因因素)共同導致了悲劇。如果設備具備完善的安全裝置,或者操作員嚴格遵守安全程序,事故都可能避免。(傳送門)
有害物質暴露事故:某化工廠維修作業中發生的氨氣洩漏死亡事故,既有作業環境評估不足、防護設備缺失等系統問題,也有作業人員風險意識不足、應急處理不當等人因問題。(傳送門)
最佳實踐經驗
成功的職業安全管理實踐通常具備以下特徵:
系統性方法:採用SMS等系統性安全管理方法,建立完整的安全管理體系;重視安全文化建設,將安全價值觀融入組織DNA;實施全員參與的安全管理模式,確保每個層級都承擔相應的安全責任。
技術與管理並重:在採用先進安全技術的同時,重視管理制度的建設和執行;注重人機系統的協調配合,而非單純依賴技術手段或管理措施;建立技術與管理的動態平衡機制,根據實際情況調整重點。
持續改進機制:建立基於數據的安全績效管理體系,持續監測和評估安全狀況;實施主動的危害識別和風險評估,預防潛在事故;建立學習型組織,從內外部經驗中不斷改進安全管理。
結論與展望
職業安全事故原因分析中的人因與系統因素辯證關係反映了現代安全科學的發展趨勢。從早期強調個人責任的海因里希理論,到現代重視系統性管理的瑞士乳酪模型,理論發展軌跡清楚地顯示:單純從人因或系統任一角度來理解事故都是不完整的,兩者的交互作用才是事故發生的真正機制。
當前研究和實踐表明,人因因素仍然是事故的重要成因,但其產生和作用往往受到系統性因素的深刻影響。系統性因素通過組織文化、管理制度、技術環境等途徑影響個人行為,而個人行為的累積效應又會反過來影響系統的安全狀態。這種雙向互動關係要求我們在安全管理中必須採用整合性方法。
未來的職業安全管理發展趨勢將更加重視人機系統的協調配合。隨著人工智慧、物聯網、大數據等新技術的應用,安全管理將向智慧化、預測性方向發展。同時,對人因工程的深入研究將為改善人機介面、優化工作設計提供更科學的依據。組織安全文化的建設也將成為系統性安全管理的重要組成部分。
建議未來研究和實踐應該重點關注:建立更加完善的人因與系統因素交互作用模型;開發適用於不同行業特點的整合性安全管理方法;加強新興技術環境下的人機協作安全研究;深化安全文化對個人行為影響機制的研究。
職業安全事故的有效預防需要在深刻理解人因與系統因素交互作用基礎上,建立系統性、動態性、持續改進的安全管理體系。只有將人的因素和系統的因素有機結合,才能真正實現職業安全管理的目標,保障勞工的生命安全和身體健康。


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